급속히 확산 중인 전기자동차, 스마트 그리드 등 미래 에너지 인프라에 필수적인 고에너지 밀도·고효율 배터리를 구현하기 위해, 리튬·나트륨 이온 배터리, 전고체·리튬–황·리튬–공기 배터리 등 다양한 차세대 이차전지 관련 핵심 소재 개발을 수행합니다. 양극·음극·분리막뿐 아니라 전고체 전해질·기능성 바인더 첨가 등을 통해 기존 시스템의 기술적 한계를 돌파하는 것을 목표로 하며, 나노 구조 공정 기술을 결합하여 전지 성능과 안정성을 동시에 향상시키고 있습니다. 연구실 구성원은 합성→분석→모듈화 공정까지 전 주기 연구를 수행하며, 상용화 기반 구축을 위한 산업 협력과 기술 이전도 병행하고 있습니다.

수소 경제 실현을 위한 친환경 수전해 수소생산 기술 및 수소연료전지용 촉매 개발을 통해, 비귀금속 기반 전극 소재 시스템을 구축합니다. 또한 리튬–공기, 리튬–황 전지와 더불어 산소환원·발생반응의 효율을 높이기 위한 전기화학 촉매 공정기술을 연구합니다. 최근 관련 연구에서는 Co-도핑 NiO 기반 촉매의 스핀 선택성 효과 등을 이용해 내구성과 활성도를 동시에 높이는 전략을 제안하는 등, 촉매 과학과 나노기술을 융합한 에너지 전환 시스템 원천 설계를 선도하고 있습니다.

에너지 분야를 넘어서 환경공학적 응용을 포함해 수처리, 중금속 흡착, 유리 재생 등에 활용 가능한 고기능성 나노·바이오 소재 연구도 활발히 진행하고 있습니다. 특히 나노 기반 수전해 전극을 통한 폐수 처리 기술, 중금속 흡착성 고분자 및 하이브리드 복합체 개발 등에 중점을 두며, 나노기술 기반 소재 설계를 통해 환경오염 문제 해결에 기여하고 있습니다. 이를 통해 에너지와 환경을 통합하는 소재 솔루션을 제시하며, 지속 가능한 기술 전환 기반을 마련하고 있습니다.