Battery Laboratory

나노/신소재공학부 금속재료공학전공 성재경

배터리 연구실은 나노/신소재공학부 금속재료공학전공에 소속되어 있으며, 리튬 이온 배터리와 전고체 배터리의 차세대 음극 및 양극 재료 개발에 주력하고 있습니다. 특히 실리콘 및 리튬 금속 음극 재료의 고용량화 연구와 배터리 설계 및 제작에 있어 뛰어난 성과를 보이고 있습니다. 최근 3년간 다수의 논문 발표와 특허 출원을 통해 연구 성과를 입증하였으며, 상업화 가능성이 높은 기술들을 지속적으로 개발하고 있습니다. 예를 들어, 2024년에는 고체 전해질 인터페이스를 안정화시키는 보호층을 적용한 고성능 실리콘-흑연 음극 및 고속 충전이 가능한 리튬 이온 배터리의 리튬 덴드라이트 형성을 억제하는 표면 플루오린화 그래파이트에 대한 연구를 발표하였습니다.

Silicon Anodes

Lithium Metal Anodes

Lithium-Metal Anodes

대표 연구 분야

연구 영역 전체보기

고용량 음극 소재 연구

리튬 이온 배터리의 성능을 극대화하기 위해 고용량 음극 소재, 특히 실리콘 및 리튬 금속 음극을 집중적으로 연구합니다. 실리콘 음극은 높은 에너지 밀도를 제공하지만, 충방전 시 부피 변화로 인해 구조적 안정성이 낮습니다. 이를 개선하기 위해 복합 소재와 보호층 기술을 도입하여 음극의 내구성을 강화하고, 전해질과의 상호작용을 최적화합니다. 리튬 금속 음극의 경우, 고에너지 밀도와 함께 덴드라이트 형성을 억제하는 기술을 개발하여 배터리의 안전성과 성능을 동시에 향상시키는 데 중점을 둡니다.

차세대 전고체 배터리 연구

전고체 배터리는 기존의 리튬 이온 배터리보다 안전성과 에너지 밀도가 뛰어나 차세대 배터리로 주목받고 있습니다. 이 연구는 전고체 배터리의 음극, 양극 및 고체 전해질 소재를 통합적으로 개발하고 최적화하는 데 중점을 둡니다. 실리콘-흑연 복합 음극과 황화물 기반 전해질을 활용한 설계와 제조 기술을 연구하며, 전고체 배터리의 성능을 상세히 분석하고 개선합니다. 이를 통해 전고체 배터리의 상용화를 위한 핵심 기술을 확보하고자 합니다.

주요 논문

발행물 전체보기

Achieving High Volumetric Energy Density in Graphite Anode through Polymer Coating with Improved Electrolyte Impregnation

Jueun Kim, S. Jayasubramaniyan, Seokjin Kim, Donghwi Kim, Minseok Ko, N. S. Reddy, Kwon-Koo Cho, Sang Yong Nam, Yoon-Gyo Cho, Woongrae Cho, Jaekyung Sung

, 2024

Recent Progress of In-depth Analysis Techniques for Si anodes in Sulfide-based All-Solid-State Batteries.: A Concise Overview and Future Perspective

S. Jayasubramaniyan, Seokjin Kim, Minseok Ko, Jaekyung Sung

, 2024

Stabilizing the Solid Electrolyte Interface Using a Zero-Strain Feature Protective Layer for High-Performance Silicon-Graphite Anode

S. Jayasubramaniyan, Yoonkwang Lee, Jueun Kim, Seokjin Kim, Donghwi Kim, Minseok Ko, N. S. Reddy, Sang Yong Nam, Jaekyung Sung

, 2024