프로젝트 소개
본 과제는 고체전해질과 전극촉매를 새롭게 설계하여 고용량·경량·유연성을 갖춘 차세대 전지와 에너지 저장 소자를 개발하는 연구임. 계산과학과 실험을 결합해 전고체전지 및 Zn-air battery에 적용 가능한 soft materials platform 구축을 지향함.
연구 목표는 ab initio 분자동역학 및 DFT 기반으로 superionic bio-cellulose와 organic ionic plastic crystal(OIPC)을 설계하고, 상온 초고이온전도성과 유연성을 갖는 superionic plastic crystal(SPC) 원천기술 및 3차원 고체 신물질 DB를 확보하는 데 있음. 핵심 연구 내용은 OIPC 후보 물질을 계산 및 이론 스크리닝으로 도출하고, 고체전해질로 제작해 이온전도성·상온 안정성을 평가하는 것임. 또한 금속 애노드와 캐소드를 적용한 플렉서블 전고체 소자를 제작하고 배터리, 슈퍼커패시터, 연료전지 적용 가능성을 검증함. 기대 효과는 500 Wh/kg급 5Ah-scale 전고체전지와 180° 유연 소자 구현, 고성능 Zn-air battery pouch cell 개발 및 전기차·모바일 기기·중대형 전지 시장의 기술 경쟁력 강화임.