김성수 연구실
충남대학교 에너지과학기술학과
김성수 교수
리튬이차전지
리튬 금속 음극
SEI 제어
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김성수 연구실
충남대학교 에너지과학기술학과 김성수 교수
김성수 연구실은 리튬이차전지의 성능 저하 요인을 전기화학 계면 현상과 구조 변화 관점에서 규명하고, 이를 개선하는 소재·공정·해석 방법을 함께 개발합니다. 리튬 금속 음극에서는 LiNO3와 P2O5 기반 세라믹 복합 보호층으로 SEI 형성을 유도해 덴드라이트 성장을 억제하는 연구를 수행합니다. SiOx·그래파이트 음극에서는 탄소 코팅을 적용해 전해액-전극 접촉과 반응 동역학을 안정화하고, 부피 팽창 및 메타스테이블 상 영향을 제어합니다. 또한 NMC 및 전고체 시스템에서는 디지털 트윈 ECM 모델과 μ-cavity 전극 분석으로 균열 형성과 계면 전하이동 저항을 정량 진단합니다.
리튬이차전지리튬 금속 음극SEI 제어SiOx 음극그래파이트 탄소 코팅
대표 연구 분야
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리튬 금속 음극의 SEI 제어 기반 덴드라이트 억제 연구
SEI-Controlled Dendrite Suppression for Lithium-Metal Anodes
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리튬 금속 음극의 SEI 제어 기반 덴드라이트 억제 연구
SEI-Controlled Dendrite Suppression for Lithium-Metal Anodes
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Si 계 합금·그래파이트 음극의 탄소 코팅 및 열역학-동역학 최적화 연구
Carbon Coating and Thermo-Kinetic Optimization for Si-Graphite Anodes
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NMC·전고체 배터리의 균열 형성 및 계면 거동 디지털 진단 연구
Digital Diagnostics of Cracking and Interfacial Behavior in NMC and All-Solid-State Batteries
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연구 성과 추이
표시된 성과는 수집된 데이터 기준으로 산출되며, 일부 차이가 있을 수 있습니다.
5개년 연도별 논문 게재 수
39총합
5개년 연도별 피인용 수
399총합
주요 논문
5
논문 전체보기
1
Article
|
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인용수 0
·
2026Computational screening and experimental validation of 3d dopants in LiNi0.5Mn1.5O4 spinel cathodes for enhanced electrochemical and structural performance
Eunkyeong Kim, Somin Park, Nhi Thi Yen Phan, Hyeyoung Shin, Kyubock Lee, Sung‐Soo Kim
IF 9.8 (2026)
Journal of Energy Storage
https://doi.org/10.1016/j.est.2026.122176
Spinel
Cathode
Dopant
Electrochemistry
Population
2
Article
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인용수 0
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2025Elucidating interfacial behaviors of Li-ion argyrodites through μ-cavity electrode analysis
Orynbassar Mukhan, Yuvaraj Subramanian, Sharon Mugobera, Sung‐Soo Kim, Kwang‐Sun Ryu
IF 10.5 (2025)
Progress in Solid State Chemistry
https://doi.org/10.1016/j.progsolidstchem.2025.100518
Electrode
Materials science
Ion
Chemical physics
Chemistry
Physical chemistry
3
Article
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인용수 0
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2025Suppressing metastable phase in Si alloy anodes via controlled grain design
Orynbassar Mukhan, Hyang-Yeon Kim, Sung‐Soo Kim
IF 9.3 (2025)
Acta Materialia
https://doi.org/10.1016/j.actamat.2025.121616
Anode
Alloy
Intermetallic
Silicon
Porosity
Grain size
Amorphous solid
Faraday efficiency
최신 정부 과제
12
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1
2024년 3월-2027년 12월
|1,154,300,000원급속충전이 가능한 고에너지밀도 리튬이온전지용 고용량 고효율 실리콘 음극 소재 개발
ㅇ실리콘 복합체 단독전극 방전용량 : ≥ 2,000mAh/gㅇ실리콘 복합체 단독전극 초기용량 : ≥ 90%ㅇ실리콘 복합체 평균입도 : 4~6umㅇ실리콘 복합체 입도분포(span) : ≤ 2.5ㅇ실리콘 복합체 비표면적 : ≤ 2.0m2/gㅇ실리콘 합금 생산량 : 500kg/Bㅇ폐 실리콘 적용 함량 : ≥ 30%ㅇSWCNT 코팅된 실리콘 복합체 분체저항 : ≤...
고압 아토마이징
실리콘 복합체
고용량
폐 실리콘 업사이클
SWCNT 분산액
2
협동|
2020년 7월-2022년 12월
|2,432,137,000원이차전지 음극용 표면처리형 기능성 소재부품 제품화기술 개발
본 과제는 천연흑연 음극 표면에 passivating layer를 형성하고, 음극-동박 계면 접착력과 전기저항을 높여 고성능·안정성 전지를 만드는 연구임.
연구 목표는 유·무기 물질 기반 passivating layer 설계, 전기화학적 평가를 통한 안정성 확보, 표면처리 공정의 양산화 조건 구축 및 0.5t·0.6t 음극 리드탭 고기밀성 제조 기술 확립임. 핵심 연구 내용은 Hybrid 표면처리와 Chemical 코팅 물질 후보군 최적화, 표면 조도 및 음극 설계 인자에 따른 계면 특성(접착력, 전기저항) 3D Map 분석, Coin cell 전기화학 특성 및 전해질 함침 상태 접착력 고도 분석, 전해액 누액 억제 Edge 처리와 내불화 수소산 화성처리 피막(20nm~200nm) 검증임. 기대 효과는 친환경(비 Cr계) 표면처리 물질 도출과 공정-계면 상관관계 규명, 전지 적용성 향상 및 장기 안정성 확보임.
천연흑연
구형화
음극재
노듈
코팅
3
협동|
2020년 7월-2022년 12월
|2,998,125,000원이차전지 음극용 표면처리형 기능성 소재부품 제품화기술 개발
본 과제는 이차전지용 음극 소재의 접착력과 수명, 기밀성을 높이기 위해 표면처리·passivating layer·탭/코팅 공정을 함께 개발하는 연구임.
연구 목표는 구형화 천연흑연과 Cu foil(원박) 및 리드탭·리드필름에 적용되는 Hybrid 표면처리/코팅·첨가제 조성·연속공정 유지조건을 최적화하고 Coin cell·풀셀·기밀/열화 분석으로 성능을 검증하는 데 있음. 기대 효과는 수율 개선과 재현성 확보, 고접착 표면처리 동박의 수명/계면 접착 유지 향상, 0.5t·0.6t 리드탭의 고 기밀성 및 음극/Cu 친환경(비 Cr계) 표면처리 양산성 검증을 통한 전지 성능 최적화 달성임.
천연흑연
구형화
음극재
노듈
코팅
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리튬 이차전지용 음극 활물질 및 그의 제조방법
상태
등록출원연도
2020출원번호
1020200118647고비표면적을 갖는 다공성 탄소 재료 및 이의 제조방법
상태
등록출원연도
2020출원번호
1020200104331리튬 금속 전지용 전해질 및 이를 포함하는 리튬 금속 전지
상태
등록출원연도
2020출원번호
1020200032194