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이강택 연구실
한국과학기술원 기계공학과
이강택 교수
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이강택 연구실

한국과학기술원 기계공학과 이강택 교수

이강택 연구실은 환경·에너지 세라믹스를 기반으로 고체산화물 연료전지와 수전해전지, 프로토닉 세라믹 전해전지, CO2 전해전지 등 차세대 에너지 저장·변환 소자를 연구하며, 고전도 전해질과 고활성 전극 소재, 고엔트로피·나노구조 설계, 디지털 트윈 및 인공지능 기반 해석을 통해 저온·고효율·고내구성 전기화학 시스템 개발을 추진하고 있다.

대표 연구 분야
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저온·중온형 고체산화물 전기화학전지
주요 논문
5
논문 전체보기
1
article
|
인용수 30
·
2024
Novel Perovskite Oxide Hybrid Nanofibers Embedded with Nanocatalysts for Highly Efficient and Durable Electrodes in Direct CO2 Electrolysis
Akromjon Akhmadjonov, Kyung Taek Bae, Kang Taek Lee
IF 36.3
Nano-Micro Letters
The unique characteristics of nanofibers in rational electrode design enable effective utilization and maximizing material properties for achieving highly efficient and sustainable CO<sub>2</sub> reduction reactions (CO<sub>2</sub>RRs) in solid oxide electrolysis cells (SOECs). However, practical application of nanofiber-based electrodes faces challenges in establishing sufficient interfacial contact and adhesion with the dense electrolyte. To tackle this challenge, a novel hybrid nanofiber electrode, La<sub>0.6</sub>Sr<sub>0.4</sub>Co<sub>0.15</sub>Fe<sub>0.8</sub>Pd<sub>0.05</sub>O<sub>3-δ</sub> (H-LSCFP), is developed by strategically incorporating low aspect ratio crushed LSCFP nanofibers into the excess porous interspace of a high aspect ratio LSCFP nanofiber framework synthesized via electrospinning technique. After consecutive treatment in 100% H<sub>2</sub> and CO<sub>2</sub> at 700 °C, LSCFP nanofibers form a perovskite phase with in situ exsolved Co metal nanocatalysts and a high concentration of oxygen species on the surface, enhancing CO<sub>2</sub> adsorption. The SOEC with the H-LSCFP electrode yielded an outstanding current density of 2.2 A cm<sup>-2</sup> in CO<sub>2</sub> at 800 °C and 1.5 V, setting a new benchmark among reported nanofiber-based electrodes. Digital twinning of the H-LSCFP reveals improved contact adhesion and increased reaction sites for CO<sub>2</sub>RR. The present work demonstrates a highly catalytically active and robust nanofiber-based fuel electrode with a hybrid structure, paving the way for further advancements and nanofiber applications in CO<sub>2</sub>-SOECs.
https://doi.org/10.1007/s40820-023-01298-w
Nanofiber
Materials science
Nanomaterial-based catalyst
Electrospinning
Electrode
Electrolysis
Chemical engineering
Oxide
Electrolyte
Perovskite (structure)
2
article
|
hybrid
·
인용수 81
·
2023
An universal oxygen electrode for reversible solid oxide electrochemical cells at reduced temperatures
Jun Hyuk Kim, Dongyeon Kim, Sejong Ahn, Kyeong Joon Kim, SungHyun Jeon, Dae‐Kwang Lim, Jun Kyu Kim, Uisik Kim, Ha‐Ni Im, Bonjae Koo, Kang Taek Lee, WooChul Jung
IF 30.8
Energy & Environmental Science
An universal oxygen-electrode, compatible to both oxygen- and proton-conducting solid oxide electrochemical cells (O-SOCs and H-SOCs, respectively), as well as for electricity and hydrogen production purpose is showcased.
https://doi.org/10.1039/d2ee04108a
Electrochemistry
Electrode
Oxide
Oxygen
Clark electrode
Materials science
Chemical engineering
Inorganic chemistry
Chemistry
Metallurgy
3
article
|
인용수 85
·
2020
Multiscale structured low-temperature solid oxide fuel cells with 13 W power at 500 °C
Sung Soo Shin, Jeong Hun Kim, Kyung Taek Bae, Kang Taek Lee, Sang Moon Kim, Ji‐Won Son, Mansoo Choi, Hyoungchul Kim
IF 30.8
Energy & Environmental Science
A multiscale architectured solid oxide fuel cell is demonstrated by applying a large-area ceramic micropatterning and thin-film deposition processes.
https://doi.org/10.1039/d0ee00870b
Materials science
Oxide
Fuel cells
Micropatterning
Solid oxide fuel cell
Ceramic
Deposition (geology)
Thin film
Nanotechnology
Aluminum oxide
정부 과제
55
과제 전체보기
1
2025년 6월-2029년 12월
|1,875,000,000
AI 기반 지능형 설계-제조 통합 연구단
본 연구는 설계?소재?제조?운영 전 주기를 자연어 명령으로 제어할 수 있는 LLM 기반 제조 자동화 시스템을 개발하고, 이를 산업 현장에서 실증·확산하는 것을 목표로 함. 본 시스템은 설계 조건 도출, 소재 추천, 공정 제어, 운영 판단 등 각 단계의 AI 모듈을 개발하고, 이를 LLM 기반 인터페이스로 연계하여 전주기 자율화를 실현함. 단순한 기술 개발을...
전주기 제조 자동화
대규모 언어 모델
자연어 기반 제어
AI 기반 설계-제조 연계
산학연 실행형 인재양성
2
2025년 3월-2027년 12월
|542,878,000
모델링 및 실험 기반 알칼라인 수전해용 고성능 차세대 확산체 기술 개발
- 최종 목표 : 차세대 알칼라인 수전해용 다공성 확산체 및 모델링 기술 개발- (세부 목표 1) 차세대 알칼라인 수전해용 고성능 확산체 제조 기술 개발 (세부 목표 2) 차세대 알칼라인 수전해용 고성능 확산체 모델링 기법 개발- (정량 목표) 1. 확산체 면적: ≥500 cm2 2. 물질 전달 과전압: ≤50 mV 3. 셀저항: ≤300 mΩ...
다공성 확산체
알칼라인 수전해
기공 확산체 모델링
기체 확산 메커니즘
다공성 확산체 제조 기술
3
2025년 3월-2029년 12월
|1,030,000,000
고체산화물 수전해전지의 내구성 향상을 위한 글로벌 협력 연구 체계 구축
해외 선도 연구그룹과의 상조적 (synergistic) 협력연구를 통한 장수명 고체산화물 수전해전지 (SOEC) 기술개발 : 스택 열화율 ≤ 0.5%/kh 달성1) 해외 선도연구기관과의 중장기 협력네트워크 구축2) 열화원인 규명을 위한 실험모델 및 분석 플랫폼 확보3) 연료극, 공기극 및 반응방지막 열화 억제 기술 개발4) SOEC 스택의 전기화학적 진단 ...
수소생산
고체산화물 수전해
내구성
국제협력연구
최신 특허
특허 전체보기
상태출원연도과제명출원번호상세정보
공개2024페로브스카이트 연료극 소재 및 이의 제조방법1020240146155
공개2024마이크로파 기반 소결을 이용한 양방향 프로톤 전도성 연료전지의 제조방법 및 이에 의해 제조된 양방향 프로톤 전도성 연료전지1020240103945
공개2024하이브리드 LSCFP계 전극 및 이의 제조방법1020240010739
전체 특허

페로브스카이트 연료극 소재 및 이의 제조방법

상태
공개
출원연도
2024
출원번호
1020240146155

마이크로파 기반 소결을 이용한 양방향 프로톤 전도성 연료전지의 제조방법 및 이에 의해 제조된 양방향 프로톤 전도성 연료전지

상태
공개
출원연도
2024
출원번호
1020240103945

하이브리드 LSCFP계 전극 및 이의 제조방법

상태
공개
출원연도
2024
출원번호
1020240010739