During 4 years of Ph. D course in graduate school of EEWS, I have focused on the development of novel cathode and anode materials with high specific capacities and designed next-generation lithium- and sodium rechargeable batteries with high energy densities utilizing such materials that I have studied. This Ph. D. dissertation can be divided into two categories based on research purposes and motivations: (1) Studies on material syntheses based on sulfur-mediated reactions and their electrochemical reaction mechanisms with lithium and sodium ions and (2) Practical cell designs with high energy density based on sulfur composite cathodes and surface stabilizations of metal anodes utilizing functional separator and an electrolyte additive. To this end, the ultimate goal of follow-up research is to design battery materials and cells whose performance can surpass that of current commercial lithium-ion batteries for the future application fields.
지난 4 년의 박사학위 과정 중, 새로운 고용량 양극 및 음극재료 개발에 대한 연구와 이들을 조합하여 차세대 고 에너지 밀도 리튬 및 소듐 이차전지 설계에 대한 연구를 수행해왔다. 이 박사학위 논문은 연구목적 및 동기 측면에서 크게 두 가지 범주로 구분된다. 첫째, 유황 기반의 화학반응을 이용한 소재 합성과 이들이 리튬 및 소듐 이온과의 전기화학 반응 메커니즘에 대한 연구를 수행하였다. 둘째, 앞서 개발된 유황 양극 복합체와 기능성 분리막 및 전해질 첨가제를 활용하여 금속 음극의 표면 안정화 접근법을 활용하여 고 에너지 밀도의 실제 이차전지 셀을 설계하는 연구를 수행하였다. 끝으로, 본 학위논문의 최종목적은 미래형 이차전지가 요구하는 성능기준에 근접하도록 성능이 개선된 이차전지 재료와 셀을 설계하는 것이다.
