Digital Diagnostics of Cracking and Interfacial Behavior in NMC and All-Solid-State Batteries
연구 내용
NMC 단일 입자에서 균열 형성을 전기화학-기계 연성(ECM)으로 재현하고, μ-cavity 전극 분석으로 전하이동 저항과 계면 거동을 정량화하는 연구
니켈계 양극 활물질은 고전압·고온·고심도 방전 조건에서 균열이 누적되어 열화가 진행되기 쉽습니다. 연구실은 3D 재구성 기반 디지털 트윈으로 단일 NMC 입자의 전기화학 반응을 모사하고, 확산 계수 및 교환 전류밀도와 같은 핵심 파라미터를 맞춘 뒤 전기화학-기계 연성(ECM) 관점에서 변형·응력·변형에너지 밀도를 시각화합니다. 또한 μ-cavity electrode 기반 Tafel 분석을 통해 전고체 및 계면 환경에서 DOD 의존적인 전하 전달 저항을 정량 추정하고, argyrodites 등 계면 거동을 분석합니다. 양극 소재 측면에서는 스피넬에서 도핑 후보를 계산 선별하고 실험으로 검증하는 통합 워크플로를 운영합니다.
관련 연구 성과
관련 논문
4편
관련 특허
0건
관련 프로젝트
6건
연구 흐름
초기에는 니켈계 양극의 균열이 열화의 핵심 원인임을 전제하고, 단일 입자 수준에서 반응-기계적 신호를 결합해 해석하는 방법을 구축했습니다. 이후에는 디지털 트윈 형태로 실제 공극을 포함한 NMC 입자를 재현하여, 전기화학 데이터와 기계적 물성을 연계하는 ECM 모델을 정립했습니다. 동시에 전고체 배터리에서 계면 현상이 전하이동 저항으로 어떻게 나타나는지 μ-cavity 전극으로 측정·해석하는 기술을 강화했습니다. 최근에는 argyrodites 및 도핑 스피넬 소재로 적용 범위를 확장해, 소재 설계와 열화 진단을 함께 수행하는 단계로 전개하고 있습니다.
활용 가능성
활용 가능성은 알앤디써클 특화 AI 에이전트가 생성한 내용으로, 실제 연구 가능 여부는 연구실과의 논의가 필요합니다.
관련 논문
구분
제목
Digital‐Twin‐Driven Diagnostics of Crack Propagation in a Single LiNi<sub>0.7</sub>Mn<sub>0.15</sub>Co<sub>0.15</sub>O<sub>2</sub> Secondary Particle during Lithium Intercalation
How to Consider the Interfacial Phenomenon in All‐Solid‐State Batteries? – Quantitative Analysis using <i>µ</i>‐Cavity Electrode
Elucidating interfacial behaviors of Li-ion argyrodites through μ-cavity electrode analysis
Computational screening and experimental validation of 3d dopants in LiNi0.5Mn1.5O4 spinel cathodes for enhanced electrochemical and structural performance
관련 프로젝트
구분
제목
1분 충전 600km 주행 전기차용 3차원 전고체 전지 및 시스템 기술
고율충전 구현이 가능한 전기차용 고에너지밀도 리튬이온전지 기술 개발
고율충전 구현이 가능한 전기차용 고에너지밀도 리튬이온전지 기술 개발
고율충전 구현이 가능한 전기차용 고에너지밀도 리튬이온전지 기술 개발
고율충전 구현이 가능한 전기차용 고에너지밀도 리튬이온전지 기술 개발
고율충전 구현이 가능한 전기차용 고에너지밀도 리튬이온전지 기술 개발