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출품기술

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

탄소 기반 후막 전극의 제조 기술 및 이를 이용하여 제조된 탄소 기반 후막 전극

보유기관 및 연구자 : 화학소재연구본부 중소기업지원센터 최성호 박사

거래 조건 : 추후협의

상담신청 기술문의
TRL09

사업화

  • 본격적인 양산 및 사업화 단계
TRL08

시작품 인증/표준화

  • 일부 시제품의 인증 및 인허가 취득 단계
    - 조선 기자재의 경우 선급기관 인증, 의약품의 경우 식약청의 품목 허가 등
TRL07

Pilot 단계 시작품 신뢰성 평가

  • 시작품의 신뢰성 평가
  • 실제 환경(수요기업)에서 성능 검증이 이루어지는 단계
TRL06

Pilot 단계 시작품 성능 평가

  • 경제성(생산성)을 고려한, 파일로트 규모의 시작품 제작 및 평가
  • 시작품 성능평가
TRL05

시제품 제작/ 성능평가

  • 개발한 부품/시스템의 시작품(Prototype) 제작 및 성능 평가
  • 경제성(생산성)을 고려하지 않고, 우수한 시작품을 1개~수개 미만으로 개발
TRL04

연구실 규모의 부품/시스템 성능평가

  • 연구실 규모의 부품/시스템 성능 평가가 완료된 단계
  • 실용화를 위한 핵심요소기술 확보
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
TRL02

실용 목적의 아이디어/특허 등 개념 정립

  • 실용 목적의 아이디어, 특허 등 개념 정립
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