Doping, core/shell architecture, and interfacial precipitation control for cobalt-free high-nickel cathodes
연구 내용
코발트 프리 고니켈 양극에서 도핑-호스트 상호작용과 코어/셸 구조 보존을 정밀 제어하고, 계면 침전 전략으로 장수명 고출력을 구현하는 연구
본 분야는 리튬이차전지 양극 활물질의 성능을 결정하는 미세 구조와 계면 안정성을 합성 단계에서 제어하는 연구입니다. 코발트 의존도를 낮추기 위해 Ni-rich 층상 계열에서 코어/셸 구조를 구성하고, 건조 단계에서 전구체를 부분 산화하여 Mn 산화 상태를 제어함으로써 코어-셸 간 Mn 상호 확산을 억제하는 접근을 다룹니다. 또한 도핑 전략에서는 도핑제-호스트 상호작용 관점에서 재검토를 수행하고, 계면 침전 기반의 열역학적 유도 공정으로 고출력·장수명 양극을 설계합니다. 양극 활물질의 혼합 전구체 열처리 조건을 포함한 제조 방법 또한 특허로 연계하여 보유하고 있습니다.
관련 연구 성과
관련 논문
5편
관련 특허
2건
관련 프로젝트
5건
연구 흐름
연구는 2020년부터 나노 수준 정밀 제어를 통한 리튬이차전지 전극활물질 개발 과제 수행으로 장기 기반을 확보했습니다. 이후 2024년에는 Mn 산화 상태 제어를 통해 코어/셸 구조를 보존하고 계면 안정성을 높이는 합성 전략을 발표했습니다. 2025년에는 도핑 전략을 도핑제-호스트 상호작용 관점에서 재정의하고, 계면 침전의 열역학적 유도를 적용해 고출력·장수명 Ni-rich 층상 양극을 구현하는 방향으로 확장했습니다. 같은 시기에 해당 결과를 보정하는 문서가 함께 축적되어 연구 축이 정교화되고 있습니다.
활용 가능성
활용 가능성은 알앤디써클 특화 AI 에이전트가 생성한 내용으로, 실제 연구 가능 여부는 연구실과의 논의가 필요합니다.
관련 논문
구분
제목
Surface Pinning of Mn by Oxidation State Control for the Synthesis of Cobalt‐Free, Ni‐Rich, Core/Shell Structured Cathode Materials
Surface Pinning of Mn by Oxidation State Control for the Synthesis of Cobalt‐Free, Ni‐Rich, Core/Shell Structured Cathode Materials (Small 31/2024)
Revisiting doping strategies: The critical role of dopant-host interplay in cobalt-free, high‑nickel cathode materials
A thermodynamically guided interfacial precipitation strategy for high-power and long-life Ni-rich layered cathodes
Corrigendum to “Revisiting doping strategies: The critical role of dopant-host interplay in cobalt-free, high-nickel cathode materials” [Chem. Eng. J. 523 (2025) 168882]
관련 특허
구분
제목
양극 활물질, 그 제조 방법, 및 이를 제조하기 위한 제조 장치
하프늄이 도핑된 리튬 니켈계 산화물 리튬이차전지 양극재 및 그 제조 방법
관련 프로젝트
구분
제목
나노 수준의 정밀 제어를 통한 고성능 리튬이차전지용 전극활물질 연구 개발
나노 수준의 정밀 제어를 통한 고성능 리튬이차전지용 전극활물질 연구 개발
나노 수준의 정밀 제어를 통한 고성능 리튬이차전지용 전극활물질 연구 개발
나노 수준의 정밀 제어를 통한 고성능 리튬이차전지용 전극활물질 연구 개발
나노 수준의 정밀 제어를 통한 고성능 리튬이차전지용 전극활물질 연구 개발