Next-Generation Batteries: Lithium-Sulfur Technology
우리는 현재의 리튬-이온 배터리의 에너지 밀도를 뛰어넘기 위한 차세대 배터리에 대해 연구합니다. 리튬-황 전지는 차세대 배터리 중 하나로 황을 양극으로 하는 전지입니다. 특히, 리튬-황 전지는 초경량의 전지를 구현할 수 있는 장점을 지닙니다.
Li-S battery
Novel Janus-structured Electrode for Li-S batteries, Nano Energy, 2022
리튬-황 배터리는 높은 이론 에너지 밀도를 갖는 유망한 기술이지만 복잡한 화학 반응과 황의 전해액 용해에 의해 수명이 크게 제한됩니다. 이러한 한계를 해결하기 위해, 우리는 새로운 전극재료를 개발하고 있습니다. 넓은 표면적과 빠른 전하 확산이 가능한 다공성 탄소재료는 필수적이며, 따라서 미세하며 잘 연결된 기공을 갖는 탄소재료를 합성합니다. 또한, 전극에서 빠른 충방전 전환을 위해 전기화학 반응 에너지를 낮출 수 있는 다양한 복합재료를 합성합니다.
또한, 우리는 전고체 배터리에 대해서도 연구합니다. 전고체 배터리는 전통적 리튬-이온 배터리에 비해 높은 안전성과 에너지 밀도를 제공할 수 있는 차세대 전지입니다. 안정한 계면 반응을 위한 다양한 접근의 연구를 수행하고 있습니다.
Solid-state battery
Electrochemical Catalysts: Multi-reaction Catalyst Technology
Single Atom Catalyst, Energy Environ. Sci. ,2023
우리는 에너지 변환 및 저장 분야에 핵심적인 역할을 하는 전기화학 촉매에 대해서 연구합니다. 다양한 반응 조건에서 촉매의 효율성, 선택성 및 안정성을 향상시키는 것을 목표로 특정 나노 구조 및 조성을 가진 촉매의 합성 및 제어에 대해 연구합니다. 반응 메커니즘을 이해하기 위한 분석과 전산 모사 계산도 함께 수행합니다.
우리는 전기화학 촉매 기술을 메탄 전환에 적용 합니다. 메탄은 가장 안정한 물질이므로 전기화학 촉매의 효과를 확인하는데 좋은 모델이 됩니다. 메탄은 이산화탄소와 함께 주요한 온실가스이므로 메탄 전환 기술은 그 자체로 중요합니다.
우리는 다중의 전기화학반응을 결합할 수 있는 새로운 촉매 기술에 대해 연구합니다. 이를 위해 단일 금속 원자 촉매와 같이 금속 원자 및 지지체의 종류에 따라 물성을 제어할 수 있는 촉매에 대해 연구합니다. 또한, 우리는 촉매의 나노구조를 제어합니다. 전기화학 촉매에서는 촉매의 활성 뿐만 아니라 전하의 이동 또한 중요하며, 나노구조 촉매는 전하 이동의 향상으로 반응 속도를 배가할 수 있습니다.
Nanorod Catalysts, Appl. Catal. B., 2022