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과제명 | 초소형 에너지 저장 장치용 CNT 기반 전극의 3차원 복합 나노구조화 |
---|---|
주관연구기관 |
아주대학교 Ajou University |
연구책임자 | 김동완 |
참여연구자 | 심현우, 이광희, 서승덕, 임아현, 민경미, 김재찬 |
보고서유형 | 1단계보고서 |
발행국가 | 대한민국 |
언어 | 한국어 |
발행년월 | 2012-06 |
과제시작년도 | 2011 |
주관부처 | 교육과학기술부 |
사업 관리 기관 | 한국연구재단 |
등록번호 | TRKO201300019780 |
과제고유번호 | 1345156243 |
DB 구축일자 | 2013-09-14 |
키워드 | 탄소나노튜브,전이금속 산화물,3차원 복합 나노구조,직접배열,고출력,고용량,초소형 에너지 저장 장치,리튬 이차전지,슈퍼커패시터Carbon nanotube,Transition metal oxide,3D hybrid-nanostructure,Direct assembly,High-power,High-capacity,Micro energy storage device,Li secondary battery,Supercapacitor |
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...
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
II. Research Contents & Results
1. Research on design and synthesis of CNT/transition metal oxide hybrid-nanocomposites
● De...
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
초소형 에너지 저장 장치용 CNT 기반 전극의 3차원 복합 나노구조화
주관연구기관 : 아주대학교
Ajou University
책임연구자 :
김동완
발행년월 : 2012-06
보고서 내 다른 이미지
과제명(ProjectTitle) : | 초소형 에너지 저장 장치용 CNT 기반 전극의 3차원 복합 나노구조화 |
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연구책임자(Manager) : | 김동완 |
과제기간(DetailSeriesProject) : | 2009 ~ 2011 |
총연구비 (DetailSeriesProject) : | 200,000,000원 |
키워드(keyword) : | 탄소나노튜브, 전이금속 산화물, 3차원 복합 나노구조, 직접배열, 고출력, 고용량, 초소형 에너지 저장 장치, 이차전지, 슈퍼 커패시터 |
과제수행기간(LeadAgency) : | 아주대학교 산학협력단 |
연구목표(Goal) : | 에너지 저장용 CNT 기반 전극의 3차원 복합 나노구조화1. CNT/전이금속 산화물 복합 나노구조체 설계 및 합성 연구- 고출력 (> 120 mAh/g @ 10C and > 1V) 복합 나노구조 전극 및 고용량 (> 500 mAh/g @ C/5 and > 0V) 복합 나노구조 전극 설계 및 합성 기술 개발2. CNT 3차원 배열 및 나노 활물질과의 복합 구... |
연구내용(Abstract) : | 1. CNT/전이금속 산화물 복합 나노구조체 설계 및 합성 연구- 리튬과의 삽입·탈리 반응, 합금 반응, 전환 반응 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 합성 공정 기술 개발- CNT의 고분산성을 확보하기... |
기대효과(Effect) : | 본 사업의 제안과제인 「에너지 저장용 CNT 기반 전극의 3차원 복합 나노구조화」는 현존 에너지 저장 소재 기술을 더욱 발전시키기 위한 원천 나노기술을 확보하는 것으로, CNT 전도성 3D 네트워크 내에 고성능 나노 전극 소재를 복합화 시켜 고효율의 미래 초소형 에너지 저장 시스템을 확보하고자 하는 연구이다. 특히, 미래형 산업으로 막대한 부가가치가 예측되... |
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구성항목 |
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관리번호, 제목(한글), 제목(영문), 저자명(한글), 저자명(영문), 주관연구기관(한글), 주관연구기관(영문), 발행일자, 총페이지수, 주관부처명, 과제시작일, 보고서번호, 과제종료일, 주제분류, 키워드(한글), 전자원문, 키워드(영문), 입수제어번호, 초록(한글), 초록(영문), 목차
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