본 과제는 나노카본 구조체를 활용하여 고성능, 장수명 이차전지를 개발하는 연구임. 특히, 320Wh/kg의 높은 에너지 효율과 1000회 충방전 후에도 85%의 효율을 유지하는 배터리 기술을 목표로 하며, 이는 전기자동차 등 미래 산업의 핵심 에너지원으로 활용될 수 있음. 연구 목표는 6nm급 비철계 나노카본 소재 및 분산액 제조 기술 개발을 통해 320Wh/kg, 효율 85%(1000회)급 장수명 이차전지 제조 기술을 완성하고, 관련 신기술 인증 및 표준화 기술을 확보하는 데 있음. 핵심 연구 내용은 kg급 고순도 비철계 나노카본 구조체 제조 공정 기술 개발과 나노카본 원소재의 전기전도도를 극대화하고 후처리 생산 공정에 적용하는 기술 개발임. 또한, 나노카본 수계/비수계 분산액 제조 공정 및 분산성 확보를 위한 요소기술 최적화, 고용량 전극 및 후막 전극 개발, 300Wh/Kg급 전지 설계 및 수명 향상 기술 개발을 포함함. 나아가 나노카본의 분산도 측정법 국제표준화 연구도 수행함. 기대 효과는 장수명, 고에너지밀도 이차전지 수요에 효과적으로 대응하는 미래 산업 맞춤형 기술을 확보하고, 전기자동차용 핵심 이차전지 기술 확보를 통해 대규모 신시장을 창출하는 것임. 이는 핵심 원소재 및 중간재의 응용 분야 확대로 제품 경쟁력 제고, 약 1,203억 원의 생산유발효과와 342명의 고용유발효과 창출, 그리고 에너지 친환경 사회 구현에 크게 기여할 것으로 전망됨.

전기방사에 의해서 제작된 화학흡착막을 도입한 해수 중의 보론 회수 목업(mock-up) 공정 제작- 표면에 수산화기 (hydroxyl ligand)를 가지는 표면적인 큰 나노파이버로 이루어진 화학흡착막 제작; (차별화방안1) 금속 나노입자를 혼합하여 전기방사를 진행한 후 산처리를 통해 파이버 내부에 기공을 갖는 화학흡착막 제작; (차별화방안2) 전기방사용 ...

유리기판 없이도 만드는 대면적 배면집전형 염료감응형 태양전지 구조를 제시함. 양극과 배면집전 전극은 CCL (copper clad laminate) 재료로 구성되고, 음극은 전사방법 (transfer method)으로 고온 소성 TiO2를 플라스틱 기판 위에 형성함. 연구 목표는 10×10 cm2 대면적 셀 제작과 8% 광전환 효율 달성임. 핵심 연구 내용은 ZnO 희생층 기반 전사방법으로 TiO2 산화물 전극을 제작하고, 빛이 음극 쪽으로만 입사되는 배면집전형 구조에서 drilling hole 및 Cu 충전으로 광전하 이동 경로를 확보하며 Cu 구멍 배열 최적화로 2×2 cm2 효율을 10×10 cm2로 유지하는 공정임. 기대 효과는 유리 기판 대체로 원가 약 20% 절감과 roll-to-roll 공정 적합성에 따른 공정비 절감이며, semi-commercial 크기 셀을 모듈 상업화의 시작점으로 활용 가능함.