차세대에너지소재연구실
인하대학교 본교(제1캠퍼스)김상현 교수 신소재공학과
Materials Science and Engineering
재료/신소재공학
연구실 소개
차세대에너지소재연구실은 신소재공학과 내에서 리튬 이온 배터리, 전고체 배터리, 칼슘 이온 배터리, 배터리 재활용 분야에서 활발한 연구를 진행하고 있습니다. 특히 리튬 이온 배터리와 관련하여, 다양한 전극 소재와 전해질 시스템을 개발하여 배터리 성능을 극대화하는 연구를 수행하고 있습니다. 또한 전고체 배터리와 칼슘 이온 배터리 분야에서도 실질적인 성과를 거두고 있으며, 최근에는 보레이트 기반 전해질을 활용한 칼슘/셀레늄 배터리 연구를 통해 주목받고 있습니다. 배터리 재활용 분야에서도 지속 가능한 에너지 솔루션을 제공하기 위해 노력하고 있습니다. 이러한 연구 성과는 다수의 국제 학술지 논문과 학회 발표를 통해 인정받고 있으며, 다양한 기업과의 협력을 통해 실용화 가능성을 높이고 있습니다.
리튬 이온 배터리
전고체 배터리
칼슘 이온 배터리
배터리 재활용
연구 분야
고용량 칼슘이온 배터리용 고체 전해질 개발차세대에너지소재연구실은 고용량 칼슘이온 배터리의 개발을 위한 고체 전해질 연구에 주력하고 있습니다. 칼슘이온 배터리는 리튬이온 배터리보다 높은 이론적 용량과 안정성을 제공하지만, 상용화에는 여전히 해결해야 할 과제가 많습니다. 연구실은 다양한 전해질 재료와 양극/음극 재료의 상호작용을 체계적으로 연구하며, 특히 고체 상태에서의 칼슘 이온 이동을 효과적으로 촉진할 수 있는 새로운 전해질 시스템을 개발하고 있습니다. 이를 통해 고체 전해질 기반의 안전하고 효율적인 칼슘이온 배터리 기술을 상용화하기 위한 기반을 마련하고 있습니다.
주요 논문
1
Operando X-ray spectroscopic studies of rechargeable Calcium/Selenium Batteries Enabled by Borate-Based Electrolyte
S. Kim, N. T. Hahn, T. T. Fister, N. J. Leon, X.-M. Lin, H. Park, P. Zapol, S. H. Lapidus, C. Liao, J. T. Vaughey
Chemistry of Materials
2023
2
Room-Temperature Calcium Plating and Stripping Using a Perfluoroalkoxyaluminate Anion Electrolyte
N. J. Leon, X. Xie, M. Yang, D. M. Driscoll, J. G. Connell, S. Kim, T. Seguin, J. T. Vaughey, M. Balasubramanian, K. Persson, C. Liao
The Journal of the Physical Chemistry C
2022
3
Thermal conductivity of intercalation, conversion, and alloying lithium-ion battery electrode materials as function of their state of charge
J. Shin, S. Kim, H. Park, H. W. Jang, D. G. Cahill, P. V. Braun
Current Opinion in Solid State & Materials Science
2022
4
Investigation of Ca Insertion into α-MoO3 Nanoparticles for High Capacity Ca-ion Cathodes
S. Kim, L. Yin, S.-M. Bak, T. T. Fister, H. Park, P. Prajuli, J. Gim, Z. Yang, R. Klie, P. Zapol, Y. Du, S. H. Lapidus, J. T. Vaughey
Nano Letters
2022
5
Intercalation of Ca into a Highly Defective Manganese Oxide at Room Temperature
B. J. Kwon, L. Yin, C. J. Bartel, K. Kumar, P. Parajuli, J. Gim, S. Kim, R. F. Klie, S. H. Lapidus, B. Key, G. Ceder, J. Cabana
Chemistry of Materials
2022
차세대에너지소재연구실
인하대학교 본교(제1캠퍼스) 신소재공학과
김상현 교수
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