- 분류
- 배터리
탄소 기반 후막 전극의 제조 기술 및 이를 이용하여 제조된 탄소 기반 후막 전극
활성화 탄소와 흑연 소재를 함께 포함하는 전극 혼합물을 이용하여 두께 50 μm 이상인 탄소 기반 후막 전극을 제조하는 기술
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TRL09
사업화
- 본격적인 양산 및 사업화 단계
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TRL08
시작품 인증/표준화
- 일부 시제품의 인증 및 인허가 취득 단계
- 조선 기자재의 경우 선급기관 인증, 의약품의 경우 식약청의 품목 허가 등
- 일부 시제품의 인증 및 인허가 취득 단계
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TRL07
Pilot 단계 시작품 신뢰성 평가
- 시작품의 신뢰성 평가
- 실제 환경(수요기업)에서 성능 검증이 이루어지는 단계
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TRL06
Pilot 단계 시작품 성능 평가
- 경제성(생산성)을 고려한, 파일로트 규모의 시작품 제작 및 평가
- 시작품 성능평가
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TRL05
시제품 제작/ 성능평가
- 개발한 부품/시스템의 시작품(Prototype) 제작 및 성능 평가
- 경제성(생산성)을 고려하지 않고, 우수한 시작품을 1개~수개 미만으로 개발
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TRL04
연구실 규모의 부품/시스템 성능평가
- 연구실 규모의 부품/시스템 성능 평가가 완료된 단계
- 실용화를 위한 핵심요소기술 확보
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TRL03
연구실 규모의 성능 검증
- 연구실/실험실 규모의 환경에서 기본 성능이 검증될 수 있는 단계
- 개발하려는 시스템/부품의 기본 설계도면을 확보하는 단계
- 모델링/설계기술 확보
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TRL02
실용 목적의 아이디어/특허 등 개념 정립
- 실용 목적의 아이디어, 특허 등 개념 정립
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TRL01
기초 이론/실험
- 연구과제 탐색 및 기회 발굴 단계
기술설명
- 기술개요 및 핵심내용
- ᛫ 활성화 탄소와 흑연 소재를 함께 포함하는 전극 혼합물을 이용하여 두께 50 μm 이상인 탄소 기반 후막 전극을 제조하는 기술
᛫ 비표면적과 밀도가 서로 다른 제1 흑연, 제2 흑연, 제3 흑연 중 하나 이상을 활성화 탄소와 조합하여 후막 전극 내에서 흑연이 활성화 탄소의 지지 구조로 작용하도록 구성
᛫ 활성화 탄소 흑연 소재 및 바인더의 혼합 비율과 슬러리 조성 및 건조 조건을 제어하여 전극의 갈라짐 및 기판과의 탈리 현상이 억제되도록 함
᛫ 제조방법에 의해 형성된 후막 전극은 내부 저항이 감소된 안정적인 전극 구조를 유지하며 가스 센서 이차전지 및 연료전지 전극으로 적용됨
- 기존기술한계점
- ᛫ 전극의 에너지 밀도 증대를 위해 전지용 활물질의 양을 다량으로 포함시키거나 전기화학반응을 촉진하기 위하여 후막화 공정을 진행할 경우에는 이온의 이동 경로가 길어지거나 차단될 수 있음
᛫ 기판으로부터의 탈리, 전극의 갈라짐 현상 및 전극의 내부 저항 증가 문제가 발생하는 문제점이 있음
- 본 기술차별점
- ᛫ 소정의 흑연 소재가 불안정한 활성화탄소에 대한 지지대 역할을 하여 후막 전극의 갈라짐 및 기판과 전극의 탈착 현상을 방지하고 내부 저항 감소를 유발하여, 후막 전극의 물리적인 안정성 및 전기화학반응 고효율화를 기대
᛫ 전기 화학특성이 우수한 가스센서, 이차전지 및 연료전지를 제조 가능
- 관련시장 및 적용분야
- 2025년 1,946.6억 달러 ⇀ 2033년 4,263.7억 달러 (연평균성장률 10.3%)
효율적인 배터리에 대한 수요 증가로 인해 성장
응용분야: 이차전지
적용분야: 가스센서 및 리튬이차전지 친환경 에너지로의 전환이 증가함에 따라 시장 성장이 주도