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백운규 연구실
한양대학교 에너지공학과 백운규 교수
황화물계 고체전해질
all-solid-state battery
양극-전해질 계면공학
기본 정보
연구 분야
프로젝트
논문
구성원

백운규 연구실

한양대학교 에너지공학과 백운규 교수

백운규 연구실은 에너지공학과 소속으로 제조공정기술 기반의 분산 및 성형, 후막재료 공정기술을 활용해 복합 기능재료의 미세구조를 제어하는 연구를 수행합니다. 또한 황화물계 고체전해질을 포함한 all-solid-state battery 분야에서 양극-전해질 계면의 친밀 접촉과 인공 CEI 층, 입자 크기 분포를 조절하여 전기화학 성능을 개선하는 연구를 진행합니다. 동시에 수소 가스터빈 구현을 위한 연소기 및 터빈 핵심 기술과 열차폐 관련 개발 과제를 수행합니다.

황화물계 고체전해질all-solid-state battery양극-전해질 계면공학전극 미세구조 제어CEI layer
대표 연구 분야
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황화물계 고체전해질-양극 계면 친밀 접촉 및 열화 억제 연구 thumbnail
황화물계 고체전해질-양극 계면 친밀 접촉 및 열화 억제 연구
Interfacial Contact Engineering and Degradation Mitigation for Sulfide-Based Cathode/Electrolyte in
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연구 성과 추이
표시된 성과는 수집된 데이터 기준으로 산출되며, 일부 차이가 있을 수 있습니다.

5개년 연도별 논문 게재 수

47총합

5개년 연도별 피인용 수

1,687총합
주요 논문
5
논문 전체보기
1
article
|
인용수 0
·
2025
Manipulating the Size of Solid Electrolyte Particles via Spray‐Recrystallization: Toward Reliable and High Energy Density All‐Solid‐State Batteries
Seung-Woo Lee, Jaeik Kim, Jeongheon Kim, Joonhyeok Park, Chang Hun Park, Seung Ho Lee, Seungmin Han, Yeseung Lee, Geunsu Kim, Seho Sun, Ungyu Paik, Taeseup Song
IF 26 (2025)
Advanced Energy Materials
전고체전지(ASSB)는 기존 리튬이온전지(LIB) 대비 높은 안전성과 에너지 밀도 때문에 주목받고 있다. 그러나 양극 활성 물질(CAM)과 고체전해질(SE) 간의 접촉이 불충분하거나, 양극에서 SE의 비율을 높게 사용하는 경우에는 에너지 밀도 향상이 저해된다. 충분한 Li-이온 경로를 보장하면서도 전해질의 비율을 낮게 유지하는 일은 어렵다. 본 연구는 SE 입자 크기 분포와 전극 미세구조 간의 상관관계뿐 아니라 Li-이온 및 전하 전달 동역학을 규명한다. SE의 크기를 제어하기 위해 스프레이-재결정화(spray-recrystallization) 방법을 도입하였다. 정교한 SE 크기 제어는 CAM과 SE 간의 친밀한 계면과 균일한 SE 분포를 가능하게 하여, Li-이온 수송 동역학을 향상시키고 그에 따라 전하 전달 저항(Rct) 및 Li-이온 이동 저항(Rion)을 감소시킨다. NCM/SR-LPSCl 양극을 사용한 전 전지는 실온에서 171.6 mAh g−1의 가역 용량, 100회 사이클 후 74.1%의 용량 유지율, 그리고 113.7 mAh g−1의 용량을 보였다. 황화물계 SE의 입자 분포가 Rion 및 Rct에 미치는 영향을 확인하였으며, 90 wt.% NCM을 포함하고 면용량(areal capacity)이 15 mAh cm−2로 높은 양극이 안정적으로 유지됨이 입증되었다.
https://doi.org/10.1002/aenm.202504330
Electrolyte
Cathode
Particle size
Electrode
Energy density
Homogeneous
Particle (ecology)
High energy
Power density
2
article
|
·
인용수 12
·
2025
Self-healing Si anodes with robust ionic and electronic conducting network by Ga-In-Sn liquid metal alloy in solid-state batteries
Jaeik Kim, Jin-Hee Jung, Joonhyeok Park, Seungwoo Lee, Hyungjun Lee, Dongsoo Lee, Ungyu Paik, Taeseup Song
IF 20.2 (2025)
Energy storage materials
https://doi.org/10.1016/j.ensm.2025.104108
Materials science
Alloy
Anode
Ionic liquid
Metal
Self-healing
Ionic bonding
Liquid metal
Solid-state
Metallurgy
3
article
|
인용수 53
·
2024
10 mAh cm−2 Cathode by Roll‐to‐Roll Process for Low Cost and High Energy Density Li‐Ion Batteries
Jiwoon Kim, Keemin Park, Minsung Kim, Hyungjun Lee, Junghyun Choi, Ho Bum Park, Hansu Kim, Jaeyoung Jang, Young‐Hoon Kim, Taeseup Song, Ungyu Paik
IF 26 (2024)
Advanced Energy Materials
롤투롤(roll-to-roll) 건식 공정은 고에너지 밀도 및 저비용 리튬이온전지(LIBs)의 제조를 가능하게 한다. 그러나 건식 공정으로 제작된 전극의 두께가 증가하여(≥10 mAh cm −2) 리튬이온의 이동 저항(Rion)과 전하이동 저항(Rct)이 전극 내부에서 급격히 증가하는데, 이는 리튬이온 및 전자의 장거리 확산 길이 때문이다. 따라서 고에너지 밀도 LIBs를 달성하기 위해 전극 내에서 확산 길이를 감소시키는 것이 중요하다. 면적당 용량이 10 mAh cm −2로 높고 저항이 낮은 건식 전극은 다음의 세 가지 특성을 통해 구현될 수 있다. 첫째, 폴리테트라플루오로에틸렌(PTFE) 바인더의 섬유화(fibrillization) 거동은 섬유화 공정 중 처리 온도를 조절하여 제어함으로써 PTFE 바인더와 카본 블랙(CB)의 균일한 분포를 가능하게 한다. 둘째, 다차원 전도성 첨가제를 통해 기공 크기/분포 및 전도성 네트워크를 설계하여 전극 내에서 리튬이온과 전자의 수송을 향상시킨다. 마지막으로, 리튬니켈 0.80 코발트 0.15 알루미늄 0.05 산화물(LiNi0.80Co0.15Al0.05O2, NCA) 입자의 구조적 무결성을 파괴 없이 향상시키며, 이를 통해 캘랜더링(calendering) 단계의 제어로 전극 내에서 균일한 기공 분포를 구현한다. 준비된 균질한 미세구조의 10 mAh cm −2 건식 전극은 확산 길이가 짧아져 Rion 및 Rct가 감소함을 보이며, 이는 부피 에너지 밀도 ≈710 Wh L −1 를 갖는 고부피 에너지 밀도의 LIBs에서 전기화학적 성능을 향상시킨다.
https://doi.org/10.1002/aenm.202303455
Materials science
Cathode
Ion
Energy density
Process (computing)
Energy (signal processing)
Atomic physics
Engineering physics
Electrical engineering
Computer science
최신 정부 과제
35
과제 전체보기
1
2025년 6월-2028년 6월
|618,485,000
대형 수소 가스터빈 구현을 위한 연소기 및 터빈 핵심 기술 개발
o 수소 전소 대형 가스터빈 구현을 위한 연소기 연소안정화 기술 및 터빈 블레이드 열차폐코팅 소재 기술 개발 - 수소 전소 연소기 과도응답 특성 연구 및 최적 제어로직 도출 - 연소진동 저감장치 적용 저연소진동 수소 전소 노즐 개발 - 연소동특성 평가를 위한 레이저 응용 계측 기법 개발 - 터빈 블레이드 열차폐코팅 소재 기술 개발
가스터빈 연소기
수소터빈
수소연소기
과도상태 연소
열차폐코팅
2
주관|
2017년 3월-2021년 12월
|569,800,000
가스터빈 고온부품 고효율화 융복합 연구 및 인력양성 고급트랙
본 과제는 가스터빈 고온부품의 성능을 좌우하는 세라믹 주형·코어, 일방향응고/단결정 주조공정, 단열코팅 기술을 개발하고 이를 바탕으로 인력양성 교육 프로그램을 확장하는 연구임. 연구 목표는 세라믹 주형 및 코어 적용화, 일방향/단결정 소재 주조 및 열처리 조건 확립, 고 내구성·단열성 코팅 계면 안정성과 수명연장 기술 확보임. 핵심 연구 내용은 두께 제어·강도발현·공정개선·열처리 변수 확립, 일방향응고/단결정 스타터 블록 최적 설계, HVOF/APS 이중층 계면 미세구조 제어, 열충격·열피로 평가기법 적용임. 기대 효과는 정밀주조·단열코팅 원천기술 확보로 고온부품 가격경쟁력 및 산업체 경쟁력 향상, 전문연구인력·수혜인력 확대 및 산업 생태계 고도화 기여임.
가스터빈
고온부품
정밀주조
단열코팅
인력양성
3
주관|
2017년 3월-2021년 12월
|569,800,000
가스터빈 고온부품 고효율화 융복합 연구 및 인력양성 고급트랙
본 과제는 가스터빈 고온부품 제작에 쓰는 세라믹 주형 및 코어, 정밀주조 공정, 고 내구성/단열성 코팅을 개발해 생산성·품질을 높이는 연구임. 연구 목표는 One3 능력 배양을 위한 프로그램 운영/개선과 함께 실형상 세라믹 주형 및 코어 상용화 기술, 일방향응고/단결정 소재 적용 시작품 특성 확보, 대면적 단열코팅 공정 규격화임. 핵심 연구 내용은 수율향상을 위한 신뢰성 확보, 주조기술-세라믹 주형/코어 융합화 및 평가기술, 신소재 신공정 적용 기술, 일방향응고/단결정 터빈 블레이드의 미세조직·결함(freckle, 다결정결정립, 미세수축) 제어, selector/스타터블록 설계, 고온부품용 세라믹 주형/코어 시작품 적용, 고 내구성/단열성 코팅의 실형상 대면적 코팅 프로그램 및 열적 내구성 평가 절차 규격화임. 기대 효과는 세라믹 주형/코어·정밀주조·단열코팅 원천기술로 가스터빈 고온부품 가격경쟁력 및 산업 체 경쟁력 향상, 전문연구인력·HUB 연구·교육 인프라 구축, 친환경 전력수급 기반 마련 및 고온부품 aftermarket 진출과 일자리 창출 기여임.
가스터빈
고온부품
정밀주조
단열코팅
인력양성
최신 특허
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상태출원연도과제명출원번호상세정보
공개2024열화된 수전해 전극의 재생 방법1020240195357
공개2024CMP 패드 컨디셔너 내 다이아몬드층의 내화학성 평가 방법1020240107490
등록2023수소발생전극 촉매의 산화를 억제하는 수전해 시스템1020230194582
전체 특허

열화된 수전해 전극의 재생 방법

상태
공개
출원연도
2024
출원번호
1020240195357

CMP 패드 컨디셔너 내 다이아몬드층의 내화학성 평가 방법

상태
공개
출원연도
2024
출원번호
1020240107490

수소발생전극 촉매의 산화를 억제하는 수전해 시스템

상태
등록
출원연도
2023
출원번호
1020230194582

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