[최종 목표]기능성 도전재 적용을 통한 고밀도 후막형 인산망간철(LMFP) 전극 제조기술 개발

[최종 목표]기능성 도전재 적용을 통한 고밀도 후막형 인산망간철(LMFP) 전극 제조기술 개발

본 과제는 차세대 배터리인 리튬인산철(LFP) 전지의 에너지 밀도를 200 Wh/kg 이상으로 높이기 위해 후막 전극 기술을 활용한 고성능 셀 제조 기술을 개발하는 연구임. 연구 목표는 LFP 소재 및 전극 물성 파악을 바탕으로 LFP 물성에 최적화된 롤 프레스 및 제어 시스템을 개발하고, 고용량 LFP 전지 제작 공정 기술을 확보하여 2 Ah급 파우치 스택 셀을 설계, 제작, 평가하는 데 있음. 또한, 후막 전극의 에너지밀도 및 저항 인자 탐색, 도전재 및 바인더 최적화를 통한 전극 특성 분석, 후막화에 따른 전극 미세구조와 셀 열화 인자 연구를 포함함. 핵심 연구 내용은 LFP 소재 물성 파악 및 최적 믹싱/코팅 조건 탐색, 롤 프레스 및 제어 시스템 고도화, 상용 LFP 셀 레퍼런스 확보, 코팅층 탈리 억제, 전해질 주액/함침 기술 개발, 2Ah급 셀 제작 및 평가임. 특히, 고로딩 전극 설계 인자, 전극 저항 인자, 바인더/도전재 특성, 분포 제어, 전극 밀도 및 미세구조, 셀 열화 인자 분석, 단일 탄소 도전재 선별 및 건식 전극용 특성 확보를 포함함. 기대 효과는 소재 물성 기반 장비 개발 및 공정 최적화로 셀 성능 향상에 기여하며, 기존 습식 전극 공정 설비의 해외 의존도를 낮추고 국내 기술 고도화에 이바지할 것으로 전망됨. 나아가 건식 공정 전극 성형 기술 연구 인프라를 제공하고, 용매 건조/회수 설비 제거로 친환경적이고 효율적인 생산 환경 구축에 유리함.

o LFP용 롤 프레스 제작 o 습식 LFP 후막전극 코팅 및 고밀도화를 위한 압연 조건 탐색 o 건식 LFP 전극 제조를 위한 단위 공정 개발 o 건식 LFP 전극 제조 장비 설계 o 건식용 바인더 업체 탐색 - 면적당 용량: 3.5 mAh/cm2 - 로딩 균일도: ±3% - 전극 밀도: 2.5 g/cm3 [공동연구개발기...