본 기술은 전도성 폴리머 층이 형성된 텔루륨 나노튜브를 포함하는 전극 활물질과 이차 전지용 전극의 제조 방법에 관한 것입니다.
음극에 나트륨, 알루미늄, 아연 등을 사용하는 기술이 이차 전지의 안정성을 높이고, 가격 경쟁력이 높아 각광을 받고 있으나 충방전 과정 중에 중간 물질이 전해질에 녹아 나와 양 전극 사이를 오가는 셔틀 효과가 발생하는 문제가 있다. 이러한 문제점을 해결하기 위하여 본 기술은 텔루륨 소재를 나노튜브 형태로 합성하고, 이를 전도성 폴리머로 코팅하는 기술을 제안합니다.
본 기술을 통하여 전도성 폴리머 층을 형성한 텔루륨 나노튜브를 전극 활물질로 사용함으로써 중간 물질의 용출을 억제하기 위해 호스트 물질에 담지하여 전극 활물질을 제작하는 기존 기술보다 경제적이며 상용화에 한층 더 기여할 수 있으며 전극 내의 활물질의 비중이 감소하지 않아 에너지 밀도가 높아진다는 장점이 있습니다.
본 기술은 리튬 금속 이차전지 음극용 전극 소재의 제조 방법에 관한 것입니다.
고성능 차세대 이차전지로 리튬 금속을 음극으로 사용하는 것이 주목을 받고 있으나 덴드라이트 금속 성장으로 인한 발화와 폭발 등 안정성에서 문제점을 가지고 있기 때문에 이러한 문제점을 해결하기 위해 본 기술은 아크 방전을 통하여 질소 도핑된 의사용량 나노카본을 합성하는 방법을 제안합니다.
본 기술은 리튬 이온의 화학적 흡착을 통한 상전이 저항과 농도 저항을 감소시켜 이차전지의 성능을 향상시킬 수 있을 뿐만 아니라 이온 전도성이 높은 고체 전해질 계면층이 형성된 이차전지용 전극을 통해 반복되는 충방전 사이클링에서도 높은 쿨롱 효율과 안정성을 확보할 수 있는 획기적인 리튬 금속 이차전지 음극용 전극으로 이차전지 산업 발전에 기여가 기대됩니다.
본 기술은 한국연구재단의 파이 전자가 풍부한 고기능성 파이로폴리머의 형성 메커니즘과 레독스 특성 규명 연구과제 지원을 통해 개발되었습니다.
본 기술은 금속-공기 배터리용 산화-환원 촉매, 공기전극 및 이를 포함하는 금속-공기 배터리용 막-전극 집합체에 관한 것입니다.
리튬-공기 배터리는 에너지 밀도가 기존 리튬 배터리보다 10배 이상 높아 차세대 이차전지로 유망하지만, 충전과 방전을 반복하여 리튬산화물(Li2O2)이 축적되면 전류 밀도와 수명 특성이 저하되는 문제점이 있습니다. 이러한 문제점을 해결하기 위해 본 기술은 분리막을 통한 산화 환원 매개체(Redox Mediator, RM)의 투과를 감소시키는 방법을 제안합니다.
본 기술은 충전 및 방전 시 분리막을 통한 산화 환원 매개체의 투과를 감소시킴으로써 금속-공기 배터리의 성능을 향상시킬 수 있을 뿐 아니라 산화 환원 매개체의 크로스오버 (Crossover) 현상을 방지할 수 있습니다.
본 기술은 한국연구재단의 리튬이온 교환막을 이용한 고전류밀도 수전해 시스템 연구과제 지원을 통해 개발되었습니다.
본 기술은 사원계 양극 활물질의 제조방법에 관한 것입니다.
기존 삼원계에서 알루미늄을 추가로 도입한 사원계 전구체를 합성하는 경우 공침법을 이용 시, 물질 합성에 어려움이 있으며 특히 삼원계 NCM 전구체를 합성한 후에 추가적인 알루미늄 도핑 공정을 추가하여야 해서 공정이 복잡한 단점이 있었습니다. 이러한 문제를 해결하기 위해서 본 기술은 용매열 합성법 이용을 제안합니다.
본 기술에 따른 양극 활물질 제조방법은 공침법과 비교하여 조절 변수가 적고, 추가적인 알루미늄 도핑 공정 도입이 필요하지 않고 기존의 공정에 변화 없이 간단한 용매열 합성법을 이용하기 때문에 전구체 합성단계에서 알루미늄이 들어간 사원계 양극 활물질 전구체(NCMA 전구체)를 합성할 수 있으며, 균일한 크기를 가진 고품질의 구형 양극 활물질 합성이 가능하여 사원계 양극 활물질의 상업적 적용 가능성을 높여줄 것으로 예상합니다.
본 기술은 한국연구재단의 리튬 음극 기반 고용량 에너지 저장을 위한 기능성 계면 구조 연구과제 지원을 통해 개발되었습니다.
본 기술은 고용량 리튬황전지의 기능성 투과층용 복합체의 제조방법에 관한 것입니다
새로운 대안으로 떠오르는 리튬황배터리는 높은 이론용량과 고에너지밀도를 가져 차세대배터리로 연구되고 있지만 리튬황 배터리의 문제점인 셔틀 현상을 완화해야 하며 황의 전기전도도 보완이 필요하다. 이러한 목적을 달성하기 위하여 본 기술은 환원된 그래핀 옥사이드와 다공성 질화바나듐을 사용하는 방법을 제안합니다.
본 기술은 리튬폴리설파이드와의 흡착능력을 향상시켜 산화환원 동역학을 촉진하여 리튬-황 전지의 셔틀현상을 완화시 킬 수 있고, 전기전도도가 우수하여 낮은 황의 전기전도도를 보완하여 황의 활용을 증진시켜 사이클 안정성 및 고용량을 나타내는 장점이 있어 리튬황 이차전지의 상용화에 크게 기여할 것으로 예상합니다.
본 기술은 한국연구재단의 리튬 음극 기반 고용량 에너지 저장을 위한 기능성 계면 구조 연구과제 지원을 통해 개발되었습니다.
본 기술은 복합 세라믹 재료를 이용한 산화물/고분자 하이브리드 고체전해질 멤브레인 제작 및 전고체 리튬 이차전지에 관한 것입니다.
전고체 배터리에 사용되는 LLZO는 상온에서 수분 및 이산화탄소와 반응하여 표면에 Li2CO3가 생성되며 이에 따라 Li loss 및 이온 전도도 감소가 야기되는 문제점이 있습니다. 이런 문제점을 해결하기 위해 본 기술은 LALZO (Li6.28Al0.24La3Zr2O12) 및 h-BN (Hexagonal Boron Nitride)을 유효성분으로 하는 이차전지용 세라믹 복합체 조성물의 하이브리드 전해질을 제안합니다.
본 기술은 리튬 손실 및 이온전도도 감소, 계면 안정성 감소 문제를 의미 있게 해결하여 전기화학적 특성들을 향상시켜서, 기존 유기액체 전해질이 적용된 리튬이온 전지(LIBs)들을 대체할 수 있을 것으로 기대됩니다
본 기술은 한국연구재단의 리튬 음극 기반 고용량 에너지 저장을 위한 기능성 계면 구조 연구과제 지원을 통해 개발되었습니다.
본 발명은 리튬 이온 이차전지용 양극활물질에 관한 것으로, 철이 도핑된 리튬 과잉 산화물 양극활물질과 제조방법에 관한 것입니다.
이차전지 중 층상구조를 가진 양극소재를 이용한 리튬이온배터리 (LIB)가 가장 높은 에너지 밀도를 가지기 때문에 니켈(Ni), 코발트(Co), 망간(Mn) 3원계 배터리인 NCM 배터리이를 많이 사용하지만 메장지역이 한정되어 있고 가격이 비싸 과리튬 층상계 산화물(overlithiated layered oxide, OLO)물질인 Li2MnO3(LMO)에 관한 연구가 진행되고 있지만 수명 안정성이 낮다는 단점이 있었다. 이러한 문제점을 해결하기 위해 본 기술은 철을 도핑하여 원가를 절감하고, 구조안정성 향상과 율속특성 향상 효과를 높이는 방법을 제안합니다.
본 기술의 양극활물질은 Li2MnO3에 비싼 코발트와 니켈을 전혀 사용하지 않고 값이 싸 고 친환경적 철을 도핑하여 비용절감 효과와 기존의 LiNiMnCoO2(NCM)배터리 만큼의 용량과 장기 사이클 안정성을 가진 우수한 성능을 가지고 있는 이치전지산업에 활용될 획기적 기술입니다.
본 기술은 한국연구재단의 리튬 음극 기반 고용량 에너지 저장을 위한 기능성계면 구조 연구과제 지원을 통해 개발되었습니다.
