□ 목표 : 전기차 화재 발생 시 화재 차량에 신속하게 접근하여 화재 차량을 덮어 산소 차단과 냉각수 주입을 통한 조기 화재진압이 가능하며, 경제적이며 사용자의 안전성이 확보된 전방향 구동형 무선 원격조종 질식·냉각 소화 장비 개발을 목표로 함□ (RFP) 개발 범위 : ①기존 질식소화 덮개의 문제를 해결하기 위해 이종복합화한 섬유개발을 통해 유연성을 확보...
전기차 화재진압
질식소화덮개
리튬이온배터리
전방향 구동장치
소화장비
2
주관|
2020년 11월-2023년 11월
|495,000,000원
소듐 전고체전지용 양극재 및 계면 설계
▣ 소듐 전고체 전지용 양극과 고분자 기반 Interlayer의 계면특성 연구
▶ 양극활물질의 용량 및 수명 특성 최적화 연구
- 다양한 원소를 포함하는 친환경 소재를 이용한 표면 개질을 통한 전기화학적 성능 및 안정성 향상을 위한 개선 연구
- 성능 균일성 및 재현성을 위하여 기존 양극활물질과의 비교분석 및 최적 함량 연구
▶ 양극활물질 소재 합성 Scale-up 연구
- 다양한 합성 방법 및 pH, 온도, Starting material 등 여러 합성 인자를 고려한 Scale-up 최적화 연구
- 더불어 XRD 분석을 통해서 합성된 물질의 결정구조를 분석하고, 합성과정에서 발생하는 불순물을 제어하며, 주 피크의 분석 (ex. 층상구조의 경우, I003/I104 ≥ 1.2)을 통해 Cation의 혼합도 (Mixing order)를 해석하여 전기화학적으로 우수한 양극활물질 합성
- 성능 균일성 및 재현성을 위하여 기존 양극활물질과의 비교분석 연구 및 최적 함량 연구
1. 연구그룹 운영계획 ▣ KHU CSTEP Funding을 통한 독립적 연구활동 지원 ▣ SMART E Platform 모델 구축 ▣ 각 연구그룹별 연구 목표 ▶ 연구그룹 1: 에너지발전소자 내구성 향상 연구 ▶ 연구그룹 2: 차세대 융복합형 소형/중대형 이차전지 기술 개발 ▶ 연구그룹 3: 인공지능 기반의 신재생 에너지운용 기술 개발 2. 특화과제(프로그램) 추진계획 ▣ 특화분야 교육모델 개선 및 고도화 계획 ▶ 기존 PBL/CBL 교과목 개선 및 신규교과목 개발 ▶ 국내외 산학연 연구기관과의 기술적ㆍ인적교류 수행 ▣ 특화분야 인재양성 교육계획 ▶ 미래청정 SMART 에너지 기술 특화 컨소시엄 구성을 바탕으로 기업 현장탐방 및 단기 인턴쉽 프로그램 등 다양한 프로그램 제공
□ 1차년도: 3D 프린터 전극잉크용 소재설계를 위한 수학적 모델링
■ Response Surface Methodology (RSM)을 활용한 전극잉크 설계
? Box-Bhenken Design (BBD)기반의 RSM을 이용한 용매의 종류별 조성에 따른 점도 설계
? 전극의 3D 구조 유지를 위한 열처리 온도, 시간 등 핵심인자 설계
? RSM을 이용한 전극잉크에 따른 전기화학적 거동의 수학적 모델 도출
? 전기화학반응 상응 표면형상 및 결정학적 구조변화 분석을 통한 3D 전극의 구조적 안정성 분석
□ 2차년도: 3D 패턴의 전극 설계 및 잉크 소재의 표면 개질을 통한 전기화학적 성능 개선
■ 3D 프린팅기술을 활용한 3D 전극 설계 및 전기화학적 거동분석
? 3D 프린터의 노즐 크기, Loading level 및 Vacancy에 따른 3D 전극 분석
? G-code을 통한 3D 구조의 패턴 설계 및 전극 구현
? 3D 패턴의 전극에 따른 전지 시스템 상응 전기화학적 거동분석 및 패턴 설계
? 기존 2D 구조의 전극 대비 설계한 3D 구조 전극과의 상호비교분석
■ 3D 전극의 전기화학적 거동 개선을 위한 전극잉크 소재의 합성 및 표면 개질
? 3D 전극기반 전기화학적 거동의 피드백에 따른 개선
? 전기화학적 성능 향상을 위해 Mechanical alloy, Hydrothermal method, Template 등을 통한 소재 합성연구
? 유기/무기물을 통한 소재의 표면 개질
? 표면 개질된 소재를 통한 3D 전극 제작 및 전기화학적 거동분석
□ 3차년도: 3D 프린팅기술을 융합한 전극개질 및 에너지밀도 맞춤형 전지기술연구
■ 3D 프린팅기술을 활용한 전극표면 개질에 따른 전기화학적 거동 개선
? 고분자 및 세라믹 물질을 통한 전극표면 개질
? 전극표면 코팅물질의 종류, 조성 및 코팅층 두께에 따른 EIS 분석을 통한 전극 계면거동 및 전기화학적 수명 특성 분석
? 분광학적 분석을 통한 전극의 결정학적 구조 및 코팅수준 분석
? 3D 전극 및 표면개질 전극 상응 에너지밀도의 최적화
? 3D 패턴과 표면 개질 기법을 바탕으로 3D 프린팅기술을 활용한 에너지밀도 맞춤형 전지기술 연구
5kW급 전기자동차용 공기아연전지 및 3.3V-1,000F급 Pouch type 고출력 수퍼커패시터 기술개발
본 과제는 EV 및 스마트 전력전송에 쓰일 고에너지 공기아연전지와 고전압·저저항 수퍼커패시터를 동시에 개발하는 연구임.
연구목표는 5kW급 전기자동차용 공기아연전지 구동 전원모듈에서 단위전지 1.05V(50mA/cm2), 100Wh, 에너지밀도 300Wh/kg, 보존성능 ≥97%, 부식억제 효율 ≥87 및 연료·전해질 공급구조·반응산화물 재처리공정까지 확보하는 데 있음. 핵심 연구내용은 수퍼커패시터에서 3.1V/1,000F, 저항 0.5mΩ, cycle 100,000회 달성을 위한 집전체 표면개질·저용융 접착제·Gas 억제·42V 모듈 밸런싱/열화 규명임. 기대효과는 고안전 Post Li전지 대안 및 전압강하·출력변동·회생제동 대응 고출력 전원기술 활용성 증대임