류일 교수
Ryu, Ill
서울대학교 재료공학부 · 재료과학
연구실 소개
류일 교수의 연구실은 리튬이온이온 배터리의 고에너지 밀도화를 위해 핵심 소재로 주목받는 실리콘의 부피 팽창 문제를 해결하기 위한 나노소재 및 구조 설계 기반의 전극 개발에 집중하고 있습니다. 특히 텅실린-탄소 요크쉘 나노복합체, 허브 소공 구조, 나노피일 쌍 등 다양한 나노구조를 활용해 실리콘의 기계적 파손과 안정성 문제를 해결하고자 하며, 전자현미경 분석과 분자역학 시뮬레이션을 융합한 다스케일 연구를 수행하고 있습니다. 이는 향후 고용량 배터리의 상용화를 위한 핵심 기술 기반을 마련하고자 하는 목표를 가지고 있습니다.
연구 현황
연구 성과 추이
표시된 성과는 수집된 데이터 기준으로 산출되며, 일부 차이가 있을 수 있습니다.
주요 논문
15Silicon is a promising candidate for the anode material in lithium-ion batteries due to its high theoretical specific capacity. However, volume changes during cycling cause pulverization and capacity fade, and improving cycle life is a major research challenge. Here, we report a novel interconnected Si hollow nanosphere electrode that is capable of accommodating large volume changes without pulverization during cycling. We achieved the high initial discharge capacity of 2725 mAh g(-1) with less
With its high specific capacity, silicon is a promising anode material for high-energy lithium-ion batteries, but volume expansion and fracture during lithium reaction have prevented implementation. Si nanostructures have shown resistance to fracture during cycling, but the critical effects of nanostructure size and native surface oxide on volume expansion and cycling performance are not understood. Here, we use an ex situ transmission electron microscopy technique to observe the same Si nanowir
Si is an attractive negative electrode material for lithium ion batteries due to its high specific capacity (≈3600 mAh g –1 ). However, the huge volume swelling and shrinking during cycling, which mimics a breathing effect at the material/electrode/cell level, leads to several coupled issues including fracture of Si particles, unstable solid electrolyte interphase, and low Coulombic efficiency. In this work, the regulation of the breathing effect is reported by using Si–C yolk–shell nanocomposit
Following an explosion of studies of silicon as a negative electrode for Li-ion batteries, the anomalous volumetric changes and fracture of lithiated single Si particles have attracted significant attention in various fields, including mechanics. However, in real batteries, lithiation occurs simultaneously in clusters of Si in a confined medium. Hence, understanding how the individual Si structures interact during lithiation in a closed space is necessary. Here, we demonstrate physical and mecha
대표 연구 분야
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