이창우 교수

전극 열화의 주원인인 금속 용출과 전해질 기생 반응을 제어하기 위한 도핑 및 코팅 기술 개발의 필요성에서 출발한 연구입니다. 질소-도핑 탄소 코팅 양극활물질, 유기성폐기물 유래 금속산화물 코팅재, 나노섬유 표면개질 리튬니켈산화물 등 다양한 표면개질 기술을 개발했으며, Li2NiO2 양극 첨가제 표면에 LiTaO3 코팅층을 형성하여 구조적 안정성을 확보하는 기술을 구축했습니다. 개발된 기술은 전기차(EV) 배터리, 스마트 섬유 및 웨어러블 기기용 전원, 3D 프린팅 기반 섬유형 배터리 등 다양한 응용 분야에 적용되고 있으며, 현재 TRL 4-6 수준의 기술 완성도를 확보하고 있습니다. NiCoSe2 나노구조를 적용한 실험에서는 100 사이클 이후에도 557 mAh/g의 고용량을 안정적으로 유지하는 성과를 확인했으며, 질소-도핑 탄소코팅 양극활물질을 비롯한 관련 등록특허를 다수 보유하고 있습니다.

리튬이차전지를 대체할 나트륨이차전지 상용화를 위해 음극 소재의 부피 팽창 문제와 낮은 이온 전도도를 해결하는 연구를 수행하고 있습니다. 다채널 나노다공성 구조(MRPN)를 설계하여 부피 변화를 완충하는 기술과, N-도핑 탄소쉘로 코팅된 나트륨이차전지용 음극활물질을 개발했으며, 비불소계 고체전해질 및 계면 공정 기술을 함께 확보했습니다. 해당 기술은 대규모 에너지 저장 장치(ESS)와 그리드 스케일 저장 시스템에 적용되는 것을 목표로 하며, 현재 TRL 3-6 수준까지 기술을 고도화했습니다. 다채널 나노다공성 적린 음극을 적용한 실험에서는 100 사이클 이후에도 1814 mAh/g의 높은 방전용량을 달성했으며, 나트륨이차전지용 음극활물질과 관련된 등록특허를 보유하고 있습니다.

아연 기반 에너지저장장치의 상용화를 저해하는 아연 음극의 덴드라이트 형성, 부식, 수소 발생 반응(HER)을 억제하기 위한 연구를 진행하고 있습니다. 숙신산 등 유기 첨가제와 CuO 나노첨가제를 활용한 전해질 개질 기술, 폴리아닐린으로 코팅된 아연 입자 음극재, 수소환원전위가 높은 금속 합금화 기술을 개발했습니다. 이러한 기술은 차세대 대용량 ESS와 안전성이 강조되는 휴대용 기기 전원 등에 적용될 수 있도록 TRL 3-6 수준으로 개발되었습니다. CuO 나노첨가제를 적용한 실험에서는 83.8%의 용량유지율을 확보했으며, 아연공기전지 음극재 및 음극용 합금과 관련된 등록특허를 다수 보유하고 있습니다.