Ever since the inception of primary cells, secondary batteries have assumed a pivotal role in our society by serving as crucial energy storage and supply units across a wide array of devices and systems integral to our daily lives. Against the backdrop of escalating global concerns pertaining to environmental degradation and energy scarcity, there exists an ever-growing imperative for the development of eco-friendly and sustainable energy systems. It is within this context that electric vehicles and large-scale energy storage systems emerge as viable solutions, effectively addressing these imperatives. Nevertheless, to render these technologies more efficient, the attainment of high-energy density, prolonged lifespan, and fast charging capabilities becomes imperative. This article presents a novel approach centered around a 2D nanostructure, encompassing its design and synthesis methodology, with the overarching goal of establishing a stable energy storage system capable of satisfying these aforementioned requisites. The first chapter provides an overview of the prevailing challenges associated with existing secondary battery systems while highlighting the manifold advantages offered by 2D nanomaterials. Building upon this foundation, the second chapter delves into a comprehensive exploration of research endeavors aimed at enhancing electrode stability through the synthesis and implementation of 2D nanomaterials. Furthermore, this paper offers an invaluable compendium of design methodologies and strategic insights pertinent to the integration of 2D nanomaterials within the domain of next-generation secondary battery systems, thereby furnishing an invaluable roadmap for future material advancements in the realm of energy storage systems.
이차전지는 일상 생활에서 사용되는 장치 및 시스템에서 에너지를 저장하고 공급하는 데 사용된다. 최근 환경문제와 에너지 고갈 문제가 전 세계적으로 중요한 이슈가 되고 있어 보다 친환경적이고, 지속 가능한 에너지 시스템 개발의 필요성이 대두되고 있다. 전기자동차 및 대용량 에너지 저장 시스템은 이러한 요구에 부합하는 기술 중 하나이며, 대규모의 에너지를 안정적으로 저장 및 관리 기능을 필요로 한다. 따라서, 높은 에너지 밀도, 긴 수명, 빠른 충전 속도가 요구되며, 이를 만족하기 위해 본 논문에서는 안정성을 향상할 수 있는 2차원 나노 구조체와 이의 설계 및 합성 방법을 제시한다. 1장에서는 현재 이차전지 시스템의 문제점과 2차원 나노 구조체의 이점을 소개한다. 2장에서는 2차원 나노 구조체 합성을 통한 안정성 향상 전략을 제시한다. 본 논문은 차세대 이차전지 시스템에 적용 가능한 2차원 나노 구조체의 활용 전략을 제시하며, 이는 향후 에너지 저장 소재 개발에 있어 유의미한 지침을 제공할 수 있다.
