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붕소와 질소를 함유하는 탄소재료의 제조방법과 물성

전문가 제언: ○ B/C/N 재료에 관한 응용분야로서는 Li-이온 연료전지를 위시하여 정전척, Ni, Cu, Pt의 기판 상의 피막처리 등이 있으며, 향후 자동차 및 전자산업에 있어서 부가가치가 높은 미래 에너지원으로서 크게 각광을 받을 것으로 예상되고 있다. 이 연료전지에 대한 현재의 기술수준은 중국, 일본이 국내기술보다 앞서 있으나 향후 독자적인 기술로서 국제적인 경쟁력을 확보하는데 최선을 다해야 할 것이다.

○ 최근 여러 연구자들에 의해서 음극에 매질물질(host material)로서 흑연 대신에 BC2N을 위시하여 B/C 재료, C/N 재료의 사용에 대한 가능성이 검토되고 있다. 흑연음극에 비하여 용량이 증가하는 등의 유리한 점을 발견해 냈지만 아직 기술 확립이 되지 않은 것 같다. 국내 관련 산업체에서도 흑연음극 대신에 가장 최적의 재료를 찾는 연구에 관심을 집중시켜야 할 것으로 사료된다.

○ 현시점에서 B/C/N 재료에 있어서 원료와 반응온도를 선택함으로써 조성의 제어와 층면 내의 화학결합의 제어는 어느 정도 가능하지만 원자배열을 자유로이 제어할 수 있는 상황은 아니다. 향후에는 적극적으로 나노구조의 제어와 이에 따른 물성의 제어를 용이하게 하여, 이종원소를 함유한 나노카본의 제조기술과 분석방법을 개발하여야 할 것이다.

○ 향후에는 층상구조(6방정)의 B/C/N 재료뿐만 아니라, CVD법에 의한 입방정 B/C/N 재료에 대한 연구개발도 예상되고 있다. 또한 C/N 재료에 대해서는 질소의 도입위치에 따라 구조가 크게 변화하는 성질을 이용하여 고경도, 발광, 흡착특성 등이 우수한 재료도 개발할 수 있을 것으로 기대된다.

저자: Masayuki Kawaguchi
자료유형: 학술정보