대기안정 고효율 음극 활물질 또는 음극의 제조방법
전기방사를 통하여 교차 정렬된 PTFE 고분자 나노섬유 기반 다공성 지지체를 개발하고 이로인해 효율적인 수소이온 경로를 가져가 수소이온이 높고, 이오노머의 부피팽창을 억제해주어 기계적 내구성이 우수한 강화복합 전해질막 (강화막)을 제공하는 기술임. 상용 ePTFE 멤브레인 기반 강화막의 한계인 조밀한 기공크기 및 구조로 인하여 낮은 이오노머의 함침성 등 문제를 해결하기 위하여, 전기방사를 통한 PTFE 나노섬유 제조 및 기공 구조 제어를 통하여 개선시키고 높은 가격경쟁력 및 우수한 성능과 내구성을 가지는 연료전지 및 수전해용 강화막을 개발하는데 그 목적이 있음.
- 전력반도체는 전기 에너지를 활용하기 위해 AC/DC 변환, 전압변화, 주파수 변환 등을 수행하는 반도체이며, 전력 생산/전송/사용 등에 이르는 모든 단계에서 사용됨. 가전제품, 스마트폰, 자동차 등 전기로 동작하는 제품의 전기적 효율을 결정짓는 핵심 부품임 - “수 kV급 고효율 초소형 전력반도체 핵심 소재 기술 (과제명: 2.5 kV급 고효율 초소형 산화갈륨 전력반도체 소자 기술 개발) (소재혁신선도 프로젝트사업, 과제번호: NRF2020M3H4A308179812)” 사업의 결과물인 산화갈륨(Gallium Oxide, Ga2O3)* 전력반도체 소자 기술은 다양한 가전제품, 전기/자율/수소 자동차, 태양광, 풍력등 신재생발전 관련 전력변환 모듈과 인버터, 컨버터등 전력변환 시스템 제작에 활용이 가능한 고효율 초소형 전력반도체 소재·부품·장비기술 중의 하나임. - 산화갈륨 전력반도체 소자는 기존의 실리콘 전력반도체, GaN 전력반도체, SiC 전력반도체 소자에 비해 더 넓은 밴드갭 특성(Ultra-wide bandgap; UWBG)으로 더 놓은 내압 특성과 낮은 온-저항 특성을 보이므로 고효율 초소형 전력변환모듈에 적용할 경우, 고효율화, 소형화 및 경량화를 달성할 수 있음. - 초고전력 갈륨옥사이드 전력 소자의 Balliga FOM (Figure of Merit)은 기존 Si-기반 전력 소자보다 3444배 높은 특성을 보이고 GaN 대비 10배 높은 특성을 얻을 수 있음
경화성 Polymer Binder를 활용하여 친수성 Activated Carbon이 전해질 용액에 녹는 것을 방지하고 전해질과의 친화도를 향상시켜 Supercapacitor의 성능을 향상시키는 기술경화성 Polymer binder를 활용함으로써 절연체인 binder의 함량을 줄일 수 있어 Supercapacitor의 성능을 향상시키는 기술
연료전지용 백금계 촉매, 이차전지 전극용 실리콘 나노입자 등의 표면에 다공성 그래핀층을 one-step 코팅하는 기술로서, 연료전지의 장기운전과 이차전지의 충방전 반복에 따른 성능 및 내구성 저하 문제를 근본적으로 해결할 수 있는 획기적 기술임. 관련 기술은 전 세계적으로 KIER에서 유일하게 보유하고 있으며, 국내외 특허등록 완료하였고, 최우수SCI저널에 관련 연구결과를 게재함.
이차전지 및 커페시터 전극 활물질 제조 기술
이번 연구는 요소(Urea)를 침전체로 사용하는 용액을 초음파분무 습식침투 공정에 이용하는 기법을 개발하여 기존 습식침투 공정에서 단점으로 지적된 반복적인 고온 하소 공정을 생략하여 공정 시간을 단축시키면서 조성과 미세구조가 균일한 나노입자 공기극 층을 대면적으로 형성하여 우수한 단전지 성능과 장기 안정성을 구현하였음
습식 전기분무 공정 기술을 기반으로, 수직구조의 백금 전극 표면 위에 박막의 Nafion 이오노머를 수 나노미터 수준으로 균일하게 분포, 이 때 고분자 이오노머의 형상을 역마이셀 형태로 구조화 함으로써, 전극 표면의 소수성을 극대화하여 산소 고투과성 전극을 구현할 수 있는 차세대 연료전지 MEA 제조 핵심기술 개발
대상 재료 표면에 최소 1nm 수준부터 나노 크기 두께의 탄소층을 균일하게 코팅하는 기술로 대량 생산이 용이한 탄소코팅 기술
전고체전지의 핵심소재인 황화물계 고체전해질의 제조기술로서, 기존 기술의 첨가제 및 고가의 원료가 필요 없는 신규 합성법을 제안하여 고체전해질의 저비용 및 고효율화 하여 생산 가능 미반응 불순물을 감소시키면서 고체전해질의 입도를 효과적으로 제어하는 순도 높은 고성능 고체전해질 제조에 적합함 대량생산에 용이한 습식 합성법으로, 양산화에 유리한 제조 기술
나노카본 소재를 이용해 유연전극 및 각종 도전재로 활용하기 위한 용액 내 안정적으로 분산하여 제조하는 기술 탄소나노튜브 상용 분산기술은 이차전지 및 차세대 전지 도전재로 활용 가능성 매우 높음 기능화를 통한 무분산제형 분산기술은 중간재로서 탄소나노 소재의 활용도 극대화 가능
본 발명은 다공성 지지층과 그 상에 형성되는 거터층 및 거터층 상에 형성되는 활성층을 포함하고, 거터층은폴리트리메틸실릴프로핀(Poly(l-trimethlsilyl-l-propyne:PTMSP)와고무상고분자의블렌드를포함하는것을 특징으로하는복합막및이의초박막제조방법에대한것임
과불소계 이오노머의 구조를 분자수준에서 제어하여 이온 채널이 고도로 정렬된 과불소계 이오노머 초박막을 제조하는 방법 및활용기술
신축성 및 유연성을 갖는 연신 전극, 신축시 구조적으로 스트레스를 최소화하여 전극저항 변화를 감소시킴, 유연/신축 등의 물리적인 변형을 동반하는 다양한 웨어러블 디바이스에 적용 가능함
이온교환 작용기를 가지는 고분자 수지, 라디칼 포착제가 담지된 무기입자를 포함하는 것을 특징으로 하는 레독스 흐름전지용 복합 분리막
소각 산란 분석을 통한 나노 결함 정량 및 전처리 기법을 통한 나노 결함 제어된 양극 활물질 제조 공정
폐리튬이온배터리에 포함된 양극재 물질들을 분리 및 재활용 할 수 있는 기술 - 염소화 반응을 이용하여 리튬이온배터리(LIB) 양극재를 합성에 용이한 형태로 전환한 뒤 재합성하는 기술로, 세척, 건조, 혼합, 재합성의 단순한 과정을 거치는 양극재 재활용 공정 기술
