Energy & Environment Technology Lab.

인하대학교 본교(제1캠퍼스)
백성현 교수 화학공학과

Chemical Engineering

화학공학

연구실 소개

에너지 및 환경 기술 연구실은 화학공학과에 소속되어 있으며, 주로 전기촉매, 아연-공기 배터리, 산소 발생 반응, 난연성 등의 연구를 수행하고 있습니다. 지난 3년간 본 연구실은 다양한 프로젝트와 연구를 통해 높은 성과를 거두었습니다. 특히 전기촉매 분야에서는 다수의 논문을 발표하며, 니켈 및 철을 도핑한 코발트 황화물 나노입자를 활용한 연구로 주목받고 있습니다. 또한, 아연-공기 배터리 성능 향상을 위한 인터페이스 엔지니어링과 이중 도핑 전략을 통해 혁신적인 결과를 도출하였습니다. 산소 발생 반응에서는 철과 플루오린을 이중 도핑한 코발트 황화물 촉매를 개발하여 성능을 크게 향상시켰습니다. 이 외에도 산업 폐기물을 활용한 흡착제 개발과 난연성 향상을 위한 연구 등 다양한 분야에서 활발한 연구 활동을 이어가고 있습니다.

전기촉매

아연-공기 배터리

산소 발생 반응

난연성

연구 분야

이중 도핑 및 계면 공학을 통한 고성능 전기촉매 개발

본 연구실은 이중 도핑 및 계면 공학을 활용하여 전기화학적 반응에서 뛰어난 성능을 발휘하는 고성능 전기촉매를 개발하는 데 주력하고 있습니다. 최근 연구에서는 다양한 금속 및 비금속 원소를 사용한 도핑 기술과 나노 구조체 설계를 통해 전기 촉매의 성능을 극대화하는 방법론을 제시하였습니다. 이를 통해 산소 발생 반응(OER), 산소 환원 반응(ORR) 및 수소 발생 반응(HER) 등 다양한 전기화학적 반응에서의 효율성을 크게 향상시킬 수 있었습니다. 이러한 연구는 재충전 가능한 아연-공기 배터리 및 물 전기분해 장치 등의 차세대 에너지 저장 및 변환 장치에 적용이 가능하여 산업적 활용 가능성이 큽니다.

산업 폐기물을 활용한 친환경 흡착제 개발

본 연구실은 산업 폐기물을 재활용하여 고효율 흡착제를 개발하는 연구를 진행하고 있습니다. 최근 연구에서는 폐기물 기반의 다층 수산화물 복합체를 이용하여 유해 염료 및 중금속 이온을 효율적으로 제거할 수 있는 흡착제를 개발하였습니다. 이러한 흡착제는 환경 오염 문제를 해결하기 위한 친환경적 솔루션으로서, 산업 폐기물의 자원화 및 폐기물 처리 비용 절감에 기여할 수 있습니다. 해당 기술은 다양한 산업 분야에서의 오염 물질 제거 및 환경 보호에 광범위하게 적용될 수 있습니다.

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주요 논문

Synergistic enhancement of Zn-air battery performance via integration of Ni-doped cobalt sulfide nanoparticles within N, S-doped carbon matrix

Hyejin Kim, Kyeongseok Min, Kyeongmin Kwon, Sang Eun Shim, Sung-Hyeon Baeck

2024

Hollow-structured cobalt sulfide electrocatalyst for alkaline oxygen evolution reaction: Rational tuning of electronic structure using iron and fluorine dual-doping strategy

Hyejin Kim, Kyeongseok Min, Giseong Song, Junseong Kim, Hyung Chul Ham, Sung-Hyeon Baeck

Journal of Colloid and Interface Science

2024

Enhancing electrocatalytic performance for rechargeable Zn-air battery through interface engineering and dual-doping strategy

Sojeong Min, Kyeongseok Min, Geunchang Lee, Junseong Kim, Sang Eun Shim, Sung-Hyeon Baeck

Journal of Energy Storage

2024

Industrial Solid Waste-Based Layered Double Hydroxide Composite with enhanced Adsorption Affinity to Congo Red, Acid Red, and Reactive Red

Siquan Zhang, Jaewon Lee, Bin Li, Tianyang Zhang, Sung-Hyeon Baeck, Sang Eun Shim

Korean Journal of Chemical Engineering

2024

Development of Electrolyte with Enhanced Corrosion Resistance for Sn Electroplating on Multi-Layer Ceramic Capacitor