초록 ▼

□ 최종목표
전기자동차용 중대형 리튬이차전지의 고에너지밀도 (>300 Wh/kg)을 위한 고성능 전해액의 상용화기술 개발
- 개발 전해액의 상온 이온전도도 9 mS/cm 이상, 산화전압 5V, 수분함량 10 ppm 이하
- 개발 전해액을 탑재한 양전극/음전극 모노셀의 저항증가율 (DC-IR) 20%, 고온 (45℃, 4주) 회복용량 95% 이상

□ 개발내용 및 결과
신규 최적 불소계/비불소계 첨가제 합성 및 분리 최적화
- 목적화합물 합성법 검토 및 다양한 공정 변화 연구 수행
신규 첨가

□ 최종목표
전기자동차용 중대형 리튬이차전지의 고에너지밀도 (>300 Wh/kg)을 위한 고성능 전해액의 상용화기술 개발
- 개발 전해액의 상온 이온전도도 9 mS/cm 이상, 산화전압 5V, 수분함량 10 ppm 이하
- 개발 전해액을 탑재한 양전극/음전극 모노셀의 저항증가율 (DC-IR) 20%, 고온 (45℃, 4주) 회복용량 95% 이상

□ 개발내용 및 결과
신규 최적 불소계/비불소계 첨가제 합성 및 분리 최적화
- 목적화합물 합성법 검토 및 다양한 공정 변화 연구 수행
신규 첨가제 공정 최적화 연구 및 상용화 기술 확보
- 주요 합성 공정에 대한 공정 최적화 연구 수행
신규 첨가제가 적용된 최적 전해액 조성 개발
- 신규 불소계/비불소계 첨가제 적용 평가
- 고온 성능 개선 및 가스 발생 억제 전해액 조성 최적화
- 내산화성이 개선된 용매 및 첨가제 개발
- 개발 전해액 참여 기관 및 다른 세부 제공
전해액 공정 최적화 연구 및 상용화 기술 확보
- 신규 첨가제가 적용된 전해액 공정 최적화
신규 개발 전해액 평가
- 개발 전해액 (GEN5-1)의 상온 이온전도도 9.13 mS/cm, 산화전압 5.5V, 수분함량 9 ppm 이하 달성
- 개발 전해액을 탑재한 NCM811/Si-C 모노셀의 저항증가율
(DC-IR) 19.3%, 고온 (45℃, 4주) 회복용량 96.5% 달성

□ 기술개발 배경
- 전기자동차의 1회 충전 주행거리를 늘리기 위해서는 탑재되는 리튬이온전지의 단전지 에너지밀도가 절대적으로 향상되어야 하며, 이에 따라 전극소재는 물론 이들 사이에서 리튬이온의 흐름을 담당하는 전해액의 기능적 역할도 그 중요성이 강조되고 있음
- 특히 전기자동차에 요구되는 리튬이온전지의 수명, 출력, 안전성 등의 다양한 성능을 동시에 만족하기 위해서는, 비수계 유기 전해액을 구성하는 유기용매와 그 조성 및 기능성 첨가제 등에 대한 기술개발이 수반되어야 함

□ 핵심개발 기술의 의의
- 본 유기 전해액의 최적 조성 및 기능성 첨가제 기술은 중대형 리튬이온전지에 적합한 신규 개발기술로서, 특히 전기자동차의 주행거리 연장에 필요한 300 Wh/kg 이상의 고에너지밀도를 갖는 리튬이온전지 구성에 필수적인 요소기술임
- 본 과제에서 도출된 GEN-series 유기 전해액과 불화 선형 카보네이트 첨가제 기술은 고용량 양극/음극 소재와의 적합성 및 특성 향상 가능성을 인정받은 기술로서, 기존 범용 유기 전해액의 성능을 한 단계 이상 업그레이드할 수 있음

□ 적용 분야
전기자동차 및 에너지저장장치 (ESS) 등에 탑재하는 중대형 리튬이온전지의 에너지밀도와 사이클 안정성의 향상에 특화된 유기전해액으로 활용

(출처 : 초록 - 3. 개발결과 요약 4p)

목차 Contents

• 표지 ... 1
• 제 출 문 ... 2
• 최종보고서 초록 ... 3
• 기술개발사업 주요 연구성과 ... 7
• 목차 ... 11
• 제1장 서론 ... 12
• 제1절 과제의 개요 ... 12
• 제2장 과제 수행의 내용 및 결과(기술개발 내용 및 방법) ... 16
• 제1절 최종 목표 및 평가 방법 ... 16
• 제2절 단계 목표 및 평가 방법 ... 19
• 제3절 연차별 개발 내용 및 개발 범위 ... 20
• 제4절 수행 결과의 보안등급 ... 25
• 제5절 유형적 발생품(연구시설, 연구장비 등) 구입 및 관리현황 ... 26
• 제3장 결과 ... 27
• 제1절 연구개발 최종 결과 ... 27
• 1. 연구개발 추진 일정 ... 27
• 2. 연구개발 추진 실적 ... 34
• 3. 기술개발 결과의 유형 및 무형 성과 전체를 기재 ... 98
• 제2절 연구개발 추진 체계 ... 100
• 제3절 R&D 도전과 배움 ... 101
• 1. R&D 전주기별 경험(한계→극복과정→배움) ... 101
• 2. 연구개발 중 발생한 파생성과 ... 102
• 제4절 고용창출 효과 ... 103
• 제5절 자체보안관리진단표 ... 104
• 제6절 안전관리 이행 현황 ... 107
• 1. 엔켐 (연구실 안전조치) ... 107
• 2. 에스티팜 (연구실 안전조치) ... 109
• 3. 한국전자통신연구원 (연구실 안전조치) ... 110
• 제4장 사업화 계획 ... 111
• 제1절 시장 현황 및 전망 ... 111
• 제2절 사업화 계획 ... 114
• 1. 기술개발의 사업화 계획 ... 114
• 2. 현 시점의 사업화 전망 ... 115
• 3. 사업화 개요 ... 115
• 4. 기술개발 혁신전략 ... 115
• 5. 사업화 투자전략 ... 116
• 6. 사글로벌 시장 확대 추진 전략 ... 117
• 제3절 향후 추가 기술 개발 계획(개발기술 응용 등) ... 118
• 끝페이지 ... 120