에너지 하베스팅 및 전기화학용 고분자 막/전해질 소재

Energy harvesting and electrochemical polymer membranes/electrolytes

연구 내용

계면 분극과 기계적 강화를 활용해 고분자 기반 에너지 하베스팅 소자와 전해질 성능을 동시에 향상하는 연구

에너지 전환에서는 출력 또는 내구성과 이온 전달 특성의 균형이 핵심입니다. 본 연구는 parylene 계열 소재에서 bilayer 구조와 interfacial polarization을 통해 triboelectric nanogenerator의 에너지 하베스팅 성능을 개선하는 방향으로 진행합니다. 또한 PFSA 기반 복합 막에 parylene-coated scaffold를 적용하여 proton exchange membrane fuel cell과 water electrolysis용 전해질막의 기계적 강인성을 확보합니다. 더 나아가 lithium metal 배터리를 위한 polymer gel electrolyte를 initiator-free·무기/유기 용매 없는 교차결합 방식으로 제작하여 박막화와 적층 공정성을 높입니다. 공정 단순화와 계면/구조 설계의 결합이 차별점입니다.

관련 프로젝트

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연구 흐름

에너지 하베스팅 분야에서는 2023년 bilayer parylene triboelectric nanogenerator에서 계면 분극 메커니즘을 적용해 출력 성능을 개선하는 연구를 수행했습니다. 동시에 같은 라인의 후속 교정 문서를 통해 논문 완성도를 정리했습니다. 전기화학 변환 및 저장 분야에서는 2024년 lithium metal 배터리용 용매·개시제 없이 교차결합하는 polymer gel electrolyte 제작 공정으로 확장했습니다. 2025년에는 parylene-coated scaffolds로 PFSA 복합 막을 toughening하여 연료전지와 물 전기분해에 적용 가능한 전해질막 구조를 강화하는 흐름으로 발전했습니다.

활용 가능성

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

트리보일렉트릭 발전 모듈
웨어러블 자가발전 센서
계면 분극 기반 출력 설계
연료전지용 복합 전해질막
물 전기분해 전해질막
리튬 금속 배터리 박막 전해질
용매 무첨가 교차결합 공정
이온전도-기계물성 균형 막 설계
스캐폴드 강화 전해질 구조
에너지 전환 소자 내구성 향상