높은 에너지밀도 및 안전성을 확보할 수 있는 전고체 전지(All-solid-state Batteries, ASSB)의 연구가 활발히 진행되고 있으나, 고체 복합 전극 설계의 어려움으로 현 전고체전지의 성능은 기존 리튬이차전지에 대비 현저히 낮다. 본 연구에서는 전지 성능과 직간접적으로 연관되어 있는 전극의 성능 결정 파라미터를 계산할 수 있는 3차원 전고체 전극 구조체를 형성 및 전지 성능 예측이 가능한 모델을 구축하였다. 본 해석 모델을 기반으로 흑연과 산화물 고체전해질의 함량 실험을 실시하였으며, 최종적으로 유효 파라미터 및 예측된 전기화학적 성능 비교를 통해 현 전극 설계 시스템 내 소재의 최적 함량 값을 확인하였다.
높은 에너지밀도 및 안전성을 확보할 수 있는 전고체 전지(All-solid-state Batteries, ASSB)의 연구가 활발히 진행되고 있으나, 고체 복합 전극 설계의 어려움으로 현 전고체전지의 성능은 기존 리튬이차전지에 대비 현저히 낮다. 본 연구에서는 전지 성능과 직간접적으로 연관되어 있는 전극의 성능 결정 파라미터를 계산할 수 있는 3차원 전고체 전극 구조체를 형성 및 전지 성능 예측이 가능한 모델을 구축하였다. 본 해석 모델을 기반으로 흑연과 산화물 고체전해질의 함량 실험을 실시하였으며, 최종적으로 유효 파라미터 및 예측된 전기화학적 성능 비교를 통해 현 전극 설계 시스템 내 소재의 최적 함량 값을 확인하였다.
높은 에너지밀도 및 안전성을 확보할 수 있는 전고체 전지(All-solid-state Batteries, ASSB)의 연구가 활발히 진행되고 있으나, 고체 복합 전극 설계의 어려움으로 현 전고체전지의 성능은 기존 리튬이차전지에 대비 현저히 낮다. 본 연구에서는 전지 성능과 직간접적으로 연관되어 있는 전극의 성능 결정 파라미터를 계산할 수 있는 3차원 전고체 전극 구조체를 형성 및 전지 성능 예측이 가능한 모델을 구축하였다. 본 해석 모델을 기반으로 흑연과 산화물 고체전해질의 함량 실험을 실시하였으며, 최종적으로 유효 파라미터 및 예측된 전기화학적 성능 비교를 통해 현 전극 설계 시스템 내 소재의 최적 함량 값을 확인하였다.
높은 에너지밀도 및 안전성을 확보할 수 있는 전고체 전지(All-solid-state Batteries, ASSB)의 연구가 활발히 진행되고 있으나, 고체 복합 전극 설계의 어려움으로 현 전고체전지의 성능은 기존 리튬이차전지에 대비 현저히 낮다. 본 연구에서는 전지 성능과 직간접적으로 연관되어 있는 전극의 성능 결정 파라미터를 계산할 수 있는 3차원 전고체 전극 구조체를 형성 및 전지 성능 예측이 가능한 모델을 구축하였다. 본 해석 모델을 기반으로 흑연과 산화물 고체전해질의 함량 실험을 실시하였으며, 최종적으로 유효 파라미터 및 예측된 전기화학적 성능 비교를 통해 현 전극 설계 시스템 내 소재의 최적 함량 값을 확인하였다.
자성 나노 입자는 초상자성 성질과 높은 자화도로 인하여 분리, 검출, 치료 등 다양한 바이오, 의료 분야에서 널리 사용되고 있음. 이때 자성 나노 입자의 물리적 성질에 따라 그 응용 효과가 달라지게 된다. 산화철 나노클러스터는 작은 크기의 산화철 나노 입자를 뭉쳐 자라게 유도한 것으로 단일 산화철 입자와 비교하여 입자간의 이중극자 영향과 큰 부피로 인하여 단일 산화철 나노 입자와는 다른 성질을 보여줌. 따라서 본 연구에서는 산화철 나노클러스터의 크기를 제어하고 크기에 따라 물리적 성질의 변화되는 양상을 확인하고 응용 목적에 따라 최적화된 산화철 나노클러스터를 선택하고자 한다.
자성 나노 입자는 초상자성 성질과 높은 자화도로 인하여 분리, 검출, 치료 등 다양한 바이오, 의료 분야에서 널리 사용되고 있음. 이때 자성 나노 입자의 물리적 성질에 따라 그 응용 효과가 달라지게 된다. 산화철 나노클러스터는 작은 크기의 산화철 나노 입자를 뭉쳐 자라게 유도한 것으로 단일 산화철 입자와 비교하여 입자간의 이중극자 영향과 큰 부피로 인하여 단일 산화철 나노 입자와는 다른 성질을 보여줌. 따라서 본 연구에서는 산화철 나노클러스터의 크기를 제어하고 크기에 따라 물리적 성질의 변화되는 양상을 확인하고 응용 목적에 따라 최적화된 산화철 나노클러스터를 선택하고자 한다.
자성 나노 입자는 초상자성 성질과 높은 자화도로 인하여 분리, 검출, 치료 등 다양한 바이오, 의료 분야에서 널리 사용되고 있음. 이때 자성 나노 입자의 물리적 성질에 따라 그 응용 효과가 달라지게 된다. 산화철 나노클러스터는 작은 크기의 산화철 나노 입자를 뭉쳐 자라게 유도한 것으로 단일 산화철 입자와 비교하여 입자간의 이중극자 영향과 큰 부피로 인하여 단일 산화철 나노 입자와는 다른 성질을 보여줌. 따라서 본 연구에서는 산화철 나노클러스터의 크기를 제어하고 크기에 따라 물리적 성질의 변화되는 양상을 확인하고 응용 목적에 따라 최적화된 산화철 나노클러스터를 선택하고자 한다.
전고체 전지(All-solid-state Batteries, ASSBs)는 고에너지밀도 및 안전성을 동시에 확보할 수 있는 차세대 전지로 각광받고 있으나, 현 전고체 전지의 전기화학적 성능은 리튬이온전지 대비 굉장히 떨어지며, 특히, 전고체 전극 내 낮은 이온 전달 특성은 수 많은 성능 저하 원인 중 하나이다. 본 연구에서는 전고체 전극 구조체를 형성하고, 이를 포함한 전고체 전지의 성능을 예측할 수 있는 모델을 구축하여, 기존 구형 고체전해질이 아닌 차원 제어된 섬유 또는 판자형태의 고체전해질을 적용 시 성능 향상 가능성을 확인하였다. 결과적으로, 섬유 형태를 갖는 고체전해질이 전극 내 조밀한 이온 전달 네트워킹을 효과적으로 형성하여 전지 성능 향상이 가능함을 타진하였다.