강상관계 단원자촉매 초고효율 에너지소재 연구

2024과학기술정보통신부개인기초연구(과기정통부)
프로젝트 소개
본 과제는 원자 하나하나의 배열과 전자 구조를 정밀하게 조절한 강상관계 단원자 촉매(SC-SAC)를 개발하여 수소 생산과 차세대 전지 등에 활용하는 연구임. 기존 촉매보다 적은 양의 금속으로도 높은 성능과 선택성을 구현하여 에너지 변환·저장 기술의 효율 향상을 목표로 하는 과제임. 연구 목표는 SC-SAC 원천기술, 소재 해석론, AI 기계학습 기반 소재 모델링을 통합한 연구 프로토콜 구축과 고품질 촉매의 구조 제어 방법론 확립임. 핵심 연구 내용은 금속 원자 사이의 상호작용을 제어해 규칙적인 단원자 배열을 형성하고, 전자 스핀 상태·혼성 오비탈·에너지 준위를 조절하는 기술 개발임. 또한 Metal based 2D materials(Metallene), Correlated Metal array with organic frame Supporter를 설계하고, Bonding polarity, Bridging atoms, Atomic arrangement, Topological structures를 활용한 계산과학·전산모사 및 AI 성능 예측 기술을 구축함. 기대 효과는 수전해, 연료전지, 리튬 금속전지 및 금속 공기전지 등 초고효율 에너지 소자 개발과 핵심 소재 공급망 의존도 완화, 기후 위기 대응 및 차세대 에너지 산업 경쟁력 강화임.
강상관계 단원자 촉매초고효율 에너지 소재전자구조 제어나노 전기화학계산과학Strongly correlated single atom catalystHighly efficient energy materialsElectronic structure modulationNano electrochemistryTheoretical calculation
참여형태
주관
사업명
개인기초연구(과기정통부)
부처명
과학기술정보통신부
주관기관명
한양대학
과제 수행연도
2024
과제 수행기간
2023.03.01 ~ 2028.02.29
과제 고유번호
2710046596
연구 개발단계
기초연구
연구비
총연구비
353,532,000 원
정부지원연구개발비
353,532,000 원
위탁연구비
0 원
민간연구비
0 원
주관/협동기관 정보
주관/협동수행기관명연구수행주체지역
주관한양대학대학경기도
과제 기반 국내외 특허0건
출원/등록 기관발명의 명칭출원일자출원국가출원번호등록일자등록번호
과제 기반 SCI(E) 논문0건
논문명학술지명DOI/URL