| 초록 |
연구의 목적 및 내용 3성분계 이상의 다성분 화학조성을 갖는 복잡한 결정구조의 산화물 재료에서 이온 이동과 확산 및 상전이 거동을 실제 고온에서 원자레벨로 파악. 고전 결정화이론과 상전이 거동과의 비교를 통하여 새로운 물리적 현상을 발견하고 그 원리를 규명. 원자이동과 구조변화의 다차원 이미지화 연구결과 - 다분성계 산화물에서 결정격자 내부 점결함 농도를 정량화하여 측정하고, 시간에 따른 농도와 분포의 변화를 고온 X-ray 및 중성자 분말회절의 방법으로 직접 추적함. - Z-contrast STEM을 활용하여 국부적 결함농도의 차이를 원자수준으로 결정함. - Perovskite 및 olivine 구조를 갖는 복잡 산화물의 나노 결정 핵생성 과정을 실시간으로 관찰함. 핵생성 후 구조상전이의 여부를 확인하여 결정구조와 다중 상전이의 상호관계를 파악함. - 점결함과 각 이온의 고온 이동현상을 직접 관찰함. 결정 구조가 비등방성이며 나노구조를 가지고 있을 때 어떠한 거동을 보일 것인지 집중 추적하여 중요한 거동을 규명함. - 결정의 성장속도 및 양이온 규칙도에 관한 영향을 제어하여 보다 우수한 양이온 ordering을 갖는 결정의 제조에 기여함. - 상전이 현상에 대한 분자동력학적 전산모사 및 ab initio 계산을 병행하여 기존 실험 결과와 비교 분석함. 연구결과의 활용계획 결정구조 상전이 및 원자이동과 구조변화에 대한 연구 성과는 고체 나노화학 기술을 중요시 하는 리튬전지분야에 적용될 수 있는 좋은 기회임. 전지구성의 핵심요소인 양극 및 음극물질과 전해질 물질의 자체 합성기술 개발과 아울러 각 물질간의 반응을 이론적으로 파악하고 조절 할 수 있는 기술적 기반이 될 것으로 예상됨. 고온에서의 결함화학의 원자 수준의 변화를 조절하는 방식은 실제 소재, 소자의 제조 과정에서 좋은 효율을 가지는 배터리 양극물질을 제조 할 수 있는 기반을 제공함. 대용량 및 고출력을 요하는 대형 동력원에 대한 시장도 미리 선점 할 수 있는 핵심기술을 보유하게 될 것으로 기대됨. (출처 : 한글요약문 4p) |
