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이홍경 연구실
연세대학교 신소재공학과 이홍경 교수
리튬금속음극
전해질조성설계
계면공학
연구 영역
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논문·특허
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이홍경 연구실

연세대학교 신소재공학과 이홍경 교수

이홍경 연구실은 신소재공학과 기반의 리튬이차전지 연구를 수행합니다. 특히 리튬 금속 음극에서 나타나는 패시베이션·피팅·수지상 성장 같은 계면 현상을 전해질 조성 및 보호층 구조와 연계하여 해석합니다. 국소 고농도 전해질에서 이온 복합체 상태와 음이온 구조 변화가 계면 반응성과 편극에 미치는 영향을 규명하고, 난연 전해액 소재 평가와 파우치 셀 열폭주 위험을 위한 전기화학-열 연계 모델링도 병행합니다. 이를 바탕으로 전극 아키텍처와 계면 제어 공정으로 고에너지 및 안전성 성능을 동시에 개선하는 기술 축적을 진행합니다.

리튬금속음극전해질조성설계계면공학덴드라이트억제인공SEI
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리튬 금속 음극의 계면 보호·수지상 억제 및 패시베이션 동역학 제어 연구 thumbnail
리튬 금속 음극의 계면 보호·수지상 억제 및 패시베이션 동역학 제어 연구
Interfacial protection and dendrite suppression for lithium-metal anodes
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연구 성과 추이
표시된 성과는 수집된 데이터 기준으로 산출되며, 일부 차이가 있을 수 있습니다.
주요 논문
5
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1
Article
|
·
인용수 2
·
2025
Interfacial impacts of diluent-mediated anion conformational changes in locally concentrated ionic liquid electrolytes
Minhong Lim, Hongjun Chang, Gunyoung Kim, Jiyeon Seo, Beomjum Kim, Seungho Choe, Hochun Lee, Hochun Lee, Janghyuk Moon, Hongkyung Lee, Hongkyung Lee
IF 20.2 (2025)
Energy storage materials
https://doi.org/10.1016/j.ensm.2025.104288
Diluent
Materials science
Ionic liquid
Electrolyte
Ion
Chemical engineering
Ionic bonding
Chemical physics
Inorganic chemistry
Physical chemistry
2
Article
|
인용수 14
·
2024
Surface Adaptive Dual‐Layer Protection of Li‐metal Anode for Extending Cycle‐Life of Li–Sulfur Batteries with Lean Electrolyte
Bo-Kyung Choi, Kyung‐Geun Kim, Minhong Lim, Beomjun Kim, Jiyeon Seo, Jiwon Lee, Sanghyeon Park, Ki‐Hyun Kim, Yong Min Lee, Hongkyung Lee
IF 19 (2024)
Advanced Functional Materials
박막 전해질(lean electrolytes)을 사용하여 리튬–황(Li–S) 배터리를 구축하는 것은 오늘날의 리튬이온(Li-ion) 배터리보다 에너지 밀도를 크게 초과하기 위해 필수적이다. 그러나 이전의 전해질 고갈이 리튬 금속 음극(Li-metal anodes, LMAs)으로 인해 조기에 발생하면, Li–S 레독스 반응 속도가 느려지고 황(S) 활용도가 낮아져 짧은 사이클 수명을 초래한다. 전해질 손실을 효과적으로 지연시키기 위해서는, LMA와 보호층(Protective Layers, PLs) 간의 동적인 계면 진화에 대해 LMAs를 지속적으로 보호하는 것이 필요하다. 본 연구는 국소 리튬 피팅(local Li pitting) 시 PL의 계면 적응성을 확보하는 데 있어 두 가지 핵심 파라미터, 즉 표면자유에너지(Surface Free Energy, SFE)와 영률(Young's modulus)을 고상(고체) 기계 시뮬레이션 및 서로 다른 3가지 PL 모델을 활용한 실험을 통해 규명한다. PL의 박리(delamination)를 초기 단계에서 완화하기 위해, 리튬 피팅 유도 구조 진화를 PL|LMA 계면에서 적응적으로 수용할 수 있는 이중층 구조의 적응형 보호층(Adaptive Protective Layer, APL)을 도입한다. APL은 내층으로서 높은 SFE를 갖는 폴리머를 포함하여 LMA 표면과의 접촉 계면 에너지를 감소시키고, 외측에서는 고연신성 폴리머를 사용해 전해질과 리튬 폴리설파이드(Li polysulfides)에 대한 물리적 차단막 역할을 수행한다. APL을 코팅한 LMA는 안정적인 Li–S 셀 사이클링을 보여주었으며, 보호되지 않은 LMA에 비해 사이클 수명이 2배 연장되었고, 다른 단일층 PL보다도 우수하였다.
https://doi.org/10.1002/adfm.202316838
Electrolyte
Materials science
Anode
Polysulfide
Battery (electricity)
Chemical engineering
Lithium metal
Layer (electronics)
Lithium (medication)
Energy storage
3
Article
|
·
인용수 7
·
2024
Mechanothermal-milling-assisted removal of native passivation layer for refreshing lithium metal anodes
Sanghyeon Park, Beomjun Kim, Jiyeon Seo, Minhong Lim, Jiwon Lee, Bo-Kyung Choi, Hongkyung Lee
IF 20.2 (2024)
Energy storage materials
https://doi.org/10.1016/j.ensm.2024.103579
Passivation
Materials science
Electrolyte
Anode
Metal
Layer (electronics)
Chemical engineering
Plating (geology)
Degradation (telecommunications)
Lithium (medication)
최신 정부 과제
16
과제 전체보기
1
2024년 4월-2028년 12월
|600,000,000
리튬-손실 회복형 무음극 전지용 “EPIC” 소재 개발을 위한 한·미 국제공동클러스터
고에너지밀도 (>1500 Wh/L) 및 장수명 (>400회), 고효율 (리튬 가역 효율 >99.9%) 리튬 손실 회복형 무음극 전지용 “EPIC” 소재 개발을 위한 한·미 공동연구 클러스터
이차전지
공동연구
무음극전지
손실 회복형
국제협력
2
2024년 4월-2028년 12월
|600,000,000
리튬-손실 회복형 무음극 전지용 “EPIC” 소재 개발을 위한 한·미 국제공동클러스터
고에너지밀도 (>1500 Wh/L) 및 장수명 (>400회), 고효율 (리튬 가역 효율 >99.9%) 리튬 손실 회복형 무음극 전지용 “EPIC” 소재 개발을 위한 한·미 공동연구 클러스터
이차전지
공동연구
무음극전지
손실 회복형
국제협력
3
2024년 3월-2028년 3월
|244,537,000
자기장 유도 하이퍼써미아를 통한 계면 진화 회복형 리튬 복합 전극 개발
【최종목표】 자기장 유도 하이퍼써미아를 통한 계면 진화 회복형 리튬 복합 전극 개발첫째, 리튬 친화성 나노입자 이식을 통한 덴드라이트/계면 퇴화 억제 기술 개발둘째, 자성 나노입자 이식을 통한 하이퍼써미아 계면 자가 치유 기술 개발셋째, 계면 퇴화 억제 및 치유 기능을 통합한 이중층 구조 리튬 전극 제조 기술 확보넷째, 차세대 대면적 리튬 금속 배터리 검증...
리튬 금속 전극
기능성 나노입자
계면 진화 회복성
하이퍼써미아
차세대 배터리
최신 특허
특허 전체보기
상태출원연도과제명출원번호상세정보
공개2024배터리 진단 장치 및 그의 동작 방법1020240077710
공개2024리튬 보호막의 위치선택적 분포 제어 코팅 방법 및 장치1020240048927
공개2024마이크로 캡슐의 위치선택적 분포 제어 방법1020240048733
전체 특허

배터리 진단 장치 및 그의 동작 방법

상태
공개
출원연도
2024
출원번호
1020240077710

리튬 보호막의 위치선택적 분포 제어 코팅 방법 및 장치

상태
공개
출원연도
2024
출원번호
1020240048927

마이크로 캡슐의 위치선택적 분포 제어 방법

상태
공개
출원연도
2024
출원번호
1020240048733