이상영 연구실

본 연구는 수분에 민감한 Mg 금속 전극의 문제를 해결하기 위해 트리메틸 포스페이트 처리를 통한 수분 허용 Mg 전극을 개발합니다. 이 방법은 표면에 이차메틸마그네슘을 포함한 보호층을 형성하여 전해질의 수분을 즉시 제거하고, 습한 환경에서도 효율적인 Mg 도금-박리를 가능하게 합니다. 이는 Mg 배터리의 제조 비용을 절감하고 상용화를 촉진하는 실용적인 전략을 제시합니다.

본 연구는 전고체 Li 금속 배터리의 실용화를 위해 고압 조립 과정에서 황화물 고체 전해질 막의 기계적 열화 문제를 규명하고, 니트릴 부타디엔 고무 바인더와의 화학적 상호작용을 개선하는 후처리 전략을 제시합니다. 이를 통해 450 MPa 등정압 조건에서도 기계적 강도와 Li 금속 호환성을 향상시켰으며, LiNi₀.₇₀Co₀.₁₅Mn||Li 전지는 3 MPa에서 60°C 400사이클 안정성과 30°C 신뢰성 있는 작동을 달성합니다.

리튬 금속 음극은 차세대 배터리의 필수 요소이지만, 방전 시작형 리튬 금속 배터리는 불균일한 리튬 박리, 핏 형성, 조기 보호 실패 등의 계면 문제에 직면합니다. 본 논문은 박리 조건에서의 SEI 형성 메커니즘, 핏 핵생성에서 음극 표면의 역할, 그리고 핏 억제를 위한 결정질 구조 및 스캐폴딩 전략을 분석하며, 진화하는 계면에 적응하고 자가 복구 가능한 보호층을 제안합니다.

본 연구는 재생에너지의 간헐성으로 인한 동적 부하 조건에서 양성자교환막 수전해(PEMWE) 시스템의 내구성을 향상시키기 위해 사전팽윤된 PEM을 적용한 촉매코팅기판(CCS) 막-전극 조립체를 개발했습니다. 습건 사이클링에 의한 PEM의 반복적 팽윤-수축을 완화하기 위한 설계입니다. 사전팽윤 CCS MEA는 1.5 A/cm²에서 158 μV/h의 현저히 낮은 열화율을 나타냈으며, 이는 건조 CCS MEA(196 μV/h)와 기존 CCM(1770 μV/h)보다 우수합니다.

리그노셀룰로오스 필름(LCF)은 10-100 μm 두께의 얇고 연속적인 시트로, 유연성, 기능성, 비용 효율성, 친환경성을 갖춘 소재입니다. 본 리뷰는 셀룰로오스 유도체 필름, 재생 셀룰로오스 필름, 나노셀룰로오스 필름, 헤미셀룰로오스 필름, 리그닌 기반 필름, 전체 리그노셀룰로오스 바이오매스 필름 등 모든 유형의 LCF에 대해 제조 전략, 기능화 방법, 포장, 유연 전자기기, 에너지 저장 및 수확, 센싱, 수처리, 농업 등 광범위한 응용 분야를 포괄적으로 다룹니다.