(LNO)는 고에너지 밀도 리튬이온 배터리의 상용화를 위한 유망한 후보로서 높은 가역 용량을 제공하지만, 반복 충방전 동안 비등방성 격자 변형에 기인한 화학적·기계적 열화로 인해 사이클 수명이 제한된다. 이러한 문제를 해결하기 위해, 본 연구는 기존 고체상 도핑의 고유한 한계, 즉 2차 입자 전반에 걸친 도펀트의 낮은 균질성과 고온 하소에 의해 유발되는 입자 응집을 극복하는 나노-졸 인퓨전(주입) 도핑 전략을 제안한다. 이 공정은 소량의 용매와 단순한 장비만을 사용하여 나노스케일(∼10 nm) 도펀트 전구체를 양극 전구체 내로 균일하게 주입할 수 있게 하며, 이후 하소 동안 안정적인 도펀트 통합과 균질한 분포를 촉진한다. 본 접근법으로 합성된 인퓨전 도핑 LNO(ID-LNO)는 1 C 조건에서 100사이클 후 용량 유지율 86.06%를 달성하여, 무도핑 및 고체상 도핑 LNO 모두를 능가하였다. 그 결과는 ID-LNO가 H2–H3 상 전이 동안 미세균열 형성의 억제와 c-축 수축의 완화로 특징지어지는 우수한 구조적 안정성을 지님을 명확히 보여준다. 본 연구는 나노-졸 인퓨전 도핑이 LNO의 구조 열화를 근본적으로 완화할 수 있는 새로운 합성 전략임을 입증하며, 장수명·고출력·고에너지 밀도 리튬이온 배터리 개발을 위해 다양한 고가(高價) 도펀트 및 삼원 층상 산화물 조성(예: NCM 및 NCA)에 적용 가능한 실행 가능한 접근법으로 제시한다.

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