본 기술은 데이터셋의 성능 평가 결과에 따라 학습 데이터와 검증 데이터의 비율을 최적화하고, 특정 결정 구조(층상형 구조) 내에서의 대체 입자 조합을 예측 모델링하여 고성능 양극 활물질 후보군을 자동으로 선별하는 기술입니다.
신규 양극 활물질 개발 시 많은 비용과 시간이 소요되며, 코발트 함량을 최소화하면서 높은 에너지 밀도와 구조적 안정성을 동시에 만족하는 물질을 탐색하는 데 기술적 한계가 존재함 문제가 있었습니다.
본 기술은 라벨링 된 데이터셋을 수신하고, 검증 데이터셋을 활용한 모델 성능 평가를 통해 학습 데이터 비율을 결정하며, 특정 조성(화학식 1) 및 층상형 구조(Layered structure) 내 대체 입자 비율을 결정하는 예측 모델을 생성하여 후보군을 스크리닝함함으로써, 리튬 이차전지 양극 소재의 상용 경쟁력 확보에 실질적으로 보탬이 될 수 있습니다.
본 기술은 고분자/산화물 복합체 전해질용 필러 소재로서, LLZO(Li7La3Zr2O12) 구조의 Li, La, Zr 자리를 듀얼 도핑한 물질을 데이터베이스에서 추출하고, 머신러닝(RF, LGBM)을 통해 물성을 예측하여 최적의 소재를 고속 스크리닝하는 시스템 및 방법입니다.
기존 LLZO 기반 필러 소재 연구는 다양한 도핑 원소와 조합으로 인해 탐색할 경우의 수가 너무 많아 실험적 접근 시 막대한 시간과 비용이 소요되며, 복합체 전해질의 성능 한계를 극복할 최적의 조성을 찾기 어려움 문제가 있었습니다.
본 기술은 1함으로써, 이차전지 전해질의 상용 경쟁력 확보에 실질적으로 보탬이 될 수 있습니다.
본 기술은 배터리팩의 온도를 센싱하여 화재 위험 시 롤링된 상태의 소화 커버를 모터 구동으로 전개하여 배터리팩을 밀폐하고, 이후 노즐을 통해 소화 약제를 분사하는 자동 소화 메커니즘입니다.
전기차량 등에서 배터리팩 화재 발생 시 구조적 특성으로 인해 신속한 진압이 어렵고, 이로 인한 화재 확산 방지 및 즉각적인 소화 조치가 요구됨 문제가 있었습니다.
본 기술은 배터리팩 일 측의 보관부에 롤링 보관된 소화 커버를 타 측의 구동 모터를 이용해 수평 이동시켜 배터리를 커버하고, 고압 챔버와 호스로 연결된 노즐을 통해 소화 약제를 분사하는 일체형 자동 소화 시스템함으로써, 배터리 열관리·안전 시스템에 도입되어 공정 단순화와 비용 절감에 기여할 수 있습니다.
본 기술은 전이금속 산화물 나노입자와 카복실기로 표면 개질된 카본 블랙(CCN) 사이의 배위 결합을 통해 바인더 없이 나노블렌딩된 어셈블리를 형성하고, 전극 구성 성분의 균일한 분포와 접촉 저항 감소를 유도하는 기술입니다.
기존 슬러리 방식의 전극은 고분자 바인더 사용에 따른 저항 증가, 용매 증발 과정에서의 성분 불균일 분포(응집/분리), 금속 산화물과 탄소 첨가제 간의 계면 상호작용 부족으로 인한 구조적 불안정성과 저항 문제가 발생함 문제가 있었습니다.
본 기술은 산 처리로 카복실기가 도입된 카본 블랙(CCN)을 전도성 링커로 사용하여, 전이금속 산화물 표면의 유기 리간드를 치환하는 배위 결합을 통해 나노 단위에서 성분을 균일하게 조립함함으로써, 이차전지 음극 소재 분야에서 새로운 설계 자유도를 제공할 수 있습니다.
본 기술은 황화구리(CuS) 음극 활물질이 특정 전해질(DME 포함) 내에서 충·방전 반복 시 파편화와 자가유합(Self-healing) 과정을 거쳐 3차원 다공성 구조로 변환되도록 유도하는 기술입니다.
기존 황화구리 음극은 충·방전 반복에 따른 활물질의 파편화로 인해 구조적 안정성이 낮고 수명 특성이 저하되는 문제와, 바인더의 한계로 인해 활물질의 로딩량을 높이는 데 제약이 있음 문제가 있었습니다.
본 기술은 DME(dimethoxyethane) 전해질을 사용하여 충·방전 시 CuS가 스스로 파편화 후 재결합(자가유합)하여 3차원 다공성 구조를 형성하게 함으로써 부피 팽창 응력을 완화하고, PAA(Polyacrylic acid) 바인더를 도입하여 활물질 함량을 70~80wt% 이상으로 증가시켜 전기화학적 성능과 안정성을 개선함으로써, 이차전지 음극 소재 시장에서 차별화된 기술적 강점을 제공할 수 있습니다.
본 기술은 리튬염과 석시노나이트릴(SN)의 상호작용을 통해 결정성 석시노나이트릴을 비정질(amorphous) 상으로 변환하고, 비닐모노머(예: VEC)와 가교제를 UV 경화시켜 리튬 덴드라이트 성장을 억제하고 이온 전도도를 향상시키는 고분자-무기 복합 고체 전해질 기술입니다.
기존 리튬메탈 전지에 사용되는 액체 전해질의 화재 위험성 및 불안정한 SEI 층 형성 문제, 그리고 전고체 전지용 고분자 전해질의 저온 이온전도도 저하 및 결정화에 따른 성능 한계 문제가 있었습니다.
본 기술은 석시노나이트릴(SN)과 리튬염을 열처리하여 1차 비정질 혼합물을 형성한 후, 비닐모노머, 아크릴가교제, 개시제를 첨가하고 UV 경화하여 비정질 상이 유지되는 고체 전해질을 제조함으로써, 이차전지 전해질의 신뢰성과 효율을 동시에 향상시키는 데 적합합니다.
본 기술은 합금계 음극재 입자를 나노점(Nanodot) 형태로 소립화하고 이를 탄소 매트릭스에 함입시켜 복합화함으로써, 충방전 시 다상 반응(Two-phase reaction) 대신 단상 반응(One-phase reaction)을 유도하여 이온의 등방적 확산을 실현하는 기술입니다.
기존 합금계 음극은 이온 확산의 불균일성과 부피 팽창으로 인해 계면제어 반응이 지배적이게 되며, 이로 인해 상분리, 입자 파편화, 높은 활성화 에너지, 기계적 퇴화가 발생하여 수명과 출력 성능이 저하됨 문제가 있었습니다.
본 기술은 이중-고분자 보호-하소 방식을 통해 합금계 음극재 입자를 0.5~30nm 수준으로 소립화하고 탄소 매트릭스와 복합화하여 임계 핵생성 에너지를 증가시키고 불혼합 구간(Miscibility gap)을 축소함함으로써, 이차전지 음극 소재 응용 제품의 부가가치를 높이는 데 활용될 수 있습니다.
본 기술은 배터리 셀 중심부에 냉매의 증발 영역을, 양측 가장자리에 응축 영역을 배치하는 탠덤형(Tandem Type) 진동 히트 파이프 유로 구조를 채택하여, 국부적 핫스팟을 해소하고 중심에서 외곽으로의 열전달 효율을 최적화한 냉각 기술입니다.
리튬 이온 배터리의 고온 운전 시 발생하는 열폭주 위험 및 국부적인 핫스팟(Hot-spot) 발생으로 인한 성능 저하, 그리고 기존 냉각 방식의 구조적 복잡성 및 낮은 열전달 효율 문제가 있었습니다.
본 기술은 냉각 플레이트 내부에 중심선을 기준으로 대칭되는 한 쌍의 탠덤형 유로(제1 및 제2유로)를 구성하고, 배터리부와 마주하는 중심 영역을 증발 영역으로, 테두리 영역을 응축 영역으로 설계하여 냉매의 기화-팽창 압력 차이를 통해 냉매가 폐회로를 순환하며 강제 냉각되도록 구성함으로써, 차세대 배터리 열관리·안전 시스템 개발에 실질적인 해법을 제시할 수 있습니다.
본 기술은 리튬-황 배터리에서 층 분리가 일어나지 않는 최적 부피비(1:1.2~1:3)의 디에틸 에테르(DEE)와 디메톡시에테인(DME) 혼합 용매를 적용하여, 리튬 덴드라이트 성장을 억제하고 리튬 폴리설파이드(LiPS)의 변환 동역학을 향상시키는 기술입니다.
기존 리튬-황 배터리는 충방전 중 리튬 폴리설파이드(LiPS) 용출로 인한 셔틀 효과와 리튬 음극 표면의 덴드라이트 형성 및 부반응으로 인해 수명 안정성이 저하되는 문제점이 있었습니다.
본 기술은 DEE와 DME를 1:1.2 내지 1:3의 부피비로 혼합한 유기 용매를 전해질로 사용하여, 고농도 리튬염이나 별도의 희석제 없이도 안정한 SEI(고체 전해질 계면)를 형성하고 LiPS의 신속한 변환을 촉진하여 배터리의 성능 및 수명 안정성을 향상시킴함으로써, 이차전지 전해질 제조 공정의 효율을 높이는 데 유용하게 쓰일 수 있습니다.
본 기술은 구리 집전체 표면에 폴리머가 배제된(polymer-free) 단일벽 탄소 나노 튜브(SWCNT) 네트워크 코팅층을 형성하여, 아연 금속의 덴드라이트 성장을 억제하고 집전체와 코팅층 사이에서 균일한 아연 증착을 유도하는 기술입니다.
무음극 수계 아연 전지에서 아연 증착 시 불균일한 수지상 결정(dendrite)이 성장하여 전지 단락을 야기하며, 기존의 첨가제나 3차원 다공성 집전체 기술은 비용 효율성이 낮고 공정이 복잡함 문제가 있었습니다.
본 기술은 닥터 블레이딩(doctor blading) 공정을 통해 폴리머 바인더 없이 SWCNT 90중량% 이상으로 구성된 0.1~3㎛ 두께의 코팅층을 구리 집전체에 도포하여, 전기 전도성과 기계적 강도가 우수한 3차원 네트워크 구조를 구현함함으로써, 차세대 이차전지 음극 소재 개발에 실질적인 해법을 제시할 수 있습니다.
본 기술은 배터리 셀의 위치별 온도 구배 패턴에 대응하여, 서로 다른 열전도도를 가지는 상변화물질(PCM)을 분할 배치하고 금속 핀 및 고열전도성 시트와 결합하여 셀의 냉각/승온 성능을 최적화하는 열관리 구조입니다.
기존 냉각판 방식은 냉각수 유동 경로에 따른 온도 차이와 배터리 셀 상·하부 간의 온도 구배가 발생하여 셀의 열화, 화재 위험 및 수명 저하를 초래하는 문제점이 있었습니다.
본 기술은 배터리 셀 온도 구배에 따라 PCM을 다수의 분할 영역으로 나누고, 영역별로 열전달 물질(발포 금속, 탄소 재료 등)의 함량을 조절한 합성 PCM을 적용함으로써, 배터리 열관리·안전 시스템 분야의 소재 경쟁력을 높이는 데 기여할 수 있습니다.
본 기술은 아지드기(-N3)를 포함하는 아크릴로니트릴계 고분자를 테트라졸륨 가교를 통해 자가 가교결합시켜 양전하 고분자 골격을 형성하고, 여기에 음전하 카운터 이온과 액체 전해질을 도입하여 이중 연속상 구조(이온 채널 형성)를 구현함으로써 리튬 이온 전도도와 기계적 강도를 동시에 개선한 전해질 기술입니다.
기존 젤 고분자 전해질은 액체 전해질의 함유로 인해 우수한 이온 전도도를 가지나, 고분자 사슬 사이에 액체 전해질이 위치함에 따라 기계적 강도가 현저히 낮아지는 문제점이 있음. 단순히 기계적 강도 향상을 위해 가교 구조를 도입하면 전기화학적 특성이 저하되는 트레이드오프 관계가 존재함 문제가 있었습니다.
본 기술은 아크릴로니트릴계 고분자에 테트라졸륨 기반 자가 가교 구조를 도입하여 기계적 강도를 확보하고, 이를 통해 카운터 이온과 함께 이중 연속상(Bi-continuous) 구조를 형성하여 리튬 이온 전도 채널을 확보함으로써, 이차전지 전해질 분야의 소재 경쟁력을 높이는 데 기여할 수 있습니다.
본 기술은 다공성 황화물계 고체 전해질 펠렛의 표면 및 내부에 특정 조성(EC/DEC 부피비 2~4:6~8)의 액체 전해질을 함침시켜 전극-전해질 계면의 물리적 접촉을 개선하고 화학적 안정성을 확보하는 복합 전해질 기술입니다.
황화물계 고체 전해질 고유의 화학적 불안정성, 전극과의 계면 저항층 형성, 그리고 고체 전해질 내부에 존재하는 미세 기공으로 인한 물리적 접촉 훼손 및 단락 문제 문제가 있었습니다.
본 기술은 황화물계 고체 전해질 펠렛(100~200 MPa 가압)을 제조하고, 그 내부 기공에 에틸렌 카보네이트(EC)와 디에틸 카보네이트(DEC)를 2~4 : 6~8의 부피비로 혼합한 액체 전해질(리튬염 포함)을 함침시켜 계면 접촉을 향상시키고 덴드라이트 성장을 억제하는 부동화 층을 형성함으로써, 이차전지 전해질의 품질과 생산성을 함께 끌어올리는 데 활용될 수 있습니다.
본 기술은 결정질 실리콘 입자의 격자 내부 및 표면에 플루오린을 도입하여 전자 전도성을 개선하고, 나노 입자의 2차 응집체를 형성하여 탭 밀도를 향상시킨 실리콘 기반 음극 소재입니다.
기존 실리콘 음극재의 낮은 전기 전도도, 충방전 시 발생하는 부피 팽창에 따른 구조적 불안정성, 표면 산화(SiOx)로 인한 반응 불균일성 및 낮은 탭 밀도 문제 문제가 있었습니다.
본 기술은 고체상 원료(Na2SiF6)와 환원제(Mg 등)를 이용한 SVS(Solid-Vapor-Solid) 반응 공정을 통해 실리콘 결정 격자 내부와 표면에 플루오린이 도핑된 실리콘 나노 입자를 합성하고, 이를 2차 응집 구조로 제조함으로써, 이차전지 음극 소재의 상용 경쟁력 확보에 실질적으로 보탬이 될 수 있습니다.
본 기술은 분자 내에 서로 인접한 2개 이상의 관능기(예: -OH와 -SO3H)를 포함하는 폴리스티렌 중합체를 설계하여, 관능기 간의 수소 결합을 통해 이온성 액체와의 정전기적 상호작용을 억제하고 이온 채널을 효과적으로 형성하는 기술입니다.
기존 고분자 전해질은 이온성 액체와 고분자 매트릭스 간의 강한 정전기적 인력으로 인해 이온이 고분자 사슬에 고착(quenching)되어 이온 확산이 느려지고, 기계적 물성과 이온 전도도를 동시에 확보하기 어려운 문제(Trade-off) 문제가 있었습니다.
본 기술은 단분자 내 인접한 관능기 간의 수소 결합으로 정전기적 인력을 약화시켜 이온 응집을 억제하고, 고강도 고분자 도메인 사이에 막대 형태의 이온 채널을 유도하여 고분자 사슬 거동과 이온 전도를 디커플링(decoupling)함으로써 우수한 이온 전도도와 높은 기계적 강도를 동시에 확보함으로써, 이차전지 전해질에 적용되어 기존 소재의 한계를 보완할 것으로 기대됩니다.
