초록 ▼

○ 저가형 고에너지밀도용 리튬 금속 제조기술 개발
- 플라즈마 공정 기반 저비용 고순도 리튬금속 제조 공정 개발
- 저비용 리튬 전착 연속공정 기술 개발 및 ㎛급 두께의 전착 조직 제어 가능한 기술 확보
- 저조도, 평탄화 동박 제조 및 리튬친화적 막 형성 가능한 음극 집전체 기술 확보
○ 수지상 리튬 억제 가능한 지능형 계면 및 보호막 기술 개발
- 균일한 리튬/용출 유도 가능한 계면 제어 기술 개발
- 리튬 수지상 성장의 능동적 차단 가능한 다중 보호막 기술 개발
- 고

○ 저가형 고에너지밀도용 리튬 금속 제조기술 개발
- 플라즈마 공정 기반 저비용 고순도 리튬금속 제조 공정 개발
- 저비용 리튬 전착 연속공정 기술 개발 및 ㎛급 두께의 전착 조직 제어 가능한 기술 확보
- 저조도, 평탄화 동박 제조 및 리튬친화적 막 형성 가능한 음극 집전체 기술 확보
○ 수지상 리튬 억제 가능한 지능형 계면 및 보호막 기술 개발
- 균일한 리튬/용출 유도 가능한 계면 제어 기술 개발
- 리튬 수지상 성장의 능동적 차단 가능한 다중 보호막 기술 개발
- 고전류밀도 (5 mA/cm²) 고리튬이용율 (50%) 조건에서 500 사이클 장기 수명 확보
○ 고입출력이 가능한 리튬 구조체/저장체 제조 기술 및 미세구조 분석법 구축
- 3차원 기공구배 대지안 설계 및 금속-폴리머, 탄소, 전기방사 기반 3차원 리튬 구조체 개발
- dual-phase 반응형 리튬저장체 조성/구조 설계 및 전기화학적 성능 관계 해석
- Ex-situ, in-situ 리튬의 반응 분석 기술 구축 및 time-resolved 전기화학적 모델링 기술 개발
○ 고안전성 확보 가능한 대면적 리튬금속전지 설계 및 제조 기술 개발
- 국부 전류밀도 분포 완화 및 자가압력 복원형 집전체 개발
- 리튬 수지상 억제 및 자가 소멸층 갖는 분리막 개발
- 안전성 향상을 위한 수분 보호층 및 나노캡슐 기반 소화물질 개발
- 고에너지밀도 리튬금속전지 및 리튬-황 전지 개발

(출처 : 보고서 요약서 3p)

Abstract ▼

Ⅳ. Research Development results
○ Manufacturing technology of low-cost lithium metal foil and current collector
- Pilot-scale lithium powder capture device using plasma technology
- Manufacturing technology of low-cost lithium anode by electroplating
- Manufacturing the large-area

Ⅳ. Research Development results
○ Manufacturing technology of low-cost lithium metal foil and current collector
- Pilot-scale lithium powder capture device using plasma technology
- Manufacturing technology of low-cost lithium anode by electroplating
- Manufacturing the large-area lithium foil by rolling process
- Manufacturing technology of Cu current collector with low-roughness
- Outstanding electrochemical performances of as-developed Li anode
- Ni current collector plating technology applicable to sulfide-based all-solid battery
○ Single ion conductive organic-inorganic complex protective film and electrolyte design
- Electrolyte design for lithium metal battery based on molecular simulation
- Smart interface control and single ion conductive composite protective film
- Li dendrite suppression mechanism through interfacial structure analysis and electrochemical analysis
- Fabrication and stabilization of a large-area lithium metal electrode protective layer, resulting into a long-term cycle performances (416 cycles @ 5 mA/cm² (cutoff : 3 mA/cm², util. ratio : 37.5%)
○ Li-storable 3D structured anode for high energy density/long life/high input & output
- Slurry-based 3D carbon structure design/manufacturing technology(volume capacity : 1,000 mAh/cc, symmetry cell >400 cycles, DSC 181.7J/g, swelling<20%)
- Conductivity controlled 3D lithium structured anode
- Core-shell carbon nanofibers containing lithiophilic materials by electrospinning process(volume capacity : 833 mAh/cc, symmetry cell >200 cycles, swelling : 2.1%)
- Dual-phase reactive lithium storage and development of scale-up process
- Securing Li reaction analysis technology in 3D structured anode and modeling technology for each 3D structured design factor
○ Element technology of large-area lithium metal battery and safety security technology
- High mobility separator and lithium metal battery with long-term cycle performances through the application of ZrO₂
- -Improving the perfromances of lithium metal battery through application of high functional separator with electrolyte wettability and self-extinguishing material
- Improving the energy density of lithium metal battery through the application of lightweight current collector
- High-safety all-solid-state battery using inorganic solid electrolyte
- Derivation of optimal design factors for lithium metal batteries by finite element analysis

(출처 : SUMMARY 8p)

목차 Contents

• 표지 ... 1
• 제 출 문 ... 2
• 보고서 요약서 ... 3
• 요 약 문 ... 4
• SUMMARY ... 7
• CONTENTS ... 11
• 목차 ... 12
• 제 1 장 연구개발과제의 개요 ... 13
• 제 1 절 연구개발의 필요성 ... 13
• 제 2 절 연구 개발 개요 ... 16
• 제 2 장 국내외 기술 개발 현황 ... 26
• 제 1 절 국내 기술 수준 및 시장 현황 ... 26
• 제 2 절 국외 기술 수준 및 시장 현황 ... 38
• 제 3 장 연구개발수행 내용 및 결과 ... 65
• 제 1 절 저가/고에너지밀도 확보용 리튬금속 박판(막) 기술 (1총괄) ... 65
• 제 2 절 장기신뢰성 확보용 리튬금속 계면 제어 기술 (2총괄) ... 177
• 제 3 절 고입출력 특성 확보용 리튬금속 구조체 기술 (3총괄) ... 292
• 제 4 절 고안전성 확보용 대면적 리튬금속전지 설계 기술(4총괄) ... 471
• 제 4 장 목표달성도 및 관련분야에의 기여도 ... 578
• 제 1 절 목표 달성도 ... 578
• 제 2 절 관련분야에의 기여도 ... 579
• 제 5 장 연구개발결과의 활용계획 ... 584
• 제 1 절 리튬금속 박판 제조 기술 ... 584
• 제 2 절 리튬금속 계면 및 다중 보호 기술 ... 585
• 제 3 절 리튬 금속 구조체 및 셀 적용 기술 ... 586
• 제 4 절 대면적 리튬금속전지 제조 및 안전성 확보 기술 ... 587
• 제 6 장 연구개발과정에서 수집한 해외과학기술정보 ... 590
• 제 1 절 전해도금을 이용한 리튬 전착 기술 ... 590
• 제 2 절 3차원 구조체 및 보호막 기술 ... 591
• 제 3 절 In-situ 분석을 통한 리튬 금속 성장 거동 ... 593
• 제 4 절 리튬 금속 계면 안정화 및 전고체 전지 기술 ... 594
• 제 7 장 참고문헌 ... 600
• 성과 정보 요약서 ... 603
• 끝페이지 ... 630