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리서치 하이라이트

리튬-풍부 배터리 물질에서 산소 오비탈(Orbital)의 단층 재구성(Tomographic reconstruction)

Nature 594, 7862

리튬 이온 배터리를 위한 더 높은 용량의 음극 물질을 검색한 결과, 일부 전이 금속 산화물은 예상보다 더 많은 리튬 원자를 수용하는 것으로 확인되었다. 즉, 특정 전압에서 물질은 전이 금속에만 결합될 수 있는 것보다 더 많은 리튬을 포함하였다. 이러한 현상은 음이온 산화 환원 이론을 통해 설명할 수 있다. 격자 내 일부 산소 원자는 산화 환원 작용을 하므로 추가적인 리튬 추가가 가능하다. 본 연구에서 고에너지 X-ray Compton 측정으로 리튬이 풍부한 음극을 조사하여, Venkatasubramanian Viswanathan과 연구진들은 증가된 리튬 용량의 원인이 되는 전자 궤도를 발견하고 시각화하였다. 이는 음이온 산화 환원 메커니즘을 뒷받침하는 결정적인 증거이며 양극 물질 설계의 미래 발전을 위한 길을 열 것으로 보인다.