연구목표

○ 저 코발트 Li-ion 양극소재의 미세구조, 결정구조 최적화 ○ 고용량 Ni80% 무 코발트 Li-ion 양극소재 개발 ○ 대면적 리튬 메탈 전지 구동 조건 최적화를 통한 구동 안정화 ○ 고에너지밀도 전고체전해질 설계 및 개발

연구범위

○ 농도구배형 저코발트 양극소재의 미세구조 및 결정구조적 안정성 향상 (도펀트 탐색) 1) 초기용량 : 235 mAh g-1 2) 수명특성 : 85% @ 100 cycle 3) 율특성 : 83% (2 C/0.1 C) ○ 고용량 Ni80%의 무코발트 양극소재 개발 및 미세구조 제어를 통한 구조안정성 향상 1) 용량 : 210 mAh g-1 2) 수명 : 90% @ 100 cycle 3) 율특성 : 75% (2C/0.1C) 4) 장기 수명 : 85% @ 1,000 cycle 풀셀 기준 5) DSC 열안정성 : 200 oC ○ 대면적, 고용량의 파우치형 리튬메탈 전지 외부압력 조절을 통한 구동 안정화 1) 면적당 용량 (0.1C) : 5 mAh cm-2 2) E/C ratio : 4 μL mAh-1 3) N/P ratio : 3 4) 수명 : 85% @ 100 사이클 ○이종원소 치환을 통한 새로운 조성의 고체전해질의 설계 및 개발 1) 초기용량: 210 mAh g-1 2) 수명: 85% @ 150 cycle 3) 고온 수명: 85% @ 100 cycle 4) 고체전해질 이온전도도 > 5 mS cm-1 5) CV 실험 < 3 mAV g-1

기대효과

○ 기술적 효과 - 에너지저장 기술 및 에너지효율 향상 분야에 대한 기술 경쟁 우위 확보와 에너지저장 기술의 기술이전 및 상용화에 기여 - 차세대 전지 시스템에 대한 원천기술 개발 및 각 전지 구성 요소별 부품 소재의 국산화를 통해 고부가가치 산업 육성 가능 - ESS용 중대형 이차전지 핵심 소재 분야뿐만 아니라 이차전지 시스템 개발 및 시스템 운용 기술 분야와의 융복합화 기술 개발 가능 - 우수한 기업들과의 교류 프로그램 및 역량 강화 교육 프로그램을 통한 최정상급 인재 양성을 바탕으로 한 에너지 저장 기술 강화 ○ 경제·산업적 효과 - 중대형 이차전지 시장 확대 및 시장 선점에 기여 - ESS용 이차전지는 대기업(셀 제조업체)과 중소기업(부품소재 업체 및 장비 업체)의 연계성이 매우 중요한 산업이며, 관련 산업(신재생에너지 발전, 계통보조용, 통신 및 UPS)으로의 파급효과도 매우 큰 기술로써 해당 산업의 매출 증대 및 비용 절감, 수출 증대 및 수입 대체 효과, 고용창출 등 관련 산업 육성 및 시장 확대 가능 ○ 환경적 효과 - ESS용 차세대 이차전지 시스템은 에너지저장 분야의 에너지효율 향상, 온실가스 저감 뿐만 아니라 국내/외 에너지산업의 경쟁력 향상에 크게 기여 - 전력저장용 차세대 이차전지 시스템의 개발은 단순한 전력저장에 국한되지 않고, 신재생에너지, 전력산업 분야, 산업 및 가정용 에너지 저장 분야, 무정전 분야에 직접적인 영향을 미침 - ESS용 차세대 이차전지 시스템은 에너지 절감 및 유류 사용 감축, Zero-CO2 emission 실현에 필수 기술이며 향후 DC 송전 등의 국가 에너지관련 인프라 강화 및 신재생에너지 산업을 견인하는 기회 창출 ○ 인재 양성 효과 - 우수한 기업과의 교류 및 교육 프로그램을 통한 초격차기술을 가진 최정상급 인재 양성 및 인재양성 거점 구축 - 초격차 기술에 대한 깊은 이해와 다양한 산업 적용 경험을 토대로 한 우수한 경쟁력을 가진 인재 배출

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