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Kafe 바로가기주관연구기관 | 에코프로 ECOPRO Co., LTD. |
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연구책임자 | 박석준 |
보고서유형 | 최종보고서 |
발행국가 | 대한민국 |
언어 | 한국어 |
발행년월 | 2015-07 |
과제시작연도 | 2014 |
주관부처 | 산업통상자원부 Ministry of Trade, Industry and Energy |
등록번호 | TRKO201600017117 |
과제고유번호 | 1415135037 |
사업명 | 녹색산업선도형이차전지기술개발 |
DB 구축일자 | 2017-09-20 |
키워드 | Mn전구체.양극 활물질.고용량.고밀도.LiMn2O4. |
3. 개발결과 요약
최종목표
1. 초기 방전용량 : ≥ 120mAh/g
2. 초기 효율 : ≥98%
3. 60 ℃ 고온 수명(반쪽전지) : ≥ 95%
4. Tap 밀도 : ≥ 2.0%
5. 펠렛 밀도 : ≥ 3.1%
6. 출 력 : ≥ 90%
7. 60 ℃ Full Cell 수명 : ≥ 85%
개발내용 및 결과
o 고용량(≥120mAh/g), 고밀도(≥2.0 g/㎖) EV용 LMO 양극 활물질 기술 개발
o 고온특성이 우수한 표면 개질 저가형 LMO 양극 활물
3. 개발결과 요약
최종목표
1. 초기 방전용량 : ≥ 120mAh/g
2. 초기 효율 : ≥98%
3. 60 ℃ 고온 수명(반쪽전지) : ≥ 95%
4. Tap 밀도 : ≥ 2.0%
5. 펠렛 밀도 : ≥ 3.1%
6. 출 력 : ≥ 90%
7. 60 ℃ Full Cell 수명 : ≥ 85%
개발내용 및 결과
o 고용량(≥120mAh/g), 고밀도(≥2.0 g/㎖) EV용 LMO 양극 활물질 기술 개발
o 고온특성이 우수한 표면 개질 저가형 LMO 양극 활물질 개발
- 초기 방전용량 : 120.1≥ mAh/g
- 초기 효율 : 95.9≥ %
- 60 ℃ 고온 수명(반쪽전지) : 90.7≥ %
- Tap 밀도 : 2.02≥ %
- 펠렛 밀도 : 3.05≥ %
- 출 력 : 94.2≥ %
- 60 ℃ Full Cell 수명 : 84≥ %
o 망간합금철 부산물을 활용하여 양극활물질용 전구체(Mn3O4)을 고순도화, Customizing화하여 기존의 Mn3O4에 비해 고부가가치 제품을
양산하는 기술 개발
기술개발 배경
o 리튬 이차 전지는 1991년 Sony社에 의해 상용화된 이 후 mobile IT 제품에서 시작하여 점차 젓대형 전기 자동차 및 에너지 저장 시스템까지 다양한 분야에서 수요가 급증하고 있음.
o 리튬 이차전지는 형상에 따라 각형, 원통형, 파우치형으로 구분되며, 최근 젓대형 이차전지용 양극 활물질로써 스피넬 구조를 가진 LMO(LiMn2O4)에 대한 관심이 높아지고 있음. 그 이유로는 용량은 LCO, NCM, LFP 등의 양극 활물질과 비교하여 상대적으로 낮지만 (~120 mAh/g) 원료 물질인 망간이 저렴하고 스피넬 구조적 안정성, 출력 특성이 우수하며, 친환경적이기 때문임.
o 스피넬 LMO 양극 활물질을 제조하기 위하여 사용되는 젓요 재료는 Mn 전구체이며, 주요 형태는 MnO2, Mn3O4, MnCO3 등이 대표적임.
o 현재 스피넬 LMO 양극 활물질 합성에 주로 사용되는 Mn 전구체는 EMD(Electrolytic Manganese Dioxide)가 주로 사용되고 있으며, EMD는 CMD(Chemical Manganese Dioxide)에 비하여 가격이 저렴하나 상대적으로 Mn 순도가 낮고 불순물 제어가 어려워 양질의 스피넬 LMO 양극 활물질을 제조하는데 한계가 있음.
o Mn 전구체는 스피넬 LMO 제조 원가의 절반이상을 차지하고 있으며 전구체의 물성이 스피넬 LMO 양극 활물질의 성능을 결정하는 주요 인자이므로 저렴한 공정으로 Mn3O4를 제조할 수 있다면 LMO 양극활물질 및 전기자동차용 LIB의 가격 경쟁력 확보에 큰 이점이 있음.
핵심개발 기술의 의의
o 표면 개질을 통한 LMO 양극소재의 120mAh/g이상의 고용량 및 2.0g/cc이상의 고밀도화 양극소재를 개발함으로 전기자동차용 LIB의 가격 경쟁력을 확보할 수 있는 기틀을 마련
o 현재 전량 수입하고 있는 제품(Mn3O4)을 국산화함으로써 수입 대체 효과 및 국내 2차전지 양극활물질 전구체 원료의 국산화를 통한 관련 산업 활성화에 기여 가능
적용 분야
o 전기자동차(xEV) 및 에너지 저장장치(ESS) 등의 젓대형 이차전지
o 전동공구, 노트북 및 핸드폰등의 소형IT용 이차전지
과제명(ProjectTitle) : | - |
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연구책임자(Manager) : | - |
과제기간(DetailSeriesProject) : | - |
총연구비 (DetailSeriesProject) : | - |
키워드(keyword) : | - |
과제수행기간(LeadAgency) : | - |
연구목표(Goal) : | - |
연구내용(Abstract) : | - |
기대효과(Effect) : | - |
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