본 기술은 전지의 전극 제조 과정에 필수적인 소재로써 전극활물질간 및 집전체와의 안정적인 결착을 유지시키고 친환경적이면서 저가의 수계기반 음극 생산 공정을 가능하게하는 기능성 바인더 및 혼합바인더 제조 기술이다. 본 기술이전에는 바인더 소재 합성/공정, 전기화학 성능평가, 단전지 제조/공정 기술이 포함된다. 일반적으로 기존 리튬이온이차전지용 음극으로 흑연전극을 제조시 상용화된 셀룰로오스계 바인더 소재를 적용해오고 있으나, 최근들어 전기자동차와 에너지저장시스템 등으로의 적용을 목적으로 한 리튬이차전지의 개발이 요구되어 에너지밀도 향상을 위해 전극제조시 기능성 바인더의 적용이 요구되고 있다. 특히, 충방전시 흑연음극내 리튬이온의 전도에 유리한 환경을 위해 다양한 바인더 소재가 개발되고 있는데, 그 중 리튬이온치환형 셀룰로오스는 기존 적용되어왔던 셀룰로오스 바인더의 결착특성을 유지하면서 리튬이온의 흑연계면전도 특성을 향상시켜 후막화에 따른 에너지 밀도 향상 및 고속충방전 특성 향상 등의 구현이 가능하다. 본 기술은 고성능 리튬이차전지용 흑연음극 제조에 있어서 핵심소재가 되는 기능성 셀룰로오스계 바인더 소재 합성, 전기화학특성평가 및 셀 제조공정에 대한 기술을 제공하고자 한다.
알칼리 금속이온치환 기반 기능성 셀룰로오스계 바인더 기술을 국내 기업체에 전수하여 상품화를 유도하고, 동종 분야의 국내기술 수준을 향상시키며, 전수받을 기업체로 하여금 상용화 제품 개발을 통하여, 장수명, 고속충방전 특성을 가지면서 에너지 밀도가 향상된 리튬이차전지를 개발하여 널리 보급되게 하는데 그 목적이 있다. 리튬이온치환형 셀룰로오스 바인더는 이러한 리튬이차전지 흑연음극 제조공정에 있어 핵심소재로 전극내 상대적으로 적은함량임에도 흑연전극내 리튬이온 계면전도를 향상시켜 고성능 리튬이차전지의 제조가 가능하고 초소형 디바이스에서부터 모바일 IT 및 향후 중대형의 장치 전원으로의 적용이 가능한 핵심소재이다.
본 기술은 용액공정기반 최적화된 산처리 공정을 통해 고품질 리튬이온치환형 셀룰로오스 바인더 합성 및 혼합바인더 제조에 관한 기술이다. 본 기술의 가장 큰 특징은 기존 비활성바인더 대비 리튬이온의 전극내 전도를 향상시키는 활성바인더를 제조하여 장수명, 고속충방전 및 에너지 밀도가 향상된 리튬이차전지용 흑연전극을 제조하는데 있다. 특히, 최적화된 산처리 공정을 통해 기존 바인더와 유사한 결착력 및 용해도를 가지면서 리튬이온 전도 향상에 기여하는 기능성이 부여된 바인더 소재이다. 수용액 기반 흑연전극 공정이 가능하며 SBR(Styrene Butadiene Rubber)과 혼합된 바인더 형태로 흑연전극제조에 적용되어 전극의 후막화 및 안정적인 최대 용량 구현이 가능하여 최근 관련시장이 급성장하고 있는 전기자동차와 에너지저장시스템 등의 적용에 적합한 고성능 리튬이차전지를 제공할 수 있다.
알칼리 금속이온치환 기반 기능성 셀룰로오스계 바인더 기술을 국내 기업체에 전수하여 상품화를 유도하고, 동종 분야의 국내기술 수준을 향상시키며, 전수받을 기업체로 하여금 상용화 제품 개발을 통하여, 장수명, 고속충방전 특성을 가지면서 에너지 밀도가 향상된 리튬이차전지를 개발하여 널리 보급되게 하는데 그 목적이 있다. 리튬이온치환형 셀룰로오스 바인더는 이러한 리튬이차전지 흑연음극 제조공정에 있어 핵심소재로 전극내 상대적으로 적은함량임에도 흑연전극내 리튬이온 계면전도를 향상시켜 고성능 리튬이차전지의 제조가 가능하고 초소형 디바이스에서부터 모바일 IT 및 향후 중대형의 장치 전원으로의 적용이 가능한 핵심소재이다.
- 기능성 셀룰로오스 유도체 바인더 소재 설계 및 합성제조 기술
- 기능성 셀룰로오스 유도체 바인더 기반 혼합바인더 적용 흑연음극 설계 및 제조 기술
- 기능성 셀룰로오스 유도체 바인더 기반 혼합바인더 적용 흑연음극 셀 특성 및 안정성/신뢰성 평가 기술
- 기능성 셀룰로오스 유도체 바인더 소재 설계 기술
- 기능성 셀룰로오스 유도체 바인더 합성 공정 기술
- 기능성 셀룰로오스 유도체 바인더 구조 평가 기술
- 혼합바인더 기반 흑연음극 제조 기술
- 기능성 셀룰로오스 유도체 바인더 기반 흑연전극 성능 평가 기술
- 기능성 셀룰로오스 유도체 바인더 기반 단전지 설계 및 제조 기술
- 기능성 셀룰로오스 유도체 바인더 기반 이차전지 성능평가 기술
- 인체밀착형 웨어러블 디바이스용 전원
- 기존의 모바일 IT용 전원
- 의료용 감지 센서용 전원
- 스마트 센서용 전원
- 플렉시블 디스플레이용 전원
- 전기자동차 및 전력저장시스템용 중대형 전원