산화물·무정질 양극의 반응 메커니즘과 산소 레독스 안정성 연구

Reaction Mechanisms and Oxygen-Redox Stability in Oxide/Amorphous Cathodes

연구 내용

구조 진화와 전기화학 반응을 연계하여 산화물·무정질 양극에서 산소 레독스 및 열화 원인을 규명하고, 안정한 구동을 위한 조성·구조 설계 지침을 도출하는 연구

양극에서의 구조 변화, 산소 레독스 거동, 계면·벌크 반응을 함께 해석하는 연구를 수행합니다. layered transition metal oxides에서는 구조 진화와 산소 레독스 전기화학을 결합하여 장기 안정성 확보 요소를 도출합니다. 무정질 변형체에서는 intercalation과 conversion의 복합 반응을 분석하여 가역성을 유지하는 조건을 탐색합니다. 또한 cation-disordered rocksalt cathode에서 이온 확산의 부지 에너지 변이를 규명하여, 이온 이동 경로와 활성 장벽의 관계를 모델 기반으로 정리합니다. 이를 통해 열화와 성능 저하를 동시에 설명하는 차별성을 보유하고 있습니다.

관련 프로젝트

7건

연구 흐름

초기에는 layered oxide 양극에서 structural evolution과 oxygen-redox electrochemistry의 연계를 중심으로 산소 레독스 활성과 안정성의 상관을 정리했습니다. 이후 2022~2023년에는 산소 레독스의 장기 안정성을 좌우하는 cation/oxygen 관련 초구조 질서를 포함해 안정화 메커니즘을 확장했습니다. 2024년에는 적층 결함이 electrochemomechanical failure로 이어지는 과정을 분석하며 열화 원인 규명을 심화했습니다. 2025년에는 cation-disordered rocksalt에서 lithium-ion diffusion kinetics를 부지 에너지 관점에서 해석하여, 이온 수송 성능을 예측·설계하는 방향으로 연구를 진행했습니다.

활용 가능성

활용 가능성은 알앤디써클 특화 AI 에이전트가 생성한 내용으로, 실제 연구 가능 여부는 연구실과의 논의가 필요합니다.

산소 레독스 안정화 양극 설계
무정질·복합 반응 기반 고용량 전극 소재
열화 원인 기반 수명 예측 모델
이온 확산 경로 제어 전극 공정안
적층 결함 저감용 조성 스크리닝
고에너지 리튬이온 셀 성능 개선
차세대 양극 반응 메커니즘 DB 구축
분해 반응 억제용 전기화학 조건 도출
전고체 전환을 위한 양극 적합성 평가
저궤도 우주 환경용 배터리 소재 튜닝