- 양극재, 음극재, 분리막, 전해액의 4가지 요소로 구성

- 양극(+)과 음극(-) 물질의 ‘산화환원 반응’으로 화학에너지를 전기에너지로 변환

- 기존 시장은 흑연계(천연흑연, 인조흑연) 음극재 주도

- 최근 단위 무게당 에너지 용량 대폭 상승이 가능한 고성능 실리콘 음극재 주목

- 장점: 실리콘 음극재의 단위 무게당 에너지 용량은 흑연계 음극재의 10배 수준
        → 전기차 주행거리 증대 및 충전시간 단축

- 단점 : 배터리의 부피 팽창, 초기 충방전 효율 저하, 높은 가격

- 현재는 실리콘 음극재를 흑연계 음극재에 4~5% 첨가하는 방식으로 활용

- 흑연계와 실리콘 음극재의 병행 사용 방식이 유지될 것으로 전망

- 소재 구조의 안정성 향상 기술 개발을 통해 실리콘 음극재 함량의 점진적 증가 예상

- 바인더 사용량을 절감하여 실리콘을 유지하는 기술 확보

- 실리콘 입자를 그래핀(GO)과 탄소나노섬유(CNF)가 보호
→ 부피 팽창 억제
→ 초기 효율 및 충전속도 우수

- 100회 충방전 실험을 통한 실리콘 음극재 보호 성능 검증
→ 배터리 수명 단축 문제 해결

- 복합체의 구성요소 중 실리콘을 제외한 모든 물질이 도전재 기능을 동반한 탄소계열 물질
→ 탄소 대비 실리콘 비중 확대를 통해 성능 향상

- 활물질과 도전재를 균일하게 결합시키고 집전체와 활물질을 접착시키는 고분자

- 슬러리와 전극활물질의 결속을 증가시키기 위해 전극의 5% 이하에 해당하는 적은 비율로 첨가

- 전해질에 전기화학적으로 안정적이어야 하며 유연성, 불용성, 산화 부식 방지 기능이 필수
(PVDF, SBR, CMC 계열이 대표적)

- 바인더 제작 공정 및 개발자원 절약, 배터리 성능 향상을 위해 저바인더 일체형 전극활물질 개발 필요