탄소 섬유, 리튬 이온 배터리 성능 향상

탄소 섬유, 리튬 이온 배터리 성능 향상

Stephen Moore . August 9, 2025

오크리지 국립연구소 연구진은 긴 탄소 섬유를 단 1%만 첨가해도 건식 공정 배터리 분리막 필름의 강도가 향상되고 전자 전달이 향상된다는 사실을 발견했습니다.

 

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[ ORNL의 발명은 전구체 조성을 변경하여 건식 공정 배터리 전극의 기계적, 전기적, 전기화학적 특성을 향상시킵니다. 이미지 제공: 오크리지 국립연구소 ]

탄소 섬유, 리튬 이온 배터리 성능 향상

Stephen Moore . August 9, 2025

오크리지 국립연구소 연구진은 긴 탄소 섬유를 단 1%만 첨가해도 건식 공정 배터리 분리막 필름의 강도가 향상되고 전자 전달이 향상된다는 사실을 발견했습니다.

 

오크리지 국립연구소(ORNL) 연구진은 자동차 및 전자 기기에 사용되는 리튬 이온 배터리를 제조하는 데 있어 더 저렴한 건식 공정을 사용하는 데 있어 발생하던 장벽을 극복했습니다. 그 결과, 배터리는 더 많은 전류를 공급하고 과열 위험을 줄였습니다.

전극 필름을 제조하는 건식 공정은 공장 공간, 시간, 에너지, 폐기물 처리 및 초기 투자 비용을 증가시키는 습식 유기 용매의 필요성을 없애줍니다. 그러나 일반적으로 폴리프로필렌(PP) 수지를 압출하여 이축 연신하는 건식 공정 필름은 고분자량 고밀도 폴리에틸렌(HMWPE)을 사용하여 이축 연신하는 습식 공정 필름보다 찢어지기 쉽습니다.

 

비용 절감형 장탄소섬유 보강재

 

이러한 기계적 결함을 극복하기 위해 ORNL 연구진은 긴 탄소 섬유(CF)를 삽입한 후, 이 소재로 제작된 코인 셀 배터리를 테스트했습니다.

그 결과, 필름이 더 강하고 유연하다는 것을 발견했습니다. 긴 섬유는 소재의 기계적 강도를 향상시키면서 전자를 더 멀리 전달하여 충전 및 방전 속도를 높였습니다.

 

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[ 손가락 끝만 겨우 덮을 정도로 작지만, 이 탄소 섬유 조각들은 배터리 분리막 필름에 통합된 가장 긴 길이로, 전자 이동을 더 빠르게 합니다. 이미지 제공: Carlos Jones/ORNL, 미국 에너지부 ]

 

과학자 야스윈더 샤르마는 다른 기업들이 나노 크기의 탄소 섬유를 실험해 온 반면, ORNL은 장섬유 탄소 섬유를 사용한 최초의 사례라고 말했습니다. 이러한 화학적 비용 절감 효과는 전체 무게의 1%에 불과한 섬유 가격보다 더 클 것입니다. 

 

"이것이 건식 공정 전극의 광범위한 사용을 위한 다음 단계라고 생각합니다."라고 그는 말했습니다. "값비싼 용매를 제거하고 제조 과정을 간소화함으로써 이 방법은 미국 배터리 생산업체들이 세계 시장에서 더욱 효과적으로 경쟁하는 데 도움이 될 것입니다."

ORNL 프로젝트는 에너지부 산하 첨단소재 및 제조기술국에서 자금을 지원받았습니다.

 

Argonne, UT Dallas, 배터리 연구 강화

 

미국 에너지부 산하 아르곤 국립연구소와 댈러스 텍사스 대학교(UT Dallas)는 별도로 배터리 과학 연구를 발전시키고 중요 소재의 공급망을 강화하기 위한 양해각서(MOU)에 서명했습니다.

아르곤 연구소 소장 폴 컨스와 텍사스대 댈러스 캠퍼스 연구혁신 담당 부사장 조셉 J. 판크라지오는 7월 22일 화요일, 아르곤의 재료공학연구시설(MERF)에서 열린 기념식에서 양해각서(MOU)에 서명했습니다. MERF는 연구와 산업 간의 격차를 해소하여 벤치탑에서 파일럿까지 신속한 스케일업을 제공하는 최첨단 시설입니다. MERF는 파트너십 기간 동안 기관 간 협력을 위한 중요한 장소가 될 것입니다.

 

선진상사는
사업장 비배출 시설계 폐기물 관련 허가업체로서
ESS 배터리 매입, ESS 배터리 수거, ESS 배터리 장비를 철거합니다.

​또한 리튬 이온 배터리 (Lithium-ion Battery), 전기차 배터리 및 2차 폐축전지 , 2차 전지, 골프카 배터리, 전동공구 배터리, 전동보드 배터리, 전기자전거 배터리, 인산철 배터리 등 배터리 수거전문 업체입니다.

​​대학교, 관공서, 기업, 병원, 호텔, 군부대, 항공사,국내 외 전기차 관련기업, 발전소 등의 ESS 배터리, 리튬 이온 배터리, 전기차(EV) 배터리와 2차 폐축전지, ESS, UPS 배터리 매입, LFP  배터리 수거및 폐기까지 숙련된 기술과 합리적 가격, 정직함으로 진행합니다.

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ds2puw@hanmail.net
010 3018 0141입니다. 

​* ESS 배터리 ( Energy Storage System , 에너지 저장장치 )
* UPS 배터리 ( Uninterruptible Power Supply , 무정전 전원 공급 장치 )
* LFP 배터리  ( Lithium Iron Phosphate ,  리튬인산철 )
* EV   배터리  ( Electric Vehicle , 전기차 )

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https://essrecycle.tistory.com/196

폐배터리 수거업체입니다 (리튬 이온 배터리 버리는 방법 ,폐기 방법)

https://cntd.co.kr/index.html

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https://ganabattery.tistory.com

가나배터리

https://m.blog.naver.com/babyloshon/222748481838

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