상세 설명

본 프로젝트는 차세대 에너지 저장 장치로 주목받는 리튬-황(Li–S) 배터리와 전고체 배터리(All-solid-state battery)의 기술적 한계를 극복하고, 고에너지 밀도·고안정성 배터리 플랫폼을 구축하는 것을 목표로 합니다. Li–S 배터리는 기존 리튬이온 배터리 대비 높은 이론 에너지 밀도(약 2600 Wh/kg)와 **풍부한 원재료(황)**라는 장점에도 불구하고, ▲다단계 전기화학 반응에서의 폴리설파이드 용출, ▲비균일한 방전 생성물 침전, ▲전해질과의 부반응에 따른 황 손실 및 수명 저하 등의 문제로 실제 응용에 제약이 있습니다. 이에 우리 연구실은 다음과 같은 다각적인 접근을 통해 문제 해결을 시도하고 있습니다: 황의 확산 및 손실 억제를 위한 나노구조 탄소 전극 소재 개발 촉매 기능 도입 전극 설계를 통해 전기화학 반응의 선택성과 반응 속도 조절 반도체 공정 기반의 정밀 합성 전략과 건식 나노입자 코팅 기술을 접목하여, 전극 계면 반응의 균일성 및 안정성 향상 소재의 구조적·화학적 안정성 강화를 통해 충방전 효율 및 수명 개선 더불어, 액체 전해질 기반 시스템의 누액 위험성과 계면 불안정성을 근본적으로 해결하기 위해, 고체 전해질을 적용한 전고체 배터리 시스템을 병행 개발 중입니다. 고체 전해질과 전극 사이의 계면 안정성 확보 및 리튬 이온 전도성 향상을 위한 계면 조절 기술과 맞춤형 구조 설계를 통해, 장기 안정성과 고에너지 밀도를 동시에 달성할 수 있는 플랫폼 구축을 지향합니다. 본 연구는 배터리 소재 및 공정 기술 전반을 포괄하는 융합적 접근을 통해, 고성능 이차전지 상용화의 핵심 장애 요인을 극복할 수 있는 원천 기반 기술을 제공할 것으로 기대됩니다.

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