연구실
차세대 전기화학 연구실
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차세대 전기화학 연구실 Advanced Electrochemical Technology Laboratory |
지도교수 | 김한수 (Hansu Kim, Ph.D.) |
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| Hompage | http://hkim.hanyang.ac.kr/aetl/main/ | |
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본 연구실은 전기화학을 기반으로 한 에너지 저장소재에 대한 연구를 진행 중에 있다. 크게 차세대 리튬 이차 전지용 고용량 음극 재료 설계 및 합성과 무기 전해액을 기반으로 한 이차전지 연구를 진행 중이다. 차세대 리튬 이차 전지 분야는 이미 상용화된 탄소계 음극 재료의 이론적 한계를 극복하고자 Si, Sn 등의 리튬과 합금화가 가능한 재료와 고용량의 리튬 저장이 가능한 전이금속 산화물에 관한 연구가 진행 중이다. 최근에는 합금화 반응 및 전이금속 산화물의 리튬 이온 저장에 의한 부피 변화 및 응력 발생을 최소화하기 위해 Si/SiOx, Si/Carbon composite에 대한 연구를 수행 중에 있다. 또한, 차세대 리튬 이차전지용 고용량 음극 재료로써 탄소계 음극 재료보다 더 높은 이론 용량을 가지며 redox potential이 낮은 장점을 가지고 있는 리튬 금속 계열의 음극재료 개발을 수행 중에 있다. 이차전지에 적용되는 유기계 전해액의 발화 문제와 전도성 문제를 극복하고자 무기 전해액 기반의 이차전지에 대한 연구 역시 수행하고 있다. SO2를 이용한 무기 전해액 기반의 이차전지는 발화가 일어나지 않고, 높은 전도성을 가지며 저온 구동이 가능한 특징을 가지고 있어 이차전지에서의 새로운 연구방향을 제시할 것으로 생각된다. 본 연구실은 또 나노소재 개발을 통해 리튬 이차전지내에서 리튬 이온의 나노소재에서의 거동에 대한 연구도 진행하고 있다. 나노 크기의 소재들은 일반적인 크기의 소재들에 비해 다른 물리, 화학적 특성을 가지고 있기 때문에 반응 거동 또한 다를 것으로 예상된다. Advanced electrochemical technology lab (AETL) has studied in electrochemical system and rechargeable battery since 2011. In AETL all members impassionedly discover new materials for electrode and new kind of electrochemical system. In present, we focus on "Anode materials for Rechargeable battery", and "Inorganic electrolyte-based Rechargeable battery". AETL develops high capacity and stable Si based nanostructured material as an anode material for LIB to substitute present graphite because Si has 10 times higher theoretical capacity than that of graphite. However, Si has huge volume expansion during cycling and it is critical point to be treated for commercial usage. To reduce the volume expansion and secure its stable cycle performance, we focus on the developing of Si/SiOx, Si/Carbon composite, and simple route to synthesize them. In addition, lithium metal-based anode material which has higher theoretical capacity and lower redox potential than those of graphite-based anode material is also being developed. And we have revisited the possibility of SO2-based inorganic liquid electrolyte. This electrolyte has many attractive features such as non-flammability, high ionic conductivity, and low-temperature operation. By applying these advantages to the nanostructured carbonaceous materials, the alkali metal (Li, Na, and etc.) anode materials, and various transition metal compounds, we found a new mechanism with excellent electrochemical properties. This research can provide a route for further research direction to explore a variety of SO2-based inorganic rechargeable batteries system. We cooperate with research teams of universities and companies worldwide, to achieve higher and detailed goals of research within extended range of intellectual partnership |
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<주요 연구 분야>
- 전기화학을 기반으로 한 에너지 저장소재 |
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