초록 ▼

3. 개발결과 요약
□ 최종목표
슈퍼커패시터용 활성탄의 제품 고성능화를 통해 전도성이 뛰어난 제품을 개발하여 국산화 및 수입대체를 이루고자 함

□ 개발내용 및 결과
- 슈퍼커패시터용 고전도성 활성탄 개발을 위해 제조 공정 변수 실험 및 후처리를 통한 산소관능기 제거를 하였으며 scale up을 위해 pilot 반응기 개조 및 최적화 실험을 진행한 결과 18 F/cc 이상의 비축전용량을 가지는 슈퍼커패시터용 활성탄을 개발함
● 비표면적 (m²/g) : 2416
● 산소함량 (

3. 개발결과 요약
□ 최종목표
슈퍼커패시터용 활성탄의 제품 고성능화를 통해 전도성이 뛰어난 제품을 개발하여 국산화 및 수입대체를 이루고자 함

□ 개발내용 및 결과
- 슈퍼커패시터용 고전도성 활성탄 개발을 위해 제조 공정 변수 실험 및 후처리를 통한 산소관능기 제거를 하였으며 scale up을 위해 pilot 반응기 개조 및 최적화 실험을 진행한 결과 18 F/cc 이상의 비축전용량을 가지는 슈퍼커패시터용 활성탄을 개발함
● 비표면적 (m²/g) : 2416
● 산소함량 (wt.%) : 4.7
● 비축전용량 (F/cc) : 19.5
● 수명특성 (%) : 94
● 출력특성(W/l) : 44

□ 기술개발 배경
슈퍼커패시터용 전극 소재인 활성탄 분야는 일본이 기술 선도적 위치를 점유하고 있으며 대부분 수입에 의존하고 있음. 국내 전극용 활성탄을 제조하는 기업은 극히 일부임. 고출력을 요구하는 대부분의 응용분야에서의 최근 이슈는 높은 출력으로 방전될 때 단위 셀의 저항 편차에 따라 민감하게 반응하여 기기의 오작동 및 고장원인이 되어 장기적 신뢰성에 문제를 야기함. 따라서 이들 문제를 해결하기 위해 슈퍼커패시터 제조사에 균일한 저항 값을 가지는 균질의 제품을 요구하고 있음. 슈퍼커패시터의 셀 간 저항 편차의 원인은 주로 전극에서 발생되기 때문에 전도도를 향상시킨 고전도성 활성탄을 개발하여 고출력 제품군의 수요에 대응하고 균일한 품질의 활성탄을 제조할 수 있는 핵심 기술을 확보하고자함.

□ 핵심개발 기술의 의의
본 과제는 활성탄 전도도 및 축전용량 특성 기술을 통해 저항 값이 균일한 품질의 활성탄을 제조하여 현재 슈퍼커패시터용 전극재인 활성탄을 수입에만 의존하고 있는 상황에서 높은 전도성을 가지는 활성탄 개발을 통해 소재 국산화를 목표로 하고 있다는 점에 기술 개발의 의의가 있음

□ 적용 분야
ESS (Energy Storage System), 가전·휴대통신기기용 backup, 수송·기계분야의 Power assist용 전원, 경전철 및 고속철 회생 제동/가속전원의 고전압화용 슈퍼커패시터 등

(출처 : 기술개발사업 최종보고서 초록 6p)

목차 Contents

• 표지 ... 1
• 제 출 문 ... 2
• 최종보고서 초록 ... 4
• 기술개발사업 주요 연구성과 ... 9
• 목차 ... 12
• 제 1 장 서론 ... 13
• 제 1 절 과제의 개요 ... 13
• 제 2 장 과제 수행의 내용 및 결과 ... 15
• 제 1 절 최종 목표 및 평가 방법 ... 15
• 제 2 절 단계 목표 및 평가 방법 ... 16
• 제 3 절 연차별 개발 내용 및 개발 범위 ... 16
• 제 4 절 수행 결과의 보안등급 ... 41
• 제 5 절 유형적 발생품(연구시설, 연구장비 등) 구입 및 관리현황 ... 41
• 제 3 장 결과 ... 42
• 제 1 절 연구개발 최종 결과 ... 42
• 1. 연차별 연구개발 추진 일정 ... 42
• 2. 연구개발 추진 실적 ... 42
• 3. 기술개발 결과의 유형 및 무형 성과 ... 43
• 제 2 절 연구개발 추진 체계 ... 44
• 1. 추진체계도 및 참여기관 업무분장 ... 44
• 2. 연차별 추진체계 ... 45
• 제 3 절 고용 창출 효과 ... 45
• 제 4 절 자체보안관리진단표 ... 46
• 제 5 절 안전관리 이행 현황 ... 48
• 제 4 장 사업화 계획 ... 49
• 제 1 절 시장 현황 및 전망 ... 49
• 제 2 절 사업화 계획 ... 51
• 제 3 절 향후 추가 기술 개발 계획(개발기술 응용 등) ... 51
• 부록1. BET 비표면적 분석 시험 성적서 ... 52
• 부록2. 산소 함량 분석 시험 성적서 ... 53
• 부록3. 비축전용량, 수명 특성, 출력 특성 시험 성적서 ... 54
• 부록4. 알칼리 활성화를 위한 Ni 내부 반응기 도면 ... 61
• 부록5. 알칼리 활성화 장치 투입 스크류 및 내부반응기 도면 (유압펌프 작동 전, 후 비교) ... 62
• 부록6. 특허 출원증 ... 63
• 끝페이지 ... 64