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Kafe 바로가기주관연구기관 | 삼성SDI(주) Samsung SDI. Co., Ltd |
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연구책임자 | 남현 |
참여연구자 | 문정탁 , 임재영 , 이장호 , 강기석 , 유지상 , 김남선 |
보고서유형 | 최종보고서 |
발행국가 | 대한민국 |
언어 | 한국어 |
발행년월 | 2019-04 |
과제시작연도 | 2019 |
주관부처 | 산업통상자원부 Ministry of Trade, Industry and Energy |
등록번호 | TRKO202200006195 |
과제고유번호 | 1415161689 |
사업명 | 소재부품기술개발(R&D) |
DB 구축일자 | 2022-08-19 |
키워드 | 실리콘 합금.나노 실리콘.탄소.복합체.음극.극판.슬러리.바인더.Silicon Alloy.Nano Si.carbon.composite.anode.electrode.slurry.binder. |
3. 개발결과 요약
□ 최종목표
전지평가 및 신뢰성 확보
1) 개발 소재 공정성 확보
○ 슬러리 안정성 확보
· 양, 음극 슬러리 조성 및 공정 설계
○ 극판 특성 구현
· 양, 음극 극판 조성 설계
2) 설 검증 및 개선안 도출
○ 소재 고에너지 밀도 설계
· 용량 : 250Wh/kg 셀 설계
○ 소재 개선방향 feedback
· 셀 평가 및 열화 분석
· 상용 소재,他 개발소재 비교평가
□ 개발내용 및 결과
○ 전기자동차에 핵심원료인
3. 개발결과 요약
□ 최종목표
전지평가 및 신뢰성 확보
1) 개발 소재 공정성 확보
○ 슬러리 안정성 확보
· 양, 음극 슬러리 조성 및 공정 설계
○ 극판 특성 구현
· 양, 음극 극판 조성 설계
2) 설 검증 및 개선안 도출
○ 소재 고에너지 밀도 설계
· 용량 : 250Wh/kg 셀 설계
○ 소재 개선방향 feedback
· 셀 평가 및 열화 분석
· 상용 소재,他 개발소재 비교평가
□ 개발내용 및 결과
○ 전기자동차에 핵심원료인 NCM 양극소재 극판개발 및 전기자동차 채용
- 94Ah cell에 WPM 고용량 양극소재 극판개발로 120Ah cell 적용
* 기존 양극 소재 (NCM 111), 개발 적용 소재 (NCM 523) ※ NCM523
= Ni0.5Co0.2Mn0.3
- NCM 소재는 Ni 조성이 증가할수록 용량(mAh/g)도 증가하지만 Ni의 조성이 높아짐에 따라서 부반응으로 인한 셀내부의 gas의 발생이 증가하여 cell에 적용하기 어려움. 본 세부에서는 참여기관의 개발소재를 他 상용화 소재와 비교평가 후 세부 기관 개발 실무담당자와 정기적으로 1회/월 이상 미팅 및 기술 토론회를 진행하였고 특히, 수요기업(삼성SDI)의 극판 및 평가 기술을 적용하여 소재 개발 기간 단축에 일조하여 BMW i3 전기차에 적용하여 조기사업화 성과에 기여함
□ 기술개발 배경
○ 수요기업 맞춤형 배터리 극판 개발
- 동일한 배터리크기에 주행거리를 늘리기 위해서는 고에너지 밀도의 소재가 필요하며, 이를 극판 개발을 통해 셀에 효과적으로 적용시켜야 함
- WPM 참여기관 소재의 High Ni 개발(Ni50%)과 수요기업평가(삼성SDI)의 feedback으로 WPM사업기간 內 ('18년) 조기 사업화 완료함
- 본 세부에서는 고에너지 밀도 cell에서 필요한 소재의 요구사항을 세부기관에 feedback하여 WPM 사업에 참여한 기관들과의 유기적인 기술 개발을 통하여 개발 소재의 적용 및 상용화 시점을 앞당길 필요 있음
□ 핵심개발 기술의 의의
전기자동차 Cell 적용 주행거리 20% 개선 소재/극판기술 개발 및 상용화
□ 적용 분야
○ 기술혁신 성과
- 기존소재 대비 주행거리 20% 향상에 따른 전기자동차 상용화 및 대중화에 기여
- Major OEM (BMW, VW, Audi)적용으로 인한 해외 수출 파급 효과
- EV cell (120Ah) 및 적용에 따른 관련 응용제품군(ESS) 적용 확대 진행 중
- 산업통상자원부에서 지원하는 10대 핵심소재 기술개발 사업인 WPM (World Premier Materials) 사업 중 나노카본 복합소재 사업단에서 진행한 것으로 복합소재 산업의 적용 확대에 기여
- 고에너지밀도의 이차전지 핵심소재의 기술 확보로 차세대 이차전지 기술력 축적 및 차세대 리튬이차전지 분야의 국제표준화 선도의 발판을 마련
- 전지소재 원재료/설비/공법 등의 공동 연구개발로 추후에 진행될 전기자동차용 이차전지
소재개발의 시너지 효과 극대화 가능
- 미래의 신성장 동력으로 각광 받고 있는 전기자동차용 이차전지의 전극소재 분야에서
국산화율을 20% 이하에서 30% 이상으로 향상함으로써 전지 소재 관련 산업분야의 국제경쟁력 강화에 기여
(출처 : 기술개발사업 최종보고서 초록 6p)
과제명(ProjectTitle) : | - |
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연구책임자(Manager) : | - |
과제기간(DetailSeriesProject) : | - |
총연구비 (DetailSeriesProject) : | - |
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