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손일 연구실
연세대학교 신소재공학과
손일 교수
기본 정보
연구 분야
프로젝트
논문
구성원

손일 연구실

연세대학교 신소재공학과 손일 교수

손일 연구실은 제철·제련공학을 기반으로 연속주조용 몰드 플럭스와 고온 슬래그의 구조·물성 연구, 수소환원 제철과 CO2 활용을 포함한 탄소중립 철강공정, 사용후 리튬이온전지 재활용과 유가금속 회수, 그리고 설명가능 AI를 활용한 고온 용융체 물성 예측까지 아우르며 지속가능한 소재·공정 기술을 개발하는 신소재공학 연구실이다.

대표 연구 분야
연구 영역 전체보기
탄소중립 제철 및 수소환원 공정 thumbnail
탄소중립 제철 및 수소환원 공정
연구 성과 추이
표시된 성과는 수집된 데이터 기준으로 산출되며, 일부 차이가 있을 수 있습니다.

5개년 연도별 논문 게재 수

45총합

5개년 연도별 피인용 수

897총합
주요 논문
3
논문 전체보기
1
article
|
bronze
·
인용수 2
·
2023
Solid‐State Reaction Heterogeneity During Calcination of Lithium‐Ion Battery Cathode (Adv. Mater. 10/2023)
Sugeun Jo, Jeongwoo Han, Sungjae Seo, Oh‐Sung Kwon, Subin Choi, Jin Zhang, Hyejeong Hyun, Juhyun Oh, Juwon Kim, Jinkyu Chung, Hwiho Kim, Jian Wang, Junho Bae, Junyeob Moon, Yoon‐Cheol Park, Moon‐Hi Hong, Miyoung Kim, Yijin Liu, Il Sohn, Keeyoung Jung, Jongwoo Lim
IF 26.8
Advanced Materials
Cathode Calcination In article number 2207076, Sugeun Jo, Keeyoung Jung, Jongwoo Lim, and co-workers show how solid-state reaction heterogeneity affects the high-temperature calcination of Li-ion battery particles. Various parallel and serial combinations of the thermal (an)aerobic decomposition and Li2–O insertion/diffusion are chemically imaged during the calcination reaction. The cover image features the calcination intermediates that facilitate the surface Li2–O incorporation, which is impeded by the anaerobically decomposed phase in the particle core.
https://doi.org/10.1002/adma.202370067
Calcination
Materials science
Thermal decomposition
Cathode
Chemical engineering
Ion
Lithium (medication)
Battery (electricity)
Diffusion
Decomposition
2
article
|
인용수 68
·
2022
Critical challenges facing low carbon steelmaking technology using hydrogen direct reduced iron
Wan‐Ho Kim, Il Sohn
IF 35.4
Joule
https://doi.org/10.1016/j.joule.2022.08.010
Steelmaking
Carbon fibers
Download
Hydrogen
Metallurgy
Materials science
Engineering
Computer science
Chemistry
Composite material
3
article
|
인용수 61
·
2022
Solid‐State Reaction Heterogeneity During Calcination of Lithium‐Ion Battery Cathode
Sugeun Jo, Jeongwoo Han, Sungjae Seo, Oh‐Sung Kwon, Subin Choi, Jin Zhang, Hyejeong Hyun, Juhyun Oh, Juwon Kim, Jinkyu Chung, Hwiho Kim, Jian Wang, Junho Bae, Junyeob Moon, Yoon‐Cheol Park, Moon‐Hi Hong, Miyoung Kim, Yijin Liu, Il Sohn, Keeyoung Jung, Jongwoo Lim
IF 26.8
Advanced Materials
During solid-state calcination, with increasing temperature, materials undergo complex phase transitions with heterogeneous solid-state reactions and mass transport. Precise control of the calcination chemistry is therefore crucial for synthesizing state-of-the-art Ni-rich layered oxides (LiNi<sub>1-x-y</sub> Co<sub>x</sub> Mn<sub>y</sub> O<sub>2</sub> , NRNCM) as cathode materials for lithium-ion batteries. Although the battery performance depends on the chemical heterogeneity during NRNCM calcination, it has not yet been elucidated. Herein, through synchrotron-based X-ray, mass spectrometry microscopy, and structural analyses, it is revealed that the temperature-dependent reaction kinetics, the diffusivity of solid-state lithium sources, and the ambient oxygen control the local chemical compositions of the reaction intermediates within a calcined particle. Additionally, it is found that the variations in the reducing power of the transition metals (i.e., Ni, Co, and Mn) determine the local structures at the nanoscale. The investigation of the reaction mechanism via imaging analysis provides valuable information for tuning the calcination chemistry and developing high-energy/power density lithium-ion batteries.
https://doi.org/10.1002/adma.202207076
Calcination
Materials science
Lithium (medication)
Cathode
Chemical engineering
Ion
Chemical reaction
Chemical state
Solid-state chemistry
Reaction mechanism
정부 과제
20
과제 전체보기
1
주관|
2022년 2월-2027년 2월
|404,045,000
탄소 중립 미래 제철 기술의 실현을 위한 CO2 활용 및 침질의 열역학적 및 속도론적 기초연구
본 연구진은 전로 공정에 사용되는 용선에 탄소가 포화되어 있는 점에 착안하여, 기존에 순수한 산소를 불어주었던 것에 이산화탄소와 수증기를 혼합하여 탄소 및 기타 불순물을 제거하는 공정을 모사 및 그에 대한 열역학적 및 속도론적 기초 연구를 진행한다. Boudouard 반응은 800°C 이상에서 탄소와 이산화탄소가 반응하여 일산화탄소를 생성하는 반응(CO2+C ⇄ 2CO)이다. 전로 공정은 약 1,600°C의 높은 온도에서 정련이 진행되기 때문에 Boudouard 반응이 일어날 수 있는 충분한 온도이기 때문에, 용선에 포함된 탄소와 외부에서 주입되는 이산화탄소가 반응하여 일산화탄소가 되면서 용선 밖으로 배출되는 것이 본 연구를 통하여 진행될 공정의 방안이다. 이 반응식을 통하여, 기존에 이산화탄소를 생성하기만 했던 공정에서 이산화탄소를 대신하여 일산화탄소를 배출하고 기존보다 이산화탄소를 적게 배출할 것으로 기대된다. 또한 본 공정에서 발생되는 일산화탄소는 철광석을 환원시키는데 활용될 수도 있다.
수소 환원 제철 공정
탄소 중립
전로 공정
전기로 공정
침질
개재물
2
2022년 2월-2027년 2월
|404,045,000
탄소 중립 미래 제철 기술의 실현을 위한 CO2 활용 및 침질의 열역학적 및 속도론적 기초연구
본 연구는 2050년까지 탄소중립을 달성하기 위해서, 철강 공정에서 발생하는 이산화탄소를 재활용하여 전로 공정에서 용선에 존재하는 C, Si, Mn, P, S 등의 불순물을 제거하는 새로운 방안을 제시하여 전체 철강공정에서 발생하는 이산화탄소 배출량을 감소시키고, 수소 환원 제철 공정으로 대체가 되면서 용강 내 용존 질소 및 질화물 생성으로 인한 개재물 문...
수소 환원 제철 공정
탄소 중립
전로 공정
전기로 공정
침질
3
2022년 2월-2027년 2월
|363,641,000
탄소 중립 미래 제철 기술의 실현을 위한 CO2 활용 및 침질의 열역학적 및 속도론적 기초연구
본 연구는 2050년까지 탄소중립을 달성하기 위해서, 철강 공정에서 발생하는 이산화탄소를 재활용하여 전로 공정에서 용선에 존재하는 C, Si, Mn, P, S 등의 불순물을 제거하는 새로운 방안을 제시하여 전체 철강공정에서 발생하는 이산화탄소 배출량을 감소시키고, 수소 환원 제철 공정으로 대체가 되면서 용강 내 용존 질소 및 질화물 생성으로 인한 개재물 문...
수소 환원 제철 공정
탄소 중립
전로 공정
전기로 공정
침질
개재물
최신 특허
특허 전체보기
상태출원연도과제명출원번호상세정보
등록2023배출가스의 순환을 통한 용철의 정련 방법1020230067332
등록2023수소환원 DRI를 활용한 용철의 정련 방법1020230066586
거절2021회전점도계를 이용한 점도측정방법1020210170605
전체 특허

배출가스의 순환을 통한 용철의 정련 방법

상태
등록
출원연도
2023
출원번호
1020230067332

수소환원 DRI를 활용한 용철의 정련 방법

상태
등록
출원연도
2023
출원번호
1020230066586

회전점도계를 이용한 점도측정방법

상태
거절
출원연도
2021
출원번호
1020210170605