이종대 연구실은 리튬이온전지의 성능을 극대화하기 위한 고성능 음극 소재 개발에 주력하고 있습니다. 실리콘, 흑연, 탄소, CNT(탄소나노튜브) 등 다양한 소재를 복합화하여 음극의 용량과 안정성을 동시에 향상시키는 연구를 진행하고 있습니다. 특히, 실리콘의 높은 이론 용량을 활용하되, 부피 팽창 문제를 해결하기 위해 나노 구조화, 피치 코팅, CNT 결합 등 다양한 공정 기술을 적용하고 있습니다. 연구실은 석유계 피치, 폐플라스틱(PET) 등 다양한 탄소 전구체를 활용하여 음극 소재의 경제성과 친환경성을 동시에 추구합니다. 또한, 전기방사, 수열합성, 마그네슘 열 환원법 등 첨단 합성 공정을 도입하여 소재의 미세 구조와 전기화학적 특성을 정밀하게 제어합니다. 이를 통해 초기 효율, 충·방전 용량, 사이클 수명, 율속 특성 등 다양한 성능 지표에서 우수한 결과를 도출하고 있습니다. 이러한 연구는 차세대 고용량·고출력 이차전지의 상용화에 기여할 뿐만 아니라, 전기차, 에너지 저장장치(ESS), 모바일 기기 등 다양한 응용 분야에서의 실질적 파급 효과를 기대할 수 있습니다. 연구실은 국내외 기업 및 연구기관과의 협력을 통해 기술이전 및 실용화에도 적극적으로 나서고 있습니다.

본 연구실은 에너지 변환 및 환경 정화에 필수적인 촉매와 활성탄 소재 개발에도 큰 역량을 보유하고 있습니다. 메탄의 수증기 개질 및 부분 산화, 합성가스 제조, 수소 생산 등 다양한 에너지 변환 반응에서 높은 효율과 내구성을 갖는 금속 촉매(예: Ni/CeO2-ZrO2, Ni-Pd/CeO2-ZrO2 등)를 개발하고, 촉매의 구조적 안정성 및 활성 향상에 관한 연구를 수행합니다. 또한, 폐플라스틱(PET), 석유계 잔사유 등 다양한 탄소원으로부터 고비표면적 활성탄을 합성하여, 반도체 공정의 불화수소(HF) 가스 제거, 공기청정기용 유해가스 흡착, 수처리 등 환경 분야에 적용하고 있습니다. 활성탄의 물리·화학적 특성(비표면적, 기공 구조, 표면 개질 등)을 정밀하게 제어함으로써, 특정 오염물질에 대한 선택적 흡착 성능을 극대화하고 있습니다. 이러한 연구는 에너지 효율 향상과 환경 오염 저감이라는 사회적 요구에 부응하며, 친환경적 소재 개발과 자원 순환의 관점에서도 큰 의미를 지닙니다. 연구실은 산업체와의 공동 연구 및 정부 과제 수행을 통해 실용화와 상용화에 적극적으로 기여하고 있습니다.