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강홍석 연구실
인하대학교 고분자공학과
강홍석 교수
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강홍석 연구실

인하대학교 고분자공학과 강홍석 교수

강홍석 연구실은 고분자재료를 기반으로 표면·계면 공학, 불소화학, 나노구조 제어 기술을 융합하여 연료전지·수전해용 분리막과 전극 소재, 선택적 분리 및 필터 소재, PFAS·미세플라스틱 대응 환경소재, 그리고 지속가능한 전자재료 및 자원순환형 고분자 시스템을 연구하는 재료 중심의 융합 연구실이다.

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고분자 기반 분리막 및 전기화학 에너지 소재
주요 논문
3
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1
article
|
hybrid
·
인용수 0
·
2025
Enhanced performance and durability of sealing gasket for polymer electrolyte membrane fuel cells and water electrolyzer by C–C coupling of functionalized 2D boron nitride nanoflakes
Won-Jong Choi, Jinhyuk Lim, Inku Kang, Soonyong So, Duk Man Yu, Sang Jun Yoon, Sungjun Kim, Young Min Jang, Hong Suk Kang, Keun‐Hwan Oh
IF 21.8
Advanced Composites and Hybrid Materials
A novel straightforward method is introduced for the non-covalent functionalization of boron nitride nanoflakes (BNNFs) using 1-pyrenemethyl methacrylate (1-PMA) as both nanofiller and crosslinking agent for applications in polymer electrolyte membrane (PEM) fuel cells and PEM water electrolyzers. By leveraging boron nitride’s mechanical strength and gas barrier properties, remarkable improvements are achieved in Young’s modulus (32.1% and 96.6% increases for cBN-EPDM and cBN-PDMS, respectively) and reduced hydrogen permeability (55.7% and 42.7% reductions for cBN-EPDM and cBN-PDMS) with addition of just 0.5 wt% to commercial gasket materials such as EPDM rubber and silicone polymer. Furthermore, the inclusion of 1-PMA enables a high crosslinking density (17.1% and 3.4% increase for cBN-EPDM and cBN-PDMS, respectively), leading to nanocomposites with exceptional chemical durability in both acidic (6.6% and 0.2% loss for cBN-EPDM and cBN-PDMS, respectively) and alkaline (3.8% and 2.1% loss for cBN-EPDM and cBN-PDMS, respectively) environments, as well as enhanced thermal stability. PEMFC, PEMWE, and AEMWE performances are evaluated by comparing with commercial alternatives, demonstrating comparable or superior performance. This study offers a viable strategy for enhancing the performance and durability of materials used in fuel cells and water electrolyzers by optimizing the functionalization of 2D BNNFs and maintaining their inherent properties.
https://doi.org/10.1007/s42114-025-01449-0
Durability
Boron nitride
Gasket
Electrolyte
Surface modification
Polymer
Silicone rubber
Polymer nanocomposite
2
article
|
인용수 119
·
2024
Dual‐Salt Electrolyte Additive Enables High Moisture Tolerance and Favorable Electric Double Layer for Lithium Metal Battery
Zuxin Wen, Wenqiang Fang, Fenglin Wang, Hong Suk Kang, Shuoqing Zhao, Shaojun Guo, Gen Chen
IF 16.9
Angewandte Chemie International Edition
The carbonate electrolyte chemistry is a primary determinant for the development of high-voltage lithium metal batteries (LMBs). Unfortunately, their implementation is greatly plagued by sluggish electrode interfacial dynamics and insufficient electrolyte thermodynamic stability. Herein, lithium trifluoroacetate-lithium nitrate (LiTFA-LiNO<sub>3</sub> ) dual-salt additive-reinforced carbonate electrolyte (LTFAN) is proposed for stabilizing high-voltage LMBs. We reveal that 1) the in situ generated inorganic-rich electrode-electrolyte interphase (EEI) enables rapid interfacial dynamics, 2) TFA<sup>-</sup> preferentially interacts with moisture over PF<sub>6</sub> <sup>-</sup> to strengthen the moisture tolerance of designed electrolyte, and 3) NO<sub>3</sub> <sup>-</sup> is found to be noticeably enriched at the cathode interface on charging, thus constructing Li<sup>+</sup> -enriched, solvent-coordinated, thermodynamically favorable electric double layer (EDL). The superior moisture tolerance of LTFAN and the thermodynamically stable EDL constructed at cathode interface play a decisive role in upgrading the compatibility of carbonate electrolyte with high-voltage cathode. The LMBs with LTFAN realize 4.3 V-NCM523/4.4 V-NCM622 superior cycling reversibility and excellent rate capability, which is the leading level of documented records for carbonate electrode.
https://doi.org/10.1002/anie.202314876
Lithium metal
Electrolyte
Moisture
Lithium (medication)
Salt (chemistry)
Battery (electricity)
Materials science
Metal
Layer (electronics)
Inorganic chemistry
3
article
|
인용수 80
·
2022
High‐Concentration Additive and Triiodide/Iodide Redox Couple Stabilize Lithium Metal Anode and Rejuvenate the Inactive Lithium in Carbonate‐Based Electrolyte
Zuxin Wen, Wenqiang Fang, Xiaoyu Wu, Zuoyu Qin, Hong Suk Kang, Long Chen, Ning Zhang, Xiaohe Liu, Gen Chen
IF 19
Advanced Functional Materials
Abstract Carbonate‐based electrolytes are incompatible with lithium (Li) metal anode because the generated solid electrolyte interphase (SEI) undergoes repeated breakage‐repair, resulting in the accumulation of inactive Li including Li + compounds and electrically isolated dead Li 0 in the SEI. Therefore, exploiting a suitable strategy to construct a stable SEI while efficiently rejuvenating the inactive Li capacity is urgent and more thoughtful than just building a stereotyped SEI layer. Herein, an innovative strategy is proposed of high‐concentration additive (HCA) of LiNO 3 inspired by (localized) high‐concentration electrolyte and inactive Li restoration methodology via triiodide/iodide (I 3 − /I − ) redox couple to improve the compatibility of carbonate‐based electrolytes. The HCA of LiNO 3 can maintain the cation–anion aggregates solvation structures in the carbonate‐based bulk electrolyte and induce the in situ formation of superior‐ionic‐conductivity NO 3 − ‐derived SEI. Moreover, the reversible I 3 − /I − redox couple can further optimize the SEI and constantly rejuvenate the inactive Li including solvent/LiNO 3 ‐derived Li 2 O, a derivative has almost been acquiescent in LiNO 3 ‐additive electrolytes, and dead Li 0 into delithiated cathode. Consequently, epitaxy‐like planar Li deposition, better reversibility, and higher capacity retention can be realized and are systematically verified by Li||Cu half cells, full cells with excess/limited Li (N/P ratio = 1.5) and anode‐free lithium metal batteries.
https://doi.org/10.1002/adfm.202204768
Triiodide
Electrolyte
Iodide
Inorganic chemistry
Redox
Materials science
Anode
Lithium (medication)
Lithium carbonate
Chemical engineering
정부 과제
5
과제 전체보기
1
2025년 8월-2034년 8월
|2,400,000,000
자원순환형 전자소재 연구소
지속가능한 전자소재 기술 개발을 통해 전자산업의 친환경 전환 선도. - 바이오매스 기반 고기능성 생분해성 고분자 소재를 출발점으로 하여, 반도체 패키지용 기판, 봉지재, 전자제품용 PCB 등의 전주기 소재를 자원순환형으로 전환: 이를 위해 원료의 확보 및 정제, 소재-부품-공정 기술의 개발, 전자폐기물의 금속 회수 및 재활용까지 연결되는 통합적 소재 기술 ...
지속가능한 소재
반도체 패키징 소재
친환경 고분자
금속회수
친환경 미래 반도체
2
2025년 2월-2026년 2월
|384,300,000
PFAS 대체 물질, 측정 센서, 흡착제 개발 연구를 위한 고순도 분석 장비 구축
본 연구는 LC-MS/MS(액체 크로마토그래피-탠덤 질량분석기) 장비를 구축하여 PFAS(과불화화합물) 및 대체 물질의 초미량 정밀 분석을 수행할 수 있는 연구 기반을 마련하는 것을 최종 목표로 함. 구축된 장비는 PFAS 문제 해결을 위한 대체 물질 개발, 초정밀 측정, 제거 기술 연구를 지원하며, 국내외 연구자들에게 개방형 플랫폼으로 활용될 예정임. 이...
과불화화합물(PFAS)
액체 크로마토그래피-질량 분석법
불소
수질 환경
PFAS 순도 분석
3
주관|
2020년 8월-2027년 8월
|483,904,500
미세 플라스틱 전주기 제어 융합 교육연구단
본 과제는 미세플라스틱이 자연과 생태계에 미치는 위협에 대응하기 위해, 미세플라스틱을 합성-분석-처리로 잇는 전주기적 제어 전문인력을 양성하는 연구·교육 사업임. 연구 목표는 미세플라스틱 측정 및 분석, 고효율 플라스틱 처리 기술 확충과 비분해성 플라스틱 대체 친환경 생분해성 플라스틱소재 개발, 연안·해양 중심 지역 특화 산관학 연계 및 국제 공동교육 네트워크 구축임. 핵심 연구 내용은 고분자공학과 환경공학의 융합을 기반으로 “미세플라스틱 SAT” 교과과정과 글로벌 공동연구 운영, 산관학 공동 교육 프로그램 수행임. 기대 효과는 산업·지자체·지역사회 현장 문제의 선제적 해결과 국제 수준 교육환경 고도화임.
미세플라스틱
플라스틱쓰레기
생분해성 플라스틱
플라스틱 재활용
산학협력클러스터
국제교류네트워크
4차산업. 전주기제어
최신 특허
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상태출원연도과제명출원번호상세정보
거절2015에틸렌아민계 화합물의 제조 방법1020150140582
전체 특허

에틸렌아민계 화합물의 제조 방법

상태
거절
출원연도
2015
출원번호
1020150140582