Computational Materials/Devices Design Lab

나노/신소재공학부 고분자공학전공 이태경

컴퓨팅 재료/장치 설계 연구실은 나노/신소재공학부 고분자공학전공에 속해 있으며, 분자 모델링 및 멀티스케일 시뮬레이션, 나노포토닉스, 태양광 발전, 충전식 배터리와 같은 다양한 연구 주제를 다루고 있습니다. 최근 3년간 연구실은 고전압 리튬 금속 배터리용 전해질 설계, 실리콘 태양광 산업의 변화 연구, 그리고 새로운 응용을 위한 플라즈마 보조 에피택셜 실리콘 성장 동력학 연구 등 다수의 논문을 발표하였습니다. 연구실은 특히 분자 모델링과 태양광 발전 분야에서 뛰어난 연구 성과를 보이고 있으며, 여러 산업체와의 협업을 통해 실제 응용 가능한 기술 개발에 주력하고 있습니다.

Solar Power Generation

Photovoltaics

Molecular Modeling

대표 연구 분야

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고전압 리튬-금속 배터리용 전해질 설계

고전압 리튬-금속 배터리는 차세대 에너지 저장 시스템의 핵심으로 주목받고 있습니다. 본 연구는 합성 설폰아마이드 기반 용매와 전기화학적으로 활성화된 첨가제를 활용한 전해질 설계에 중점을 둡니다. 이를 통해 고전압 환경에서도 안정적으로 작동할 수 있는 전해질 시스템을 개발하고, 리튬-금속 배터리의 성능과 안전성을 동시에 향상시키는 것을 목표로 합니다. 고전압 리튬-금속 배터리의 효율성을 극대화하기 위해 분자 모델링 및 다중 스케일 시뮬레이션 기법을 활용하여 전해질과 리튬 금속 간의 상호작용을 면밀히 분석합니다.

리튬 이온 배터리의 안정적 작동을 위한 전해질 설계

고전압 리튬 코발트 산화물(LiCoO2)을 사용하는 리튬 이온 배터리의 안정적인 작동을 위해 최적의 전해질을 설계하는 연구입니다. 이 연구는 전해질과 전극 재료 간의 인터페이스 안정성을 향상시켜 배터리의 수명과 안전성을 크게 증진시키는 것을 목표로 합니다. 이를 위해 다양한 전해질 조성 및 첨가제의 조합을 실험적으로 검토하고, 분자 모델링 기법을 통해 전해질의 물리적, 화학적 특성을 예측합니다. 이 연구는 전기차 및 에너지 저장 시스템에서의 고성능 리튬 이온 배터리 개발에 기여할 것입니다.

주요 논문

발행물 전체보기

Electrolyte Design for High-Voltage Lithium-Metal Batteries with Synthetic Sulfonamide-Based Solvent and Electrochemically Active Additives

Saehun Kim, Ji Hwan Jeon, Kyobin Park, Seong Hyeon Kweon, Jae-Hwan Hyun, Chaeeun Song, Donghyun Lee, Gawon Song, Seung-Ho Yu, Tae Kyung Lee, Sang Kyu Kwak, Kyu Tae Lee, Sung You Hong, Nam-Soon Choi

Advanced Materials, 2024

Designing Electrolytes for Stable Operation of High-Voltage LiCoO2 in Lithium-Ion Batteries

Saehun Kim, Jeong-A Lee, Dong Gyu Lee, Junsu Son, Tae Hyon Bae, Tae Kyung Lee, Nam-Soon Choi

ACS Energy Letters, 2024

Dynamics of Plasma-Assisted Epitaxial Silicon Growth Driven by a Hydrogen-Incorporated Nanostructure for Novel Applications

Joon-Ho Oh, Tae Kyung Lee, Ryoon Young Kim, Jeong-Ho An, Sung-In Mo, Ji-Eun Hong, Sun-Wook Kim, Min Jong Keum, Hee-eun Song, Ka-Hyun Kim

Small Structures, 2024