연세대학교 일반대학원 화학과 석박사통합과정 연구계획서 미래소재 개발 연구 로드맵

1. 연구 분야 및 목표 설정

저는 차세대 에너지 저장 및 변환 시스템에 필수적인 고성능 전극 소재 개발에 매진하고자 합니다. 특히, 최근 각광받는 리튬이온전지, 리튬황전지, 그리고 차세대 전지 기술로 주목받는 고체전해질 기반 전지의 성능 향상에 초점을 맞출 것입니다. 현재 에너지 저장 기술의 한계는 에너지 밀도와 안전성, 수명 사이의 상충관계에 있습니다. 더 높은 에너지 밀도를 달성하려면 전극 소재의 표면적을 극대화하고 전자 전달 효율을 높여야 하지만, 이는 동시에 전지의 안정성을 저해할 수 있으며, 수명 또한 단축시킬 수 있습니다. 저는 이러한 상충 관계를 해결하기 위해 나노 구조 제어, 표면 개질, 그리고 새로운 소재 설계를 통해 고성능 전극 소재를 개발하는 데 집중할 것입니다. 구체적으로, 다양한 나노구조체 합성 기술을 활용하여 표면적을 극대화하고, 기능성 표면 개질을 통해 전자 전달 효율을 높임으로써 전지의 에너지 밀도를 향상시킬 계획입니다. 또한, 계산화학적 시뮬레이션을 활용하여 소재의 전기화학적 특성을 예측하고, 실험적 결과와 비교 분석하여 최적의 소재 설계 방향을 모색할 것입니다. 궁극적으로, …