에너지과학과 전자활성에너지재료 연구실 (Electro-Active Energy Material Lab.)에서는 에너지 변환, 자성, 촉매, 전자 소재 등 다양한 분야에서 원천소재들을 연구하고 있다. 신소재로 주목 받고 있는 전자화물, 에너지 변환소재인 열전소재 그리고 차세대 소재로 각광받고 있는 저차원 소재 분야에서 세계 최초 발견 혹은 세계 최고 성능의 소재를 합성하여 기초과학연구부터 응용연구까지 폭넓은 분야에서 세계적 수준의 연구를 진행하고 있다.

본연구실의 주요 연구 분야는 다음과 같다. 

1. 전자화물 (Electride) 

전자화물은 전자가 음이온의 역할을 하는 이온 화합물로, 전자가 궤도(obital)가 아닌 실공간(real space)에 존재하는 물질이다. 전자화물은 낮은 일함수와 높은 전자농도로, 전자가 관여하는 다양한 방면에 응용 가능한 물질로 주목 받고 있는 신소재이며, 본 연구실에서는 기초연구 및 응용연구가 진행중이다. 본연구실은 세계 우수 연구그룹들과의 협력연구를 통하여, 전산모사로 원하는 물성을 예측하고, 자체 인프라를 활용하여 소재를 합성하고, 다양한 물성을 측정하여 에너지, 전자소재 및 촉매소재 등으로의 폭 넓은 연구를 지향하고 있다. 

2. 열전소재 

열전소재는 열에너지와 전기에너지의 상호 변환이 가능하게 하는 물질이다. Seebeck/Peltier 효과에 의해 발전 및 냉각이 가능하며 산업/수송용 폐열의 활용 및 무소음 동력원으로 사용 될 수 있어, 친환경 에너지 분야에서 큰 주목을 받고 있다. 본 연구실에서는 세계 최고 성능의 열전소재 개발을 목표로 재료공정 및 재료물리 연구를 기반으로 초고성능 열전소재 개발을 진행 중에 있으며 다차원의 결함이 소재 성능향상에 기여하는 원인을 규명하기 위한 연구도 함께 진행 중이다. 

3. 저차원소재 

전자화물과 열전소재 뿐만 아니라, 2차원 물질로 주목 받고 있는 전이금속 칼코겐화물 화합물 연구를 진행하고 있으며 고품질의 단결정 및 박막을 제조하여 상전이 및 저온물성을 연구하고 있다. 또한 기존 2차원 층상구조와는 전혀 다른 결정구조의 2차원 소재를 개발하고 합성하여 재료 물성연구를 수행하고 있다.