육종민 연구실

음극 없는 전고체 배터리(AFASSBs)는 리튬 금속 음극을 제거하여 높은 에너지 밀도와 향상된 안전성을 제공하지만, 고체 전해질-전극 계면의 불안정성, 비균일한 리튬 증착, 부피 변화로 인한 공극 형성 등의 문제가 발생합니다. 박막형 AFASSBs(TF-AFASSBs)는 더 높은 에너지 밀도와 개선된 계면 젖음성을 제공하지만 계면 열화와 불균일한 리튬 도금에 더 취약하며, 이를 해결하기 위해 재료 개발과 계면 공학 전략이 연구되고 있습니다.

본 연구는 원소를 화학적으로 의미 있는 연속값으로 인코딩하는 원소 매핑 전략을 도입하여 베이지안 최적화의 이산 변수 처리 문제를 해결합니다. 이 프레임워크를 나트륨이온 배터리용 Na3V2(PO4)2F3 양극재 설계에 적용하여 50회 반복 내에 16개의 최적 조성을 제시했으며, 작동 전압을 목표 범위(2.5-4.3 V)로 이동시키는 데 성공합니다.

본 연구는 Na₂Zn₂TeO₆(NZTO) 고체 전해질에 Fe³⁺를 부분 치환하여 이온 전도도와 합성 온도를 개선합니다. Fe³⁺ 치환(0.1)으로 이온 전도도는 0.469 mS/cm에서 0.850 mS/cm로 증가하고, 순수 P2 NZTO 상은 900°C에서 750°C로 낮아집니다. 고체 상태 전지에서 12.9% 용량 향상과 안정성 개선을 달성하여 전고체 배터리 적용 가능성을 확인합니다.

본 연구는 나트륨이온전지의 전이금속황화물 음극에서 나트륨폴리황화물이 구리 집전체와 반응하여 NaCu₅S₃, Cu₂S 등의 상을 형성하고 최종적으로 Cu₁.₈S로 진화하는 메커니즘을 규명합니다. 전이금속의 비활성화 및 재침착이 주요 열화 경로임을 밝혔으며, 이는 내구성 높은 나트륨이온전지 설계 원리를 제시합니다.

본 연구는 그래핀 액체 셀 전자현미경을 이용한 다중 분석 프레임워크를 통해 아밀로이드-β 올리고머의 초기 형성 동역학을 조사합니다. 반-앙상블 집단 분석과 시간 순차 분석을 결합하여 고해상도로 응집 동역학과 구조 전이를 관찰한 결과, 초기 단계의 아밀로이드-β 올리고머는 빠른 미시적 결합-해리 사건을 특징으로 하는 동역학적 준평형 상태에 있음을 밝혔습니다.