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금속 플루오르화물 착체평형과 액상 석출방법에 의한 전기화학재료의 제조

전문가 제언: ○ 많은 전기화학반응은 고체계면에 있어서 전하이동과 물질이동에 동반하여 진행되는 것으로서, 이 재료의 고기능화는 재료의 선택？최적화에 추가해서 계면의 형상제어나 각종 표면수식, 혹은 전극재료의 구조제어에 의하여 진전되고 있다. 또한, 용액반응에 의하여 합성되는 전이금속산화물은 용액내부의 특정구조를 가지는 금속착화합물이 반응중간체로서, 합성되는 재료의 결정성이나 구조는 그의 전자궤도에 기인하는 고유 반응이나 구조로부터 유도된다.

○ 전기화학반응은 주로 전극과 전해질과의 2개상에 있어서 경계인 2차원 계면에서 진행되고 있기 때문에, 그 반응에 적합한 계면구축이 중요하다. 1차원에서 3차원까지의 확산경로를 가지는 물질은 2차원 계면인 전극반응 장을 형성하고, 그 반응 장에서 이온흡착이나 탈용매화반응 등의 전기화학반응이 진행된다.

○ 전기화학반응에 있어서 전극에는 분체재료가 사용된다. 고체내부에서는 구조차원에 따라서 정해지는 이온확산과 전극-전해질의 2차원 계면에서 이온확산 및 전하교환을 이용하기 때문에, 벌크에서 계면에 걸쳐 이동반응을 원만하게 전개시키는 것이 중요하다. 전기화학반응은 이방성을 이용한 구조를 구축시키는 것이 재료특성을 향상시키는 요점이 된다.

○ 전기화학반응에서 이온확산에 관여하는 전기화학재료가 나노크기로 되는 경우에는, 독특한 현상을 나타내기 때문에 전기용량이 증가하고 전극반응의 새로운 가역성을 나타낸다. 재료구조내부의 인터컬레이션 반응을 이용하는 전극반응은 재료 확산차원에서 규제받기 때문에 이방성이 발생되지만, 재료를 나노화하면 3차원 등방성적 특성을 나타낸다.

○ 전기화학반응에 있어서 전기화학 반응장은 전극과 전해질의 2차원 계면에서, 이온확산장과 반응장과의 적합성이 디바이스 개발에서는 중요한 과제이다. 우리나라에서는 전기화학적 방법을 이용하여 고분자 전해질막, 연료전지, 금속-공기전지, 알루미늄 템플레이트, 부식 특성평가, 염료감응형 태양전지재료 등에 대한 연구가 전국 각지에서 진행되고 있기 때문에 앞으로 많은 발전이 기대된다.

저자: Mizuhata Minoru, Alexis Bienvenu BELEKE, Maki Hideshi
자료유형: 학술정보