사업소개

항상 환경을 생각하는 녹색산업 선도형 이차전지기술개발사업

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실리콘 음극소재 개발
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전해액첨가제개발 과제개요 테이블
과제명 리튬이차전지용 고용량(>1600mAh/g)저가(<$35/kg) 실리콘 음극소재(중간재) 기술개발 과제
주관기관 일진전기 총괄책임자 박철호
참여기관 한양대학교, 한국전지연구원, 탑전기
사업기간 2013. 6 ~ 2017. 5 (48개월)
극판 팽창 여인 분석, 극판 팽창 극복 설계
Si 합금 구조 분석, Matrix 구조 미세화, Matrix 기계적 특성 확보
고안전성 특성 확보, 발열량 최소화, 비표면적 제어
고용량 Si합금, 구조 미세화 공정정립, 다단 급행 공정
Si 합금 표면 분석, 전해액 부반응 제어

일진전기 합금설계

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한양대 구조, 표면분석

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KERI 극판팽창분석

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탑전지 상용셀 적용

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실리콘 음극소재 개발 과제개요 테이블
평가 항목
(주요성능 Spec)
단위 세계 수준
(신에츠)
최종목표
(4차년도)
개발목표치
성능수준 1차년도 2차년도 3차년도
1. 용량(1.2C) mAh/g <1,500 >1,600 1,500 1,500 1,600
2. 초기효율 % <75 >90 80 85 88
3. 풀셀 수명특성 % <70 >85 50 70 80
4. 극판두께변화 % <90 >80 <140 <110 <90
5. 발열량 j/g <900 >350 <700 <600 <500
6. 입자크기 D50(um) - 5<X<9 5<X<9 5<X<9 5<X<9
D90(um) - <20 <20 <20 <20
7. 비표면적 m2/g - <10 <10 <10 <10
8. 탭밀도 g/cc - >1 >1 >1 >1
9. 소재가격 $/kg >100 <35 - <50 <45
10. 부피당 용량 mAh/cc >850 <1200 >1000 >1100 >1200
11. 상용 극판 용량 mAh/g >380 <380 >320 >340 >360
12. 상용 극판 용량 mAh/cc >450 <470 >360 >400 >430
기술적 측면

ㆍ세계 최초 Si-합금계 음극제의 사업화

ㆍ차별화된 합금설계/공정기술을 통한 음극 소재 경쟁력 확보

ㆍ고안전성, 고에너지, 저가 전지 개발을 통해 EV 시장 견인

경제적/ 산업적 측면

ㆍ고용량 밀도 신규 IT 시장 발굴에 따른 소형 이차전지 시장 확대

ㆍEV, HEV 시장 견인을 통해 중, 대형 이차전지 시장 확대

ㆍ일본산 SiOx 음극재의 국산화, 수입 대체

기타

ㆍ최고용량 이차전지 음극재 개발로 소재산업 국가 경쟁력 재고

ㆍ이차전지 산업 서장에 의한 신규 고용 확대

ㆍEV, HEV 시장 도래에 따른 산업 기반 활성화, 10만명 규모 고용 창출

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