프로젝트 소개
본 과제는 리튬 이온 전지 전극 재료 안에서 리튬 이온이 움직이는 방식을 원자 수준에서 이해하고, 더 좋은 전극 재료 개발에 쓰일 정보를 얻는 연구임.
연구 목표는 분자동역학 시뮬레이션을 위해 퍼텐셜에너지 형태·파라미터가 양자역학 계산에 부합하는지 검증하고, LiCoO2로 방법의 타당성을 확인한 뒤 LiNixMnyCozO2, LiFePO4 및 결함/도핑 재료의 성질을 예측하는 데 있음. 핵심 연구 내용은 분자동역학 시뮬레이션 궤적에서 hopping 빈도·평균 거리를 분석해 충전/방전 속도 지표를 추정하고, thermodynamic integration 또는 free energy perturbation으로 이온 자유에너지와 전압을 계산하는 절차 적용임. 기대효과는 전압·충방전 속도·부피 변화 등 전기화학적 특성을 실험 전 단계에서 대략 예측하고, 까다로운 실험 노력과 재료 탐색 시간을 절감하는 데 있음.