Interface and ionic transport control for dendrite-suppressed aqueous Zn/Na metal anodes using hierarchical structures and dielectric scaffolds
연구 내용
다공성·계층구조 산화물 및 유전체 스캐폴드로 Zn 또는 Na 금속 전극의 계면 화학과 이온수송을 조절하여 덴드라이트 성장을 억제하는 연구
본 분야는 수계 전해환경에서 금속 음극의 덴드라이트 성장과 계면 불안정성을 원인-기구 중심으로 제어하는 연구를 수행합니다. TiO2 또는 BaTiO3 계층·다공성 호스트를 설계하여 이온의 공간적 농도 구배와 전기화학적 젖음성을 조절하고, 양·음 전하 분포에 기반한 계면 반응을 안정화합니다. 또한 구조 변조를 통해 전하 이동과 이온 교환을 빠르게 하여 석출 균일성을 확보하는 방향으로 접근합니다. 이를 통해 장수명 수계 금속계 전지용 음극 아키텍처를 구현합니다.
관련 연구 성과
관련 논문
5편
관련 특허
1건
관련 프로젝트
2건
연구 흐름
초기에는 계층 친화층과 다공성 구조를 활용해 Zn 또는 Na 석출의 핵생성 분포를 균일화하고, 덴드라이트 억제의 설계 변수를 정리하는 연구를 수행했습니다. 이후 BaTiO3 계열 유전체 스캐폴드를 기반으로 이온 수송과 분극 거동을 연결해 계면 화학을 조절하는 방향으로 확장했습니다. 최근에는 구조 변조를 통해 전하 이동 경로를 정렬하고, 수계 전지에서 빠른 충·방전 조건에서도 안정적인 작동을 목표로 실험-계산-전기화학 분석을 병행하는 연구를 수행하고 있습니다.
활용 가능성
활용 가능성은 알앤디써클 특화 AI 에이전트가 생성한 내용으로, 실제 연구 가능 여부는 연구실과의 논의가 필요합니다.
관련 논문
구분
제목
Dendrite-free Zn anodes enabled by a hierarchical zincophilic TiO2 layer for rechargeable aqueous zinc-ion batteries
Stable sodium-metal batteries with a hierarchical structured electrode toward reversible confinement of Na dendrites
Regulating ionic transport and interface chemistry via high-dielectric BaTiO3 porous scaffolds for aqueous Zn-ion batteries
Integrated Structural Modulation Inducing Fast Charge Transfer in Aqueous Zinc‐Ion Batteries
Oxygenated lithiophilic interfaces in scalable nickel scaffolds toward stable and dendrite-free lithium metal batteries
관련 특허
구분
제목
다공성 3차원 구조의 티탄산바륨 호스트를 포함하는 전극 제조방법 및 이를 포함하는 나트륨 이차전지
관련 프로젝트
구분
제목
이온 전달 교란층 기반의 덴드라이트 위상 제어를 통한 고안정성 나트륨 금속 음극 개발
이온 전달 교란층 기반의 덴드라이트 위상 제어를 통한 고안정성 나트륨 금속 음극 개발