전고체전지(ASSBs)는 차세대 배터리 기술로서 우수한 안전성과 높은 에너지 밀도로 인해 상당한 관심을 받아왔다. 그러나 전도성 첨가제는 황화물계 고체 전해질의 바람직하지 않은 부반응을 가속하여 계면 저항이 증가함으로써 전기화학적 성능이 저하된다. 여기서는 전도성 첨가제로서 기상 성장 탄소섬유(vapor-grown carbon fibers, VGCFs) 위에 리튬-인듐 염화물(lithium–indium chloride, Li3InCl6)을 순응성(Conformal) 코팅하는 것을 목표로 합리적으로 설계된 습식 화학(wet chemical) 방법을 제안한다. 먼저, Li3InCl6 보호층의 이점을 활용하여 VGCF@Li3InCl6을 적용하면 계면 안정성이 향상되고, 안정적인 사이클 성능을 포함한 전기화학적 성능이 개선된다. 이러한 결과는 Li3InCl6 보호층이 Li6PS5Cl과 VGCF 사이의 원치 않는 반응을 억제함을 시사한다. 둘째, VGCF@Li3InCl6은 폴리테트라플루오로에틸렌(polytetrafluoroethylene) 피브릴화(fibrillization)를 효과적으로 촉진하여 균일한 전극 미세구조를 형성한다. 전극 내에서 양극 활성 물질이 균일하게 분포함으로써 전하 전달 저항이 감소하고 리튬 이온 동역학이 향상된다. 그 결과, LiNixMnyCozO2/VGCF@Li3InCl6 전극으로 구성된 풀셀은 0.05 C에서 면적당 용량 7.7 mAh cm−2를 보였으며, 0.2 C에서 400사이클 동안 장기 사이클 안정성 77.9%를 나타냈다. 본 연구는 황화물계 ASSB에서 안정한 탄소 기반 전도성 첨가제를 활용하여 전기화학적 성능을 향상시키는 전략을 제공한다.

전고체전지(ASSB)는 기존 리튬이온전지(LIB) 대비 높은 안전성과 에너지 밀도 때문에 주목받고 있다. 그러나 양극 활성 물질(CAM)과 고체전해질(SE) 간의 접촉이 불충분하거나, 양극에서 SE의 비율을 높게 사용하는 경우에는 에너지 밀도 향상이 저해된다. 충분한 Li-이온 경로를 보장하면서도 전해질의 비율을 낮게 유지하는 일은 어렵다. 본 연구는 SE 입자 크기 분포와 전극 미세구조 간의 상관관계뿐 아니라 Li-이온 및 전하 전달 동역학을 규명한다. SE의 크기를 제어하기 위해 스프레이-재결정화(spray-recrystallization) 방법을 도입하였다. 정교한 SE 크기 제어는 CAM과 SE 간의 친밀한 계면과 균일한 SE 분포를 가능하게 하여, Li-이온 수송 동역학을 향상시키고 그에 따라 전하 전달 저항(Rct) 및 Li-이온 이동 저항(Rion)을 감소시킨다. NCM/SR-LPSCl 양극을 사용한 전 전지는 실온에서 171.6 mAh g−1의 가역 용량, 100회 사이클 후 74.1%의 용량 유지율, 그리고 113.7 mAh g−1의 용량을 보였다. 황화물계 SE의 입자 분포가 Rion 및 Rct에 미치는 영향을 확인하였으며, 90 wt.% NCM을 포함하고 면용량(areal capacity)이 15 mAh cm−2로 높은 양극이 안정적으로 유지됨이 입증되었다.

전고체전지(ASSBs)는 차세대 배터리 기술로서 우수한 안전성과 높은 에너지 밀도로 인해 상당한 관심을 받아왔다. 그러나 전도성 첨가제는 황화물계 고체 전해질의 바람직하지 않은 부반응을 가속하여 계면 저항이 증가함으로써 전기화학적 성능이 저하된다. 여기서는 전도성 첨가제로서 기상 성장 탄소섬유(vapor-grown carbon fibers, VGCFs) 위에 리튬-인듐 염화물(lithium–indium chloride, Li3InCl6)을 순응성(Conformal) 코팅하는 것을 목표로 합리적으로 설계된 습식 화학(wet chemical) 방법을 제안한다. 먼저, Li3InCl6 보호층의 이점을 활용하여 VGCF@Li3InCl6을 적용하면 계면 안정성이 향상되고, 안정적인 사이클 성능을 포함한 전기화학적 성능이 개선된다. 이러한 결과는 Li3InCl6 보호층이 Li6PS5Cl과 VGCF 사이의 원치 않는 반응을 억제함을 시사한다. 둘째, VGCF@Li3InCl6은 폴리테트라플루오로에틸렌(polytetrafluoroethylene) 피브릴화(fibrillization)를 효과적으로 촉진하여 균일한 전극 미세구조를 형성한다. 전극 내에서 양극 활성 물질이 균일하게 분포함으로써 전하 전달 저항이 감소하고 리튬 이온 동역학이 향상된다. 그 결과, LiNixMnyCozO2/VGCF@Li3InCl6 전극으로 구성된 풀셀은 0.05 C에서 면적당 용량 7.7 mAh cm−2를 보였으며, 0.2 C에서 400사이클 동안 장기 사이클 안정성 77.9%를 나타냈다. 본 연구는 황화물계 ASSB에서 안정한 탄소 기반 전도성 첨가제를 활용하여 전기화학적 성능을 향상시키는 전략을 제공한다.

전고체전지(ASSB)는 기존 리튬이온전지(LIB) 대비 높은 안전성과 에너지 밀도 때문에 주목받고 있다. 그러나 양극 활성 물질(CAM)과 고체전해질(SE) 간의 접촉이 불충분하거나, 양극에서 SE의 비율을 높게 사용하는 경우에는 에너지 밀도 향상이 저해된다. 충분한 Li-이온 경로를 보장하면서도 전해질의 비율을 낮게 유지하는 일은 어렵다. 본 연구는 SE 입자 크기 분포와 전극 미세구조 간의 상관관계뿐 아니라 Li-이온 및 전하 전달 동역학을 규명한다. SE의 크기를 제어하기 위해 스프레이-재결정화(spray-recrystallization) 방법을 도입하였다. 정교한 SE 크기 제어는 CAM과 SE 간의 친밀한 계면과 균일한 SE 분포를 가능하게 하여, Li-이온 수송 동역학을 향상시키고 그에 따라 전하 전달 저항(Rct) 및 Li-이온 이동 저항(Rion)을 감소시킨다. NCM/SR-LPSCl 양극을 사용한 전 전지는 실온에서 171.6 mAh g−1의 가역 용량, 100회 사이클 후 74.1%의 용량 유지율, 그리고 113.7 mAh g−1의 용량을 보였다. 황화물계 SE의 입자 분포가 Rion 및 Rct에 미치는 영향을 확인하였으며, 90 wt.% NCM을 포함하고 면용량(areal capacity)이 15 mAh cm−2로 높은 양극이 안정적으로 유지됨이 입증되었다.

, HEA 플랫폼의 탁월한 내구성을 보여준다. ZnNiCoIrMn의 조성 공학은 고엔트로피 효과를 통해 원소의 확산을 제한하는 동시에 활성 Ir 부위의 전자 구조를 정밀하게 조절하여, 결합(응집) 에너지와 흡착 에너지를 변화시키며, 이 모든 요소는 원소의 용출을 억제할 수 있다.

음이온 고정 첨가제(ISAA)는 Li+ 플럭스를 조절하고, LiF가 풍부한 견고한 계면층의 형성을 촉진하여 전극 팽윤을 효과적으로 완화하며, 실리콘/흑연 음극의 우수한 사이클링 안정성을 보장한다.

강한 수소 결합이 µSi 표면에 대한 부착성을 향상시키는 동시에 수송이 가능해진다. 그 결과, IRCB를 사용하는 탄소 프리 µSi 음극은 기존 PVDF 기반 전극에 비해 현저히 향상된 전기화학적 안정성을 보이며, 1 C에서 300사이클 후 용량 유지율이 16%에 그친 기존 전극과 달리 90%를 달성한다. 구조적 및 계면 분석에 따르면, IRCB는 IRCB가 입자 이동을 효과적으로 완화하고 황화물 고체 전해질과의 계면 열화를 억제함을 보여준다. 본 연구는 합리적인 바인더 엔지니어링이 ASSB에서 안정적이고 고성능인 µSi 음극을 구현하는 핵심 가능 요인임을 입증한다.

표지(front cover)는 고체 상태 나트륨 배터리(SSSB)에서 실온에서 탁월한 Na+ 이온 전도성을 보이는 무기 고체 전해질(ISE)의 결정 구조를 보여준다. 합리적인 구조 설계와 도핑 전략은 ISE의 Na+ 이온 전도성 및 전기화학적 안정성을 향상시킬 수 있다. 그러나 SSSB의 실제 적용을 위해서는 여전히 중대한 계면(인터페이스) 문제가 남아 있다. 더 자세한 내용은 Patrick Joohyun Kim, Junghyun Choi 및 공동 연구자들의 리뷰 논문(10.1002/celc.202400612)에서 확인할 수 있다.

NFs는 최대 4일 동안 표면의 변화가 없었다. 특히, 마우스 3T3-L1 섬유아세포를 대상으로 한 시험을 통해 NFs가 정상 세포에 대해 비독성임이 확인되었다. 요약하면, 우리는 PVDF 매트릭스 내에 TA로 구성된 생리활성 NFs를 개발하였으며, 이는 과일 표면에 대한 세균 및 곰팡이의 공격을 방지함으로써 체리 토마토의 저장성을 향상시킨다.