강정구 연구실

본 연구는 물 분해를 위한 최적의 다원소 합금을 찾기 위해 가우스 과정 회귀와 구성 엔트로피 기반 획득 함수를 통합한 AI 프레임워크를 개발합니다. 1,620만 개의 화학 조성을 탐색한 결과, Fe₁₂Co₂₈Ni₃₃Mo₁₇Pd₅Pt₅ 합금이 수소 발생에서 24 mV, 산소 발생에서 204 mV의 초저 과전압을 나타내며 기존 촉매를 능가합니다.

본 연구는 NiFe 코어와 다공성 피리딘 질소 도핑 그래핀 탄소 껍질로 구성된 이중기능 음극(NiFe/NC)을 개발하여 산소 환원 반응(ORR)과 산소 발생 반응(OER)을 동시에 촉진합니다. NiFe/NC 음극을 적용한 아연-공기 전지는 879 Wh kg⁻¹의 에너지 밀도와 1000 사이클 이상의 우수한 안정성을 달성하며, 이는 Pt/C+RuO₂ 기반 전지(844 Wh kg⁻¹, 181 사이클)를 능가합니다.

본 연구는 질소 도핑된 황화구리(N-CuS) 음극을 개발하여 산소 환원/산화 반응을 효율적으로 촉진합니다. N-CuS 음극을 적용한 아연-공기 전지는 788 mAh g⁻¹의 용량과 916.0 Wh kg⁻¹의 에너지 밀도를 달성하여 최첨단 Pt/C+RuO₂ 음극(712.43 mAh g⁻¹, 874 Wh kg⁻¹)을 초과하며, Pt/C+RuO₂ 음극 대비 약 6배 향상된 사이클 안정성을 보입니다.