<특허 요약>

본 발명은 전고체 리튬 이차전지에 대한 것으로, 제 1 활물질이 일면에 형성된 제 1 전극; 일면이 상기 제 1 활 물질과 대면하고, 제 2n 활물질이 양면에 형성된 제 2n 전극; 및 일면이 상기 제 2n 전극의 타면과 대면하고, 제 2n+1 활물질이 일면 또는 양면에 형성된 제 2n+1 전극;을 포함하며, 서로 인접하는 집전체 상에 형성된 각각의 활물질들의 양극 대비 음극의 용량비(N/P ratio)는 1.0 내지 1.2이고, 상기 제 1 활물질, 상기 제 2n 활물질 및 상기 제 2n+1 활물질은 이온 전도성 물질로서 폴리에틸렌글리콜 디메틸이써를 포함하고, 상기 n은 1 내지 20의 자연수인 것을 특징으로 한다.

<기술개요>

○전극 양면에 전극활물질을 적용하여 전극의 두께를 줄이고 부피당 에너지 밀도를 증가시킴

○고체 전해질로 대체하면서 폭발 및 화재의 위험성이 없고 에너지 밀도를 증가시킬 수 있는 최적화 기술

<기술개발 배경>

○전자, 통신 및 컴퓨터 산업의 급속한 발전으로 배터리의 안정적인 출력과 동시에 저렴하면서도 간단한 공정이 요구됨

○휴대용 기기의 소형화로 기기 내부의 이차전지 부피 감소를 위한 비정형 이차전지가 개발되고 있으나, 에너지 밀도가 향상되지 않고 사이클 특성 및 안정성이 감소하는 문제가 발생함

○리튬이차전지에 적용되는 전해액은 가연성의 유기 용매를 함유하고 있어 외부 충격 등의 상황에서 안전상 문제가 발생함

<기술내용 및 차별성>

○전극 양면에 전극활물질을 처리하여 전극의 두께를 줄이고 부피당 에너지 밀도를 증가함

○복합전극인 양극과 음극 대향 면적에 대한 용량비 설계로 리튬 전착 및 과전압을 예방할 수 있음

<비즈니스 아이디어>

○이차전지를 소형화하여 제품화(웨어러블 제품, 모빌리티 분야) 

<시장 동향>

○세계 전고체 전지 시장은 2020년 약 6,160만 달러에서 연평균 34.2%의 높은 성장률로 나타내어 2027년 약 4억 8,250만 달러의 큰 시장을 형성할 것으로 예상됨

○시장규모에서 전기차, 에너지 하베스팅, 무선 센서, 의료 기기 분야에 대한 수요가 클 것으로 예상됨