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울산과학기술원 에너지화학공학과 강석주 교수

스마트 에너지 소재 연구실(SMEL)은 에너지 저장 및 변환을 위한 첨단 소재와 차세대 전지 시스템 개발에 집중하는 융합 연구실입니다. 본 연구실은 유기 및 무기 기능성 소재, 저차원(2D) 소재, 바이오매스 기반 소재 등 다양한 신소재를 설계·합성하여, 금속-공기 전지, 해수전지, 알칼리 이온 배터리, 플렉서블 전자소자 등 미래형 에너지 시스템에 적용하고 있습니다. 특히, 금속-공기 및 해수전지 분야에서는 고효율 촉매, 전극 집전체 표면 제어, 전해질 시스템 혁신 등 실질적 상용화를 위한 핵심 기술을 개발하고 있습니다. 나트륨, 리튬 등 알칼리 금속 기반의 음극 소재와, 해수 또는 산소를 활용한 양극 반응 시스템을 통해, 고에너지 밀도와 친환경성을 동시에 추구합니다. 또한, 전극-전해질 계면 안정화, 패시베이션, 촉매의 구조-성능 상관관계 규명 등 기초와 응용을 아우르는 연구를 수행합니다. 유기 및 무기 기능성 소재 기반의 유연 전자소자 연구도 활발히 이루어지고 있습니다. 유기전자재료, 저차원 소재, 고분자 및 나노섬유 등 다양한 신소재를 활용하여, 플렉서블 메모리, 태양전지, 압전 센서, 투명 전극 등 차세대 전자소자 개발에 앞장서고 있습니다. 소재의 결정성, 계면 특성, 하이브리드화 등 미세구조 제어를 통해, 전기적·기계적 특성 및 내구성을 극대화하고 있습니다. 알칼리 이온 배터리 분야에서는 유기·무기 하이브리드 전극, 고체 및 용융염 전해질, 기능성 바인더, MOF 등 혁신적 소재를 도입하여, 고용량·고출력·장수명·고안정성 배터리 시스템을 구현하고 있습니다. 소재 합성-구조 분석-전기화학 평가-이론 계산을 통합적으로 수행하며, 실시간 분석 및 시뮬레이션을 통해 소재-소자-시스템의 상호작용을 심층적으로 규명합니다. 이러한 연구는 전기차, 에너지 저장장치, 웨어러블 디바이스, 친환경 해양 전력공급 등 다양한 미래 산업에 적용될 수 있으며, 소재-소자-시스템 통합 혁신을 선도하고 있습니다. 연구실은 실험과 이론, 소재와 소자, 기초와 응용을 융합하는 연구 역량을 바탕으로, 세계적인 에너지 소재 및 전지 분야의 선도적 연구실로 자리매김하고 있습니다.

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