기술 발전으로 인해 고효율 에너지 저장 장치 개발이 요구됨에 따라 리튬이온 전지는 현재 가장 주목받고 있는 기술이다. 고에너지밀도의 전지 구현을 위해서는 전극 소재 개발이 필수적으로 수반되어야 하며 그 중에서도 다양한 탄소재를 활용한 음극 재료의 개발이 활발히 이루어지고 있다. 특히 친환경적이고 저가의 원료인 바이오차(Biochar, 바이오매스(Biomass)와 숯(Charcoal)의 합성어)를 기반으로 한 여러 소재는 근래 기후변화에 따른 탄소배출 감소의 필요성이 높아짐에 따라 많은 관심을 받고 있다. 본 연구에서는 비반응성 기체 아래에서 식물 유래 물질을 열분해하여 탄소 기반 고형물을 얻었으며, 여러 가지 조건의 탄화 공정을 적용하여 음극재로 활용될 수 있는 비정질의 하드 카본 재료를 얻고자 하였다. 더하여 할로겐 원소 도핑 및 화학적 활성화를 통해 용량 향상과 전지 성능 개선을 시도하여 우수한 리튬이온 전지용 음극재를 개발하고자 하였다.