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송희조 연구실
세종대학교 나노신소재공학과
송희조 교수
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송희조 연구실

세종대학교 나노신소재공학과 송희조 교수

송희조 연구실은 나노신소재공학 기반의 환경·에너지 세라믹 및 전기화학 소재를 연구하며, 수전해용 전기촉매, 그린 암모니아 합성을 위한 질소환원 전극, 리튬 금속전지 및 리튬-산소전지용 차세대 전극·보호층 소재를 중심으로 조성 제어, 계면 설계, 나노구조화 기술을 통해 고효율·고내구성 에너지 전환 및 저장 시스템 구현을 목표로 한다.

대표 연구 분야
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에너지 전환용 전기촉매 및 수전해 소재 thumbnail
에너지 전환용 전기촉매 및 수전해 소재
주요 논문
5
논문 전체보기
1
article
|
인용수 58
·
2024
Magnesium fluoride-engineered UiO-66 artificial protection layers for dendrite-free lithium metal batteries
K. I. Jang, Hee Jo Song, Jung Been Park, Sang Won Jung, Dong‐Wan Kim
IF 30.8
Energy & Environmental Science
The MgF 2 and F-terminated groups effectively infiltrated the ion transport channels within UiO-66, thereby regulating the desolvation process and facilitating rapid Li + transport kinetics.
https://doi.org/10.1039/d4ee01428f
Fluoride
Dendrite (mathematics)
Materials science
Lithium fluoride
Lithium (medication)
Magnesium
Metal
Kinetics
Chemical engineering
Lithium metal
2
review
|
인용수 177
·
2020
Highly Efficient Perovskite‐Based Electrocatalysts for Water Oxidation in Acidic Environments: A Mini Review
Hee Jo Song, Hyunseok Yoon, Bobae Ju, Dong‐Wan Kim
IF 26
Advanced Energy Materials
Abstract Proton‐conducting polymer electrolyte membrane water electrolysis (PEMWE) is a promising technology for generating clean and sustainable hydrogen fuels from water. However, PEMWE requires the use of expensive electrocatalysts; the currently available electrocatalysts for the oxygen evolution reaction (OER) depend on noble metals (Ir, Ru). Since noble metals are expensive, commercialization of PEMWE remains elusive. In addition, PEMWE suffers from the very slow kinetics of the OER in acidic media. Thus, the development of noble‐metal‐reduced, highly active, and acid‐compatible oxygen evolution electrocatalysts is needed for the commercialization of PEMWE to be viable. In this regard, perovskite oxides have great potential for application as OER electrocatalysts in acidic media, because their multimetal‐oxide forms can reduce the use of noble metals, and their high structural and compositional flexibility can modulate the electronic structure and OER activity. In this review, current knowledge regarding state‐of‐the‐art perovskite oxides for acidic water oxidation electrocatalysts is summarized. First, the fundamental OER mechanism of electrocatalysts in acidic media is introduced briefly. Second, Ir‐ and Ru‐based perovskite oxides in acidic solutions are provided, focusing on their stability and OER activity. Finally, some challenges facing the development of perovskite oxide‐based electrocatalysts, and a perspective on their future are discussed.
https://doi.org/10.1002/aenm.202002428
Oxygen evolution
Perovskite (structure)
Materials science
Noble metal
Electrolyte
Oxide
Electrolysis
Water splitting
Electrolysis of water
Electrocatalyst
3
article
|
인용수 46
·
2018
Synergistic Effect of CuGeO<sub>3</sub>/Graphene Composites for Efficient Oxygen–Electrode Electrocatalysts in Li–O<sub>2</sub> Batteries
Gwang‐Hee Lee, Myung‐Chang Sung, Jae‐Chan Kim, Hee Jo Song, Dong‐Wan Kim
IF 26
Advanced Energy Materials
Abstract Hybridized 1D/2D CuGeO 3 /graphene composites are applied as the oxygen–electrode electrocatalysts for Li–O 2 batteries. The CuGeO 3 /graphene composites are synthesized by the crystallographic alignment of CuGeO 3 nanowires on graphene, rendering strong heteroepitaxial coupling between the 1D oxide nanostructures and the 2D electrically conducting graphene. The inherited excellent electrocatalytic activity of the CuGeO 3 /graphene composites leads to lower overpotentials and more stable cycling performance of Li–O 2 cells than CuGeO 3 nanowires and graphene. The relationships between CuGeO 3 nanowires and graphene are studied for the oxygen reduction and oxygen evolution activity in both aqueous and nonaqueous solutions, and the electrocatalytic activity is improved by manipulating the redox pair and sp3/sp2 via surface chemical modification.
https://doi.org/10.1002/aenm.201801930
Graphene
Materials science
Oxide
Electrode
Oxygen
Nanowire
Oxygen evolution
Nanotechnology
Composite material
Inorganic chemistry
정부 과제
1
과제 전체보기
1
주관|
2023년 5월-2024년 5월
|67,586,000
고효율 전기화학적 그린 암모니아 생산을 위한 기체확산전극 개발 연구
기체확산전극의 물리·화학적 특성과 암모니아 생산의 상관관계 도출 - 다양한 기체확산전극의 종류, 기체확산전극의 aperture 크기 및 두께 등이 전기화학적 암모니아 합성 환경 및 효율에 미치는 영향에 대해 평가함. 이를 통해 암모니아 합성 활성에 영향을 주는 요인들을 파악하여 기체확산전극의 설계 원리를 확보함. 기체확산전극 위 다양한 나노구조체 성장 - 전기화학적 암모니아 합성 반응기에 사용하기 적합한 기체확산전극 후보군을 기반으로, 기체확산전극 위 nanowire, nanosheet 등이 성장된 나노구조체 전극을 설계함. 기체확산전극의 나노구조화를 통해 리튬의 수용량을 극대화하고자 하며, 부수적으로 전극 표면에서 화학종의 거동에 대해 파악함. 유계 전해액 조성 제어하여 고효율, 고선택성 그린 암모니아 반응기 구현 - 기체확산전극 사용에 최적화된 유계 전해액 조성을 탐색하고 이를 전기화학 반응기에 적용함. 전해액은 리튬염과 proton source가 포함된 유기물로, 리튬염과 proton source의 농도를 제어하여 고효율, 고선택성 암모니아 합성을 유도함. 평가 착안점 - 기체확산전극이 암모니아 물리·화학적 특성을 이해하여 전기화학적 리튬 매개 암모니아 반응기에 사용하기 적합한 기체확산전극 도출 - 기체확산전극과 유계 전해액을 최적화하여 고효율, 고선택성 전기화학적 리튬 매개 암모니아 생산 반응기 구현.
암모니아
기체확산전극
수소
리튬 매개
나노소재
최신 특허
특허 전체보기
상태출원연도과제명출원번호상세정보
등록2020결정질-비정질 하이브리드 상을 갖는 코발트 인 화합물 기반 전극촉매의 제조방법 및 이에 의해 제조된 결정질-비정질 하이브리드 상을 갖는 코발트 인 화합물 기반 전극촉매1020200104787
등록2019산소 환원 및 발생 반응용 촉매 및 이의 제조방법1020190064014
등록2018코발트 황 화합물 기반 수소 및 산소 생산용 수전해 촉매 제조방법1020180145496
전체 특허

결정질-비정질 하이브리드 상을 갖는 코발트 인 화합물 기반 전극촉매의 제조방법 및 이에 의해 제조된 결정질-비정질 하이브리드 상을 갖는 코발트 인 화합물 기반 전극촉매

상태
등록
출원연도
2020
출원번호
1020200104787

산소 환원 및 발생 반응용 촉매 및 이의 제조방법

상태
등록
출원연도
2019
출원번호
1020190064014

코발트 황 화합물 기반 수소 및 산소 생산용 수전해 촉매 제조방법

상태
등록
출원연도
2018
출원번호
1020180145496