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상담신청현황 
| 신청번호 | TDR-2024-009 | 기관 | - 한국핵융합에너지연구원 | 진행현황 | 취소 |
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| 상담제목 | 플라즈마 이용 실리콘 분말 탄소 코팅기술 개발 | ||||
| 제안형태 | 플라즈마/Feasibility Test |
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| 제안주제 | 플라즈마 이용 실리콘 분말 탄소 코팅기술 개발 |
| 분야 | 재료 |
| 기업정보 | 기업명 | (주)클린솔루션 | 대표자명 | 김형수 |
|---|---|---|---|---|
| 설립일자 | 2007-09-03 | 기업형태 | 중소기업 | |
| 사업자등록번호 | 312-81-93721 | 상시종업원수 | 20 | |
| 주업종 | 연마재제조 | 홈페이지 | ||
| 주요생산제품 | 연마재, 재생슬러리, Si scrap | |||
| 인장 | ||||
| 소재지 | 본사 | 경북 김천시 어모면 은림로 50-14 | ||
| 공장 | 경북 김천시 어모면 은림로 50-14 | |||
| 재무 | 총자산 | 9832 | 자기자본 | 3877 |
| 매출액(당해년도) | 10741 | 당기순이익 | 128 | |
| R&D 현황 | R&D 전담부서 유무 | 있음 | ||
| 연구소/부서명 | 기업부설연구소 | 전담인원 | 3 | |
| 실무담당자 | 성명 | 김*수 | 이메일 | |
| 부서명 | 경영지원 | 직위 | 대표이사 | |
| 전화번호 | 휴대폰 | |||
| 신청기업 주요사항 |
(주)클린솔루션은 2007년 9월에 설립한 반도체 원부재료 공급 및 원부재료 재활용 업체임. 국내의 반도체 웨이퍼 제조업체에 SiC abrasive 및 재생슬러리를 2007년 이후 지속적으로 공급하고 있으며, 반도체 웨이퍼 제조공정 중 발생되는 Si scrap을 확보하여 Si scrap을 활용한 Si 음극재 등과 같은 제품으로 만드는 고부가가치화 연구를 진행 중에 있음. | ||
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| 제품 및 보유기술 현황 |
- 2차전지 음극재는 전지 용량 및 수명에 큰 영향을 미치며, 주로 흑연 음극재를 사용하였으나 최근 Si 복합재를 흑연과 섞어서 용량을 크게 증가시키는 기술이 적용되고 있음 - 음극재에 첨가되는 Si 복합재는 생산 기업에 따라 다르나 60-100nm 사이의 순수 Si 나노 파우더에 다른 재료를 코팅하는 방식으로 만들어짐 - 기계 분쇄식 기술은 중국 업체에서 100nm 급 Si 나노파우더를 생산/판매하고 있으나 품질 저하의 문제로 인해 사용이 어려움 - 플라즈마를 이용한 Si 나노파우더 제조의 경우는 다양한 연구가 진행되어 상용화 설비를 판매하고 있으나 해외 TEKNA와 같은 소수 기업이 독점하고 있어 기술적인 독자성을 확보하기 어려움 - 현재 2차전지 음극재에는 3~5% 의 Si을 사용 중인데, 10% 이상으로 늘리는 연구가 국내외에서 활발히 진행 중임 - 당사는 단결정 Broken Wafer의 안정적 수급이 가능하고, 경제적인 플라즈마 나노 파우더 코팅기술을 개발하여 이차전지 음극재의 실리콘 함량을 높이는 연구 개발 중 |
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| 해당기술 개발의 한계점 |
- 플라즈마 기술 기반 나노 파우더 제조 장비는 고엔탈피 플라즈마 기술을 기반으로하는 장비이며, 그 기술적 난이도가 매우 높아 1대 당 약 30억원 정도의 장비가격을 보이며, 장비 제조사가 직접 실리콘 나노파우더를 생산하여 판매하는 사업을 진행하고 있어서 국내 소재 기업이 장비를 구매하여 활용하기에 어려움이 있음 - Si 계열 첨가제는 이론 용량 4,200 mAh/g, 유효 용량 최대 1,000 mAh/g으로 유효 용량 기준 흑연 대비 최대 2.7배 실제 용량이 더 큼 - 현재 실리콘 음극재의 합성 비율은 3~5% 수준인데, 이 이유는 충·방전시 Si의 체적비가 최대 3배에 달하기 때문에 활물질 구조의 파괴가 일어나기 쉬워 수명이 줄어들기 때문임 - 따라서 음극 활물질의 구조적 안정성을 위해 실리콘의 부피 변화를 억제하는 특수 코팅, 구조 성형, 기타 첨가제와의 혼합 등의 연구가 진행되고 있으며, 향후 Si의 합성비율은 10% 이상까지 늘어날 것으로 알려져 있음 |
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| 수요기술 제안내용 |
반도체공정 부산물(고순도 Si 스크랩)을 재활용하여 2차전지 음극재 소재로 사용 가능한 100nm 이하의 저원가 (25$/kg) Si 나노 파우더 제조 및 코팅기술 개발 - 2차전지 음극재 첨가제로 적합하도록 크기 100nm 이하 - 금속 함유량 100ppm 이하(Fe, Co, Cu) - 산소 함유량 5~6% |
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| 기업의 연구성과 활용방안 |
■ 현재 실리콘 음극재의 합성 비율은 3~5% 수준인데, 향후 Si의 합성비율이 10% 이상까지 늘어나기 위해서는 실리콘의 부피 변화를 억제하는 코팅, 구조성형 등의 기술개발이 필요함 ■ 플라즈마를 이용한 실리콘 나노 파우더화 및 표면 코팅 기술은 플라즈마 장비의 생산성과 연계된 원가 경쟁력의 확보가 가장 중요함 -> 생산 수율 50% 내외 달성 목표 ■ 향후 이차전지 음극재용 실리콘은 target price가 $20 ~ $30/kg 사이로 예상되며, 실리콘 순도와 가격 경쟁력을 갖춘 Solid 스크랩을 활용하여 탄소 코팅된 나노파우더를 월 3 ton 시범 생산하여 시장 진입을 추진함 ■ 시범생산 제품의 품질/가격 검증 후 metal 실리콘, poly 실리콘 등을 활용하여 생산 규모를 확대하고 시장 점유율을 높여 나감 |
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| 기술이전 의향 여부 | 있음 | ||
| 기업투자내역 | 예 산 | ||
| 인 력 | 3 | ||
| 장비 / 재료 | Si powder | ||
| 테스트 샘플 | Si powder | ||
| 첨부파일 |
기술이전의향서_(1).pdf |
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