2차 전지 소재 최적화 HTS

2차 전지는 4대 핵심소재인 양극제, 음극제, 전해질, 분리막으로 구성되어 있으며, 구성 재료와 재료들의 조성이 전지의 에너지 밀도, 충/방전 속도, 온도 및 안전성에 영향을 미친다. 에너지 밀도를 증가시키고 안전성과 내구성을 향상시키기 위해서는 구성 신소재 개발, 구성 재료의 선택 및 구성 성분 조성의 최적화가 필요하다. Electrolyte는 전해질염 (리튬염), 유기용매, 첨가제로 구성되며, 최근 출력 및 안정성 향상을 위해 전해질 및 첨가제의 역할이 중요하다.

전해질은 전해액의 약 45%를 차지하며, 리튬이온의 이동 매개체로 직접 작용하고, 높은 이온전도도와 전기화학적 안정성이 필요하고, 유기용매는 전해액의 약 25%를 차지하며, 전해질을 용해시키는 역할을 하고, 전해질을 잘 녹이기 위해 높은 유전율을 갖고, 빠른 이동을 위해 낮은 점도 특성을 가져야 한다. 첨가제는 전해액의 약 30%를 차지하며, 전지의 수명, 안정성 및 에너지 출력 밀도 향상 등을 위해 소량 첨가되는 물질이고, 양극 첨가제와 음극 첨가제로 구분한다. 양극 첨가제의 경우 표면 보호, 열화/발열 억제 및 과충전 방지 등의 역할을 하고, 음극 첨가제는 용매의 분해 방지, 열화 및 발열 억제, 용량 유지 등의 역할을 한다. 이와 같이 2차 전지의 구성 요소의 조합을 최적화하면 전지의 성능, 수명 및 안전성을 고도화 할 수 있다. 하모니는 보유 핵심 기술을 사용하여 2차 전지 구성 재료의 선택 및 조성의 최적화에 적용하여 2차 전지의 고기능과 안정성을 최대화하는 연구를 한다.