Li-매개 질소환원에서 용매화·SEI 구조 공학을 통한 암모니아 합성 연구

Ammonia synthesis via solvation and SEI engineering in Li-mediated nitrogen reduction

연구 내용

Li-매개 질소환원에서 전해질 용매화와 고체전해질계면(SEI) 물성을 제어해 질소환원 효율과 안정성을 동시에 개선하는 연구

Li-매개 질소환원(Li-NRR)에서 Faraday 효율, 에너지 효율, 공정 안정성을 좌우하는 SEI와 계면 전기이중층(EDL)의 물리화학 구조를 공학적으로 설계합니다. 황 기반 SEI를 도입해 필름-네트 구조로 인터페이스를 형성하고 이온 전도와 전자 절연 특성을 함께 조절합니다. 또한 LHCE 및 steric hindrance 기반 전해질로 Li+ 용매화 구조를 바꾸어 얇고 균일한 무기 성분의 인터페이스를 유도합니다. 전산 및 in situ 분광을 병행해 음이온 반발을 억제하는 양이온 이오노머 기반 계면층 설계까지 확장합니다.

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8건

연구 흐름

질소환원 성능을 좌우하는 계면 요소에 집중하며 2023년에는 구리 기반 광반응 조건에서 질산염 환원 기반 암모니아 합성 성격을 다루었습니다. 이어 2023년에는 황 유래 SEI를 통해 반응 중 인터페이스 안정성과 수송 특성을 개선하는 연구를 수행했습니다. 2024년에는 LHCE와 steric hindrance 유도 전해질로 용매화 구조를 바꾸고 균일 Li 거동과 선택성을 강화했습니다. 2025년에는 균일 Li plating을 중심으로 한 통합 관점을 제시하고, 양이온성 첨가제로 음이온 반발을 억제하는 방향으로 계면 공학을 고도화했습니다.

활용 가능성

활용 가능성은 알앤디써클 특화 AI 에이전트가 생성한 내용으로, 실제 연구 가능 여부는 연구실과의 논의가 필요합니다.

전해질 공학 기반 그린 암모니아 합성
SEI 구조 제어형 Li-NRR 전극 설계
Li+ 용매화 기반 선택성 향상
전기이중층(EDL) 조절형 부반응 억제
황 기반 계면 안정화 소재
양이온 이오노머 첨가제 플랫폼
균일 Li plating 유도 전략
in situ 분석 연계 계면 설계법
재생전원 연계 암모니아 생산 공정
에너지 효율 중심 Li-NRR 성능 최적화