| 신재생에너지 분야 주목받는 산화텅스텐 양자점재료 연구 성과 | ||
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 리튬이온전지, 수퍼 콘덴서, 연료전지 등 신에너지 전환 및 메모리부품은 전통 에너지 고갈, 재생에너지 공급원의 불안정 등 문제점을 해결하는데 거대한 잠재력을 보이고 있으며 학술계와 공업계의 광범위한 주목을 받고 있다. 중국과학원 수저우(蘇州)나노연구소의 자오지강(趙志剛) 연구원 과제팀과 수저우대학 겅펑샤(耿凤霞) 교수가 이끄는 연구팀은 위의 문제점에 대한 세밀하고 깊은 연구를 통해 산화텅스텐 양자점 제조 및 전기화학응용 분야의 연구에서 획기적인 성과를 올렸다. 연구팀은 텅스텐기반 금속 유기물배합물을 선구체로 하고 단일 지방아민을 반응물/용제로 하여 평균 지름이 1.6nm에 달하는 균일한 크기의 유기용제에 분산된 WO3-x 나노결정을 획득했다. 또한 보다 강한 양자치수효과를 관찰함으로써, 산화텅스텐 양자점을 획득하기 힘들거나 혹은 반드시 격자 형판(실리카겔이나 분자체)에 의존해서 제조했던 난제를 해결했다. 이를 토대로 연구원은 간단한 배위자 교환을 통해 획득한 양자점 표면에 코팅된 긴사슬 지방아민을 피리딘분자로 교체하였는데 양자점이 즉시 우수한 전기화학성능을 나타냄을 발견하였다. 충방전과 전기변색테스트 결과, (1) 500mV/s의 속도로 스캔하였음에도 불구하고 CV ridge type과 정밀구조를 여전히 유지할 수 있었고 비교적 높은 배율특성을 나타내었다. (2) 색상 발현과 퇴색 시간은 모두 1초미만이며 변색효율은 154 ㎠/C에 달하여 성능이 0차원이 아닌 산화텅스텐이나 기타 무기 전기변색재료보다 월등하였다. 이 연구는 전통 전극재료의 입자 크기를 0차원으로 축소할 경우, 그중의 물질과 전하 전송과정을 크게 높일 수 있으며 양자점 재료의 초고속 반응 전기화학 부품분야에 널리 응용될 것으로 전망된다. 관련 연구성과는 최근 “Advanced Materials ”에 발표되었다. 그림설명: 양자점표면에 코팅된 긴사슬 지방 아민(long-chain fatty amine)을 피리딘 분자(Pyridine molecules)로 교체하면 우수한 전기화학성능을 나타낸다. 정보출처 : http://paper.sciencenet.cn/html/commentp.aspx?id=34215 |
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