초록 ▼

□ 연구개요
새로운 나노공정 설계를 통한 원자수준 전이금속 및 제어 성장된 나노구조 혼성체를 구현하고, 이를 통한 초고용량 에너지 저장 및 초고효율 에너지 변환이 가능한 핵심 소재를 개발한다. 아울러 원자수준 에너지 저장/변환 메커니즘을 규명하여 실용화에 적합한 핵심기술을 확보한다.
1. 새로운 나노공정 개발 및 이를 이용한 제어 성장된 나노구조를 가지는 소재 개발
2. 제어 성장된 나노구조를 가지는 핵심 소재를 이용한 에너지 저장/변환 특성 평가

□ 연구 목표대비 연구결과
1. 새로운 나노공정 개

□ 연구개요
새로운 나노공정 설계를 통한 원자수준 전이금속 및 제어 성장된 나노구조 혼성체를 구현하고, 이를 통한 초고용량 에너지 저장 및 초고효율 에너지 변환이 가능한 핵심 소재를 개발한다. 아울러 원자수준 에너지 저장/변환 메커니즘을 규명하여 실용화에 적합한 핵심기술을 확보한다.
1. 새로운 나노공정 개발 및 이를 이용한 제어 성장된 나노구조를 가지는 소재 개발
2. 제어 성장된 나노구조를 가지는 핵심 소재를 이용한 에너지 저장/변환 특성 평가

□ 연구 목표대비 연구결과
1. 새로운 나노공정 개발 및 이를 이용한 제어 성장된 나노구조를 가지는 소재 개발
- 고용량 분자 수준 음극 소재 개발
- 원자수준 나노입자/그래핀 복합체 개발
- 원자수준 금속 활물질-질소화 탄소나노튜브 개발
- 나노 기공 내부 금속 클러스터가 삽입된 중공 구조 금속유기골격체 개발
2. 제어 성장된 나노구조를 가지는 핵심 소재를 이용한 에너지 저장/변환 특성 평가
- 고성능·고안정성 하이브리드 에너지 저장 소자 구현 (80 Wh/kg, 충방전 사이클 ~ 100,000번)
- 고용량·고출력 하이브리드 에너지 저장 소자 구현 (274 Wh/kg, 22,000 W/kg)
- 부피법을 이용한 수소 저장 특성 분석 (RT, 50 bar, 약 3 wt.%)

□ 연구개발결과의 중요성
1. 새로운 나노공정 개발 및 이를 이용한 제어 성장된 나노구조를 가지는 소재 개발
- 고용량 분자 수준 음극 소재 개발
- 원자수준 나노입자/그래핀 복합체 개발
- 원자수준 금속 활물질-질소화 탄소나노튜브 개발
- 나노 기공 내부 금속 클러스터가 삽입된 중공 구조 금속유기골격체 개발
2. 제어 성장된 나노구조를 가지는 핵심 소재를 이용한 에너지 저장/변환 특성 평가
- 고성능·고안정성 하이브리드 에너지 저장 소자 구현 (80 Wh/kg, 충방전 사이클 ~ 100,000번)
- 고용량·고출력 하이브리드 에너지 저장 소자 구현 (274 Wh/kg, 22,000 W/kg)
- 부피법을 이용한 수소 저장 특성 분석 (RT, 50 bar, 약 3 wt.%)

(출처 : 요약문 2p)

목차 Contents

• 표지 ... 1
• 연구결과 요약문 ... 2
• 목차 ... 3
• 1. 연구개발과제의 개요 ... 4
• 2. 연구수행내용 및 연구결과 ... 5
• (1) 나노기공이 형성된 금속 활물질-1차원 탄소나노구조체 혼성 물질 개발 ... 5
• (2) 질소 담지된 제어된 나노기공을 갖는 금속유기골격체 개발 ... 6
• (3) 원자수준 전이금속이 적층된 나노구조의 에너지 저장 능력 분석 ... 7
• (4) 기능성 금속유기골격체와 적층구조 (원자수준 전이금속/나노구조복합체) 제조 공정조건 확보 ... 9
• (5) 금속유기골격체와 적층구조 기반 에너지 변환 완전셀 제조 및 에너지 변환 능력 분석 ... 10
• 3. 연구개발결과의 중요성 ... 11
• 4. 참고문헌 ... 11
• 5. 연구성과 ... 13
• 대표적 연구실적 ... 25
• 끝페이지 ... 35