Doping, Coating, and Structural Design to Improve Thermal and Reaction Stability of Battery Cathode/Anode Materials
연구 내용
금속 용출과 기생 반응을 억제하기 위해 Zn 도핑, 페로브스카이트형 코팅, 텔루륨 유도 구조 안정화 및 나트륨계 전극 구조를 설계하는 연구
리튬이온 및 나트륨계 전극 소재에서 열화 원인이 되는 금속 용출, 구조 붕괴, 전해질과의 기생 반응을 억제하는 소재 설계를 수행합니다. LiMn0.5Fe0.5PO4 계열에서는 Zn 도핑 농도를 최적화해 사이클 동안 금속 용출과 구조 파괴를 억제하는 접근을 적용합니다. Ni-rich Li[NixCoyAl1-x-y]O2 계열에서는 페로브스카이트-type LFO 코팅으로 고온 조건에서의 구조 안정성과 반응 억제를 강화합니다. 또한 텔루륨 기반 조절을 통해 층상 산화물의 무결성과 확산 거동을 개선하는 방향을 연구합니다. 나트륨계에서는 격자 불일치와 상 안정성의 상관을 해석하고, binder-free VCNT/MoS2 하이브리드 전극으로 전해액 침투와 이온 확산 경로를 단축해 성능을 확보합니다.
관련 연구 성과
관련 논문
6편
관련 특허
1건
관련 프로젝트
1건
연구 흐름
초기에는 양극 소재의 열화 메커니즘이 전해질 분해 및 구조 변화와 연결된다는 점에 기반해, 도핑을 통한 금속 용출 억제 전략을 수립했습니다. 이후 고온 운용에서 반응성을 낮추기 위해 LFO 페로브스카이트 코팅과 같은 표면 보호층 설계를 확장하고, 사이클 후 구조·표면 분석으로 보호 효과를 검증했습니다. 최근에는 텔루륨 유도를 통해 층상 양극의 무결성 및 확산 kinetics를 동시에 다루는 연구로 발전했습니다. 아울러 나트륨계에서는 격자 misfit과 상 안정성을 연계해 고출력 전극의 설계 원리를 도출하고, binder-free 하이브리드 나노구조 전극으로 전기화학 성능을 구현하는 단계로 확장하고 있습니다.
활용 가능성
활용 가능성은 알앤디써클 특화 AI 에이전트가 생성한 내용으로, 실제 연구 가능 여부는 연구실과의 논의가 필요합니다.
관련 논문
구분
제목
Providing high stability to suppress metal dissolution in LiMn0.5Fe0.5PO4 cathode materials by Zn doping
Parasitic Reaction Alleviation of Ni-Rich Cathode Active Materials at Elevated Temperatures Using a Perovskite-Type Lanthanum Iron Oxide
Tellurium-driven enhancement of structural integrity and diffusion kinetics in lithium-rich layered oxide cathodes
Correlation of phase (in)stability and lattice misfits for high-power-density Na cathodes
Moving toward Smart Hybrid Vertical Carbon/MoS<sub>2</sub> Binder-Free Electrodes for High-Performing Sodium-Ion Batteries
Correlation of phase (in)stability and lattice misfits for high-power-density Na cathodes
관련 특허
구분
제목
세리신을 이용하여 표면 개질된 양극 활물질의 제조방법과 이를 이용하여 제조된 양극 활물질 및 리튬이차전지
관련 프로젝트
구분
제목
소듐 전고체전지용 양극재 및 계면 설계