니켈 및 코발트가 없는 리튬 이온 배터리 화학을 발전시키기 위해서는 망간 산화환원 기반 양극재에서 높은 에너지 밀도와 장기 사이클 안정성을 확보하는 것이 중요합니다. 본 연구에서는 망간 리치 양이온 무질서 암염(δ-DRX)에서 파생된 근마이크론 단결정 δ-상 양이온 무질서 암염을 사용하여 망간 산화환원 양극재의 성능 벤치마크를 제시합니다. 이 물질은 400 사이클 동안 약 97%의 용량 유지율로 약 640 Wh kg-1의 에너지 밀도를 달성했습니다.
이러한 높은 에너지 밀도와 사이클 수명은 산소 산화환원 활성을 억제하기 위한 높은…
고농도 전해액(HCE)은 견고한 무기물 기반 고체 전해질 계면(SEI) 형성 능력 때문에 활발히 연구되고 있습니다. HCE의 SEI 조성은 묽은 전해액과 다르지만, 이러한 변화를 유도하는 음이온 매개 반응 네트워크는 아직 불분명합니다. 관련된 라디칼 중간체의 복잡성과 일시적인 특성으로 인해 초기 SEI 형성 메커니즘에 대한 포괄적인 이해가 부족했습니다.
본 연구에서는 자동화된 반응 탐색 및 미세동역학 모델링(MKM)을 활용하여 음이온 매개 전해액 분해를 지배하는 반응 네트워크를 규명했습니다. LiFSI 및 LiTFSI에서 파생된 …
리튬 이온 배터리의 저장 용량과 충방전 속도를 개선하기 위해 벌크 흑연을 다층 그래핀으로 대체하는 연구가 활발합니다. 이중층 그래핀(BLG)은 가장 간단한 층상 그래핀 시스템으로, 이러한 성능 향상의 구조적 원인을 규명하는 데 이상적인 모델입니다. 그러나 안정적인 Li 삽입 구조를 예측하려면 밀도범함수이론(DFT)을 사용하여 방대한 구성 공간을 탐색해야 하므로, 대규모 초격자에서는 계산 비용이 엄청나게 증가하는 문제가 있습니다.
본 연구에서는 Li 삽입 이중층 그래핀의 안정 구조 예측을 가속화하기 위한 데이터 효율적인 딥러닝 프레…
높은 에너지 밀도를 지닌 고니켈 층상형 양극재(NCM)는 차세대 고성능 리튬 이온 배터리(LIB) 개발에 필수적이며, 특히 니켈 함량이 90% 이상인 소재의 중요성이 커지고 있습니다. NCM 양극재는 용량 및 비용 측면에서 경쟁력을 확보했음에도 불구하고, 전해액에 의한 표면 열화와 격자 산소 발생 및 이방성 미세 균열로 인한 기계적 불안정성 등 고질적인 문제가 남아있습니다.
본 연구는 이러한 한계를 극복하기 위한 원자 단위의 도펀트 엔지니어링부터 거시적 전극 구조 혁신에 이르는 통합 전략의 필요성을 강조합니다. 니켈 함량 증가에 …