정헌재 교수와 지도학생 허명재 연구원 (석‧박사통합과정)이 빛을 이용한 배터리 고속 충전 기술을 다룬 연구 성과를 미국화학회 (American Chemical Society)가 발간하는 저명 SCIE 저널 'ACS Applied Energy Materials'에 게재하였다. 

논문 제목은 “Using Light to Enhance Charge Transfer in Battery Materials: Increasing Charging Rates in LiNi0.5Mn1.5O4”로, 미국 테네시대학교 (University of Tennessee, Knoxville), 뉴욕대학교 (New York University), 아르곤국립연구소 (Argonne National Laboratory)와의 공동 연구를 통해 빛 (Photon) 자극이 고전압 양극 소재인 LiNi0.5Mn1.5O4 (LNMO)의 충전 속도에 미치는 영향을 체계적으로 규명하였다. 

연구팀은 빛 조사가 배터리 소재의 엔트로피를 높이고 임피던스를 낮추어, 10분 급속 충전 조건에서 용량을 15% 이상 향상시킬 수 있음을 입증하였다. 특히, 밀도범함수이론 (DFT) 계산 기반 구조 분석을 통해 광 에너지가 전자 제거와 리튬 이온 확산 속도를 개선하고, 격자 구조의 대칭성 회복을 돕는 구체적인 메커니즘을 제시하였다. 

논문 제목: Using Light to Enhance Charge Transfer in Battery Materials: Increasing Charging Rates in LiNi0.5Mn1.5O4

논문 링크: https://doi.org/10.1021/acsaem.5c02861

저자: Bowen An, Yaxin Shen, 허명재 (Myeongjae Heo), Bomin Li, Siyuan Gao, André D. Taylor, 정헌재 (Heonjae Jeong), Christopher S. Johnson, Yingwen Cheng