IL-DOO KIM GROUP(김일두 교수 연구실)은 무기 나노소재의 혁신적 합성과 기능화, 그리고 이를 기반으로 한 초고감도 화학 센서 및 차세대 에너지 저장 소재 개발에 세계적인 경쟁력을 갖춘 연구실입니다. 본 연구실은 전기방사, MOF 기반 합성, 고분자 템플레이팅, 플래시 광열처리 등 다양한 첨단 나노소재 합성 기술을 바탕으로, 나노섬유, 나노튜브, 중공구조, 나노입자 등 다양한 형태의 무기 나노소재를 정밀하게 설계·제조하고 있습니다. 특히, 본 연구실은 금속산화물, 전자세라믹스, 전이금속 칼코게나이드, 고엔트로피 합금, 단일 원자 촉매 등 첨단 소재를 활용하여, 초고감도·고선택성 화학 센서와 고성능 에너지 저장 소재를 개발합니다. 대표적으로, 나노구조체 기반의 가스 센서는 ppb~ppt 수준의 극미량 가스(예: NO2, H2S, VOCs, 포름알데히드 등)를 실시간으로 감지할 수 있으며, 단일 원자 촉매 및 다성분 합금 촉매를 적용하여 기존 센서의 한계를 뛰어넘는 감도와 선택성을 구현하였습니다. 에너지 저장 분야에서는 리튬이온/리튬-공기/리튬-황/아연-공기 등 차세대 이차전지용 전극 소재, 고체전해질, 인공 SEI, 표면코팅 등 다양한 소재 및 계면공학 기술을 개발하고 있습니다. 전기방사 기반의 1차원 나노섬유, 다공성 탄소, 금속산화물-탄소 복합체, 고엔트로피 합금 나노입자, 고분자-무기 복합체 등 혁신적 소재 설계를 통해 고용량·고출력·장수명·고안정성 배터리 구현에 기여하고 있습니다. 이러한 연구 성과는 Nature, Advanced Materials, ACS Nano 등 세계적 저널에 다수 게재되었으며, 국내외 특허, 산학협력, 기술이전 등으로도 활발히 확산되고 있습니다. 또한, 다양한 국제 공동연구, 산학협력 프로젝트, 정부과제 등을 통해 실제 산업화 및 상용화에도 앞장서고 있습니다. IL-DOO KIM GROUP은 무기 나노소재의 혁신적 합성 및 기능화, 초고감도 센서 및 차세대 에너지 소재 개발을 통해 환경·바이오 진단, 스마트 헬스케어, 전기차, 웨어러블 디바이스 등 미래 산업의 핵심 원천기술을 선도하고 있습니다. 앞으로도 본 연구실은 창의적이고 도전적인 연구를 통해 세계적인 연구성과와 산업적 파급효과를 지속적으로 창출할 것입니다.