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NCM(니켈-코발트-망간) 삼원계 양극재의 니켈 함량 증가에 따른 열안정성 변화 NCM 삼원계 양극재의 결정구조와 니켈 함량별 조성 특성NCM(Nickel Cobalt Manganese) 삼원계 양극재는 LiNi₁₋ₓ₋ᵧCoₓMnᵧO₂ 화학식으로 표현되는 층상 리튬 전이금속 산화물이다. 이 소재는 α-NaFeO₂ 구조를 기반으로 하는 R3m 공간군의 육방정계 구조를 가지며, 리튬이온이 위치하는 3a 사이트, 전이금속이 차지하는 3b 사이트, 그리고 산소가 배치되는 6c 사이트로 구성된다. 전이금속 층과 리튬 층이 교대로 적층된 구조에서 리튬이온의 2차원 확산이 가능하여 높은 이온전도도를 구현할 수 있다. 니켈 함량에 따라 NCM은 여러 조성으로 분류된다. NCM111(Li(Ni₁/₃Co₁/₃Mn₁/₃)O₂)은 세 전이금속이 동일한 비율로 구성되어 상대적으로 안정한 구조를 가진다. N..
리튬이온 배터리 SEI 층 형성 메커니즘과 최적화 SEI 층의 기본 구조와 전기화학적 특성리튬이온 배터리에서 SEI(Solid Electrolyte Interphase) 층은 음극 표면에 형성되는 얇은 보호막으로, 배터리의 성능과 수명을 결정하는 핵심 요소이다. SEI 층은 전해액과 음극재료 간의 전기화학적 반응에 의해 자발적으로 생성되는 passivation layer로, 두께는 일반적으로 수 나노미터에서 수십 나노미터 범위에 형성된다. 이 층의 가장 중요한 특성은 리튬이온은 통과시키지만 전자는 차단하는 선택적 투과성을 갖는다는 점이다. SEI 층의 구조는 크게 내층과 외층으로 구분된다. 내층은 주로 LiF, Li2O와 같은 무기 화합물로 구성되어 높은 기계적 강도와 화학적 안정성을 제공한다. 반면 외층은 Li2CO3, ROCO2Li와 같은 유기 화합..