초록 ▼

□ 연구개요
❍ 현재 리튬 이온배터리는 전지시장을 통제 할 수 있는 가장 유망한 기술 중 하나이다. 하지만 리튬 매장량에 한계가 있어 늘어나는 수요를 충족시킬 수 없다는 분석이 나오고 있다. 따라서 차세대 이차전지의 개발이 미래의 에너지 시장에서 중요한 역할을 할 것이다. 본 과제에서 연구하는 차세대 이차전지는 아연 이온 이차전지로 높은 이론용량과, 낮은 가격으로 인한 높은 가격경쟁력, 수계전해질 사용으로 인한 친환경적이라는 장점들을 가지고 있다.
❍ 본 연구에서 차세대 이차전지용 아연 이온 이차전지의 양극활물질에 대한

□ 연구개요
❍ 현재 리튬 이온배터리는 전지시장을 통제 할 수 있는 가장 유망한 기술 중 하나이다. 하지만 리튬 매장량에 한계가 있어 늘어나는 수요를 충족시킬 수 없다는 분석이 나오고 있다. 따라서 차세대 이차전지의 개발이 미래의 에너지 시장에서 중요한 역할을 할 것이다. 본 과제에서 연구하는 차세대 이차전지는 아연 이온 이차전지로 높은 이론용량과, 낮은 가격으로 인한 높은 가격경쟁력, 수계전해질 사용으로 인한 친환경적이라는 장점들을 가지고 있다.
❍ 본 연구에서 차세대 이차전지용 아연 이온 이차전지의 양극활물질에 대한 메커니즘을 규명하고 이를 통해 고에너지밀도의 양극소재를 개발하고자한다.

□ 연구 목표대비 연구결과
❍ 고에너지 밀도 양극 소재 탐색 및 다양한 합성방법을 이용한 합성
√ 아연 이온 이차전지의 에너지 밀도 향상을 위한 문헌 검색을 통하여 바나듐계 층상형 산화물소재가 높은 이온 전도도를 바탕으로 높은 에너지 밀도를 발현한다는 것을 확인하였다. 그 중 Na_0.33V₂O₅는 보고가 되었으나 본 연구에서는 보다 높은 고용량을 발현하는 NaV₆O₁₃의 양극 소재를 연구하였다.
❍ 합성조건 및 소재특성 최적화 및 이를 이용한 하이브리드 시스템 개발
√ 본 연구에서 소재 합성 및 소재특성 최적화를 위해 합성방법을 고상법, 수열합성법, 초급속연소법, 졸겔법을 진행하였고 이 중 졸겔법으로 진행하였을 때에 균일한 나노기둥형태의 입자가 형성이 되었고 높은 표면적으로 인하여 전기화학특성이 가장 우수하게 발현하였다.
❍ 고급분석을 통한 메커니즘 규명 및 지식재산권 확보
√ 앞서 개발된 고에너지밀도 아연이온배터리의 전반적인 메커니즘과 충방전에 따른 구조변화를 규명하기 위해 in-situ XRD분석 및 EXAFS분석을 진행하여 충방전에 따른 구조변화 및 산화수 변화 분석을 통하여 메커니즘을 규명하였다.

□ 연구개발결과의 중요성
❍ 본 과제를 통하여 고밀도에너지 아연이차전지 양극소재를 개발하고 이를 고급분석을 통하여 충방전 시 나타나는 구조변화를 관찰을 통하여 메커니즘을 규명하였다.
❍ 이와 같은 고급 분석을 통한 아연 이온 이차전지에 대한 data base구축은 향후 아연이온배터리 뿐만 아니라 다른 이차전지분야에서도 메커니즘 규명에 대한 가이드라인을 제시해 줄 것으로 예상한다.

(출처 : 연구결과 요약문 2p)

목차 Contents

• 표지 ... 1
• 연구결과 요약문 ... 2
• 목차 ... 3
• 1. 연구개발과제의 개요 ... 3
• 2. 연구수행내용 및 연구결과 ... 4
• 3. 연구개발결과의 중요성 ... 6
• 4. 참고문헌 ... 6
• 5. 연구성과 ... 7
• 끝페이지 ... 7