Interface and Solvation Engineering for Long-Life Aqueous Zinc Batteries Using MOFs and Functional Layers
연구 내용
수계 아연 이차전지에서 MOF 코팅, 아라미드 표면층, 폴리페놀 착화, 전해질 솔베이션 구조 제어를 통해 수지상 성장과 부반응을 억제하는 안정화 연구
수계 아연 이차전지에서 아연 금속의 수지상 성장과 부반응이 장수명 성능을 제한하므로, 계면에서 반응과 이동을 동시에 조절하는 접근을 수행합니다. 도전성 2D MOF 기반 코팅으로 LMO 계면 열화를 저감하고, 아라미드 계면 개질층으로 Zn 석출의 균일화를 유도하여 수지상과 부반응을 억제합니다. 또한 수프라분자 MOF로 전극 주변 환경을 균질화하고, 폴리페놀계 생체분자 착화 효과로 β-MnO2 전극 성능을 개선합니다. 더 나아가 물리 기반 베이지안 active learning으로 전해질 솔베이션 구조를 탐색해 안정성 향상을 위한 설계 변수를 도출합니다.
관련 연구 성과
관련 논문
6편
관련 특허
1건
관련 프로젝트
4건
연구 흐름
초기에는 아연 계면에서 발생하는 석출 불균일과 부반응을 표면 개질을 통해 제어하는 연구를 수행했습니다. 이후 MOF를 코팅층으로 활용해 전해질-전극 계면의 열화 요인을 억제하고, 아라미드 또는 수프라분자 MOF 등 다양한 보호·기능층의 역할을 비교하며 안정화 메커니즘을 정리했습니다. 최근에는 폴리페놀 착화로 양극 성능을 보완하고, 물리-가이드 베이지안 active learning을 통해 전해질 솔베이션 구조 최적화 경로를 가속하는 방향으로 확장하고 있습니다.
활용 가능성
활용 가능성은 알앤디써클 특화 AI 에이전트가 생성한 내용으로, 실제 연구 가능 여부는 연구실과의 논의가 필요합니다.
관련 논문
구분
제목
Conductive MOF-Derived Coating for Suppressing the Mn Dissolution in LiMn<sub>2</sub>O<sub>4</sub> toward Long-Life Lithium-Ion Batteries
Achieving superior stability and cycle life in zinc anodes with aramid surface modification
Supramolecular Metal–Organic Framework for the High Stability of Aqueous Rechargeable Zinc Batteries
Chelating Effects of Polyphenolic Biomolecules to Improve β-MnO<sub>2</sub> Cathode Performance for Aqueous Rechargeable Zinc-Ion Batteries
Accelerated Discovery of Solvation Structure Engineering for Stable Aqueous Rechargeable Zinc Batteries via Physics‐Guided Bayesian Active Learning
Accelerated Discovery of Solvation Structure Engineering for Stable Aqueous Rechargeable Zinc Batteries via Physics‐Guided Bayesian Active Learning (Small 23/2025)
관련 특허
구분
제목
금속 전극의 수지상 제어를 위한 복합 보호층을 포함하는 애노드 전극
관련 프로젝트
구분
제목
고성능 수계 아연이차전지 시스템 개발
고성능 수계 아연이차전지 시스템 개발
고성능 수계 아연이차전지 시스템 개발
고성능 수계 아연이차전지 시스템 개발