Advanced Energy Materials Laboratory

신소재화공시스템공학부 이동욱

첨단 에너지 소재 연구실은 에너지 저장 및 변환, 환경 친화적 신소재 개발 등 지속가능한 미래를 위한 핵심 소재와 공정 연구에 집중하고 있습니다. 본 연구실은 이차전지, 전기화학적 열에너지 변환, 고성능 촉매, 2차원 소재 등 다양한 에너지 및 환경 분야에서 세계적인 연구 성과를 창출하고 있습니다. 특히, 리튬이온전지와 리튬금속전지 등 차세대 이차전지의 성능과 안전성 향상을 위한 소재 및 전극 개발에 주력하고 있습니다. 고니켈계 양극재의 미세구조 제어, 리튬 덴드라이트 억제, 고체 및 젤 전해질의 이온전도도 향상, 고내열성 분리막 개발 등 다양한 혁신적 연구를 통해 전지의 에너지 밀도, 수명, 내구성, 안전성을 극대화하고 있습니다. 또한, 저온 폐열 등 다양한 열에너지를 전기에너지로 변환하는 전기화학적 열기관 및 열전 소재 개발에도 앞장서고 있습니다. 나노복합체, 변조 도핑, 에너지 의존적 캐리어 산란 등 첨단 소재 설계 전략을 적용하여 열-전기 변환 효율을 극대화하고, PEDOT:PSS, TiO2, V2O5 등 다양한 전극 소재와 혁신적 전해질 시스템을 도입하여 실용적이고 친환경적인 열에너지 활용 방안을 제시합니다. 고성능 촉매 및 2차원 소재 기반 에너지 변환 기술 분야에서도, 전이금속 이황화물, 산화물, 그래핀 등 2차원 소재의 구조적·전자적 특성을 제어하여 수소 발생 반응, 산소 환원 반응 등에서 백금 등 귀금속 촉매를 대체할 수 있는 저비용·고효율 촉매를 개발하고 있습니다. 플라즈마 표면 개질, 스트레인 엔지니어링 등 첨단 공정기술을 적용하여 촉매의 활성점 밀도와 반응성을 극대화하고, 원자 수준에서의 반응 메커니즘을 규명합니다. 이외에도, 그래핀 산화물 기반 초박막 배리어, 플렉서블 디스플레이용 분리층, 고내열성 분리막 등 다양한 신소재 및 공정 연구를 통해 차세대 에너지·환경 소자 개발에 기여하고 있습니다. 산학협력 및 대형 국가과제 수행을 통해 실용화 기반을 다지고 있으며, 학생들에게는 에너지 및 환경 분야의 이론과 실무를 아우르는 연구 교육을 제공하고 있습니다.