한양대 ERICA, 전기차 수명 단축시킬 수 있는 결함 발견
망간-코팅 니켈 코어 배터리-와 같은 코발트가 없는-고-니켈 음극 배터리-가 중요한 광물에 대한 의존도를 줄일 수 있는 저렴한{5}}대안으로 등장했습니다. 그러나 한양대학교 ERICA 연구진이 주도한 새로운 연구에 따르면 전구체 물질을 공기에 노출시키면 망간 화학이 변화되어 전해질 분해를 가속화하고EV 배터리 열화.
이 연구는방진호 교수와 한국 한양대학교 ERICA 박사과정 심진하, 전구체 저장에서 간과된 문제를 식별하고 재료 안정성을 복원하기 위한 실용적인 전략을 제공합니다. 연구 결과는 2026년 5월 13일에 온라인으로 공개되었으며, 2026년 5월 13일에 발행되었습니다.에너지 및 환경 과학2026년 6월 23일.
주요 연구 통찰력
근본 원인:양극 전구체 재료를 공기에 노출된-저장 영역에 보관하면 최종 합성 전에 표면 망간이 산화됩니다.
분해 메커니즘:Jahn-Teller 왜곡 망간 종이 풍부한 결함 표면 영역을 생성하여 확장된 사이클링 테스트에서 용량 감소를 거의 두 배로 늘립니다.
합성 조정:합성 중에 과잉 리튬을 늘리면 결함이 있는 표면 상 형성이 억제되고 안정적인 망간-산소 결합이 복원됩니다.
성과 결과:수정된 고-니켈 음극은 확장된 사이클링 테스트 동안 용량의 90% 이상을 유지합니다.
고-니켈 음극에서 망간 화학 제어
망간은 일반적으로 안정화를 위해 도입됩니다.고-니켈 EV 배터리하지만 연구팀은 전구체 이력을 무시할 경우 예상치 못한 불안정의 원인이 될 수 있음을 입증했다.
"우리는 일반적으로 고-니켈 음극을 보호하기 위해 도입되는 망간이 풍부한-쉘이 전구체 화학을 주의 깊게 제어하지 않으면 성능 저하의 촉매제가 될 수 있음을 발견했습니다." 방 교수는 설명한다. "전구체 저장 기록의 작은 변화라도 배터리 안정성에 상당한 영향을 미칠 수 있습니다."
생산 라인을 대대적으로 재설계하거나 값비싼 2차 코팅을 하지 않고도 결함을 해결하기 위해 연구진은 합성 매개변수를 조정했습니다. 연구팀은 잉여 리튬을 늘려서 발생하는 표면 결함을 중화했다.전구체 공기 노출그리고 안정적으로 복원됨망간화학.
"결과에 따르면 전구체 기록의 사소한 변화라도 배터리 성능에 큰 영향을 미칠 수 있으므로 전구체 관리는 대규모 제조에서 중요한 고려사항이 됩니다.-"라고 Bang 교수는 덧붙였습니다.
전구체 처리 및 리튬 화학량론을 신중하게 제어하면 보다 내구성이 뛰어난 배터리를 향한 실용적인 경로를 제공하여 EV 및 에너지 저장 시스템의 배터리 수명을 연장할 수 있습니다.