결함·표면 개질 전극 기반 트라이보-전기화학 연계 에너지 시스템 연구

Defect and surface-modified electrodes for integrated triboelectric–electrochemical energy systems research

연구 내용

플라즈마 처리와 산소공공 형성, 폐배터리 유래 전극 재활용을 통해 트라이보 발전과 전기화학 기능을 결합하고 에너지 저장·수소 연계로 확장하는 연구

트라이보전기 나노발전기 성능을 전극 표면의 결함과 화학적 상태 관점에서 접근합니다. 폐 알칼리 배터리에서 유래한 재활용 전극을 열처리 조건에 따라 재구성하고, 표면 형태와 활성점 분포가 출력에 미치는 영향을 평가합니다. 또한 커피 유래 탄소에 대해 플라즈마 보조 표면 개질을 수행하여 산소공공을 형성하고, 트라이보 에너지 수확과 함께 전기화학적 물 분해 반응에서의 촉매 성능을 연계합니다. 추가로 e-material 기반의 복합 전자 기술 관점에서 에너지 저장 기능과의 결합 가능성을 검토하여 시스템 수준의 활용성을 강화합니다.

관련 프로젝트

4건

연구 흐름

초기에는 트라이보전기 발전에 필요한 전극을 폐배터리 자원으로부터 재활용하기 위한 열처리 및 표면 형태 제어 연구를 수행했습니다. 이후에는 플라즈마 기반 개질로 산소공공을 도입해 결함 구조가 트라이보 출력과 전기화학 반응을 동시에 좌우하는지 검증하는 방향으로 확장했습니다. 2023~2025 구간에서는 트라이보-저장-신호 처리를 연결하는 e-material 개념을 포함해 복합 기능 구현의 설계 관점을 정리했습니다. 최근에는 에너지 하베스팅과 수소 관련 연구 축을 함께 고려하여 적용 범위를 넓히고 있습니다.

활용 가능성

활용 가능성은 알앤디써클 특화 AI 에이전트가 생성한 내용으로, 실제 연구 가능 여부는 연구실과의 논의가 필요합니다.

재활용 전극 기반 TENG
산소공공 도입형 결함 촉매
트라이보-전기화학 복합 소자
에너지 저장 연계형 자가동력 시스템
폐자원 기반 에너지 하베스팅
표면 결함 제어 공정
소형 전원 모듈
물 분해 연계 전극 플랫폼
수소 안전 모니터링 전원
해상 재난·환경 모니터링 기기용 전원