서울대학교 일반대학원 재료공학부 지원 학업계획서 연구 설계 및 목표

서울대학교 일반대학원 재료공학부 지원 학업계획서 연구 설계 및 목표

1. 연구 분야 및 목표 설정

저는 서울대학교 재료공학부에서 차세대 에너지 저장 시스템에 필수적인 고성능 리튬이온전지 음극재 개발에 집중하고자 합니다. 특히, 실리콘 기반 음극재의 낮은 사이클 수명과 부피 변화 문제를 해결하는 데 몰두할 계획입니다. 기존의 실리콘 음극재는 높은 이론용량을 가지지만, 충방전 과정에서 발생하는 큰 부피 변화로 인해 전극의 구조적 안정성이 떨어지고 수명이 단축되는 문제점을 가지고 있습니다. 이러한 문제를 해결하기 위해 나노 구조 제어, 표면 코팅, 그리고 새로운 바인더 소재 개발 등 다양한 접근 방식을 통합하여 고성능, 장수명 실리콘 음극재를 개발하는 것을 목표로 합니다. 석사과정 동안 수행했던 실리콘-탄소 복합체 음극재 연구를 바탕으로, 본 연구에서는 실리콘 나노와이어와 그래핀의 복합체를 이용하여 전기화학적 특성을 극대화하고 부피 팽창을 최소화하는 새로운 음극재를 제작하고자 합니다. 구체적으로는, 그래핀의 우수한 전기전도도와 기계적 강도를 활용하여 실리콘 나노와이어의 전기적 접촉을 향상시키고 부피 변화로…