Integrated High-Quality Technology Development of Remanufacturing Spent Cathode for Low Carbon Resource Recirculation
NTIS 과제고유번호
2050000588
IRIS 과제번호
RS-2022-KP002721
주관연구개발기관
한국에너지기술연구원
공동연구개발기관
(재)한국원자력연구원,(주)한화,광주과학기술원,숙명여자대학교산학협력단,엘앤에프,한국건설생활환경시험연구원 오창,한국자동차연구원,한양대학교산학협력단,한화모멘텀 주식회사
총 연구개발기간
2022-04-01 ~ 2026-12-31
당해연도 연구개발기간
2024-01-01 ~ 2024-12-31
정부지원금(천원)
1,304,000
민간현금(천원)
78,000
민간현물(천원)
93,374
상세정보
세부사업명
저탄소고부가전극재제조혁신기술개발(R&D)
내역사업명
저탄소고부가전극재제조혁신기술개발
과제명(국문)
저탄소 자원 순환을 위한 폐양극 업사이클링 재제조 혁신 기술 개발
과제명(영문)
Integrated High-Quality Technology Development of Remanufacturing Spent Cathode for Low Carbon Resource Recirculation
NTIS 과제고유번호
2050001474
IRIS 과제번호
RS-2022-KP002721
주관연구개발기관
한국에너지기술연구원
공동연구개발기관
(재)한국원자력연구원,광주과학기술원,숙명여자대학교산학협력단,엘앤에프,한국건설생활환경시험연구원 오창,한국자동차연구원,한양대학교산학협력단,한화모멘텀 주식회사
총 연구개발기간
2022-04-01 ~ 2026-12-31
당해연도 연구개발기간
2025-01-01 ~ 2025-12-31
정부지원금(천원)
2,170,000
민간현금(천원)
270,000
민간현물(천원)
220,349
상세정보
세부사업명
저탄소고부가전극재제조혁신기술개발(R&D)
내역사업명
저탄소고부가전극재제조혁신기술개발
과제명(국문)
저탄소 자원 순환을 위한 폐양극 업사이클링 재제조 혁신 기술 개발
과제명(영문)
Integrated High-Quality Technology Development of Remanufacturing Spent Cathode for Low Carbon Resource Recirculation
NTIS 과제고유번호
2410015640
IRIS 과제번호
RS-2022-KP002721
주관연구개발기관
한국에너지기술연구원
공동연구개발기관
(재)한국원자력연구원,광주과학기술원,숙명여자대학교산학협력단,엘앤에프,연세대학교산학협력단,한국건설생활환경시험연구원 오창,한국자동차연구원,한양대학교산학협력단,한화모멘텀 주식회사
총 연구개발기간
2022-04-01 ~ 2026-12-31
당해연도 연구개발기간
2026-01-01 ~ 2026-12-31
정부지원금(천원)
2,221,000
민간현금(천원)
42,000
민간현물(천원)
71,854
연구목표
[4차년도 목표]
ㅇ NCM523 소재를 활용하여 비용량 개선량 20mAh/g의 NCM711 소재 및 폐양극 이종소재를 이용하여 NCM111 소재 합성
ㅇ 업사이클링 소성 Pilot 소성 장비 개발
연구범위
[4차년도 내용]
ㅇ 최적 리튬 분포 균일화 소재 스케일업 검토 및 리튬 균일화 공정 기반 분석기법 개발
ㅇ 폐양극 NCM523 이차 입자 소재를 NCM711로 합성 및 단결정 형성 소재 개발
ㅇ 이종소재 업사이클링에 따른 중성자/X-선 회절 분석 및 업사이클링 메커니즘 분석
ㅇ 이종소재를 이용한 업사이클링 소재 물성 예측 모델 최적화 및 역설계를 통한 머신러닝 모델 검증 및 고도화
ㅇ 업사이클링 특화 Pilot 소성로 제작, 설치 및 시운전
ㅇ 재제조 양극재 시험분석 기준(안) 개발 및 표준 제안 추진
기대효과
[과학·기술적 측면]
○ 리튬 분포 표준화 공정은 소재 내 리튬의 분포를 안정화하여 양품의 양극재를 확보할 수 있음 → 폐양극재 뿐만 아니라 차세대이차전지 양극 소재에 적용
○ 업사이클링 공정은 양극 소재 원자재배열, 표면 안정화, Ni 함량 증가 등 원자 수준의 양극 소재를 개선할 수 있는 과학적 분석 방법과 기술들을 확보할 수 있음 → 양산중인 양극 소재 성능 및 품질 개선에 활용
○ 개발된 머신러닝 기술은 타 전극 소재의 재제조 공정과 신규 전극 소재 합성 공정에 적용 가능하여 효율적/효과적으로 공정 최적화함으로 개발 시간/ 비용을 획기적으로 줄일 수 있을 것으로 기대함
○ 실시간 LIBS, 중성자/X-선 융합 구조 측정/분석 기술을 통해 전극 재제조 분야 세계 최고 수준 연구 및 이차전지 산업에 대한 기초·원천·부품·소재 기술 확보
○ 전극 재제조 공정 장비 개발을 통해 폐양극 활물질의 입자단위 분쇄 시 발생하는 미분을 최소화, 슬러리 제조 시 분산성을 향상시킬 수 있음
[경제적·산업적 측면]
○ 폐배터리 방출량 증가로 인한 폐배터리 산업 규모가 2050년도까지 600조원으로 증가 예상
○ 전극 재제조 기술을 선제 확보하여 폐배터리 재사용/재활용 관련 산업 경쟁력 확보
○ 해외수입에 의존하는 이차전지 원자재 확보가 가능하며 30% 정도의 수입대체 효과가 있을 것으로 기대됨
○ 이차전지용 전극 제조 비용을 절감하여 양극재 기업 및 전지 제조사의 부가가치 향상
[사회적 측면]
○ 머신러닝 기반 공정 개발에 대한 저변 확대 및 관련 인재 양성 효과 기대
○ 전극 재제조 기술 개발을 통해 기후변화와 환경오염에 대처
○ 전지 산업체에서 요구하는 전문 인력을 양성하고 폐배터리 관련 신산업을 창출하여 연구 및 생산 분야 일자리 창출 및 고용 증대
KPPL00001284.pdf
