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Co 도핑 Janus HfSSe 단일층의 Li·Na 저장 성능 향상: 제1원리 계산 연구
연구진은 밀도범함수이론(DFT) 기반 제1원리 계산으로 순수 및 Co 도핑된 Janus HfSSe 단일층(monolayer)을 리튬이온·나트륨이온 배터리 음극(anode) 소재로 평가했다. 순수 HfSSe는 동역학적으로 안정했고 0.85 eV의 밴드갭을 보였으며, Li 또는 Na 첫 층이 흡착되면 금속성으로 바뀌어 전하 수송이 개선됐다고 보고했다. Co 치환은 전자 결핍 칼코젠(chalcogen) 자리를 만들어 알칼리 금속 결합을 강화했고, 가장 안정한 흡착 에너지는 Li가 -2.6125에서 -3.7405 eV, Na가 -1.9800에서 -3.0529 eV로 변했다. 계산상 이론 용량은 Li가 555.43에서 776.19 mAh/g, Na가 370.29에서 582.14 mAh/g로 증가했고, 평균 개방회로전압(open-circuit voltage)은 Li 0.62 V, Na 0.29~0.30 V, 최소 확산 장벽은 각각 0.2153 eV와 0.1044 eV로 제시됐다. 다만 모든 수치는 계산으로 얻은 이론값이며, 초록에는 실제 전극 제작이나 셀 수준 실험 검증 결과가 제시되지 않았다.
10월 20일