초록 ▼

□ 연구개요
● 본 연구에서는 차세대 리튬금속 배터리의 안정성을 향상시키기 위한 다차원적 나노소재를 활용한 기능성 분리막의 개발, 최적화, 그리고 이들의 전기화학적 안정성을 평가하기 위한 분석 도구 개발에 초점을 맞춤.
● 다양한 합성 방법을 사용하여 나노소재를 합성하고 분석하며, 이를 통해 리튬금속 전지의 전기화학적 안정성을 향상시키는 기능성 분리막을 개발함.
● 또한, 연구는 배터리 소재의 열적 안정성을 평가하기 위해 다양한 분석 기기를 활용하며, 기능성 분리막의 극한 조건에서의 성능을 평가함.

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□ 연구개요
● 본 연구에서는 차세대 리튬금속 배터리의 안정성을 향상시키기 위한 다차원적 나노소재를 활용한 기능성 분리막의 개발, 최적화, 그리고 이들의 전기화학적 안정성을 평가하기 위한 분석 도구 개발에 초점을 맞춤.
● 다양한 합성 방법을 사용하여 나노소재를 합성하고 분석하며, 이를 통해 리튬금속 전지의 전기화학적 안정성을 향상시키는 기능성 분리막을 개발함.
● 또한, 연구는 배터리 소재의 열적 안정성을 평가하기 위해 다양한 분석 기기를 활용하며, 기능성 분리막의 극한 조건에서의 성능을 평가함.

□ 연구 목표대비 연구결과
1-3차년도 목표한 정성/정량적 목표치 달성
정성목표
※ 1차년도 연구개발성과
● 분리막 코팅 소재의 기능별 분류, 소재합성/분석 평가함
● 다양한 나노소재 합성/개질, 물성평가 그리고 전기화학적 특성 평가를 성공적으로 진행함
● 제작된 분리막을 리튬-금속전지에 도입하여 가능성을 평가함
● 리튬-금속전지뿐만 아니라 Li-S 전지에 대한 후속 연구도 성공적으로 수행함
※ 2차년도 연구개발성과
● 기존분리막 대비 표면개질된 기능성 분리막의 전기화학적 우수성을 입증함
● 대면적 코팅 기술 개발을 통한 스케일업 기술을 평가함
※ 3차년도 연구개발성과
● 리튬-금속전지 뿐만 아니라 무음극 전지에서도 기능성 분리막의 가능성을 확인함
● 폴리올레핀이 아닌 폴리이미드 기반의 차세대 분리막 제조 기술 확립함
● 리튬-금속전지의 열안정성 특성 고도화를 위한 소재 개발 확립함

정량목표
- 3년간(2021-2024) 11편의 SCIE급 논문을 게재함

□ 연구개발성과의 활용 계획 및 기대효과(연구개발결과의 중요성)
※ 기능성 분리막 활용계획
이차전지 산업: 연구에서 개발된 기능성 분리막은 삼성, LG, SK와 같은 주요 이차전지 제조사에서 활용될 수 있으며, 분리막 시장의 확대 및 기술 경쟁력 강화에 기여할 수 있음.
차세대 이차전지 연구: 리튬-황 및 리튬-공기 전지와 같은 차세대 이차전지의 상용화를 가속화하는 핵심 기술로 작용할 수 있음.
※기대효과
경제적 기대효과: 분리막의 기능성 향상을 통해 고성능 이차전지의 개발이 가능해지며, 이는 이차전지의 경량화 및 고용량화를 가능하게 하여 경제적 가치를 창출할 수 있음.
기술적 기대효과: 분리막의 표면개질 및 새로운 원단 소재 개발을 통한 기술 확보로, 차세대 이차전지 기술의 선두주자가 될 수 있는 기반이 마련할 수 있음.
특히, 리튬-금속 전지의 안정성과 성능을 향상시키는 새로운 분리막 기술의 개발은 리튬-금속 전지뿐만 아니라 리튬-황, 리튬-공기 전지 등 다양한 배터리 시스템으로의 응용 확장성을 가짐.

(출처 : 요약문 2p)

목차 Contents

• 표지 ... 1
• 연구결과 요약문 ... 2
• 목차 ... 3
• 1. 연구개발과제의 개요 ... 4
• 2. 연구개발과제의 수행 과정 및 수행 내용 ... 6
• 3. 연구개발과제의 수행 결과 및 목표 달성 수준 ... 11
• 1) 정성적 연구개발성과(연구개발결과) ... 11
• 2) 세부 정량적 연구개발성과 ... 11
• 3) 목표 달성 수준 ... 11
• 4. 연구개발성과의 관련 분야에 대한 기여 정도(연구개발결과의 중요성) ... 12
• 5. 연구개발성과의 관리 및 활용 계획 ... 12
• 6. 자체점검표 ... 14
• 7. 참고문헌 ... 15
• 끝페이지 ... 33