황화물계 고체전해질-양극 계면 친밀 접촉 및 열화 억제 연구
Interfacial Contact Engineering and Degradation Mitigation for Sulfide-Based Cathode/Electrolyte in All-Solid-State Batteries
연구 내용
황화물계 고체전해질을 양극 표면에 코팅하거나 계면층을 형성하여 Li-이온 수송 경로와 물리적 접촉을 안정화하는 계면공학 연구
황화물계 고체전해질은 양극과의 계면에서 화학반응과 접촉 저하가 발생하여 전기화학 성능이 제한됩니다. 본 연구는 NCM 양극 표면에 얇은 고체전해질층을 정밀하게 형성하거나 잔류 리튬 화합물을 기반으로 인공 CEI 층을 구성하여 전해질 분포를 균일화하고, 사이클 중 양극 부피 변화에도 친밀 접촉을 유지하는 방향으로 진행합니다. 또한 도핑과 코팅을 병행해 계면 열화를 완화하고, 전극-전해질 계면의 전하전달 저항 증가를 억제하는 차별성을 보유합니다.
관련 연구 성과
관련 논문
3편
관련 특허
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관련 프로젝트
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연구 흐름
2023년에는 기계적 융합 기반 공정으로 NCM@LPSCl 복합 구조를 형성하여 전해질 분포 균일성과 계면 친밀 접촉을 확보하는 접근을 수행했습니다. 같은 해 잔류 리튬 화합물에 의해 유도되는 인공 CEI 층 형성으로 계면 열화 경로를 제어하는 연구를 확장했습니다. 2025년에는 고니켈 양극에 Ti 도핑과 Li4Ti5O12 코팅을 결합하여 계면 열화 완화와 사이클 안정성 개선을 목표로 이종 개질 전략을 구체화했습니다.
활용 가능성
활용 가능성은 알앤디써클 특화 AI 에이전트가 생성한 내용으로, 실제 연구 가능 여부는 연구실과의 논의가 필요합니다.
- 고계면 저저항 ASSB 양극-전해질 설계
- 부피 변화 대응 접촉 유지 전극 구조
- 인공 CEI 층 기반 열화 억제 공정
- 도핑-코팅 병행 계면 보호 전략
- 고니켈 양극 계면 안정화 플랫폼
- 전해질 코팅 기반 복합 전극 제조
- 사이클 수명 연장형 전극 인터페이스
- 고질량분율 양극 운용을 위한 계면 최적화
- 전해질 분포 균일화를 통한 이온 수송 개선
- 고출력 셀 적용을 위한 계면 신뢰성 설계
관련 논문
구분
제목
High‐Performance All‐Solid‐State Batteries Enabled by Intimate Interfacial Contact Between the Cathode and Sulfide‐Based Solid Electrolytes
A facile approach to form an artificial CEI layer induced by residual Li compounds on LiNi0.9Co0.05Mn0.05O2 and Li6PS5Cl for all-solid-state batteries
Dual modification of Ni-rich LiNi0.8Co0.1Mn0.1O2 cathode via Ti doping and Li4Ti5O12 coating for mitigating interfacial degradation and improving cycle stability in all-solid-state batteries