Interfacial protection and dendrite suppression for lithium-metal anodes
연구 내용
리튬 금속 음극의 국소 피팅과 패시베이션 진화를 해석하고, 보호층 설계 및 전극 증착 조건 제어로 장기 사이클 안정성을 확보하는 연구
리튬 금속 음극은 국소 전류 집중에 의해 피팅과 수지상 성장, 계면 반응층의 조성 변화가 연속적으로 진행되어 사이클 수명을 제한합니다. 본 연구는 보호층의 계면 적응성, 패시베이션 재형성 또는 제거를 포함한 공정 접근, 그리고 자기장 구동 나노 콜로이드로 이온·핵생성의 공간적 균일화를 동시에 다룹니다. 또한 실제 조건에서 계면 층의 조성 변화를 추적하여 열화 경로를 규명하고, 보호층-음극 계면의 박리 및 구조 변화를 저감하는 설계 기준을 확보합니다.
관련 연구 성과
관련 논문
5편
관련 특허
1건
관련 프로젝트
7건
연구 흐름
초기에는 리튬 금속 표면에서 형성되는 패시베이션 층을 전극 증착과 연계하여 선(先)형성(pre-passivation) 또는 갱신(refresh)하는 공정 개념을 정립하고, 그에 따른 장기 사이클 안정성 확보 가능성을 확인했습니다. 이후에는 리튬 피팅에 의해 보호층이 국소적으로 변형되는 상황을 고려하여 이중층 기반의 계면 적응형 보호 구조를 설계하고, 전해액 및 폴리설파이드 관련 열화 요인을 완화하는 방향으로 확장했습니다. 최근에는 계면 층의 조성 변화와 동적 반응을 추적하여 열화 메커니즘을 구체화하고, 자기장 유도 나노콜로이드 기반 증착 균일화로 수지상 억제 성능을 강화하는 흐름으로 이어지고 있습니다.
활용 가능성
활용 가능성은 알앤디써클 특화 AI 에이전트가 생성한 내용으로, 실제 연구 가능 여부는 연구실과의 논의가 필요합니다.
관련 논문
구분
제목
Electrodeposition-guided pre-passivation of Li-metal anode to enable long stable cycling of practical Li-metal batteries
Surface Adaptive Dual‐Layer Protection of Li‐metal Anode for Extending Cycle‐Life of Li–Sulfur Batteries with Lean Electrolyte
Mechanothermal-milling-assisted removal of native passivation layer for refreshing lithium metal anodes
Dynamic Ionic Transport Actuated by Nanospinbar‐Dispersed Colloidal Electrolytes Toward Dendrite‐Free Electrodeposition (Adv. Funct. Mater. 40/2022)
Structural and Chemical Evolutions of Li/Electrolyte Interfaces in Li‐Metal Batteries: Tracing Compositional Changes of Electrolytes under Practical Conditions
관련 특허
구분
제목
음극 및 이를 포함하는 리튬전지
관련 프로젝트
구분
제목
리튬-손실 회복형 무음극 전지용 “EPIC” 소재 개발을 위한 한·미 국제공동클러스터
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자기장 유도 하이퍼써미아를 통한 계면 진화 회복형 리튬 복합 전극 개발
금속형상 회복성이 향상된 나노레이어 기반 350whkg급 리튬금속 고에너지 이차전지 기술개발
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