생체모방 나노-에너지물질 연구실은 자연을 모사한 물질을 기반으로 에너지 저장 장치 및 다양한 분야에 응용하는 연구와 자연모사 접착제에 대해 연구하고 있습니다. 리튬이온전지 (Li-ion battery, LIB)는 중요한 대용량 에너지 저장 장치로서 기존의 리튬이온전지의 한계점을 극복하기 위해 높은 출력과 용량을 가지는 전지가 필요하며, 전지의 전극과 분리막 등 기존의 전지 구성 요소를 개선할 필요가 있습니다. 기존의 탄소계 음극은 용량의 한계가 있기 때문에 차세대 음극재로 Si, Sn 등 Li와 합금화할 수 있는 금속을 사용하려는 연구가 활발히 진행되고 있으나 합금계 음극재는 리튬 충방전 과정에서 큰 부피 팽창을 보이고, 이는 합금계 음극의 수명 특성이 저하되는 원인이 됩니다. 홍합 족사의 접착 단백질에서 유래한 물질인 카테콜아민은 물 속에서 강한 접착력을 가지고 있기 때문에, 이러한 성질을 수계 바인더에 도입하여 음극 물질간의 접착 특성을 개선함으로써 LIB의 용량 증대 및 수명 특성을 크게 향상시킬 수 있습니다. 이처럼 생체 유래 물질을 전지 소재에 적용하여 이차전지의 수명, 용량, 출력 특성 등을 개선하는 것을 연구의 목표로 하고 있습니다. 또한, 본 연구실에서는 자연을 모사한 접착 물질을 연구 개발하고 있습니다. 생체적합성이 뛰어난 히알루론산, 키토산, 헤파린 등의 천연 고분자에 홍합접착물질에서 유래한 카테콜기를 도입하여 스텐트 코팅 및 생체 반응성 코팅물질을 개발하였고, 신경전달물질로 흔히 알려져 있는 노르에피네프린과 도파민을 사용하여 세포 부착률 및 생체적합성을 증가 시켰습니다. 이와 같이 표면에 nature-inspired coating을 함으로써 생체 친화적 표면을 구현하였고, 생체 반응성 물질을 쉽게 도입시키기 위해 One-pot coating method를 연구하였습니다. 이외에도 홍합 유래 접착성 생체 고분자를 기반으로 하이드로젤이나 필름, 패치 타입으로 제조하여 의료기기로 활용하는 연구를 진행하고 있습니다.