Research

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 and Hybrid Devices

Ongoing project

• Hard carbon anode materials for Na/K-ion batteries

• Surface modified graphite anode for fast charging Li-ion batteries

• 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 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 (MCC) 시스템 개발 컨소시엄에 참여하여, 이산화탄소 흡착제를 개발하는 세부과제를 수행하고 있습니다.