서론 — 실리콘 음극의 최대 난제는 ‘기계적 팽창’이다실리콘 음극은 흑연 대비 10배 이상의 이론용량(3,579 mAh/g)을 갖는 차세대 고용량 소재다.그러나 실리콘이 충전 시 리튬과 합금화되며 겪는 최대 300%에 달하는 부피 팽창은 소재의 구조적 안정성을 크게 위협한다. 이 팽창은 단순히 입자가 커지는 현상이 아니라, 재료 내부에 응력 집중, 균열 발생, 파티클 붕괴, 전극의 도전 네트워크 붕괴를 유발하는 복합적 문제다.따라서 실리콘 음극의 상용화를 위해서는 ‘에너지밀도 향상’보다 팽창을 제어하기 위한 기계적 구조 설계가 본질적인 핵심 기술로 간주된다. 오늘 글에서는 실리콘 음극이 경험하는 팽창 거동을 재료역학적 논리로 분석하고, 이를 해결하기 위한 나노구조 설계, 복합소재화, 바인더 네트워크 설계..
