초록 ▼

□ 연구개요
○ 연구책임자는 사업을 통해 이차전지 산업 내 업계 화두인 ① 급증하는 폐배터리의 효율적인 처리방안과 ② 원가 절감이 가능한 고에너지밀도 구현 전극소재 개발을 추진함
○ 연구를 통해 폐배터리에서 저품위 양극재를 회수하고 업사이클링을 위한 도핑공정 적용을 통해 고전압 환경에서도 안정적으로 사용할 수 있는 양극재를 개발함

□ 연구 목표대비 연구결과
○ 1차년도
-. 연구목표 : 폐배터리에서 열화된 양극재 회수조건 탐색 및 확립
-. 연구결과
▸ 폐배터리의 완전 방전조건과 폐양극재

□ 연구개요
○ 연구책임자는 사업을 통해 이차전지 산업 내 업계 화두인 ① 급증하는 폐배터리의 효율적인 처리방안과 ② 원가 절감이 가능한 고에너지밀도 구현 전극소재 개발을 추진함
○ 연구를 통해 폐배터리에서 저품위 양극재를 회수하고 업사이클링을 위한 도핑공정 적용을 통해 고전압 환경에서도 안정적으로 사용할 수 있는 양극재를 개발함

□ 연구 목표대비 연구결과
○ 1차년도
-. 연구목표 : 폐배터리에서 열화된 양극재 회수조건 탐색 및 확립
-. 연구결과
▸ 폐배터리의 완전 방전조건과 폐양극재 회수를 위한 전처리 공정 확립
▸ 회수된 폐양극재 고도분석을 통해 회수공정 최적화
○ 2차년도
-. 연구목표 : 회수된 폐양극재 물성 DB화 및 재결정화를 통한 소재 성능복원 공정 최적화
-. 연구결과
▸ 회수된 폐양극재 물성 DB화를 통해 소재 성능복원 기술 확립
▸ 성능 복원된 폐양극재 물성, 전기화학적 성능 DB화
○ 3차년도
-. 연구목표 : 고전압 환경에서 구동 가능한 양극재 전처리 기술도입 및 고도분석
-. 연구결과
▸ 도핑 조건에 따른 재결정화 변화 요소 DB화를 기반으로 업사이클링된 재생 양극재 개발
▸ 고전압 환경에서 안정적으로 사용할 수 있는 재생 양극재 성능 최적화
→ 고전압(-4.5V) 환경에서 재생 양극재(@full cell) 초기용량 190mAh/g 이상, 수명유지율 90% 이상(@100cyc) 확인

□ 연구개발성과의 활용 계획 및 기대효과(연구개발결과의 중요성)
○ 경제·산업적 측면
-. 리튬이차전지 원가구조에서 양극재 비중이 높으며, 이차전지 업계에서 원가 절감 방안을 논의하는 시점에서 폐양극재 업사이클링 방안 도출은 사회 경제적 기회비용 절감이 가능할 것으로 기대됨
-. 폐전지에서 양극재 자체를 온전히 회수하여 활용하는 연구는 미흡한 상황으로 본 연구의 개발성과는 글로벌 이차전지 시장 내 경쟁력 제고 및 선도적 위치 선점이 가능함
○ 기술·학술적 측면
-. 본 연구를 통해 폐양극재 업사이클링 기술을 개발하였으며, 이는 양극재뿐만 아니라 음극재 등 이차전지 산업 전반에 응용이 가능함
-. 장기간 사용으로 성능 열화된 양극재의 성능 복원 및 개선기술을 개발함으로써 국내·외 이차전지 산업과 연구계에 고에너지밀도 구현이 가능한 양극재 개발 방향성 제안

(출처 : 연구결과 요약문 2p)

목차 Contents

• 표지 ... 1
• 연구결과 요약문 ... 2
• 목차 ... 3
• 1. 연구개발과제의 개요 ... 4
• 1-1. 연구 필요성 ... 4
• 1-2. 연구가설 및 도출근거 ... 5
• 1-3. 연구개발과제 목표 ... 5
• 2. 연구개발과제의 수행 과정 및 수행 내용 ... 6
• 2-1. 1차년도 연구개발과제 수행 내용 ... 6
• 2-2. 2차년도 연구개발과제 수행 내용 ... 6
• 2-3. 3차년도 연구개발과제 수행 내용 ... 6
• 3. 연구개발과제의 수행 결과 및 목표 달성 수준 ... 6
• 1) 정성적 연구개발성과(연구개발결과) ... 6
• 2) 세부 정량적 연구개발성과 ... 16
• 3) 목표 달성 수준 ... 16
• 4. 연구개발성과의 관련 분야에 대한 기여 정도(연구개발결과의 중요성) ... 16
• 5. 연구개발성과의 관리 및 활용 계획 ... 16
• 6. 자체점검표 ... 17
• 7. 참고문헌 ... 17
• 끝페이지 ... 33