초록 ▼

※ 연구개발 목표
□ 최종목표: 첨단 방사선 기술 활용 수계 이차전지용 저가 고안정성 전해질/셀 설계 및 합성 기술 개발
○ 다중이온전달기반(Zn²⁺, Li⁺, Na⁺, K⁺, Ca²⁺, Mg²⁺, Co²⁺, Mn²⁺, etc.) 고전압 수계 전해질 설계 및 안정성 확보
○ 다중이온 기반 고전압 하이드로젤 분리막/전해질 설계 및 합성 기술
○ 첨단 방사선

※ 연구개발 목표
□ 최종목표: 첨단 방사선 기술 활용 수계 이차전지용 저가 고안정성 전해질/셀 설계 및 합성 기술 개발
○ 다중이온전달기반(Zn²⁺, Li⁺, Na⁺, K⁺, Ca²⁺, Mg²⁺, Co²⁺, Mn²⁺, etc.) 고전압 수계 전해질 설계 및 안정성 확보
○ 다중이온 기반 고전압 하이드로젤 분리막/전해질 설계 및 합성 기술
○ 첨단 방사선 기술 (중성자/X-선 산란/영상) 기반 수계 이차전지 소재/셀 분석 기술 개발

※ 연구개발 내용
□ 다중이온전달기반 고전압 수계 이차전지 전해질 원천기술 개발
○ 다중이온 고전압 수계 전해질 설계 및 고전압 안정성 확보 기술
- Zn²⁺ // (Li⁺, Na⁺, K⁺, Ca²⁺, Mg²⁺, Co²⁺, Mn²⁺, etc.) 다중이온 고안정성 수계 전해질 설계 및 합성 기술
- pH 제어 및 첨가제를 통한 고안정성 artificial SEI 제어 및 고전압/저전압 계면 안정화 기술
○ 다중이온 기반 고전압 하이드로젤 분리막/전해질 설계 및 합성 기술
- 나노/마이크로 pore 및 막 제어 기술을 통한 이온 전도 제어 젤 설계
- 고전압 구동을 위한 젤 내 수소/이온 결합 제어기술
※ 개발 목표 : 1) 수계전해질 고전압 성능 : > 1.5 V, 2) 수계전해질 이온전도도 0.1 S/cm at 25℃, 3) 수계전해질 온도 안정성: 30℃ ~ 70℃
□ 첨단 방사선 기술 기반 수계 이차전지 소재/셀 분석 기술 개발
○ X-선/중성자 소각 산란 기술 활용 전해질 및 전극 나노 구조체 설계 및 분석
- 나노 단위 전극 및 전해질 구조 변화 측정/분석 기술 개발
○ 중성자 영상 기술 기반 셀 메커니즘 분석 및 고전압 안정화 기술
- 중성자 영상 기술 기반 전극 및 셀 내부 이온 전도 메커니즘 규명
○ 중성자 회절 기술 기반 전극 소재 정밀 구조 분석
- 중성자 회절 기반 전극 소재 원자단위 이온 전도 메커니즘 규명
※ 개발 목표 : 1) Scale-up을 위한 25 cm²급(250 Wh/kg 이상) 수계 전해질 기반 이차전지 셀 제작, 2) 첨단 방사선 분석 기반 수계셀 측정/분석 기술 개발

※ 활용계획 및 기대효과(응용분야 및 활용범위 포함)
- 저가 고전압 수계 전극 및 전해질 원천소재기술 개발을 통한 보다 안전한 대용량 에너지 저장장치 개발 및 수계 이차전지 상용화
- 차세대 수계 이차전지에 대한 기초과학적 연구는 물론 산업체 원천기술 확보, 응용 연구 확대 및 고도화, 산업적 파급효과가 높은 성과 창출에 기여
- 첨단 방사선 기술 활용 구조 분석 기법을 다양한 에너지 저장 소재에 적용 가능할 것으로 예상

(출처 : 요약문 2p)

목차 Contents

• 표지 ... 1
• 요 약 문 ... 2
• 목차 ... 4
• Ⅰ. 전 단계 연구개발 실적 ... 5
• 1. 연구개발 목표 및 평가항목별 성과 ... 5
• 2. 추진내용 및 연구개발결과 ... 8
• Ⅱ. 차기단계 연구개발 계획 ... 40
• 1. 연구개발 목표 및 평가항목 ... 40
• 2. 연구개발 내용·방법, 추진체계 및 일정 ... 42
• 3. 참여인력 계획 ... 48
• 4. 연구개발비 집행계획 ... 49
• 5. 연구에 활용 예정인 주요 장비 현황 ... 54
• 6. 사업화 추진 계획 ... 54
• 7. 연구개발 성과의 활용방안 및 기대효과 ... 55
• Ⅲ. 당초 연구계획 대비 주요 변경사항 ... 56
• 1. 전 단계 실적 부분 ... 56
• 2. 차기단계 계획 부분 ... 56
• 끝페이지 ... 56