SEI engineering for lithium-ion batteries using electrolyte additives
연구 내용
리튬이차전지에서 전해질 조성의 안전성과 열안정성을 확보하고, 그래파이트 및 전극 계면의 SEI를 제어하는 전해질 첨가제 설계 연구
리튬이차전지는 가연성 액상 전해질로 인해 안전성 이슈가 발생할 수 있으며, 충방전 과정에서 계면 저항과 반응성이 변화하면서 열화가 진행될 수 있습니다. 본 연구는 전해질의 성분과 첨가제를 조절하여 과충전 위험과 열폭주로 이어질 수 있는 전기화학적 경로를 완화하는 접근을 수행합니다. 또한 PC 계열 전해질에서 공삽입을 억제하고 안정 SEI를 형성하기 위해 이소시아네이트계 모노머를 활용한 계면 전기중합 메커니즘을 규명합니다. 전극 주위에서 전해질 분포와 계면 반응의 연계를 분석하여 전해질 성능을 지속적으로 유지하는 설계를 지향합니다.
관련 연구 성과
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연구 흐름
초기에는 리튬이차전지의 전해질 성분과 염 농도, 첨가물이 전극 표면에서의 전해질 분포와 반응 거동에 미치는 영향을 관찰하는 연구를 수행했습니다. 이후 PC 기반 전해질에서 그래파이트의 Li+ 동반 거동과 안정 SEI 형성의 상관관계를 다루며, 이소시아네이트 기능기를 전기중합 경로로 활용해 계면 반응을 유도하는 방향으로 확장했습니다. 최근에는 γ-butyrolactone 계열과 같이 인화점이 높은 유기 용매를 고려하여 과충전 조건에서도 열안정성과 성능을 동시에 만족시키기 위한 DMADOV 기반 전해질 설계-검증 절차를 적용하고 있습니다.
활용 가능성
활용 가능성은 알앤디써클 특화 AI 에이전트가 생성한 내용으로, 실제 연구 가능 여부는 연구실과의 논의가 필요합니다.