초록 ▼

□ 최종 연구목표
소형 웨어러블 전자기기에 적용 가능하고 가역용량, 안정성, 수명 특성 및 유연특성이 우수한 자유변형 이차전지 상용화 기술 개발

□ 연구내용
○ 본 창의형 융합연구에서는 5년간 쌓아 온 연구결과를 기반으로 완성된 요소기술을 융합하여 전고상 고분자 전해질이 적용된 양극 및 음극 복합전극 시스템으로 이온 전도도를 향상시키고 금속-고분자 복합체 기반의 플렉서블 집전체와 전고상 고분자 복합 전해질를 적용하여 조립된 고용량/고안전성의 전고상-자유변형 리튬 이차전지를 제작하였으며, 리튬-황플렉서블 이차전

□ 최종 연구목표
소형 웨어러블 전자기기에 적용 가능하고 가역용량, 안정성, 수명 특성 및 유연특성이 우수한 자유변형 이차전지 상용화 기술 개발

□ 연구내용
○ 본 창의형 융합연구에서는 5년간 쌓아 온 연구결과를 기반으로 완성된 요소기술을 융합하여 전고상 고분자 전해질이 적용된 양극 및 음극 복합전극 시스템으로 이온 전도도를 향상시키고 금속-고분자 복합체 기반의 플렉서블 집전체와 전고상 고분자 복합 전해질를 적용하여 조립된 고용량/고안전성의 전고상-자유변형 리튬 이차전지를 제작하였으며, 리튬-황플렉서블 이차전지의 동시 개발로 고에너지밀도를 가지는 차세대 플렉서블 이차전지 개발을 구체화하는 융합 연구를 진행하였음.
○ 본 연구는 현재 플렉서블 리튬이차전지의 기술적 난제들을 극복하기 위한 새로운 시도로써, 고에너지 밀도를 가지는 나노구조의 전극활물질이 도입된 금속-고분자 복합체 기반의 플렉서블 집전체와 전고상 고분자 전해질의 복합전극 시스템을 이용한 고용량의 전고상-자유변형 이차전지를 개발하였으며, 본 과제를 수행하는 동안 Nature Materials, Advanced Materials 등 최고수준의 논문 성과와 각 세부 기술 등에 대한 삼극 특허 획득을 통한 원천기술 확보함.

□ 연구성과
○ 창의형 융합연구 수행을 통해 Nature Materials (IF:38.663) 를 포함하는 총 72 건의 연구논문과 45 건의 특허 출원, 그리고 23 건의 특허 등록하여 뛰어난 연구성과 및 기술확보 성과를 달성하였음. 특히, 융합연구에 의한 연구성과로 총 19 건의 SCI 논문을 게제하였고 1건의 공동 특허 출원, 1 건의 공동 특허 등록하는 융합연구를 진행하였음.
○ 특히, 5년의 연구 기간 중 확보된 68 건의 출원·등록 특허 중에서 55 건의 국내 특허와 13 건의 국외 특허를 보유함으로써 국내·외적으로 차세대 이차전지의 연구 및 시장 선점할 수 있는 원천기술을 지속적으로 확보함.
○ 또한, 본 연구 과제를 통해 전고체형 이차전지로는 상당한 수준의 전지성능을 가질 수 있도록 6개의 기관이 융합하여 다년간 연구로 원천기술을 확보하였고, 개발된 전고체형 자유변형 이차전지의 기술이 언론보도가 되면서 이차전지 및 관련 제품 기업의 주목을 받아 앞으로의 관련 연구 및 상용화, 그리고 이차전지와 웨어러블 전자기기 시장의 활성화에 기여할 것으로 판단됨.

(출처 : 요약문 4p)

목차 Contents

• 표지 ... 1
• 제출서 ... 2
• 창의형 융합연구사업 최종보고서 ... 3
• 보고서 요약문 ... 4
• 목차 ... 5
• 1. 연구개발 과제의 개요 ... 6
• 1-1. 연구개발 기술 개요 ... 6
• 1-2. 환경분석 및 기술 현황 ... 11
• 1-3. 연구개발 목표 ... 44
• 2. 연구수행 내용 및 결과 ... 47
• 2-1. 총괄 연구내용 ... 47
• 2-2. 세부과제별 연구내용 및 결과 ... 55
• 2-3. 연구개발 성과 ... 579
• 3. 연구개발성과의 활용 계획 ... 589
• 4. 융합연구 생태계 조성 ... 591
• 4-1. 융합연구 추진체계 ... 591
• 4-2. 융합연구 추진실적 ... 594
• 4-3. 위험 관리 및 효과 ... 606
• 5. 연구비 구성 및 집행실적 ... 610
• 5-1. 연구비 구성 ... 610
• 5-2. 연구비 집행실적 ... 612
• 6. 참고문헌 ... 618
• 첨부1. 연구성과 ... 619
• 첨부2. NTIS(국가과학기술지식정보서비스)에 등록한 연구시설‧장비 현황 ... 721
• 끝페이지 ... 722