초록 ▼

III. 연구개발의 내용 및 범위
○ 연구개발의 내용
1. CNT/전이금속 산화물 복합 나노구조체 설계 및 합성 연구
- 리튬과의 삽입ㆍ탈리반응, 합금반응, 전환반응 등을 고려한 고성능(고출력/고용량) 전이금속 산화물(활물질) 탐색 연구
- 활물질의 사이클 안정성 극대화를 위한 이원계 및 삼원계 신규 전이금속 산화물 조성 디자인
- 활물질 조성계의 저온 나노 합성공정 기술 개발
- CNT의 고분산성을 확보하기 위한 표면개질 기술 개발
- CNT/전이금속 산화물 나노구조체 하이브리드화 공정 디자인

III. 연구개발의 내용 및 범위
○ 연구개발의 내용
1. CNT/전이금속 산화물 복합 나노구조체 설계 및 합성 연구
- 리튬과의 삽입ㆍ탈리반응, 합금반응, 전환반응 등을 고려한 고성능(고출력/고용량) 전이금속 산화물(활물질) 탐색 연구
- 활물질의 사이클 안정성 극대화를 위한 이원계 및 삼원계 신규 전이금속 산화물 조성 디자인
- 활물질 조성계의 저온 나노 합성공정 기술 개발
- CNT의 고분산성을 확보하기 위한 표면개질 기술 개발
- CNT/전이금속 산화물 나노구조체 하이브리드화 공정 디자인
- CNT 표면에 전이금속 산화물의 분포 및 농도변조 기술 개발
2. CNT 3차원 배열 및 나노활물질과의 복합 나노구조화 연구
- CNT의 표면전하 특성을 이용한 3차원 직접배열 (3D-electrophoretic assembly) 기술 개발
- PECVD를 이용한 CNT의 3차원 배열기술 개발: 촉매 최적화, 저온 CNT 성장, 기판위 CNT의 농도제어 기술 개발
- 선택 활물질의 배열 CNT와의 나노구조화 기술 개발: CNT 표면상의 활물질 선택적 결정화 기술, 활물질의 고충진 배열 기술 개발
3. CNT 기반 3차원 복합 나노구조체 최적 설계 연구
- CNT 전도성 네트워크의 집전체 (current collectors) 위 직접성장 기술 개발
- 3D 복합 CNT/전이금속 산화물 조성 및 나노구조화 공정 최적화
- 3D 복합 CNT/전이금속 산화물 나노구조체 전기화학적 물성 및 전기화학적 특성
최적화 (> 500 mAh/g @ 5C, and > 0 V)
- CNT 기반 3D 나노구조 복합체 전극을 이용한 고출력/고용량 프로토 타입 셀 제작
○ 단계 세부 연차별 연구개발의 내용 및 범위

Abstract ▼

II. Research Contents & Results
1. Research on design and synthesis of CNT/transition metal oxide hybrid-nanocomposites
● Design of transition metal oxides (active materials) by the insertion/deinsertion, alloying, and conversion reactions with lithium
● Design of new binary/ternary transit

II. Research Contents & Results
1. Research on design and synthesis of CNT/transition metal oxide hybrid-nanocomposites
● Design of transition metal oxides (active materials) by the insertion/deinsertion, alloying, and conversion reactions with lithium
● Design of new binary/ternary transition metal oxides for optimal cyclability
● Development of low-temperature synthetic processing of active nanomaterials
● Development of surface engineering of CNT for high dispersibility
● Design of hybridization processing between CNT/transition metal oxide nanostructures
● Control of distribution and concentration of transition metal oxides on the surface of CNT
2. Research on 3D assembly of CNT and its hybridization with active materials
● Development of 3D-electrophoretic assembly using surface charge of CNT
● Development of 3D assembly of CNT using PECVD : optimization of catalysts, low-temperature growth of CNT, control of density of CNT on substrates
● Development of nanostructuring of active materials within assembled CNT: Selective crystallization of active materials on the surface of CNT, High-loaded assembly of active materials
3. Research on optimal design of CNT-based 3D hybrid-nanostructures
● Development of direct growth of CNT conducting networks on current collectors
● Optimized nanostructuring of 3D hybrid CNT/transition metal oxide nanostructures
● Optimization of electrochemical properties of 3D hybrid CNT/transition metal oxide nanostructures (> 500 mAh/g @ 5C and > 0 V)
● Fabrication of high-power/high capacity proto-type cells using CNT-based 3D hybrid nanostructured electrodes

목차 Contents

• 표지 ... 1
• 제 출 문 ... 2
• 보고서 요약서 ... 3
• 요 약 문 ... 4
• SUMMARY ... 13
• CONTENTS ... 16
• 목 차 ... 18
• 제 1장 연구개발과제의 개요 ... 20
• 제 1절 연구개발의 목적 및 필요성 ... 20
• 제 2절 연구개발의 범위 ... 23
• 제 2 장 국내·외 기술 개발 현황 ... 25
• 제 1절 국외 기술 현황 ... 25
• 제 2절 국내 기술 현황 ... 26
• 제 3 장 연구개발 수행 내용 및 결과 ... 28
• 제 1절 연구개발 주요 내용 ... 28
• 제 2절 연구개발 수행 방법 ... 29
• 1. 연구수행 배경 ... 29
• 2. 이론적ㆍ실험적 접근 방법 ... 34
• 3. 연구개발 추진 체계 ... 37
• 제 3절 연구개발 내용 및 결과 ... 38
• 제 4절 차년도별 연구개발 내용 및 결과 ... 93
• 제 4 장 목표 달성도 및 관련 분야에의 기여도 ... 98
• 제 1절 연구개발의 최종 목표 ... 98
• 제 2절 차년도별 연구개발 목표 및 달성도 ... 99
• 제 3절 관련 분야에의 기여도 ... 102
• 제 5 장 연구개발 결과의 활용 계획 ... 105
• 제 1절 연구 성과 ... 105
• 제 2절 기대 효과 ... 113
• 제 3절 향후 계획 ... 114
• 제 6 장 연구개발 과정에서 수집한 해외 과학기술 정보 ... 115
• 제 7 장 참고 문헌 ... 117