CNT 그래핀 도전재
이차전지 CNT 도전재
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01 개요
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• 도전재
- 양극, 음극 내 전자 이동을 촉진시키는 역할을 하는 필수 물질
→ 이차전지 성능 향상에 직접적 영향을 주는 주요 요소- 주로 흑연 계열 물질이 사용되며 카본 블랙을 가장 많이 사용
- 흑연, CNT와 같은 다양한 탄소 기반 재료로 개발
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• CNT 도전재
- CNT(Carbon Nano Tube, 탄소나노튜브): 고강도, 고전도성, 고에너지 밀도와 수명을 갖는 필수 소재
- 전기 전도도가 높은 CNT 도전재를 음극재에 사용 시, 보다 많은 활성 사이트를 제공하여 에너지 용량, 배터리 효율 및 성능 향상 가능
- CNT는 충·방전 과정에서 부피가 팽창하는 실리콘의 구조적 취약성을 보완
→ 실리콘을 지지하고 응력을 분산하는 구조체 역할 수행 -
• 전망
- 최근 고에너지 밀도, 빠른 충·방전속도를 갖는 실리콘 음극재 개발 주목 → CNT 도전재 중요성 부각
- CNT 도전재 시장규모는 21년 4,645억원에서 27년 2조 3,917억원 규모로 확대 예상
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• 도전재
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02 기술 특징
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• 탄소 원료 차별화
- 기존 카본블랙(Carbon Black) 대비 높은 전도성의 MW-CNT/SW-CNT 사용
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• 분산 안정성 확보
- 물리적 분산 안정성 향상을 위한 분산액 형태 유지 기술 개발
- NMP, Di-Water 등 다양한 용매를 기반한 고농도, 고안정성의 분산액 개발
- 고농도, 저점도, 고전도성, 보관 안정성 4가지 조건을 충족하는 분산액 개발
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• 탄소 원료 차별화
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03 기술 계획
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• CNT 그래핀 도전재
- CNT와 그래핀(graphene)을 접목
→ 분산안전성, 고전도성, 경제성 있는 도전재 분산액 기술 목표- 최소 6개월간 물성 변화 없이 점도와 전도도를 유지하는 도전재 분산액 기술력 확보
- 기존 CNT 도전재보다 높은 열전도성을 통해 열안정성 확보
- 공정 간소화를 통한 대량 생산 이점을 비롯한 경제성 확보
- 향후 점도 특성, 분산력 유지와 관련한 용도, 기술특허 확보 예정
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• CNT 그래핀 도전재
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04 기술
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