글로벌 R&D 협력 추진단

사업목적
Global R&D Alliance
목적 1
수소 생산, 저장 및 활용을 위한 세라믹 기술 분야의 혁신을 주도하며 효율적이고 지속 가능한 솔루션을제공하고자 합니다.
목적 2
정부, 산업, 학계, 연구기관 간의 강력한 네트워크와 파트너십을 구축하여 지식, 자원, 사례 등을 공유하고자 합니다.
목적 3
고체산화물전해셀(SOEC)과 전고체전지의 확산을 촉진하여 세계적인 탄소 중립 및 친환경 수소 사회로의 전환에 기여하고자 합니다.
목적 4
연구 및 개발과정에서 디지털 기술을 통합하여 세계 수준의 첨단 소재 및 장치의 설계, 모델링, 및 시뮬레이션을 가속화하고자 합니다.
세부 협력 기술 분야
Global R&D Alliance
LSGM 전해질기반 CO2저감/수소 생산기술
고체전해질 소재 기술로 수전해 및 전고상전지 기술
수소/DX 분야 세라믹 소재 결정구조 설계기술
1
LSGM 전해질기반 CO2저감/수소 생산기술
목표
수소생산 최대전류밀도, 공동 연구 기반 조성과 CO2 분해 전류밀도 측정범위 연구기반 조성
한국세라믹기술원은 LSGM(1)소재를 기반으로한 고성능 셀 제작 기술 확보하고 있습니다.
고효율 수소제조 및 CO2 저감을 위해 다공성 전극 형성용 초음파스프레이 첨단공정 기술을 활용하여 국내 원천소재기술로 세계 최고성능의 수전해 소재부품 기술과 제조기술을 확보하고자 합니다.
(1) LSGM(Lantanum Strontium Gallium Magnesium Oxide) : 페로브스카이트 결정구조의 산소이온 전도성 세라믹 전해질 소재
Configuration
: LSGM electrilyte SOFC/SOEC
Φ 2cm LSGM button cell
5x5 LSGM cell
Φ 5cm LSGM new type cell
Non-contact with substrate
Well-stacked particle
(high packing density)
Ease of coating a specific area
2
고체전해질 소재 기술 확보를 통한 수전해 및 전고상전지 기술
목표
수전해/전고상 전지 적용 고체전해질 소재기술 확보

가역 고체산화물 전지 (SORC)는 고효율, 무소음의 전기화학반응을 통해 수소 (H2) 를 전기에너지로 직접 변환 하고, 물(H2O)과 전기를 사용하면 수소를 생산할 수 있는 양방향 고온 수전해전지 시스템입니다.

차세대 전지 중 하나인 고안전성의 산화물계 전고상 이차전지의 기술적 진보성 확보를 위한 고체전해질 소재 및 계면 안정성 확보 연구를 수행합니다.
구분 Conventional LIBs
Cathode Conventional LIBs
Anode Solid (Carbon, Silicon)
Electrolyte Liquid
Separator Solid (PP, PE ∙∙∙)
구분 All-Solid-state batteries (ASSLBs)
Cathode Solid (NCM, LCO, LFP∙∙∙)
Anode Solid (Li metal, Carbon, Silicon)
Electrolyte Solid
Separator X
3
수소/DX 분야 세라믹 소재 결정구조 제어기술
목표
전해질/촉매 등 세라믹 소재의 DFT 및 가상공학 교류를 통한 소재의 결정구조 제어 기술 확보
원자레벨 결정구조 시뮬레이션 설계기술과 마이크로레벨 계면 시뮬레이션 설계기술의 기술 협업을 통해 전고상전지의 조성과 설계를 개발하고, 다중스케일의 해석 기술을 확보

한국세라믹기술원은 국내 유일 세라믹 특화 소재·공정 데이터베이스를 구축하고 있으며, 그 중 SOFC/SOEC 관련 실험 및 계산데이터를 확보 중.
또한 다중물리 시뮬레이션 기반 DX 기술을 활용한 소재 및 디바이스 설계 기술을 보유하고 있습니다.

KICET의 시뮬레이션 기반 DX 설계 기술