한규승 연구실
응용화학공학과
한규승
한규승 연구실은 응용화학공학과를 기반으로 고체화학 및 에너지 소재 분야에서 세계적인 연구를 선도하고 있습니다. 본 연구실은 특히 리튬 이차전지용 전극 소재의 합성, 구조 제어, 성능 향상에 중점을 두고 있으며, 다양한 혁신적 합성법을 개발하여 차세대 에너지 저장장치의 핵심 기술을 연구하고 있습니다.
연구실에서는 LiCoO2, LiFePO4, LiMn2O4 등 다양한 리튬 기반 전극 소재의 결정구조, 표면 특성, 나노구조화, 도핑 기술 등을 심도 있게 탐구하고 있습니다. 이를 통해 전지의 용량, 수명, 안전성 등 주요 성능 지표를 극대화하는 데 기여하고 있습니다. 또한, 초임계 수열합성, 공융법, 자가혼합법 등 첨단 합성기술을 적용하여 소재의 균일성과 대량생산 가능성을 높이고 있습니다.
한편, 연구실은 사용 후 리튬 이차전지의 재활용 및 친환경 공정 개발에도 많은 노력을 기울이고 있습니다. 전기화학적 환류법, 공융법 등 다양한 친환경적 재활용 기술을 통해 폐전지로부터 유가 금속을 효율적으로 회수하고, 이를 고품질의 전극 소재로 재생산하는 연구를 수행하고 있습니다. 이러한 연구는 자원 순환 경제 실현과 환경 보호에 크게 기여하고 있습니다.
연구실의 연구 성과는 다수의 국제 학술지 논문, 특허, 학술대회 발표 등으로 이어지고 있으며, 국내외 에너지 소재 및 전지 산업 발전에 중요한 역할을 하고 있습니다. 또한, 산학협력 및 기술이전 등을 통해 연구 결과의 실용화와 산업적 확산에도 적극적으로 참여하고 있습니다.
앞으로도 한규승 연구실은 고체화학 및 에너지 소재 분야에서 혁신적인 연구를 지속적으로 추진하여, 친환경적이고 지속 가능한 에너지 사회 구현에 앞장설 것입니다.
고체화학 기반 리튬 이차전지 소재 개발
본 연구실은 고체화학을 기반으로 한 리튬 이차전지용 소재 개발에 중점을 두고 있습니다. 리튬 이차전지는 현대 사회의 에너지 저장 장치로서 필수적인 역할을 하며, 전기자동차, 휴대용 전자기기, 에너지 저장 시스템 등 다양한 분야에서 활용되고 있습니다. 연구실에서는 리튬 이차전지의 성능을 결정짓는 양극 및 음극 소재의 구조적, 화학적 특성을 심도 있게 분석하고, 새로운 합성법을 개발하여 소재의 효율성과 안정성을 극대화하는 연구를 수행하고 있습니다.
특히, LiCoO2, LiFePO4, LiMn2O4 등 다양한 리튬 기반 전극 소재의 결정구조 제어, 도핑, 나노구조화, 표면 개질 등 다양한 접근법을 통해 전지의 용량, 수명, 안전성 향상을 목표로 하고 있습니다. 초임계 수열합성, 공융법, 자가혼합법 등 혁신적인 합성기술을 적용하여 기존의 한계를 극복하고, 소재의 균일성 및 대량생산 가능성을 높이고 있습니다. 또한, 소재의 전기화학적 특성 평가와 더불어, 실제 전지 셀 제작 및 성능 테스트를 통해 실용화 가능성을 검증하고 있습니다.
이러한 연구는 리튬 이차전지의 고출력화, 고에너지밀도화, 장수명화 등 차세대 에너지 저장장치의 핵심 기술 발전에 기여하고 있습니다. 더불어, 친환경적이고 경제적인 소재 개발을 통해 지속가능한 에너지 사회 구현에 이바지하고자 합니다.
이차전지 소재의 재활용 및 친환경 공정 개발
한규승 연구실은 사용 후 리튬 이차전지의 재활용 및 친환경 공정 개발에도 선도적인 연구를 수행하고 있습니다. 전지 산업의 급속한 성장과 함께 폐전지의 환경오염 문제가 대두되고 있으며, 이에 따라 효율적이고 경제적인 재활용 기술의 필요성이 커지고 있습니다. 연구실에서는 폐리튬이온전지로부터 유가 금속(리튬, 코발트 등)을 회수하고, 이를 고순도의 전극 소재로 재생산하는 기술을 개발하고 있습니다.
특히, 전기화학적 환류법, 공융법, 자가혼합법 등 다양한 친환경적 공정을 적용하여, 기존의 화학적 처리 방식에서 발생하는 환경오염과 에너지 소모를 최소화하고 있습니다. 이러한 공정들은 저온에서 진행되어 에너지 효율이 높고, 유해 부산물의 발생을 억제할 수 있다는 장점이 있습니다. 또한, 회수된 소재의 구조적·화학적 특성을 정밀 분석하여, 재생 소재의 품질을 기존 신소재와 동등하거나 그 이상으로 향상시키는 연구도 병행하고 있습니다.
이와 같은 연구는 자원 순환 경제 실현과 환경 보호에 크게 기여할 뿐만 아니라, 전지 산업의 지속 가능한 성장 기반을 마련하는 데 중요한 역할을 하고 있습니다. 앞으로도 연구실은 친환경적이고 혁신적인 재활용 기술 개발을 통해 사회적·산업적 가치를 창출할 계획입니다.
1
Nonstoichiometric lithium iron phosphate for lithium-ion battery prepared by supercritical hydrothermal synthesis
한규승
Journal of Materials Sciences and Applications, 2023
2
Fabrication of layered crystal structure Li1 xNi1 x yMnxCoyO2 (0.1 ≤ x+y ≤ 0.5) with homogeneous arrangement of Ni3+, Mn4+, and Co3+, as well as its battery performances
한규승
Journal of Materials Sciences and Applications, 2023
3
Improved carrier transport in CIGS solar cells induced by Ag treatment
황지선, 조윤애, 신동엽, 정인영, 박주홍, 윤재호, 조준식, 곽지혜, 한규승, 김기환, 장효식
JOURNAL OF ALLOYS AND COMPOUNDS, 2021
