조권구 연구실

나노/신소재공학부 금속재료공학전공 조권구

조권구 연구실은 나노신소재융합공학과를 기반으로, 차세대 이차전지용 전극 소재 및 에너지 저장 시스템의 혁신적 기술 개발에 매진하고 있습니다. 연구실은 리튬이온전지, 리튬-황전지, 나트륨-황전지, 나트륨-이온전지 등 다양한 이차전지 시스템에서 요구되는 고성능·고안정성 전극 소재의 합성, 구조 제어, 전기화학적 특성 평가에 중점을 두고 있습니다. 실리콘, 주석, 비스무트, 납, 니켈 황화물 등 금속계 음극재와, 황, SPAN, 다양한 탄소 복합체 기반 양극재의 개발을 통해, 기존 상용 전지의 한계를 극복하고자 합니다. 특히, 충방전 과정에서 발생하는 전극의 부피 팽창, 입자 분해, 전극 구조 붕괴 등 실용화의 장애 요인을 해결하기 위해, 나노구조화, 표면 개질, 다공성 구조 설계, 코어-셸 구조, 탄소 코팅 등 다양한 소재 공정 기술을 적용하고 있습니다. 또한, 고분자 바인더의 최적화, 기능성 바인더(카르복실산, 하이드록시기, 타르타르산, 말론산, 붕산 등) 개발을 통해 전극의 기계적 안정성과 계면 특성을 향상시키고, 장기 사이클 특성 및 고용량 구현에 기여하고 있습니다. 연구실은 다공성 탄소, MXene, TiO2, V2O3, 계층적 다공성 구조체 등 다양한 나노소재를 전극 및 중간막에 적용하여, 이온 및 전자 이동 경로를 최적화하고, 폴리설파이드 셔틀 현상 억제, 전극 내 활성물질의 고정화, 전해질 침투성 향상 등 전지 성능 극대화를 실현하고 있습니다. 이러한 소재 및 구조체는 리튬-황전지, 나트륨-황전지 등 차세대 고에너지 전지의 실용화에 핵심적인 역할을 하고 있습니다. 아울러, 인공지능 및 머신러닝을 활용한 전지 소재의 물성 예측, 공정 최적화, 전극 설계 등 데이터 기반 연구도 활발히 수행하고 있습니다. 이를 통해 실험적 접근과 이론적 모델링을 융합하여, 신속하고 효율적인 소재 개발 및 성능 예측이 가능하도록 연구 역량을 강화하고 있습니다. 조권구 연구실은 다수의 특허 출원, 국내외 논문 발표, 산학협력 및 정부과제 수행을 통해, 에너지 저장 분야의 학문적·산업적 발전에 크게 기여하고 있습니다. 앞으로도 친환경, 고효율, 저비용의 차세대 이차전지 소재 및 시스템 개발을 선도하며, 에너지 전환 시대의 핵심 기술 창출에 앞장설 것입니다.