화학공학소재연구정보센터
학회 한국공업화학회
학술대회 2022년 봄 (05/11 ~ 05/13, 제주국제컨벤션센터(ICC JEJU))
권호 26권 1호
발표분야 [나노] 나노튜브를 중심으로 한 상용화 기술
제목 고에너지 밀도 (350 Wh/kg) 리튬이차전지용 탄소나노튜브 도전재 개발 
초록 최근 전지 업체에서는 전지의 에너지 밀도 (>350 Wh/kg) 를 높이기 위해 고용량 활물질이 적용된 전극 개발을 진행 중에 있다. 양극의 경우 하이니켈 활물질 (NCA(Ni ~90%), NCM(Ni>80%)) 이 적용 중에 있으며, 음극의 경우 고용량 Si 활물질 비율을 높이려고 하고 있다. 최근에는 전극의 두께 증가 (후막 전극, >6 mAh/cm2)와 활물질 비율 증가 (>97 wt%) 를 위해 활물질 외 도전재/바인더와 같은 부소재 개발에도 집중하고 있다. 특히, 고전도성, 고접착 특성을 갖는 도전재, 바인더 소재는 전극의 에너지 밀도 상향과 후막 전극 구현을 위한 핵심 요소로 떠오르고 있다.
 본 연구에서는 기존의 도전재로 사용되었던 카본 블랙 (Carbon black) 을 고비표면적의 카본나노튜브 (Carbon nanotubes) 로 대체하여 고에너지 밀도 전극을 개발하였다. 또한 가교 기반의 신규 바인더 소재를 적용하여 전지의 에너지 밀도와 성능을 향상 시켰다. 신규 도전재/바인더 소재 물성이 슬러리 및 전극에 미치는 영향을 슬러리 유변 물성, 전극 저항 분석을 통해 확인하였다. 또한 소재 뿐만 아니라 전극의 후막화를 위해 고농도 슬러리 및 건식 공정을 도입한 결과를 소개하고자 한다.   
저자 유정근
소속 한국재료(연)
키워드 리튬이차전지; 양극; 슬러리; 도전재; CNT
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