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그래핀과 같은 층상형 금속 디칼코게니드/그래핀 복합체: 합성, 그리고 에너지 저장과 전환에 응용

전문가 제언: ○ 지구적 에너지 소비와 CO2 방출은 거의 지수학적으로 증가하고 있는데 청정 및 새로운 에너지의 수확, 전환 그리고 저장에 대한 보다 효율적인 기술을 개발이 결정적으로 중요하다. 이러한 고려에서 보면 GL-LMD/GNS 복합체는 새로운 세대의 복합 나노재료이며 잠재적 가능성이 매우 큰 좋은 재료이다.

○ 국제적으로 GL-LMD/그래핀 복합체 재료에 대한 연구는 특별히 리튬이온전지의 전기화학적 성능을 높이기 위한 음극재료나 가역적 리튬 저장을 위해 많은 연구가 진행되고 있는데 특히 중국 ,대만, 싱가폴 등 중국계 연구그룹들의 연구성과가 두드러진다. 중국 저장대학의 Chang, Kun그룹은 고효율 리튬이온 전지 전극 및 가역적 리튬저장에 대한 많은 연구 성과를 내고 있다.

○ 이 분야의 국내 연구도 매우 활발하다. 고효율 리튬전지 음극재료 연구로는 울산과기원 조재필 교수 그룹이 많은 연구 성과를 내고 실용화 단계에 있으며, 성균관대 손승욱 교수 그룹도 SnSe2/그래핀 복합체를 리튬전지 음극재료로 그리고 서울대 화학생명공학부 유성호 교수 그룹은 탄소나노관 위에 MoS2 나노판을 성장시킨 고효율 음극재료 연구를 발표하였다.

○ 고효율 전극재료를 제작하기 위해서는 GL-LMD/그래핀 복합체의 LMD가 단일 층 이거나 얇은 층이 효과적이므로 GL-LMD/그래핀 복합체를 만들 때 L-cystein의 도움에 의한 합성이나 CVD에 의한 방법이 효과적이라고 생각한다.

○ 여러 가지 측면에서 GL-LMD와 GMS의 시너지적 상호작용을 시범적으로 보여 왔지만 응용 면에서 그 성능을 높이기 위해서는 아직도 시너지적 상호작용의 이해와 이종 구조의 전자적 특성을 이론적으로 더 잘 규명하기 위한 노력이 필요하며 특히 이온전지의 방전기구와의 연관성에 대한 연구가 더 이루어져야 한다.

저자: Dongyuan Chen, Weixiang Chen, Lin Ma, Ge Ji, Kun Chang and Jim Yang Lee
자료유형: 학술정보