[표지] 1
제출문 2
요약문 3
SUMMARY 4
CONTENTS 6
목차 7
제1장 서론 11
제1절 기술의 개요 11
제2절 기술 개발 배경 및 필요성 15
제2장 연구 목표 및 개발 내용 25
제1절 연차별 연구 목표 25
제2절 주요 개발 이슈 및 연구 추진 전략 26
1. 주요 기술개발 이슈 26
2. 연구 추진 전략 28
제3절 연구 개발 내용 33
1. 연구목표 대비 달성도 33
2. 주요 연구개발 내용 33
3. 연구 성과의 활용성 69
제3장 결론 71
참고문헌 73
[뒷표지] 76
[그림 1-1] 2차원 이종구조 다층소재의 모식도 11
[그림 1-2] 2차원 이종 다층 소재의 특징 12
[그림 1-3] 기계적 박리법(dry van der Waals transport)을 이용한 기존의... 13
[그림 1-4] 2차원 박리화 소재 양산기술, 이종구조 소재 및 소자화 기술 개발 13
[그림 1-5] 2차원 이종 다층 소재 물성 예측 및 물질 구조 선별 플랫폼 기술 개발 14
[그림 1-6] 2차원 이종 다층 물질의 응용(좌) 및 세계시장전망(우) 15
[그림 1-7] 2차원 이종 다층 소재 기술분야별 출원건수 16
[그림 1-8] 세계 리튬이온전지 시장 전망 17
[그림 1-9] 세계 리튬이차전지 음극재 생산업체 및 시장점유율 18
[그림 1-10] Si 및 합금계 음극 소재의 기술적 문제점 19
[그림 1-11] 타이타늄계 음극소재의 기술적 문제점 20
[그림 1-12] 급속충전 리튬이온전지 음극 소재에 있어 기존 흑연 음극 소재의 문제점 21
[그림 1-13] 급속충전 율속 단계 모식도(좌) 및 음극 충전 속도 개선을... 22
[그림 1-14] 2차원 이종 다층 구조의 리튬이온 삽입에 따른 전압 변화 예측... 23
[그림 1-15] Li-ion 전지 전극 성능 예측을 위해 제안된 계산과학 알고리즘...[원문불량;p.13] 23
[그림 2-1] 주요 기술개발 이슈 및 타개전략 26
[그림 2-2] 연차별 연구 개요 및 주요 연구 내용 28
[그림 2-3] 연구 개발 추진 체계 29
[그림 2-4] 연구 추진 과정에서의 주요 이슈 및 변경사항 30
[그림 2-5] 연구목표 대비 달성도 33
[그림 2-6] 2차원 이종다층 구조 기반 이차전지 전극 후보 소재 도출 34
[그림 2-7] 2차원 소재 박리화 공정 34
[그림 2-8] 듀얼(Dual) 공정 기반의 2차원 소재 박리화 공정 35
[그림 2-9] MoS₂ 박리화 전/후 수득률 및 X-ray 회절분석 data 36
[그림 2-10] MoSe₂ 박리화 전/후 수득률 및 X-ray 회절분석 data 37
[그림 2-11] MoS₂ 벌크 소재의 SEM 이미지 37
[그림 2-12] 박리화된 MoS₂ 나노시트의 TEM,... 38
[그림 2-13] MoSe₂ 벌크 소재의 SEM 이미지 38
[그림 2-14] 박리화된 MoSe₂ 나노시트의 TEM,... 39
[그림 2-15] WS₂ 벌크 소재의 SEM 이미지 39
[그림 2-16] 박리화된 WS₂ 나노시트의 TEM, HR-TEM이미지 및 FFT 패턴 40
[그림 2-17] 2차원 나노시트(MoS₂, MoSe₂, WS₂) 잉크... 40
[그림 2-18] MoS2(CTAB)/Graphene(SDS) 2차원 이종 다층 소재의 SEM 이미지[이미지참조] 41
[그림 2-19] MoS2(CTAB)/Graphene(SDS) 2차원 이종 다층...[이미지참조] 42
[그림 2-20] MoS₂/Graphene 2차원 이종... 43
[그림 2-21] MoS₂/Graphene 2차원... 43
[그림 2-22] Graphene/MoSe₂/MoS₂... 44
[그림 2-23] Graphene/MoSe₂/MoS₂... 44
[그림 2-24] 벌크 MoS₂, 박리된 MoS₂(좌) 및 그라파이트, 그래핀(우)을 전극... 46
[그림 2-25] MoS2(CTAB)/Graphene(SDS) 2차원...[이미지참조] 47
[그림 2-26] 전극 조성 및 전해질 첨가제에 따른 이종 다층 소재(이종 소재의 단순 mixing을 통한 제조) 수명 특성 결과 48
[그림 2-27] exMoS₂/Graphite_41 이종 다층 소재의 VC 전해질... 49
[그림 2-28] exMoS₂/Graphite_41 이종 다층 소재의 VC(2 wt%)와 FEC... 49
[그림 2-29] exMoS₂/Graphite_41 이종다층소재의 TMS-ON 전해질... 49
[그림 2-30] exMoS₂/Graphite_41 이종 다층 소재의 급속 충전 특성을... 50
[그림 2-31] ex-(Graphite/MoS₂) 이종 다층... 51
[그림 2-32] 기존 소재 대비 이종 다층 소재의 리튬이온전지 초기... 52
[그림 2-33] 기존 소재 대비 이종 다층 소재의 리튬이온전지 사이클 특성 53
[그림 2-34] 이종 다층 소재의 리튬이온전지 율속 특성 54
[그림 2-35] 풀셀 테스트용 양극활물질 half cell 평가... 56
[그림 2-36] 이종 다층 소재를 적용한 풀셀 전기화학 특성 평가 결과 57
[그림 2-37] 2차원 이종 다층 소재(hBN/Graphene/hBN)를 활용한... 57
[그림 2-38] Defect-free 수 층(few-layer) 그래핀을 포함하는 van der Waals 이종 다층 전극... 58
[그림 2-39] on-chip mesoscopic thin graphite 기반의 알루미늄 이온... 59
[그림 2-40] few-layer graphene/CNT 기반의 알루미늄 이온 이차전지 고성능 전극 60
[그림 2-41] 다양한 2차원 소재에 최적의 vdW 근사법 도출 결과 61
[그림 2-42] 계산과학 기반 2차원 이종 다층 구조 전지 성능 예측 알고리즘 개략도 62
[그림 2-43] 이차전지 음극용 2차원 이종 다층 소재 물성 및 선별 결과 63
[그림 2-44] MoS₂ 2H-1T 내층 혼합 구조 모델 및 혼합상 형성에너지 계산 63
[그림 2-45] Graphene 및 TMD 소재의 Si와의 계면 형성 에너지 계산 64
[그림 2-46] Descriptor 기반 2차원 이종 다층 소재의 열전 성능 고속선별[원문불량;p.55] 65
[그림 2-47] 2차원 이종 다층 소재의 전자 밴드구조 분석 65
[그림 2-48] Graphite/TMD 구조의 리튬이온 흡착에너지 머신러닝 모델링 67
[그림 2-49] 열역학 기반 intercalation/conversion 반응 예측 모델 개략도[원문불량;p.58] 68
[그림 2-50] 2차원 이종구조 다층 소재의 예상 활용 분야 69