본 e-Chem 메디트로닉 시스템 글로벌 연구 센터에서는 e-Chem 하이브리드 소재기술과 e-Chem 이온소자 플랫폼 기술을 활용하여 약물 주입-진단-피드백을 동시에 구현할 수 있는 메디트로닉 시스템을 개발하며, e-Chem 이온소자의 바이오헬스 응용기술을 개발하는 것을 최종목표로 함. 1) e-Chem 하이브리드 소재 기술 개발■ 생체적합성 전극 고활성...

본 연구에서는 자가발전이 가능한 흐름전지를 활용하여 연속적인 형태의 이산화탄소 전환을 수행하는 시스템을 개발하고자 함. 이 시스템의 특징은 희생전극을 사용하여 외부 에너지 없이도 자발적으로 운전이 가능하며, 연속공정을 거쳐 CO2를 고부가가치 물질로 전환시키는 것임. 또한, 기존 공정에 비해 다양한 전해액 조건을 사용할 수 있어 더욱 효율적인 시스템 개발이...

◎ 자발적 발전이 가능한 흐름 전지 셀 개발 ▲ 다양한 전해액과 전극의 활용이 가능하도록 고내화학성, 고내구성 및 높은 전기전도도를 갖춘 흐름전지 셀의 제작. ▲ 자발적인 발전에 적합한 형태의 레독스 활물질, 보조전해질 등의 용매 조건과 이온 선택성 분리막에 대한 연구 수행. ◎ Spontaneous CO2 전환 공정 시스템 개발 ▲ CO2 전환 반응의 선택도 제어를 위한 전기화학 촉매물질 및 전극 제작 기술 개발. ▲ 높은 에너지효율을 내기 위해 희생전극 형상 제어 기술 개발. ◎ CO2 전환 공정과 흐름 전지 구동의 메커니즘 분석 ▲ in-situ IR 등을 이용해 반응 진행 간 전극의 표면 변화를 실시간으로 분석하고, 확보한 반응 경로에 대한 분광학적 데이터를 토대로 전환 반응의 메커니즘을 규명. ▲ 시스템의 구동 간 희생전극의 표면 형상 변화 메커니즘에 대한 분석 및 제어 방안 연구. ◎ 자발적인 발전이 가능한 연속 운전형 하이브리드 시스템 개발 및 최적화 ▲ 흐름 전지 구동 간 환원된 레독스 활물질을 CO2 전환 공정에 사용하는 형태의 하이브리드 시스템 개발 및 연속적인 운전 진행. ▲ 정량적 목표 수치를 달성할 수 있도록 전극, 전해액 등의 시스템 구성 요소 최적화 수행.

본 연구에서는 염수의 전기화학적 자원화 시스템을 개발하기 위하여 전기화학 촉매 소재, 전하이동 소재 등을 개발하고, 시스템에 적용하여 최종적으로 전기화학적 Redox 반응을 이용한 담수화, 수소 생산 및 고부가가치 화합물 생산 시스템 등의 hybrid E-Chem 시스템을 개발하고자 함. 1. 고기능성 E-Chem 소재 설계 및 합성 ○ 고활성 전기화학 촉매 개발 - 이종 단일원자 및 고비표면적의 규칙적 메조세공구조(2～10nm) 전하전달 소재 개발 ○ 고전도성/고내구성 다공성 유-무기복합 전하이동 소재 개발 - 부식안정성과 기계적 내구성을 가진 고전도성의 유/무기 기공구조 지지체 개발 ○ in-situ 분광학적 기법과 전기화학적 분석을 통한 전극반응 메커니즘 연구 2. 염수 자원화를 위한 hybrid E-Chem 시스템 개발 ○ CO2 전환을 위한 chlor-alkali hybrid E-Chem system - Chlor-alkali 공정과 전기화학적 CO2 전환공정을 결합하여 염수의 담수화 및 CO2를 카보네이트염과 유기화합물로 전환하는 hybrid 시스템 개발 ○수전해 공정을 위한 hybrid E-Chem system - 반응 평행이론을 기반으로 설계된 고활성의 비귀금속 촉매 기반의 수전해 및 담수 생산 시스템 개발 ○ 자발적 충전형 RFB를 이용한 연속운전 hybrid E-Chem system - 자발적 충전이 가능한 RFB를 이용하여 담수화 및 CO2의 전기화학적 전환을 연속적으로 운전하는 새로운 개념의 hybrid 시스템 개발