삼중상 경계(triple‐phase boundary, TPB)에서의 반응 동역학은 Li–O2 배터리에서 Li+, e−, O2의 전기화학적 성능을 좌우한다. Li+/e−/O2 계면에서의 촉매 활성에 관한 초기 연구는 에너지 효율의 큰 발전을 가능하게 했으나, 양극 내 국소화된 TPB는 상용화를 향한 배터리 성능 혁신을 저해한다. 본 연구에서는 기공 크기, 연결성 및 질서정연함의 관점에서 구조적으로 설계된 기공 네트워크를 갖는 공기 양극에서, 균질화된 TPB가 반응 동역학에 미치는 영향을 탐구하였다. 모델링을 통해 반응물의 확산 플럭스를 시각화하였으며, 시뮬레이션 지도는 주기적인 개방 구조 내에서 반응 영역이 균일하게 분포함을 보여주었다. 3차원 공기 양극은 실제 전극 스케일에서 고활성의 균질한 TPB를 제공함으로써, 기계적/전기화학적 스트레스 완화(mechanical/electrochemical stress relaxation)를 통해 동시에 큰 방전 용량, 전례 없는 에너지 효율, 그리고 장기 사이클성을 달성하였다. 양극 구조 공학을 통한 균질한 TPB는 물질의 고유한 특성 제어를 넘어 반응 동역학을 개선하기 위한 새로운 전략을 제공한다.

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