전극소재

전극소재

전극소재

리튬이차전지 실리콘계
음극재용 탄소소재

리튬이차전지용 전극소재
  • 리튬이차전지
    리튬이차전지는 리튬(Li)이온이 양극(+)과 음극(-)사이를 이동하면서 전기를 발생시키는 원리로 작동합니다.
    충전과 방전을 통해 여러 차례 재사용이 가능하여 전기차를 비롯한 친환경 모빌리티, IT기기와 다양한 생활가전의 에너지원으로 쓰입니다.
  • 양극재
    양극재는 배터리의 양극을 이루는 소재로 리튬이차전지에서 리튬소스 역할을 하는 에너지원으로 용량과 평균 전압을 결정합니다.
  • 음극재
    리튬이온을 저장했다가 방출하면서 외부회로를 통해 전류를 흐르게 하는 역할을 하며 이차전지의 충전 속도와 수명을 결정합니다.
리튬이차전지 실리콘계 음극재용 탄소지지체
실리콘계 음극재용 탄소지지체 제조공정

실리콘계 음극재용 탄소지지체 제조공정

  • 열처리공정 : 고비표면적 프리미엄 활성탄소 제조를 위한 저온 열처리 공정 및 고경도 고전도성 다공성 탄소소재 제조를 위한 고온 열처리 공정
  • 분쇄/분급 공정 : 수요처에 맞는 입도 제어를 위한 분쇄/분급 공정
  • 활성화 공정 : 물리적/화학적 활성화를 통해 다양한 스팩의 다공성 탄소소재 제조
실리콘계 음극재용 탄소지지체
실리콘계 음극재용 탄소지지체
(주)스마트코리아가 생산하는 다공성 탄소소재는 고용량, 고출력, 고안정성을 위한 리튬이차전지용 실리콘계 음극소재로 활용됩니다.
다공성 탄소소재의 리튬이차전지용 전극소재 응용
다공성 탄소소재의 리튬이차전지용 전극소재 응용
다공성 탄소소재를 이용한 리튬이차전지용 실리콘 복합체의 특징
  • 다공성 탄소의 기공이 실리콘 증착 표면을 제공하고, 실리콘의 팽창을 제어해주는 역할을 함
  • 기공 제어를 통해 실리콘 증착량을 컨트롤하여 고용량/고출력 음극소재 구현이 가능함
  • 실리콘 부피팽창을 제어하여 전극의 안정성도 확보할 수 있음
다공성 탄소소재를 이용한 리튬이차전지용 실리콘 복합체의 특징
다공성 탄소소재를 이용한 리튬이차전지용 실리콘 복합체의 특징
  • 고객의 니즈에 맞춘 실리콘계 음극제 제공
Type1

Type1

Type2

Type2

Type3

Type3

다공성 탄소소재를 이용한 리튬이차전지 실리콘 복합체 음극재의 특성 평가 결과
  • 탄소 지지체 및 실리콘 로딩 기술 개발
  • 탄소 지지체-실리콘 복합체의 구조 평가
실리콘 증착 전 후 비교 데이터

실리콘 증착 전 후 비교 데이터

실리콘 전극 두께 변화 측정 데이터

실리콘 전극 두께 변화 측정 데이터

다공성 탄소소재를 이용한 리튬이차전지 실리콘 복합체 음극재의 전기화학 특성 평가 결과
  • 탄소 지지체 및 실리콘 복합체의 전기화학 특성 평가
Cyclic voltammetry(CV) 테스트 및 충방전 평가 결과 데이터

Cyclic voltammetry(CV) 테스트 및 충방전 평가 결과 데이터

실리콘 복합체 음극재 초기용량 및 초기효율 평가 결과

실리콘 복합체 음극재 초기용량 및 초기효율 평가 결과

다공성 탄소 기반 SI 초기용량 및 초기효율 평가 결과

다공성 탄소 기반 SI 초기용량 및 초기효율 평가 결과

증착률 : 28.9%

증착률 : 28.9%

실리콘 복합체 음극재의 SI 증착율(%) 평가 결과

팽창율 : 15.1%

팽창율 : 15.1%

충방전 전/후 전극 팽창율 평가 결과

리튬이차전지용
도전재 및 바인더

피치계 탄소소재의 전극소재 적용 필요성
피치계 탄소소재의 전극소재 적용 필요성

기존소재의 문제점

  • 기존 고분자계 바인더의 경우 낮은 전도특성으로 인해 전지 수명의 한계가 있음
  • 전극용 바인더, 도전재 수입의존도 높음
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개발소재의 특징

  • 수입의존도가 높은 기존 전극용 소재의 국산화
  • 저가의 잔사유를 활용하므로 가격경쟁력 확보 유리
  • 기존 카본블랙계 도전재 (20 S/cm 수준) 대비 우수한 전도성 (최대 90 S/cm) 확보 가능 및 용량 증가
  • 기존 바인더 대비 우수한 전도성으로 인해 전지 수명 특성의 향상 기대
석유계 피치 기반 도전재 / 바인더 제조 공정도
PFO 피치계 기반 도전재/바인더 제조 공정도
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