탄소계 구조체·그래핀 기반 전극/분리막과 하드카본 음극, 구조전지 통합을 위한 전극 아키텍처 제조 연구

Carbon-based electrode/separator architectures using graphene/carbons and hard-carbon anodes for structural energy storage integration

연구 내용

산화 그래핀·하드카본·CNT 기반 탄소 구조체를 제조하여 전극 전도성과 계면 특성을 확보하고 구조전지 적용을 위한 통합형 전극을 구현하는 연구

본 분야는 탄소계 소재를 전극과 분리막 공정에 결합해 이온·전자 전달과 구조적 안정성을 동시에 확보하는 연구를 수행합니다. 정전분사 기반 양극 활물질 복합체 제조로 탄소 도전재의 분산과 전도 경로를 형성하고, 산화 그래핀-나노 세라믹 복합체 코팅 분리막으로 계면 저항과 차단 특성을 조절합니다. 또한 라멜라 구조 산화 그래핀-탄소 구조체를 설계해 나트륨 증착 시 전류 분포를 완화합니다. 한편 CNT 네트워크를 형성한 섬유 강화 석영 직물 전극을 이용해 구조전지 플랫폼의 전극 일체화를 추진하며, 하드카본 결정구조 설계를 통해 나트륨 이차전지 음극의 수명과 저장용량을 동시에 목표로 합니다.

관련 프로젝트

4건

연구 흐름

초기에는 산화 그래핀과 나노 세라믹을 조합한 분리막 코팅, 정전분사 기반 양극 복합체 제조로 탄소-세라믹 계면의 전기적 특성을 확보하는 흐름을 구축했습니다. 이후 라멜라 구조 탄소 구조체로 나트륨 증착 거동을 조절하는 설계로 확장했습니다. 동시에 CNT 네트워크가 형성된 섬유 강화 전극과 구조전지 패널 단위 적용을 통해 전기적 기능과 기계적 하중 지지 기능을 동시에 갖는 에너지 저장 구조를 검증했습니다. 최근에는 하드카본의 결정구조 설계를 통해 고용량/장수명 음극 소재의 성능 변수를 정리하는 연구를 병행하고 있습니다.

활용 가능성

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

CNT 네트워크 전극
그래핀-세라믹 코팅 분리막
정전분사형 양극 복합체
라멜라 구조 탄소 전극
하드카본 결정구조 설계
구조전지 패널 통합 전극
섬유 강화 전극의 하중 지지
전극-전해질 계면 저항 저감
나트륨 증착 균일화 소재
경량·고기능 에너지 저장 구조