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Kafe 바로가기주관연구기관 | 한국전기연구원 Korea Electrotechnology Research Institute |
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연구책임자 | 진봉수 |
보고서유형 | 최종보고서 |
발행국가 | 대한민국 |
언어 | 한국어 |
발행년월 | 2017-06 |
과제시작연도 | 2016 |
주관부처 | 산업통상자원부 Ministry of Trade, Industry and Energy |
등록번호 | TRKO201800040133 |
과제고유번호 | 1711041308 |
사업명 | 전자정보디바이스산업원천기술개발 |
DB 구축일자 | 2018-10-13 |
키워드 | 리튬이차전지.리튬 바나듐 인산염.양극재.초급속합성법.나노소재.저가 공정.복합화. |
□ 핵심기술
□ 고전압복합전이금속 인산염계 양극재 제조 기술
ㅇ Microwave를 활용한 소성법으로 인산염계 양극재를 단시간에 제조하는 기술
ㅇ 연료로 폴리올을 사용하고 이를 연소시켜 인산염계 양극재를 초단시간에 제조하는 기술
□ 최종목표
□ 마이크로웨이브 보조 졸-겔법과 초급속 polyol 연소법 이용한 고용량/고전압 Li3VxM′2-x(PO4)3 양극재 원천 기술 개발
ㅇ 방전용량 : >22
□ 핵심기술
□ 고전압복합전이금속 인산염계 양극재 제조 기술
ㅇ Microwave를 활용한 소성법으로 인산염계 양극재를 단시간에 제조하는 기술
ㅇ 연료로 폴리올을 사용하고 이를 연소시켜 인산염계 양극재를 초단시간에 제조하는 기술
□ 최종목표
□ 마이크로웨이브 보조 졸-겔법과 초급속 polyol 연소법 이용한 고용량/고전압 Li3VxM′2-x(PO4)3 양극재 원천 기술 개발
ㅇ 방전용량 : >220mAh/g @0.1C, 방전전압 : >3.8V
ㅇ 상온 수명 (25℃) : >90% @0.5C, 100회
ㅇ 고온 수명 (50℃) : 90% @0.5C, 100회
ㅇ 저온 수명 (-40℃) : 60% @0.2C, 100회
ㅇ 전기전도도 : >10-3 S/cm
ㅇ 출력 : 85% @5C
□ 개발내용 및 결과
□ 고전압복합전이금속 인산염계 양극재 제조 기술
ㅇ 제조기술로 마이크로웨이브 보조 졸겔법과 초급속 연소법을 병행 추진함.
- 방전용량은 초급속 연소법으로 제조한 LVP/GNS10wt% composite 양극재에서 3.0~4.8V 전압범위에서 0.1C로 충방전한 결과, ~219.7 mAh/g을 달성하여 목표 대비 99.8% 달성함.
- 방전전압은 3.9V 이상으로 목표를 달성함..
- 상온수명은 마이크로웨이브 보조 졸겔법으로 제조한 Li2.92Na0.08V2(PO4)3/C를 상온에서 3.0~4.3V 전압범위에서 0.5C로 충방전한 결과, 용량 유지율 93%를 달성하여 목표를 달성함.
- 고온수명은 Li2.92Na0.08V2(PO4)3/C를 고온(55℃)에서 3.0~4.3V전압범위에서 0.5C로 충방전한 결과, 용량 유지율 93%를 달성하여 목표를 달성함.
- 저온수명은 Li2.92Na0.08V2(PO4)3/C를 저온(-40℃)에서 3.0~4.3V전압범위에서 0.5C로 충방전한 결과, 용량 유지율 95%를 달성하여 목표를 달성함.
- 전기전도도는 1차년도에 이미 10-3 S/cm을 달성함.
- 출력은 Li2.92Na0.08V2(PO4)3/C를 상온에서 3.0~4.3V 전압범위 에서 5C로 충방전한 결과, 용량 유지율 91%를 달성하여 목표를 달성함.
□ 기술개발 배경
ㅇ 지구온난화, 화석연료 고갈 및 환경오염 등에 대한 우려감
- 2030년까지 우리나라의 온실가스 감축 목표 : 배출전망치 대비 37% 감축
ㅇ 에너지저장시스템이 가장 중요한 국가 핵심산업으로 부상
- 전지전력용 리튬이차전지 시장의 급격한 성장 예상
ㅇ LIB 산업의 매년 10~15% 지속 성장
- 차세대 양극 소재 개발로 산업경쟁력 확보 필요
- 상용화된 양극재를 대체할 수 있는 고에너지, 저가격 소재 개발 요구 증가
□ 핵심개발 기술의 의의
ㅇ 기존 대비 비용량 20% 개선된 세계 최고 수준의 리튬 바나디움 인산염 양극재 (~220mAh/g 달성) 개발.
ㅇ 고에너지 저가격 리튬 바나디움 인산염/그래핀 복합 양극재 제조 기술 독자 개발
ㅇ 폴리올 연소법 및 마이크로웨이브 보조 졸겔법 개발로 단시간 및 저 에너지 제조 공정 개발로 국산 제조 기술 경쟁력 강화
□ 적용 분야
ㅇ 전지전력용 대형 리튬이차전지용 양극재로 적용
ㅇ 차세대 전기자동차용 중형 리튬이차전지용 양극재로 적용
( 출처 : 최종보고서초록 - 3. 개발결과 요약 4p )
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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