초록 ▼

□ 연구의 목적 및 내용
○ 1단계(2016∼2018, 3년)
- 고품질 화학적 박리그래핀을 이용해 고전기전도성, 다양한 용매 적합성, 기재 적합성, 소재접합 적합성 등이 부여된 그래핀 잉크/페이스트 제조기술 개발
· 양이온-파이 상호작용 도입을 통한 고분산성/고전도성 수계 분산기술 개발
· 고분산성/고전도성 관능기 설계를 통한 무분산제형 유기계 분산기술 개발
· 그래핀의 고효율/고농도 용액상 화학적/물리적 분산 기술
· 전도성 그래핀 잉크/페이스트 고분산성 및 고전기전도도 동시 구현

□ 연구의 목적 및 내용
○ 1단계(2016∼2018, 3년)
- 고품질 화학적 박리그래핀을 이용해 고전기전도성, 다양한 용매 적합성, 기재 적합성, 소재접합 적합성 등이 부여된 그래핀 잉크/페이스트 제조기술 개발
· 양이온-파이 상호작용 도입을 통한 고분산성/고전도성 수계 분산기술 개발
· 고분산성/고전도성 관능기 설계를 통한 무분산제형 유기계 분산기술 개발
· 그래핀의 고효율/고농도 용액상 화학적/물리적 분산 기술
· 전도성 그래핀 잉크/페이스트 고분산성 및 고전기전도도 동시 구현 기술
· 전도성 그래핀 잉크/페이스트 전면균일코팅 및 안정성 구현 기술
· 고분산/고농도 그래핀 중간재 및 현탁액 점탄성 및 미세구조 제어기술
· 고분산성/고전도성 그래핀 현탁액 점탄성 특성

□ 연구개발성과
○ 양이온-파이 상호작용 및 고차구조 관능기 도입을 통한 고전도성 그래핀의 극성 용매 상 분산기술 확보
○ 유기계 잉크/페이스트 제조에 있어서 고차구조 관능기 구조의 중간체를 다변화함으로서 그래핀 중간재 용매의 다양성 확보 및 응용범위 확대
○ 브로디(Brodie)법을 이용한 고결정성/고전도성 그래핀 제조 및 반금속 특성을 지닌 수송특성 메커니즘을 규명
○ 산화그래핀(GO)의 화학적 구조변화를 통한 고비표면적 및 결정구조가 우수한 고전도성 그래핀 제조 공정기술 확보
○ 점탄성 및 동적유변물성 측정으로서 DLS를 이용한 GO의 평균크기 및 pH에 따른 병진 및 회전 확산계수 측정기술 확보
○ 저/고 Peclet 넘버 흐름조건 미세구조 제어기술로서 흐름조건 장치 설립 및 GO 분산 용액 평가기술 확보
○ 고전도성 환원그래핀 기반 고용량 리튬이온전지용 실리콘/그래핀 복합음 극재 상용화 기술 개발 및 홍보
○ 실리콘의 단점인 부반응을 보완하면서, 저렴한 가격으로 국내 중소/중견 업체들도 쉽게 접근 가능한 음극재 대량제조 및 상용화 기술임
○ 전자신문 외 37개 매체 보도 및 관련기업 10개 이상 업체의 기술이전 문의 및 대응 관련기술 국내 3 및 국외 1 출원 및 기술대전 홍보
○ 광열(Flash heating)처리법을 통한 산화그래핀 고농도 질소 도핑 및 에너지 전극 응용기술 확보
○ 연구결과: 관능기 4종 도입, 전기전도도 > 700 S/cm, 분산안정성 > 3개월, 그래핀 용액농도 > 7 wt% 달성
○ 연구성과: 특허출원 (국내: 8건, 국외: 2건), 논문 (SCI급: 8편, 비SCI급: 1편), 홍보: 전자신문 외 37건

□ 연구개발성과의 활용계획(기대효과)
○ 산화그래핀/환원그래핀을 이용해 고전기전도성, 다양한 용매/기재/소재접합 적합성 등이 부여된 중간재 가공 원천기술 개발 가능
○ 고전도성 그래핀 잉크/페이스트 대량제조기술기반 리튬이온전지용 고용량 실리콘/그래핀 복합음극재 상용화기술의 기술이전 계획 중
○ 그래핀 중간재 제품군의 다양화를 통해 글로벌 그래핀 신시장을 선점하고 그래핀 산업 생태계 조성을 통한 대중소 동반성장 및 새로운 일자리 창출
○ 국내 소재기업과 수요기업 간 긴밀한 협업체제 구축 시 그래핀 소재부품 산업의 세계시장 선도가 가능할 것으로 기대됨
○ 전 세계적으로 비교적 초기 단계인 본 기술개발을 통해 다양한 그래핀 응용시장에 빠르게 접목 가능한 그래핀 중간재 기술을 선점 가능 및 원천기술 확보

(출처 : 요약문 4p)

목차 Contents

• 표지 ... 1
• 제 출 문 ... 2
• 보고서 요약서 ... 3
• 요약문 ... 4
• 목차 ... 5
• 1. 연구개발과제의 개요 ... 6
• 2. 연구수행내용 및 성과 ... 7
• 가. 1단계 최종목표 ... 7
• 나. 세부목표 ... 7
• 3. 목표 달성도 및 관련 분야 기여도 ... 28
• 3-1. 목표 ... 28
• 3-2. 목표 달성여부 ... 30
• 4. 연구개발성과의 활용 계획 등 ... 32
• 끝페이지 ... 33