구리 폼: 고체 배터리의 새로운 시대를 여는 스마트 집전체 재료-

구리 폼: 고체 배터리의 새로운 시대를 여는 스마트 집전체 재료-
경량 설계, 높은 안전성, 저렴한 비용을 결합한 기술적 혁신

더 높은 에너지 밀도와 궁극적인 안전성을 추구하는 전고체{0}}배터리 연구 개발의 물결 속에서 평범해 보이지만 혁명적인 소재인 -구리 폼-이 조용히 업계의 관심의 초점이 되고 있습니다.

전고체 배터리용 음극 집전체 재료로서 독특한 3차원 다공성 구조와 우수한 성능을 지닌 구리 폼은 전고체-전고체 배터리 산업화에 따른 많은 병목 현상을 극복할 수 있을 것으로 기대됩니다.-

01 구리폼이란? 금속과 공간의 섬세한 결합

구리 폼은 3차원 다공성, 균일하게 상호 연결된 구조를 가진 폼 금속 소재입니다.- 그 내부에는 "거품" 또는 "벌집"과 유사한 균등하게 분포된 상호 연결된 많은 수의 기공이 포함되어 있습니다.

폴리우레탄 연질폼을 주재료로 전처리, 화학증착, 전착, 열처리 등 일련의 정밀한 공정을 거쳐 제조되는 독특한 소재입니다.

집전체로서 구리 폼은 금속 구리의 우수한 전도성을 유지하는 동시에 신중하게 설계된 다공성 구조를 통해 기존 구리 호일과 비교할 수 없는 성능 이점을 달성합니다.

02 핵심 장점: 구리 폼이 고체 배터리 성능을 향상시키는 방법-

1. 대폭 강화된 안전 성능
전고체 배터리의 핵심 장점은 안전성에 있으며, 구리 폼은 이러한 특성을 더욱 강화합니다. 3차원-구조로 구멍이 뚫릴 때 버가 발생하는 것을 방지하여 내부 단락을 효과적으로 방지하고 배터리 안전성을 크게 향상시킵니다.

2. 경량화 및 고에너지 밀도
구리 폼은 기존 구리 호일에 사용되는 구리 양의 약 1/7만 사용하므로 배터리 무게를 크게 줄이고 배터리 에너지 밀도를 향상시키는 핵심 소재 기반을 제공합니다.

이러한 특성을 통해 배터리는 동일한 무게로 더 많은 에너지를 저장할 수 있어 전기 자동차의 주행 거리가 직접적으로 늘어납니다.

3. 우수한 슈퍼차저 성능
구리 폼의 독특한 3차원 다공성 구조는 이온 확산 경로를 단축하는 데 도움이 되며, 7{2}10C 초고속 충전 기능을 지원할 것으로 예상됩니다. 즉, 전기 자동차를 몇 분 만에 완전히 충전할 수 있습니다.

4. 리튬 수상돌기의 효과적인 억제
표면 개질을 통해 구리 폼 집전체는 균일한 리튬 증착을 허용하여 수상돌기가 전해질을 뚫는 것을 방지하고 "부피 팽창 제로"를 달성하여 리튬 수상돌기 성장 문제를 근본적으로 해결합니다.

5. 비용상의 이점과 프로세스-친화성

낮은 제조 비용과 우수한 전도성으로 인해 구리 폼은 반고체/고체-상태 리튬 배터리용 이상적인 음극 집전체로 유망합니다.

동시에, 구리 폼은 탁월한 가공 성능을 발휘하여 절단, 스탬핑 및 굽힘이 용이하여 배터리 생산이 용이합니다.

03. 저-고도 경제를 위한 핵심 소재

구조재로서 구리 폼은 가볍고 높은 비강도 특성을 가지고 있습니다. 기존 6미크론 전해 동박 및 복합 동박에 비해 배터리 무게를 크게 줄이고 배터리 에너지 밀도를 높일 수 있습니다.

이러한 특성으로 인해 저고도 경제에서의 경량화를 위한 유망 핵심 소재가 되며, 드론 및 전기 항공기와 같은 저고도 경제 발전에 중요한 지원을 제공합니다.-

04. 기술적 과제와 향후 전망

구리 폼의 탁월한 성능에도 불구하고 업계에서는 구리 폼 제품이 표준화되지 않았으며 매개변수 및 적용 시나리오 측면에서 동급 제품과 다르다는 점을 인식하고 있습니다.

앞으로는 더 많은 기업의 공동 노력으로 구리 폼이 중국의 반고체 및 고체 배터리의 혁신적인 개발에 중국의 기술력을 기여할 것으로 기대됩니다{1}}.

전고체-배터리 산업화의 물결 속에서 소재 혁신은 전체 산업을 발전시키는 핵심 원동력이 되었습니다.

집전체 재료의 중요한 혁신인 발포 구리는 에너지 밀도, 안전 성능 및 고속 충전 특성 측면에서 전고체 배터리의 포괄적인 개선을 직접적으로 촉진하여 신에너지 차량, 저고도 경제 및 에너지 저장을 위한 우수한 전력 솔루션을 제공합니다.-

발포 구리에 대한 글로벌 연구가 지속적으로 심화되고 생산 공정이 지속적으로 최적화됨에 따라 이 새로운 집전체 재료는 향후 3-5년 이내에 대규모 산업 응용을 달성하여 차세대 전력 배터리 기술 개발을 위한 핵심 재료 지원을 제공할 것으로 예상됩니다.