프로젝트 소개
본 과제는 버려지는 탄소 자원을 활용하여 인조 흑연을 만들고, 이를 이용해 전기차나 휴대폰 등에 사용되는 이차전지의 성능을 높이는 고용량 전극을 제조하는 기술을 개발하는 연구임.
연구 목표는 Recycled 흑연 기반 최적 음극재 가공 기술 및 SiOx 개발을 통해 초기 방전 용량 310 mAh/g 이상, 초기 충방전 효율 86% 이상, SiOx 입경 2.0 ㎛ 이하, 폐흑연 원료 내 C 함량 85~95% 달성임. 또한 Recycled 흑연-Si계 복합음극재 제조 기술 개발로 초기 방전 용량 380 mAh/g 이상, 50사이클 후 방전 용량 유지율 80% 이상 확보를 목표로 함. 핵심 연구 내용은 고효율 SiOx 합성, SiOx 표면 코팅용 원료 및 바인더 합성 최적화, 흑연 표면 특성 개선 및 SiOx 표면 개질 최적화임. 더불어 공정 생략형 복합 음극재 제조 공정 시험 및 최적화, 흑연-Si계 음극재 물성/특성 평가, mechanical milling 기반 복합화 공정 인자 및 조성별 음극재 제조, 슬러리 최적화가 포함됨. 기대 효과는 1차년도 확보 기술 최적화를 통해 복합 음극재의 팽창률 감소 및 전위 안정성 증대를 달성하고, 이를 3차년도 공정 생략형 PP 라인 설계 및 제조 공정에 적용 가능한 기술로 제안하는 것임.