본 기술은 리튬이차전지 내부 전극원자와 전해질원자의 전기음성도와 부분전하를 계산해 원자 간 상호작용 및 화학반응 여부를 시뮬레이션하고, 이를 토대로 덴드라이트 성장 과정과 첨가제의 억제 효과를 실시간으로 예측하는 전산모사 기술입니다.
기존 실험적 분석 기술은 충방전이 끝난 뒤의 결과물 이미지만 확인할 수 있어 덴드라이트가 자라는 과정을 실시간으로 파악하기 어려운 문제가 있었습니다. 첨가제 효과를 검증하려면 매번 실제 전지 셀을 제작해 시험해야 했기 때문에 시간과 비용 측면의 비효율이 컸습니다.
본 기술은 반응성 력장(ReaxFF)과 전기음성도 기반 전하 평형법(ACKS2)을 사용해 분자 수준에서 덴드라이트 생성을 예측하고, 덴드라이트가 집중되는 애노드 영역과 비집중 영역인 캐소드에 서로 다른 연산 모델을 적용해 시뮬레이션 효율을 최적화하도록 구성됩니다. 전해액 첨가제 스크리닝, 리튬금속 음극 소재 개발 및 셀 설계 초기 단계의 가상 검증 도구에 적용될 수 있어 시제품 셀 제작 횟수를 크게 줄이고 후보 물질 탐색 기간을 단축합니다.
US2023-0387478A1
