포항공대 신소재공학과 석사과정 학업계획서 입학 지원을 위한 연구 계획

1. 연구 분야 및 목표

저는 차세대 에너지 저장 시스템의 핵심 소재인 고용량 리튬이온전지 음극재 개발에 매진하고 싶습니다. 최근 전기 자동차와 휴대용 전자기기 시장의 급격한 성장과 함께 에너지 저장 기술의 중요성이 날로 높아지고 있고, 특히 고용량 리튬이온전지는 에너지 밀도 향상에 있어 가장 큰 과제 중 하나입니다. 기존의 흑연 음극재는 이론적 용량의 한계에 직면해 있으며, 더 높은 에너지 밀도를 구현하기 위해서는 새로운 음극재의 개발이 필수적입니다. 저는 학부 4년 동안 다양한 소재 합성 및 분석 경험을 쌓았고, 특히 실리콘 기반 음극재의 합성과 특성 분석에 대한 프로젝트를 수행하며 실리콘의 높은 이론 용량에도 불구하고, 부피 팽창으로 인한 수명 저하 문제에 대한 심도있는 이해를 쌓았습니다. 이러한 경험을 바탕으로 저는 실리콘의 부피 팽창 문제를 효과적으로 해결하고, 높은 안정성과 고용량을 동시에 확보할 수 있는 새로운 복합체 음극재를 개발하는 것을 연구 목표로 설정했습니다. 구체적으로는, 다공성 탄소나노튜브와 같은 다양한 지지체 물질을 활용하여 실리콘 나노입자의 응집을 방지하고, 전극의 구조적 안정성을 …