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배진호 연구실
제주대학교 해양시스템공학과 배진호 교수
Triboelectric Nanogenerator
TENG
MOF
배진호 교수 연구실
기본 정보
연구 분야
프로젝트
논문
구성원

배진호 연구실

제주대학교 해양시스템공학과 배진호 교수

배진호 연구실은 트라이보전기 나노발전기 기반 자체동력 에너지 하베스팅을 중심으로 소재 설계와 계면 공정의 상관관계를 규명합니다. MOF와 MXene의 리간드·층간 구조를 조절해 트라이보전하 생성과 유지 특성을 제어하고, 그래핀 양자점 복합화로 계면 전하 전달을 개선합니다. 또한 폐배터리 유래 전극 재활용, 플라즈마 처리, 산소공공 형성 등 표면 개질 공정으로 결함 구조의 역할을 분석하며, 에너지 저장·수소 관련 시스템으로의 연계를 고려합니다. 해양시스템공학과 연계 관점에서 환경 의존 출력 저감과 현장 적용성을 함께 다룹니다.

Triboelectric NanogeneratorTENGMOFMXeneSurface modification
대표 연구 분야
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트라이보전하 제어 기반 MOF·MXene 복합 전극/층 설계 연구 thumbnail
트라이보전하 제어 기반 MOF·MXene 복합 전극/층 설계 연구
Triboelectric charge control via MOF/MXene composite electrode and layer design research
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연구 성과 추이
표시된 성과는 수집된 데이터 기준으로 산출되며, 일부 차이가 있을 수 있습니다.

5개년 연도별 논문 게재 수

82총합

5개년 연도별 피인용 수

2,067총합
주요 논문
5
논문 전체보기
1
Article
|
·
인용수 28
·
2024
Triboelectric Energy Harvesting from Highly Conjugated Fused Aromatic Ladder Structure Under Extreme Environmental Conditions
Qazi Muhammad Saqib, Ishfaq Ahmad, Abdul Mannan, Javeed Mahmood, Shahid Ameen, Chandrashekhar S. Patil, Muhammad Noman, Jungmin Kim, Mahmut Sait Okyay, Swapnil R. Patil, Youngbin Ko, Hyuk‐Jun Noh, Bryan M. Wong, BongSoo Kim, Jinho Bae, Jong‐Beom Baek
IF 26.8 (2024)
Advanced Materials
5 Hz의 주파수에서. 무엇보다도, 3D-FAL 기반 TENG은 -45–100 °C의 넓은 온도 및 8.3–96.7% RH의 넓은 습도 범위를 포함하는 가혹한 작동 환경에서도 안정적인 출력 성능을 유지하며, 어려운 환경 조건에서 지속 가능한 에너지 생성을 위한 새로운 FAL의 개발을 시사한다. 또한 3D-FAL 기반 TENG은 눈이 오는 환경에서 가상현실에 몰입한 재구성에 관여하는 속도 모니터링 시스템을 위한 유망한 장치임이 입증된다.
https://doi.org/10.1002/adma.202311029
Triboelectric effect
Materials science
Porosity
Energy harvesting
Humidity
Relative humidity
Nanotechnology
Optoelectronics
Composite material
Power (physics)
2
Article
|
·
인용수 14
·
2024
Synergistic integration of graphene quantum dots into metal–organic framework-5 for enhancing triboelectric nanogenerator performance
Chandrashekhar S. Patil, Qazi Muhammad Saqib, Jungmin Kim, Muhammad Noman, Swapnil R. Patil, Yongbin Ko, Mahaveer D. Kurkuri, Jinho Bae
IF 21.8 (2024)
Advanced Composites and Hybrid Materials
https://doi.org/10.1007/s42114-024-00980-w
Triboelectric effect
Nanogenerator
Graphene
Quantum dot
Nanotechnology
Materials science
Metal
Composite material
Metallurgy
3
Article
|
·
인용수 27
·
2024
Novel Intercalation Approach in MXene Using Modified Silica Nanospheres to Enhance the Surface Charge Density for Superior Triboelectric Performance
Mirza Mahmood Baig, Qazi Muhammad Saqib, Muhammad Noman, Muhammad Sheeraz, Aamir Rasheed, Muhammad Yousuf, Eunho Lee, Jungmin Kim, Youngbin Ko, Chandrashekhar S. Patil, Swapnil R. Patil, Hyuntae Ju, Seung Goo Lee, Jinho Bae
IF 19 (2024)
Advanced Functional Materials
본 논문은 트리보전기 나노발전기(triboelectric nanogenerators, TENGs)에서 표면 트리보전기 전하 소산(surface triboelectric charge dissipation)과 MXene 층의 자기 재적층(self‐restacking) 문제를 해결하기 위한 새로운 삽입(intercalation) 접근법을 제안한다. 제안된 전략은 표면 전하의 손실을 방지하고 MXene의 구조적 안정성을 향상시킴으로써 TENG의 성능을 현저히 개선한다. 먼저, 특정 치수의 개질 실리카 나노구(silica nanospheres, MSNs)를 합성한 후 MXene 층 사이에 이들을 삽입한다. 이는 재적층 문제를 해결할 뿐만 아니라 층간 거리를 크게 증가시키고 MXene의 표면적을 증대시킨다. 효과적인 전하 저장 부위로 작용하는 MSNs는 표면 전하 밀도를 유의하게 향상시키는 한편, 높은 유전율(high dielectric permittivity)은 분극(polarization)을 통해 유전율(dielectric constant)을 조절하는 상승적(synergistic) 효과를 유발한다. 궁극적으로, 제안된 MSN-삽입 MXene 기반 TENG은 2 wt.%의 MSN-삽입 MXene 농도에서 우수한 출력 성능(출력 전압 ≈461 V, 출력 전류 ≈19 µA, 최대 피크 전력 밀도 ≈691.2 µW cm −2 )을 나타낸다. 본 연구는 에너지 수확을 위한 TENG에서 트리보음전하성(tribonegative) 및 전하 저장 층의 구조 설계를 위한 새로운 경로를 제시한다.
https://doi.org/10.1002/adfm.202408271
Triboelectric effect
Materials science
Intercalation (chemistry)
Nanotechnology
Charge density
Surface (topology)
Charge (physics)
Surface modification
Nanogenerator
Surface charge
최신 정부 과제
37
과제 전체보기
1
2024년 7월-2031년 4월
|1,811,000,000
그린수소 글로컬 선도연구센터
Ⅰ. 최종목표내용1. [최종목표] 재생에너지 연계 해수전해 기반 그린수소 글로컬 선도연구센터 구축- 국내외 그린수소 기관과 글로컬리제이션(Glocalization)을 통한 단계적 상호협력을 통해 교육(Education), 연구(Research) 그리고 창업(Venture)의 ER&V 플랫폼을 추진하여 융·복합형 R&D 선순환체계를 구축하고, 자립화 및 지역...
그린수소
해수전해
수소 안전 모니터링
재생에너지
해상풍력
2
2022년 7월-2024년 12월
|86,000,000
에너지 수확을 위한 초소형 자체 동력 에너지 저장 시스템 개발
현재 에너지 수학에서는 작고 불규칙한 움직임으로부터 전기 에너지를 얻는 연구에 집중 되고 있다. 그래서 본 연구는 기존 접촉·분리 요건 없이 모든 방향 이동에서 전기에너지를 수학할 수 있도록 마찰전기 나노 발전 소자를 개발할 것이며, 이렇게 제안된 초소형 마찰전기 나노발전 소자는 특히 기존의 차등전극소자뿐만 아니라 단일 전극을 사용하는 소자를 개발하여, 급...
에너지 수학
마찰전기 나노발전기
마찰전기 소재
슈퍼캐패시터
자체동력
에너지 저장 시스템
친환경
3
주관|
2022년 7월-2024년 12월
|48,270,000
에너지 수확을 위한 초소형 자체 동력 에너지 저장 시스템 개발
본 연구 과제는 (1) 초소형 마찰전기 나노발전기, (2) 슈퍼커패시터, (3) 자체 동력 에너지 저장장치의 세 가지 주요 연구로 나눌 수 있으며 아래와 같은 내용으로 연구를 수행 할 것이다. (1) 초소형 마찰전기 나노 발전기 - 랜덤 모션 나노발전을 위한 마찰전기 나노발전 소재의 개발 및 합성 - IR, XRD, UV, FESEM, AFM, 2D/3D/ED-profile과 같은 다양한 스펙트럼 분석 기법을 이용한 새로운 합성 소재의 특성화 - COMSOL Multiple Physics를 이용한 모델링 및 제안된 장치의 제작 (2) 슈퍼커패시터 - 마이크로 스케일에서 슈퍼 캐패시터의 전극, 분리기 및 전해질로서의 신소재 합성 - 스펙트럼 분석 기법을 이용한 신합성 재료 특성화 - 소형 슈퍼 캐패시터의 설계 및 모델링 - 설계된 마이크로 스케일 에너지 저장 장치의 제작 (3) 자가 동력 에너지 스토리지 시스템 - 슈퍼커패시터와 초소형 마찰전기 나노발전기의 통합 및 환경 영향 연구 - 마이크로 스케일 셀프 파워 슈퍼커패시터의 제작 - 감지 및 인체 동작 검출을 위한 능동 센서 및 다양한 응용에 적용
에너지 수학
마찰전기 나노발전기
마찰전기 소재
슈퍼캐패시터
자체동력
에너지 저장 시스템
친환경
초소형
최신 특허
특허 전체보기
상태출원연도과제명출원번호상세정보
거절2022뱀 껍질을 사용한 전자 장치1020220183956
등록2022입자 마찰전기 나노발전장치 및 이를 구비한 웨어러블 전자 장치1020220097646
취하2022수소가스 누출 모니터링 시스템1020220013495
전체 특허

뱀 껍질을 사용한 전자 장치

상태
거절
출원연도
2022
출원번호
1020220183956

입자 마찰전기 나노발전장치 및 이를 구비한 웨어러블 전자 장치

상태
등록
출원연도
2022
출원번호
1020220097646

수소가스 누출 모니터링 시스템

상태
취하
출원연도
2022
출원번호
1020220013495

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