리튬(Li) 금속은 높은 용량, 낮은 산화환원 전위, 낮은 밀도로 인해 차세대 배터리의 유망한 양극(Anode) 소재이다. 그러나 수지상(dendrite) 성장과 계면 불안정성은 그 활용을 제한한다. 본 연구에서는 Li에 SnF2를 스프레이 코팅하여 LiF와 Li-Sn으로 구성된 인공 고체 전해질 계면층(LiF@Li-Sn)을 제조하였다. LiF@Li-Sn 양극은 공기 안정성과 전기화학적 성능이 향상되었다. 전기화학 임피던스 분광법 결과, 첫 사이클 이후 전하이동 저항이 25.2 Ω로 나타났다. 대칭 셀에서는 2 mA/cm2에서 250사이클 후에도 낮은 과전압 27 mV를 유지하여, 무처리 Li보다 성능이 우수하였다. 현미경을 이용한 in situ 관찰을 통해 도금 중 수지상 억제가 확인되었다. NMC622 양극과 LiF@Li-Sn 양극을 사용한 풀 셀은 1 C에서 300사이클 후 79.4% 유지율을 보이며 130.8 mAh/g을 제공했고, 쿨롱 효율은 98.8%였다. 본 코팅은 계면을 효과적으로 안정화하고 수지상을 억제하였으며, 실용적인 리튬 금속 배터리에 대한 유망한 함의를 가진다.

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