강기석 교수 연구실
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대체 배터리 화학의 반응 매개·계면 안정성: 유기 전지·리튬 금속·리튬-산소

Interfacial Stability and Reaction Mediation in Alternative Battery Chemistry: Organic, Lithium Metal, and Lithium–Oxygen

연구 내용

유기 라디칼 배터리와 리튬-산소 반응에서 성능을 좌우하는 반응 매개체 및 계면 요인을 정리하고, 리튬 금속 음극의 증착·SEI 안정성 관점을 통합하는 연구

대체 에너지 저장 화학에서 성능을 결정하는 반응 매개와 계면 안정성 메커니즘을 분석합니다. 유기 라디칼 기반 충·방전에서는 친환경성 관점에서 전지 구성과 재충전 가능성을 정리하고, 유기 소재의 전기화학적 거동을 해석합니다. lithium–oxygen battery에서는 oxygen reduction reaction에서 redox mediator의 입체 효과와 비균일 전자 전달 kinetics가 성능에 미치는 영향을 지배 관점에서 정리합니다. 또한 metal anode 분야에서는 monovalent와 multivalent 금속 음극의 전해질 및 SEI 형성 특성을 비교하여, 금속 증착의 균일성과 계면 안정성을 확보하는 설계 방향을 제시합니다. 관련 특허는 리튬 금속 음극의 보호층 및 계면 조성 제어에 초점을 둡니다.

관련 연구 성과

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연구 흐름

2022년에는 유기 전지의 재충전 가능성을 포함한 친환경 배터리 관점을 문헌 기반으로 정리했습니다. 2023년에는 lithium–oxygen에서 redox mediator가 산소 환원 반응 kinetics를 어떻게 지배하는지 해석하여 반응 매개체 설계 논리를 강화했습니다. 2025년에는 monovalent와 multivalent metal anode의 증착·SEI 안정성 차이를 비교하는 리뷰 연구로 계면 안정성 프레임을 통합했으며, 동시에 리튬 금속 음극 보호층 관련 특허를 통해 계면 안정성 확보 접근을 구체화했습니다.

활용 가능성

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

  • 유기 라디칼 기반 충·방전 소재 설계
  • 리튬-산소 산소환원 반응 촉진용 매개체 스크리닝
  • 입체 효과 기반 반응 경로 최적화
  • 금속 음극 증착 균일도 확보 전략
  • SEI 안정화용 음극 보호층 설계
  • 전해질-계면 화학 조성 가이드
  • 대체 금속 음극 성능 비교 체계
  • 산소계 전지 운용 조건 도출
  • 친환경 배터리 소재 평가 로드맵
  • 계면 열화 억제용 전극 설계

관련 논문

구분

제목

1

Organic batteries for a greener rechargeable world

2

The contrast between monovalent and multivalent metal battery anodes

3

Redox mediators for oxygen reduction reactions in lithium–oxygen batteries: governing kinetics and its implications

관련 특허

구분

제목

1

리튬금속전지용 음극, 이를 포함하는 리튬금속전지, 및 리튬금속전지용 음극 제조방법

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