- 차례 - 

1. CNT (탄소나노큐브) 기반 에너지 저장 기술 개요

2. 고에너지 밀도 배터리용 CNT 도전재 개발 동향

3. 매스리스 배터리용 CNT 섬유 개발 동향

4. 시사점 및 정책 제언

1. 탄소나노튜브 기반 에너지 저장 기술 배경

■ COVID-19 팬데믹 이후 각국 정부들이 그린뉴딜 정책을 강화하고, 자동차 제조사에 친환경 자동차의 생산 및 판매를 촉구하면서 전기자동차 시장은 높은 성장세 지속

미국, 프랑스, 영국, 독일 등 주요국의 탄소중립 계획 및 내연기관 신규 등록 금지 선언 (2035년)에 따라 완성차 업체들은 BEV (Battery Electric Vehicle), PHEV (Plug-in Hybrid Electric Vehicle) 등과 같은 친환경차 라인업으로 전환 모색

■ 주요 완성차 기업은 배터리 제작사에 주행거리 향상, 충전 시간 단축, 안전성 향상, 저온 성능 개선 등을 요구 현재 1회 충전 시 장거리 주행 (~ 800 kM)이 가능한 전기자동차를 구현하기 위해서는 배터리의 에너지 밀도 (~ 1000 Wh/L) 상향 필수

■ 최종 배터리 팩 (Pack)의 에너지 밀도를 올리기 위해서는 팩을 구성하는 모듈-셀-전극-소재 레벨에서의 에너지 밀도 상향이 요구되며, 소재단의 연구개발이 필수적 리튬을 저장할 수 있는 고용량 활물질 개발, 기능성을 가진 부소재 (Inactive materials)의 최적화·최소화를 통한 에너지 밀도 향상 전략 필요

■ 고성능 배터리 수요 증가에 따라 배터리 성능 향상을 위한 전극 및 고기능성 부소재 개발 필요성 증대 에너지 밀도 향상을 위해 전극 내 활물질 비율을 높이는 고전도성·고비표면적 도전재, 고접착 바인더 개발이 활발히 진행 •양극 활물질로 High Ni(>80%) 소재가 연구되고 있으며, 음극 활물질로는 기존 그래파이트 (Grpahite)계 음극활물질에 실리콘 (Si)계 활물질의 함량을 높여가며 에너지 밀도를 높이는 방향으로 연구 진행