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남경완 연구실
동국대학교 에너지신소재공학과
남경완 교수
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남경완 연구실

동국대학교 에너지신소재공학과 남경완 교수

본 연구실은 환경·에너지 세라믹스와 전기화학을 기반으로 리튬이차전지, 전고체전지, 슈퍼커패시터 등 차세대 에너지저장소재를 연구하며, 고에너지밀도 양극소재 설계, 고이온전도성 고체전해질 및 계면 안정화, MOFs/COFs 기반 다공성 전극 개발과 함께 방사광 X-선 분석을 활용한 반응 메커니즘 규명 및 실용형 배터리 공정 기술 고도화를 수행하고 있다.

대표 연구 분야
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차세대 리튬이차전지 양극소재 및 산화환원 메커니즘 thumbnail
차세대 리튬이차전지 양극소재 및 산화환원 메커니즘
주요 논문
5
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1
article
|
인용수 0
·
2026
Chemo‐Mechanical Failure and Reinforcement of Solid Electrolyte Films for Practical All‐Solid‐State Li Metal Pouch Cells
Ki Heon Baeck, Yong Bae Song, Dalyu Kim, Seunggoo Jun, Haechannara Lim, Eugene Choi, Gakyung Kwon, Hae‐Yong Kim, Kyeong‐Seok Oh, Sun‐Phil Han, Sang‐young Lee, Hana Yoon, Kyung‐Wan Nam, Yun Seog Lee, Yoon Seok Jung
IF 26.8
Advanced Materials
All-solid-state Li metal batteries (ASLMBs) are the key to achieving high energy densities; however, studies on practically relevant pouch-type cells remain scarce. A critical challenge lies in integrating thin solid electrolyte films, particularly under the high pressures required for cell assembly, which has been largely overlooked. Here, we reveal the inherent incompatibility of conventional sulfide solid electrolyte films with Li metal during pouch cell assembly. To address this challenge, we introduce a simple yet effective post-engineering strategy that modifies the chemical interactions between Li<sub>6</sub>PS<sub>5</sub>Cl and nitrile butadiene rubber binders, significantly enhancing the mechanical robustness and Li metal compatibility, even under 450 MPa isostatic pressing. Complementary experimental analyses and finite element method simulations identify the underlying enhancement mechanism as the improvement of mechanical properties, which increases the interfacial friction. Leveraging these advancements, we successfully assemble LiNi<sub>0.70</sub>Co<sub>0.15</sub>Mn||Li ASLMB pouch cells without any interlayers through single-step pressurization, achieving remarkable performance at 3 MPa, with 400-cycle stability at 60°C and reliable operation at 30°C. Finally, we demonstrate a proof-of-concept bipolar-stacked ASLMB pouch cell, showcasing its scalability and practicality. These findings establish a new benchmark for ASLMBs and provide key design principles for advancing practical high-energy all-solid-state technologies.
https://doi.org/10.1002/adma.202518655
Electrolyte
Pouch
Sulfide
Metal
Robustness (evolution)
Elastomer
Vulcanization
Reinforcement
2
article
|
인용수 36
·
2023
Non-monotonic first-cycle irreversible capacity governed by delithiation depth in Li-rich layered cathodes
Liang Fang, Daseul Han, Seongkoo Kang, Un-Seon Heo, Kyung‐Wan Nam, Yong‐Mook Kang
IF 30.8
Energy & Environmental Science
Understanding the composition and properties of the first cycle irreversible capacity in Li-rich layered oxides is crucial for stimulating the full energy potential of these promising high-energy-density cathodes.
https://doi.org/10.1039/d3ee00435j
Monotonic function
Cathode
Materials science
Chemical engineering
Chemistry
Mathematics
Engineering
Mathematical analysis
Physical chemistry
3
article
|
green
·
인용수 970
·
2018
Evolution of redox couples in Li- and Mn-rich cathode materials and mitigation of voltage fade by reducing oxygen release
Enyuan Hu, Xiqian Yu, Ruoqian Lin, Xuanxuan Bi, Jun Lü, Seong‐Min Bak, Kyung‐Wan Nam, Huolin L. Xin, Cherno Jaye, Daniel A. Fischer, Khalil Amine, Xiao‐Qing Yang
IF 60.1
Nature Energy
https://doi.org/10.1038/s41560-018-0207-z
Fade
Redox
Materials science
Battery (electricity)
Cathode
Voltage
Oxygen
Valence (chemistry)
Manganese
Oxygen evolution
정부 과제
22
과제 전체보기
1
주관|
2022년 3월-2025년 12월
|822,119,000
무인자동물류이송 시스템을 위한 고출력 하이브리드 리튬 이온 커패시터 개발
본 과제는 무인 자동 물류 이송용 레일AGV(셔틀)에 탑재할 고출력 하이브리드 리튬이온 커패시터를 개발하는 연구임. 연구 목표는 3.8V 작동전압, cc당 50F 이상 용량, 25℃~+80℃ 작동, HLIC+LIB 하이브리드 팩의 CMS 정밀도[전압(±0.25%), 전류(±0.5%), 온도(±2℃)] 확보와 전해액(이온전도도 7mS/cm 이상, 산화전압 4.6V 이상), 사전리튬화(음극초기효율 95% 이상), 양극활물질(양극고율특성 185mAh/g 이상) 구현임. 기대 효과는 온도 범위 확대와 AGV 및 전기차 등 전력 저장매체 확장, 용액 사전 리튬화 기반 양산성 향상, 고에너지밀도 성능 결정 핵심기술 확보임
하이브리드 리튬이온 커패시터
하이브리드 리튬이온 배터리 및 커패시터 모듈 팩
전해액
음극사전리튬화
레일AGV
2
2022년 3월-2026년 12월
|1,055,700,000
대용량 허브 배터리저장 시스템 A.I기반 안전설계 융합대학원
[연차별 목표 변경사항]재학생수 : 50명 -> 39명수혜인원 : 66명 -> 52명논문게재건수 : 30건 ->20건Al/ML 기반 대용량 ESS 리스크 대응 및 안전설계를 위한 인공지능 에너지 융합 창의적 인재양성ㅇ인공지능·에너지 융합대학원 구성·운영 - 6전공 5학과와 AI/ML 및 ESS 전문기업 11곳, 창업지원을 위한 L&S 창업투자기관으로 구성 ...
에너지저장장치
레독스흐름전지
인공지능
융합인력양성
안전설계
3
주관|
2022년 3월-2025년 12월
|1,116,280,000
무인자동물류이송 시스템을 위한 고출력 하이브리드 리튬 이온 커패시터 개발
본 과제는 무인 자동 물류 이송을 위한 레일 AGV(셔틀) 전원으로 활용할 고출력 하이브리드 리튬이온 커패시터를 개발하는 연구임. 연구 목표는 하이브리드 리튬이온 커패시터 및 하이브리드 배터리 팩 모듈을 구축하고, 3.8V 작동전압·부피당 50F 이상, 이온전도도 7mS/cm 이상, 음극초기효율 95% 이상, 양극고율특성 185mAh/g 이상을 달성하는 데 있음. 핵심 연구 내용은 레일 AGV 시스템 개발, 하이브리드 팩(HLIC+LIB) 탑재 가동 테스트, CMS 센싱 정밀도 확보, 전해액 개발, 사전리튬화 및 양극활물질 개발임. 기대 효과는 넓은 온도 범위에서 운행 가능한 고효율 전원 구현과 양산 공정 기반의 제조단가 절감 및 신뢰성 향상, AMR 물류 로봇 확산에 기여함.
하이브리드 리튬이온 커패시터
하이브리드 리튬이온 배터리 및 커패시터 모듈 팩
전해액
음극사전리튬화
레일AGV
최신 특허
특허 전체보기
상태출원연도과제명출원번호상세정보
등록2019니켈-코발트-몰리브덴 산화물을 포함하는 이차전지용 음극 활물질, 이를 포함하는 이차전지용 음극, 상기 이차전지용 음극을 포함하는 이차전지 및 이들의 제조방법1020190100876
소멸2006복합소재를 이용한 의사커패시터의 제조방법1020060047332
소멸2004ESD법에 의한 수퍼캐패시터용 산화망간/탄소 나노튜브복합체 전극의 제조 방법1020040100119
전체 특허

니켈-코발트-몰리브덴 산화물을 포함하는 이차전지용 음극 활물질, 이를 포함하는 이차전지용 음극, 상기 이차전지용 음극을 포함하는 이차전지 및 이들의 제조방법

상태
등록
출원연도
2019
출원번호
1020190100876

복합소재를 이용한 의사커패시터의 제조방법

상태
소멸
출원연도
2006
출원번호
1020060047332

ESD법에 의한 수퍼캐패시터용 산화망간/탄소 나노튜브복합체 전극의 제조 방법

상태
소멸
출원연도
2004
출원번호
1020040100119