Computational Materials Design & Discovery Lab
신소재공학과 서동화
신소재공학과의 Computational Materials Design & Discovery Lab은 리튬 이온 배터리, 고체 전해질, 촉매, 전기화학적 에너지 변환 분야에서 활발히 연구를 진행하고 있습니다. 특히, 리튬 이온 배터리 분야에서는 높은 용량과 사이클 안정성을 갖춘 새로운 양극 물질 개발에 주력하고 있으며, 이에 대한 연구 성과로 다수의 논문과 특허를 보유하고 있습니다. 고체 전해질 연구에서는 열적 안정성을 향상시키는 기술을 개발하고 있으며, 이는 차세대 배터리 기술에 중요한 기여를 하고 있습니다. 촉매 분야에서는 산소 리간드 기반의 단일 원자 촉매 설계와 같은 혁신적인 접근을 통해 높은 효율성을 달성하고 있습니다. 전기화학적 에너지 변환 연구에서는 다양한 에너지 변환 장치와 메커니즘을 개발하여 지속 가능한 에너지 솔루션을 제공하고 있습니다. 이러한 연구들은 국내외 여러 기관과의 협력을 통해 이루어지고 있으며, 특히 포스코, 삼성 SDI, 현대자동차 등과의 공동 연구를 통해 실질적인 응용 가능성을 높이고 있습니다.
Solid Electrolytes
Solid-State Electrolytes
Electrochemical Energy Conversion
고에너지 밀도 전고체 배터리 개발
고에너지 밀도 전고체 배터리 개발은 차세대 에너지 저장 기술 중 하나로, 안전성과 성능을 동시에 만족시킬 수 있는 기술입니다. 본 연구실은 고분자 전해질을 기반으로 한 전고체 파우치 셀의 설계 원리와 제작 공정을 연구하고 있으며, 이를 통해 고에너지 밀도와 안정성을 동시에 확보하는 기술을 개발하고 있습니다. 최신 연구에서는 충전된 양극 물질의 열적 안정성을 향상시키기 위한 방법론을 탐구하며, 다양한 소재와 공정 기술을 활용하여 실용화 가능성을 높이고 있습니다.
리튬-이온 배터리용 음극 재료 개발
리튬-이온 배터리의 성능 향상을 위해서는 고용량과 높은 사이클 수명을 갖춘 음극 재료의 개발이 필수적입니다. 본 연구실은 철이 풍부한 비정질 락솔트 구조의 양극 재료와 유사한 새로운 음극 재료를 설계하고 있으며, 이를 통해 배터리의 용량과 수명을 동시에 향상시키고자 합니다. 이러한 연구는 재료의 전자구조 및 반응 메커니즘을 깊이 이해하고, 이를 바탕으로 최적의 음극 재료를 도출하는 것을 목표로 합니다. 최신의 계산화학 기법과 실험적 검증을 통해 첨단 배터리 소재의 실용화를 앞당기고 있습니다.
1
Ultimate design principles and fabrication process for high-energy-density solid-state pouch cells based on solid polymer electrolytes
W. Lee, T. Yu, J. Lee, S. Jang, J. Kim, Y. Han, S. Choi, S. Choi, T. Kim, S.-H. Park, W. Jin, G. Song, D. Kim, B.-Y. Jang, Dong-Hwa Seo, S.-K. Jung*, J. Kim*
Nature Commun., 2024
2
Nearly all-active-material cathodes free of nickel and cobalt for Li-ion batteries
Eunryeol Lee, Dae-Hyung Lee, S. Bessette, Sang-Wook Park, N. Brodusch, G. Lazaris, Hojoon Kim, R. Malik, R. Gauvin, Dong-Hwa Seo*, J. Lee*
Energy Environ. Sci.,
3
Redox Engineering of Fe-Rich Disordered Rock-Salt Li-ion Cathode Materials
R. Fong, N. Mubarak, Sang-Wook Park, G. Lazaris, Y. Liu, R. Malik, Dong-Hwa Seo, J. Lee*
Adv. Energy Mater., 2024