전고체 리튬계 배터리용 고체전해질 합성 및 계면 안정화 연구

Synthesis of solid electrolytes and interfacial stabilization for all-solid-state lithium batteries

연구 내용

NASICON-type 및 LASTP계 고체전해질을 합성하고 소결·계면 조건을 최적화하여 Li-CO2 및 all-solid-state Li-전지의 안전성과 안정성을 확보하는 연구

전해질이 액체일 때 발생하는 안전성 이슈를 줄이기 위해 무기계 고체전해질을 합성하고 전극과의 계면 특성을 함께 다룹니다. NASICON 및 LASTP 계열 조성에 대해 제조 공정 조건을 조절하여 이온전도 경로를 형성하고, Si 도핑 등 조성 제어로 안정성을 보완하는 방향으로 연구를 수행합니다. 이후 전극/전해질 접합 구조를 고려하여 분극과 저항 요인을 완화하는 설계를 적용함으로써 전고체 리튬계 전지 구동성을 확보합니다.

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연구 흐름

초기에는 conducting ceramic solid electrolyte 기반 Li–CO2 전지에서 고체전해질의 전기화학적 안정성과 계면 특성의 상관관계를 확인하는 연구를 수행했습니다. 이후에는 Li1.4Al0.4Ti1.6(PO4)3 및 LASTP(Li1.5Al0.3Si0.2Ti1.7P2.8O12) 계열을 중심으로 합성법과 열처리 조건을 정교화하여 이온전도 성능을 높이는 방향으로 확장했습니다. 다음 단계에서는 Si-doped NASICON-type solid electrolyte로 Li–CO2의 안정성 문제를 개선하고, 최근에는 전고체 구조에서 저항·분극을 고려한 계면 최적화 관점으로 적용성을 넓히고 있습니다.

활용 가능성

활용 가능성은 알앤디써클 특화 AI 에이전트가 생성한 내용으로, 실제 연구 가능 여부는 연구실과의 논의가 필요합니다.

전고체 Li-CO2 셀 개발
전고체 Li-ion 셀용 전해질 스크리닝
계면 저항 저감 공정 설계
고이온전도 전해질 조성 최적화
열적 안정성 기반 셀 설계
이온 전도 메커니즘 기반 소재 설계
전극-전해질 결합 공정 표준화
안전성 중심 배터리 성능 평가
재현성 높은 분말 합성 프로토콜
전해질 열처리-조성 상관 데이터베이스