학력
- Hanyang University, Seoul, Korea (B.S. Materials Science and Engineering)
- Korea Advanced Institute of Science and Technology (KAIST), Daejeon, Korea (M.S. Graduate school of EEWS)
- Seoul National University, Seoul, Korea (Ph.D. Materials Science and Engineering)
경력
- Professor, Battery Engineering, Hanyang University
- Professor, Chemical Engineering, Hanyang University
- Senior Research Scientist, Center for Energy Storage Research, Green City Technology Institute, Korea Institute of Science and Technology (KIST), Seoul, Korea
- Post-doctor, Department of Nano Engineering, University of California (UCSD), San Diego, USA
- Researcher, Research Institute of Advanced Materials (RIAM), Seoul National University, Seoul, Korea
연구성과
무음극 금속 전지 덴드라이트 억제 기술 개발[1]
- 연구팀은 기존 금속 전지의 충·방전 과정에서 금속이 불균일하게 쌓이며 바늘 모양의 덴드라이트가 성장하는 한계를 해결하고자 집전체의 면(결정 방향)을 한 방향으로 정렬하는 방식을 도입함.
- 중에서 구할 수 있는 아연 포일을 열처리해 (002) 면 중심으로 정렬하고 표면 거칠기와 결함을 줄이는 간단한 공정만으로도 효과를 얻을 수 있었음.
- 이번 연구는 저비용 차세대 전지로 주목받는 마그네슘 이차전지에서 실험적으로 검증됐다. 마그네슘 금속 전지는 높은 체적용량과 풍부한 자원, 안전성 등 장점을 갖췄으나 불균일 금속 성장으로 인해 상용화에 어려움이 있었음. 이번 연구는 이 오랜 한계를 극복하며 마그네슘 전지를 리튬이온 전지를 대체할 차세대 상용 전지 후보로 한 단계 끌어올렸다는 평가를 받음.
- 이번 연구는 한국연구재단의 지원을 받아 수행됐으며, 에너지 분야 국제 저명 학술지 『Advanced Energy Materials』 (IF=26.0, JCR 상위 2.5%) 2025년 9월호에 온라인 게재됐으며, 해당 논문 「Facet-Guided in-Plane Metal Plating via Accelerated Surface Diffusion in Mg Metal Batteries」에는 한양대 류희승 연구원이 제1저자로, 한양대 임희대 교수와 강원대 임형규 교수가 교신저자로 참여함.
주요 논문
- Kwak, J. et al. Geometrical design of top-to-bottom magnesiophilicity-gradient host for reversible Mg-metal batteries. Energy Storage Mater. 59, 102762-102771 (2023).
- Kwak, J. et al. Operando visualization of morphological evolution in Mg metal anode: insight into dendrite suppression for stable Mg metal batteries. ACS Energy Lett. 7, 162-170 (2022).
- Park, H. et al. Tailoring ion-conducting interphases on magnesium metals for high-efficiency rechargeable magnesium metal batteries. ACS Energy Lett. 5, 3733-3740 (2020).
- Lim, H.-D. et al. Reaction chemistry in rechargeable Li-O2 batteries. Chem. Soc. Rev. 46, 2873-2888 (2017).
- Lim, H.-D. et al. Rational design of redox mediator for advanced Li-O2 batteries. Nat Energy 1, 16066 (2016).
- Lim, H.-D. et al. A new perspective on Li-SO2 batteries for rechargeable systems. Angew. Chem., Int. Ed. 43, 9663-9667 (2015).
- Lim, H.-D. et al. Superior Rechargeability and Efficiency of Li-O2 Batteries: Hierarchical Air-electrode Architecture Combined with a Soluble Catalyst. Angew. Chem., Int. Ed. 53, 3926-3931 (2014).
- Lim, H.-D. et al. A new catalyst-embedded hierarchical air electrode for high-performance Li-O2 batteries. Energy Environ. Sci. 6, 3570-3575 (2013).
- Lim, H.-K. et al. Toward a Lithium-"Air" Battery: The Effect of CO2 on the Chemistry of a Lithium-Oxygen Cell. J. Am. Chem. Soc. 135, 9733-9742 (2013).
- Lim, H.-D. et al. Enhanced Power and Rechargeability of a Li-O2 Battery Based on a Hierarchical-Fibril CNT Electrode. Adv. Mater. 25, 1348-1352 (2013).