본 연구는 대기 중 장기간 노출로 인해 열화된 Ni-rich NCM811(LiNi₀.₈Co₀.₁Mn₀.₁O₂) 양극 소재의 계면 저항 증가 및 전기화학적 성능 저하 문제를 해결하기 위해, 물리적 열처리 방법을 제안하였다. NCM811 양극 소재는 대기 중 수분 및 이산화탄소와의 반응에 의해 표면에 불순물이 형성되기 쉬우며, 이는 고체전해질과의 계면 저항을 증가시켜 전고 체전지 시스템에서의 성능 저하를 초래한다. 이러한 문제를 해결하기 위해, 열화된 NCM811 양극 소재를 O₂ 분위기 에서 열처리하여 표면의 불순물을 효과적으로 제거하고 양극 표면의 전도성을 향상시킴으로써, 양극-고체전해질 간의 계면 저항을 현저히 감소시키는 결과를 얻었다. SEM, XRD, ICP 분석을 통해 열화된 NCM811 양극 소재의 표면 특성 변화를 분석하였으며, 열처리 후 NCM811 소재의 계면 특성이 개선됨에 따라 전기화학적 성능 또한 상용 NCM811 소재와 유사한 수준으로 회복되는 것을 확인하였다. 특히, O₂ 분위기의 물리적 열처리 방법은 Ni-rich NCM811 양극 소재의 열화를 효과적으로 억제하고 고체전해질과의 계면 접촉을 개선하여, 황화물계 전고체전지의 전기화학적 성능 을 획기적으로 향상시킬 수 있는 유망한 기술임을 입증하였다. 이러한 결과는 전고체전지 상용화를 위한 핵심 전략으 로 적용될 수 있을 것으로 기대된다.

This study introduces a physical heat treatment method to address the increased interfacial resistance and reduced electrochemical performance of Ni-rich NCM811 (LiNi₀.₈Co₀.₁Mn₀.₁O₂) cathode material, which degrades when exposed to ambient conditions. The formation of surface impurities from reactions with moisture and carbon dioxide elevates interfacial resistance with the solid electrolyte, leading to performance degradation in all-solid-state battery (ASSB) systems. The heat treatment in an O₂ atmosphere effectively removes these impurities and improves conductivity, resulting in a significant reduction in interfacial resistance. Analyzing the heat-treated NCM811 using scanning electron microscopy (SEM), X-ray diffraction (XRD), and inductively coupled plasma (ICP) revealed that its electrochemical performance could be restored to levels similar to commercially available materials. Overall, the O₂ heat treatment proves effective in suppressing degradation and enhancing interfacial contact, offering a promising approach to improve the electrochemical performance of sulfide-based ASSB systems and advancing the commercialization of high-energy-density all-solid-state batteries.

요 약
Abstract
1. 서 론
2. 실 험
    2-1. Ni-rich NCM811 양극 소재 합성
    2-2. 열화된 NCM811 소재 제작
    2-3. 열화된 NCM811 개선을 위한 개질
    2-4. NCM811 양극 소재 재료 특성 분석
    2-5. 전기화학적 성능 평가
3. 결과 및 고찰
4. 결 론
Acknowledgement
References

• 최수명(부경대학교 스마트그린기술융합공학과) | Sumyeong Choi (Department of Smart Green Technology Engineering, Pukyong National University, 45, Yongso-ro, Nam-gu, Busan 48547, Republic of Korea)
• 오필건(부경대학교 스마트그린기술융합공학과, 부경대학교 나노융합공학과) | Pilgun Oh (Department of Smart Green Technology Engineering, Pukyong National University, 45, Yongso-ro, Nam-gu, Busan 48547, Republic of Korea, Department of Nanotechnology Engineering, Pukyong National University, 45, Yongso-ro, Nam-gu, Busan 48547, Republic of Korea) Corresponding author