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이종원 연구실
한양대학교 신소재공학부
이종원 교수
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이종원 연구실

한양대학교 신소재공학부 이종원 교수

이종원 연구실은 신소재공학 기반의 전기화학 에너지소재 연구를 수행하며, 고속충전 리튬이온전지, 리튬금속전지, 전고체전지, 수계 아연전지와 같은 차세대 이차전지 시스템의 전극·전해질·계면 설계와 함께 고체산화물 연료전지 및 에너지 세라믹스까지 아우르는 융합 연구를 통해 고에너지밀도, 고안전성, 장수명 에너지 저장·변환 기술을 개발하고 있다.

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고속충전 리튬이온전지와 계면 공학 thumbnail
고속충전 리튬이온전지와 계면 공학
주요 논문
5
논문 전체보기
1
erratum
|
bronze
·
인용수 0
·
2025
Correction to “Toward Fast‐Charging and Dendritic‐Free Li Growth on Natural Graphite Through Intercalation/Conversion on MoS<sub>2</sub> Nanosheets”
Joo Hyeong Suh, Sang A Han, Soo Young Yang, Jun Won Lee, Yusuke Shimada, Sangmin Lee, Jong‐Won Lee, Min‐Sik Park, Jung Ho Kim
IF 26.8
Advanced Materials
https://doi.org/10.1002/adma.202504362
Materials science
Intercalation (chemistry)
Graphite
Nanotechnology
Chemical engineering
Inorganic chemistry
Composite material
2
article
|
bronze
·
인용수 33
·
2025
Toward Fast‐Charging and Dendritic‐Free Li Growth on Natural Graphite Through Intercalation/Conversion on MoS<sub>2</sub> Nanosheets
Joo Hyeong Suh, Sang A Han, Soo Young Yang, Jun Won Lee, Jun Won Lee, Yusuke Shimada, Sangmin Lee, Jong‐Won Lee, Jong‐Won Lee, Min‐Sik Park, Jung Ho Kim
IF 26.8
Advanced Materials
During fast-charging, uneven lithium plating on the surface of commercial graphite anode impedes the electrochemical performance of lithium-ion batteries, causing a safety issue. The formation of a passivation layer, the solid-electrolyte interphase (SEI), due to side reactions with the organic electrolyte, correlates with long-term cycling performance under fast-charging conditions, necessitating comprehensive analysis. Herein, it is demonstrated that a molybdenum disulfide (MoS<sub>2</sub>) coating on natural graphite (NG) modulates the properties of the SEI layer, enabling reduction of the charging time and the enhancement of long-term cycling performance. MoS<sub>2</sub> spontaneously transforms into Li<sub>2</sub>S and Mo nanoclusters through intercalation and conversion with Li<sup>+</sup>, altering the chemical composition and stability of the SEI layer on the NG, promoting faster Li<sup>+</sup> transport, and reducing interfacial resistance. The MoS<sub>2</sub>-NG anode shows improved fast-charging capability and cycling performance under 3.0 C-charging and 1.0 C-discharging over 300 cycles without compromising energy density. In the full-cell configuration, a charging time of 14.7 min at 80% state of charge is achieved, making it suitable for electric vehicle applications.
https://doi.org/10.1002/adma.202414117
Materials science
Electrolyte
Anode
Intercalation (chemistry)
Passivation
Graphite
Lithium (medication)
Chemical engineering
Electrochemistry
Molybdenum disulfide
3
article
|
bronze
·
인용수 22
·
2025
Geometric Design of Interface Structures and Electrolyte Solvation Chemistry for Fast Charging Lithium‐Ion Batteries
Chaeeun Song, Seung Hee Han, Youngwoo Choi, Hong Rim Shin, Min Kyu Kim, Chaewon Gong, Dongyan Chen, Jong‐Won Lee, Seungbum Hong, Nam‐Soon Choi
IF 26.8
Advanced Materials
The grain sizes of solid electrolyte interphase (SEI) and solvation structure of electrolytes can affect Li<sup>+</sup> ion transport across SEI and control the desolvation kinetics of solvated Li<sup>+</sup> ions during fast-charging of Li-ion batteries (LIBs). However, the impact of the geometric structure of SEI grains on the fast charging capability of LIBs is rarely examined. Here, the correlation between the SEI grain size and fast charging characteristics of cells is explored, and the desolvation kinetics is controlled by replacing the strongly binding ethylene carbonate (EC) solvent with a weakly binding nitrile-based solvent under fast charging conditions. The evolution of small grains of SEI to provide sufficient paths for Li<sup>+</sup> ion supply can be achieved by the modification of solvation structure in the electrolyte. Additionally, the less resistive SEI composition and low viscosity of isoBN-containing electrolyte enable a more rapid charging of LiNi<sub>0.8</sub>Co<sub>0.1</sub>Mn<sub>0.1</sub>O<sub>2</sub>/graphite full cells by facilitating the SEI crossing of Li<sup>+</sup> ions with less Li plating at a charging rate of 4 C at 25 °C. This work sheds light on solvation structure and interface engineering to enhance the fast charging cycle stability of LIBs for tailorable adoption in transportation sectors.
https://doi.org/10.1002/adma.202418773
Solvation
Electrolyte
Ethylene carbonate
Materials science
Lithium (medication)
Ion
Solvent
Chemical engineering
Chemical physics
Chemistry
정부 과제
33
과제 전체보기
1
2025년 9월-2028년 12월
|676,410,000
세라믹 catholyte 기반 전극 성능 향상을 위한 단결정 양극재 제조 기술 개발
비수산화물 전구체기반 방전용량 210 mAh/g, 입자 강도 900 MPa 이상의 단결정 양극재 합성 및 이를 활용하여 8.0 mAh/cm² 의 높은 용량과 100회 사이클 시 수명 유지율 90% 이상 고온성능이 확보된 후막 전극 제조 기술 개발
고분자 전고체전지
양극 전극
고에너지밀도
표면 제어
전극구조 설계
2
2025년 6월-2029년 12월
|700,000,000
고밀도 3D 구조체 및 전착 위치 제어를 통한 충전개시형 무팽창 LEA 모듈 개발
고밀도 및 전착 위치 제어를 통한 충전개시형 무팽창 LEA 모듈 개발
무팽창
고에너지밀도
극한환경
모듈형 전극 설계
범용 최적화
3
2025년 6월-2029년 12월
|2,420,000,000
In-cavity 전착반응 기반 구조-계면 일체형 1,000Wh/L급 고안전-장수명 리튬금속전지 기술 개발
1000Wh/L급 장수명-고안전성 리튬금속전지 핵심 소재 및 셀 기술 개발
리튬금속 음극
전지플랫폼
In-cavity 전극설계
리튬금속전지
최신 특허
특허 전체보기
상태출원연도과제명출원번호상세정보
공개2024배터리 진단 장치 및 그 방법1020240082091
공개2024이차 전지의 열화 진단 장치 및 방법1020240034639
등록2021이차전지용 음극, 이를 포함하는 이차전지 및 이의 제조방법1020210147665
전체 특허

배터리 진단 장치 및 그 방법

상태
공개
출원연도
2024
출원번호
1020240082091

이차 전지의 열화 진단 장치 및 방법

상태
공개
출원연도
2024
출원번호
1020240034639

이차전지용 음극, 이를 포함하는 이차전지 및 이의 제조방법

상태
등록
출원연도
2021
출원번호
1020210147665