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2021.09.24 공개된 LG에너지솔루션 "UCSD 상온 구동 장수명 전고체 배터리 개발" 에 대한 기술 소개 영상입니다.
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전기차 충전기술, 전장/고속/무선/800V/6G
차세대 배터리 키워드 는?
Slot die coating process
Gravure roll printing
OLED Inkjet, Thermal Spray, Aerosol
WIP – Warm Isostatic Press, CIP - Cold Isostatic Press
Tempering, Sintering
Laminating
Roll to Roll Heat press
Diffusion furnace
CVD Chemical Vapor Deposition
PVD Physics Vapor Deposition
ALD Atomic Layer Deposition
Laser cutting, Shaping
CPI – OLED and Organic Solar Cell Prototyping Line
배터리 가격 하락 신공들, 테슬라 Battery Day
- Tapless, 탭리스
- 1년 20GWh, 이후 200GWh
- 배터리팩 가격 : $50
1. LG화학 리튬황 배터리 테스트
- 비행체 22km 고도 -70도 환경
2. 차세대 배터리 개발 경쟁
- LG화학 리튬황
- SK이노베이션 리튬메탈
- 삼성SDI 전고체
- 특허 비교 : 보쉬
- IBM 양자컴퓨터
3. 리튬황 기술
- sulfur, Sulfide
- 양극재, 다공성 탄소
- 셔틀 메커니즘
- 전기적 전도도
4. 기업 경쟁
- CATL NCM811
- LG화학, SK이노베이션 특허 소송 장기화?
- Tesla, GM
- 삼성SDI pack 기술
1. 전기차 화재 사례
- 중국 전기차 화재 사례
- CATL GAC, BAIC
- LG화학 Kona EV
2. NMC811 문제점
- 화재 발생 메카니즘
- 안전성 기술 중요도 증가
3. CATL 벨류 체인
- 양극재 귀책
1. 음극 로드맵
- 에너지 밀도 상승
- 흑연 → 실리콘 → 나노와이어 → 리튬메탈 → 은탄소 나노
2. 음극재 개선 필요성
- 양극재 한계
3. 리튬 원재료
- 광산 : Lithium america, 간펑리예
- 에너자이저
- 잉곳, 호일
출처
9:11 https://blog.naver.com/neba1078 메탈 제조업체 니바 코퍼레이션
5:58 https://youtu.be/EvOvVuQcRRI 리튬 기본 성질
테슬라 amprius 나노 와이어 배터리
1. 기업들 동향
- 폭스바겐 퀀텀스케이프(QuantumScape) 2억달러 투자
- 현대차 미래 배터리 전략 : 삼성 전고체, LG 리튬황
2. 해결과제들
- 액체 전해질, 함습, 주액
- 고체 전해질
- 개발이 필요한 소재들
- 공정 설비 : 스프레이, 압착, 코팅
3. 전고체 최초 적용 분야
- 무라타, TDK, 토요타, 삼성전자
- 스마트워치, 스마트폰 에서 부터 시작?
4. 전고체 조기 적용 전략
- 원가, 물량 주도권 : 테슬라, CATL, LG화학
- 중립 : 현대차그룹, SK이노베이션
- 기술 차별화 : 삼성, 폭스바겐, 토요타, Panasonic
1. 기업들 동향
- 폭스바겐 퀀텀스케이프(QuantumScape) 2억달러 투자
- 현대차 미래 배터리 전략 : 삼성 전고체, LG 리튬황
2. 해결과제들
- 액체 전해질, 함습, 주액
- 고체 전해질
- 개발이 필요한 소재들
- 공정 설비 : 스프레이, 압착, 코팅
3. 전고체 최초 적용 분야
- 무라타, TDK, 토요타, 삼성전자
- 스마트워치, 스마트폰 에서 부터 시작?
4. 전고체 조기 적용 전략
- 원가, 물량 주도권 : 테슬라, CATL, LG화학
- 중립 : 현대차그룹, SK이노베이션
- 기술 차별화 : 삼성, 폭스바겐, 토요타, Panasonic
1. 개발 관련 기사들
- 리튬공기배터리 충방전 횟수 늘릴 새로운 촉매 개발
. 금속 유기구조체(MOFs) 활용 촉매 전구체 사용
- 촉매 활성이 뛰어난 루테늄산화물(RuO2)과 망간산화물(Mn2O3)
. 균일 분포 이중 나노튜브 구조 대량 제조 기술
https://onlinelibrary.wiley.co....m/doi/full/10.1002/a
https://pubs.acs.org/doi/10.10....21/acs.nanolett.6b00
2. 리튬 공기 배터리 기본 특징
- 에너지 밀도 10배, 수명 3배
- IBM 전기차 개발
3. 기존 배터리와 비교
- 수소 연료 전지, 촉매
- 리튬이온 배터리, SEI, Cycle Life
4 . 배터리 개발 로드맵
- 2030년 예상
1. 백만 마일 배터리 동향
- 렉서스 배터리 보증
- GM
- 테슬라 로보택시
2. 백만 마일 배터리 기술 완성?
- 개발 단계 1만 사이클 만족
3. 배터리 리사이클 산업 출현
- 산업 전망
- 리사이클 기본 산업 구조
- 원소 추출 산업 : Ni(NiSO4), Li(LiOH), Co(Co3O4)
- Reuse 산업 : ESS, 차량 활용
- 배터리 규격 : Cell, 모듈, Pack
- 동일한 플랫폼 사용
4. 향후
- 배터리 제조사별 수명 기술 차별화
- 리사이클 시장이 열릴 것
1. 배터리 구조
- 음극재 종류 및 특성
- 천연흑연, 인조흑연
- 사용량, 원가
2. 배털리 소재 기술 변화
- 실리콘 음극재, 리튬메탈
- 에너지밀도 : 700 Wh/L
3, 실리콘 음극재 특성
- 문제점, 기술 특성
- 나노 사이즈, 산화실리콘 복합물, 카본 코팅
- 실리콘 Cost
4. 실리콘 음극재 기사들
- LG화학 사용
- SNE 대주전자재료
1. 테슬라의 배터리 전략
- 로봇택시
- 파나소닉, Maxwell
2. 파나소닉 수명 사이클?
- 모델S 배터리 사이클
3. 고밀도 장수명 필수 기술
4. 단결정, 다결정
- LCO, 하이니켈
- 열처리, 수세 공정
5. 국내 상황
- 삼성전자 전고체
1. 배터리 동박 사용량
- 배터리 원가, 무게 비중
2. 동박 사용 방법
- 전형적인 리튬이온 배터리
- 배터러 무게 비중
- 고밀도, 고전도성 배터리
- 전고체 배터리
3. 동박 사업 향후 전망
- 플랙서블, 1마이크로 두께
1. 무선충전기 Test
- 유선, 무선 충전 속도 차이
- 고속 충전 지원 여부
. 삼성, 아이폰, 샤오미
2. 충전 특성
- 배터리 충전 curve profile
- 충전기 열화 특성
3. 배터리 열 특성
- 수명
- 배터리 온도 측정 app
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1. 기사 분석
- 한 번 충전으로 2000km 가는 전기차 배터리 나온다
2. brighsun 테스트 데이타 확인
3. 리튬황 배터리 가능성
- 실험실과 상용화의 차이
- 리튬황 구조
4. 기존 배터리 기업들 영향?
1. 다임러 그래핀 기반 유기 화학 전지
- Vision AVTR
2. 그래핀 응용 사례
- 샤시, 범퍼, 타이어
3. 그래핀 배터리 최초 양산?
- KIST 웨어러블 그래핀·CNT
- 실리콘 그래핀 시트 음극재
- 인도 Log 9 graphene-based metal-air battery
- Huawei, Tesla ?
4. 그래핀 대량 생산
- 국일제지 특허
1. LFP를 진화시켜라
- 중국 기업 전략, 테슬라 모델3
2. LFMP 기술
- 추가된 망간
3. NCM811 로는 부족하다
- Svolt, 포스코케미칼, LG화학
4. NCMA 기술
- Al 도핑
5. 왜 이렇게 하는가?
- 원가 vs 주행거리
1. 삼성전자 전고체전지 원천기술 공개
- 주행걸리 800km
2. 기술 설명
- 은-탄소 나노입자 복합층
- 배터리 두께, 덴드라이트,
3. 삼성전자는 왜 배터리 연구를 하나?
- 종합기술원, 일본연구소, SAIT, 삼성SDI
1. Tesla Battery Day
2. 배터리 기술 기업 인수
- Maxwell 2억달러
- Highbar Systems
3. 슈퍼캐패시터, Ultracapacitor
4. 건식 극판 기술, Dry Electrode
- 삼성도 연구하고 있다
5. Panasonic 과 결별 ?
1. 중국 배터리 기술 동향
- 테슬라 CATL LFP 적용
- BYD Blade battery
2. LFP의 역사
- Goodenough 교수
- 캐나다 Hydro-Queber
- Sanyo LFP
- 일본, 한국, 중국의 선택
- 중국 Wanxiang, Winston, Sinopoly, Calb, GBS
3. LiFePO4 기술
- 올레빈 기술, 충반전 곡선 특징
4. 중국의 배경 : LFP 선택 이유
- 전기버스 삼원계 적용 금지
- 배터리 소재 개발 Trend 2012
- 중국 기술, 개발의 특징
- 원가절감 본능
5. 하이니켈 문제?
- 테슬라 LFP 적용 배경
- NCM811, NCA 고용량 양극재 문제?
- 에코프로비엠 사례 예측
