초록 ▼

□ 연구개요
고용량 전고상 이차전지 구현을 위해 고체 전해질이 포함된 복합전극의 전극 활물질 양 증가 및 전극/고체 전해질 계면 안정성 확보를 위한 저온 소결 가능한 산화물 기반 고체 전해질 연구를 통한 고용량 전고상 이차전지 적용을 위한 복합전극이 적용된 전고상 이차전지를 개발하고자 함
- 저온 소결 가능한 산화물 기반 고체 전해질 연구
- Bulk 기반 전고상 이차전지 복합전극 적용을 위한 양극 소재 연구
- 전고상 이차전지 적용을 위한 고체 전해질 및 계면 안정성 확보 연구
- 고체 전해질/복합전극이

□ 연구개요
고용량 전고상 이차전지 구현을 위해 고체 전해질이 포함된 복합전극의 전극 활물질 양 증가 및 전극/고체 전해질 계면 안정성 확보를 위한 저온 소결 가능한 산화물 기반 고체 전해질 연구를 통한 고용량 전고상 이차전지 적용을 위한 복합전극이 적용된 전고상 이차전지를 개발하고자 함
- 저온 소결 가능한 산화물 기반 고체 전해질 연구
- Bulk 기반 전고상 이차전지 복합전극 적용을 위한 양극 소재 연구
- 전고상 이차전지 적용을 위한 고체 전해질 및 계면 안정성 확보 연구
- 고체 전해질/복합전극이 적용된 전고상 이차전지 최적화 연구

□ 연구 목표대비 연구결과
1. 저온 소결 가능한 산화물 기반 고체 전해질 연구
• 복합전극 적용을 위한 액상 소결 가능한 LiBWO 고체 전해질 개발
• 합전고상 이차전지 복합전극 적용을 위한 고체 전해질 소결 특성: > 650 °C
• 전고상 이차전지 적용을 위한 고체 전해질 이온 전도도: >1 x 10^-6 S/cm² at 25 °C
2. Bulk 기반 전고상 이차전지 복합전극 적용을 위한 양극 소재 연구
• 전고상 이차전지 복합전극 적용 고전위용 양극 특성: 작동전위 4.7 V
• 용량: 120 mAh/g, 싸이클 특성: 100 싸이클 후 97% 유지
3. 전고상 이차전지 적용을 위한 고체 전해질 및 계면 안정성 확보 연구
• 전해질 표면처리 공정을 활용 계면 안정화 기술로 차별화된 계면 안정성 확보
• 전고상 이차전지 적용을 위한 고체 전해질 이온 전도도: >5 x 10^-4 S/cm² at 25 °C
• 전고상 이차전지 적용을 위한 고체 전해질 Li 전극 계면저항: 2.21 mΩ·cm²
• 전고상 이차전지 적용을 위한 고체 전해질 Critical Current Density (CCD): > 0.8mA cm^-2
• 전고상 이차전지 적용을 위한 고체 전해질 장기특성: > 320 h at 0.2 mA cm^-2
4. 고체 전해질/복합전극 적용된 전고상 이차전지 최적화 연구
• 고체 전해질/양극활물질 적용 복합전극 확보를 위한 최적화 연구
• 소결 공정 최적화를 통한 안정상을 가지는 복합전극 제작 기술 확보
• 전고상 이차전지 안정성: 전고상 전지 용량 0.8 mAh/cm² 확보

□ 연구개발성과의 활용 계획 및 기대효과(연구개발결과의 중요성)
• 저온 소결 가능한 산화물 기반 고체 전해질의 개발은 전고상 이차전지 내에 전극활물질 향상으로 전고상 이차전지가 가지는 에너지 밀도를 향상시킬 수 있어 전고상 이차전지가 가지는 낮응 용량의 문제를 극복하고, 새로운 구조를 가지는 고체 전해질 합성 기술이 혁신적인 원천기술로 인정받을 수 있어 선도적 기술로 기술 경쟁 우위를 확보할 수 있을 것으로 판단됨
• 전극 내 활물질 간의 계면 안정성 및 전고상 복합전극과 고체 전해질 간의 계면 안정성 확보를 통해 고출력 및 고용량 전고상 이차전지 기술을 구현하여 향후 연구에 대한 경쟁력 확보가 가능
• 전고상 이차전지가 가지는 계면 안정성 확보할 수 있는 저온 소결 가능한 고체 전해질 연구를 통해 총 에너지 저장량과 자기 방전 특성이 동시에 제어될 수 있으며, 고체 전해질의 사용으로 장기수명 및 온도 특성에 매우 유리하기 때문에 특수 용도의 전원뿐만 아니라, 고용량 전고상 이차전지로 발전 시켜 중대형 전고상 이차전지에도 적용이 가능 것으로 예상됨.

(출처 : 연구결과 요약문 2p)

목차 Contents

• 표지 ... 1
• 연구결과 요약문 ... 2
• 목차 ... 3
• 1. 연구개발과제의 개요 ... 4
• 2. 연구개발과제의 수행 과정 및 수행 내용 ... 5
• 1) 1차년도 (2021) ... 5
• 2) 2차년도 (2022) ... 7
• 3) 3차년도 (2023) ... 9
• 3. 연구개발과제의 수행 결과 및 목표 달성 수준 ... 11
• 1) 정성적 연구개발성과(연구개발결과) ... 11
• 2) 세부 정량적 연구개발성과 ... 12
• 3) 목표 달성 수준 ... 13
• 4. 연구개발성과의 관련 분야에 대한 기여 정도(연구개발결과의 중요성) ... 13
• 1) 기술적 측면 ... 13
• 2) 경제적·산업적 측면 ... 13
• 5. 연구개발성과의 관리 및 활용 계획 ... 13
• 6. 자체점검표 ... 13
• 7. 참고문헌 ... 14
• 끝페이지 ... 28