1. Nanoporous materials design
Ongoing project
: Polymer directed assembly and morphogenesis
: Hierarchically macro/mesoporous materials with tunable pore structures and particle morphologies
: Direct hybridization of MOF and polymer for enhancing MOF functions and processibility
저희 연구실에서는 고분자의 자가조립을 이용하여 무기질 나노다공소재의 조성, 나노구조, 매크로구조를 제어하는 소재합성공정 원천기술개발연구를 수행하고 있습니다. 전통적인 탄소와 금속산화물 뿐만 아니라 최근 각광받고 있는 metal-organic framework분야로 연구를 확장하여 다공소재의 기능성, 활용성, 가공성을 극대화하는 연구를 수행하고 있습니다. 제조한 소재는 이차전지 전극재, 분리막, 비균질촉매 담체, 흡착제 등 다양한 응용분야로 활용됩니다.
2. Li, Na, K ion batteries & hybrid capacitors
Ongoing project
: Hard carbon anode materials for Na/K-ion batteries
: Surface modified graphite anode for fast charging Li-ion batteries
: Binders for silicon anode materials for LIBs (with Prof. Tae Soup Shim at Ajou)
저희 연구실에서는 이차전지 전극재 및 바인더 연구를 수행하고 있습니다. 차세대 저가 보급형 배터리로 소듐이온배터리, 포타슘이온배터리 음극재 및 완전지 시스템 개발 연구에 주력하고 있습니다. 또한 기존 리튬이온배터리용 흑연의 율속특성 개선 연구, 고용량 실리콘 음극재 안정화를 위한 바인더 연구를 병행하고 있습니다.
3. Lithium recovery via electrochemical membrane separation
Ongoing project
: Development of Li+ selective membrane (graphene oxide and metal-organic frameworks)
: Continuous electrodialysis with redox couple (Redox ED) with Prof. Choonsoo Kim at Kongju Uni.
리튬은 이차전지를 포함한 전동화(electrification)에 핵심적인 역할을 하는 전략 자원입니다. 또한 2030년 이후 폐배터리의 배출이 폭발적으로 증가하여 다양한 환경/경제적 문제를 일으킬 것이라 예상됩니다. 최근 친환경적이고 지속가능한 리튬 추출/회수 방법으로 전기화학적 막 분리기술(elechemical membrane separation)이 주목 받고 있습니다. 저희 연구실에서는 막 분리에 핵심적인 역할을 하는 리튬이온 분리막을 개발하는 연구를 수행하고 있습니다.
4. Solid CO2 adsorbents
Ongoing project
: Development of solid CO2 adsorbents for onboard mobile carbon capture (heavy-duty vehicle)
: Solid adsorbent for removal of organic pollutant
상용차 (5톤이상 대형화물트럭, 특장차) 운전을 위해서는 고출력/고에너지밀도를 갖는 내연기관의 사용이 필수적이므로, 운송 분야는 전동화가 불가능한 Sector로 남아있습니다. 이는 상용차의 에너지 요구 사항을 충족하기 위해서 크고 무거운 배터리 팩을 설치해야 하므로 차량 중량이 증가하고 차량의 효율성, 성능 및 적재 용량에 부정적인 영향을 미치기 때문입니다. 따라서 2050년 이후에는 운송 분야가 가장 큰 이산화탄소 배출원이 되리라 예상됩니다. 저희 연구진은 상용차에 탑재 가능한 onboard mobile carbon capture 시스템 개발 컨소시엄에 참여하여, 이산화탄소 흡착제를 개발하는 세부과제를 수행하고 있습니다.