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촉매와 박막 합성을 위한 스프레이 열분해의 전망: 최근 방향의 소개와 요약

전문가 제언: ○ 연료전지와 배터리를 위시해서 생물의학 재료나 전자세라믹 등을 제조할 때, 이들 구성의 핵심이 되는 촉매나 전해질 물질 등을 제조하는 기법은 이 분야를 연구하는 모든 연구자들이 가장 고심하는 분야이다. 연료전지에서 촉매로써 캐소드와 애노드를 제조하는 것은 실험을 할 때, 쉽게 새로운 조성으로 들어갈 수 있는 방편이 중요하고, 또한 이것이 연구의 성패를 좌우하는 과정이다.

○ 그것은 처음 시작하는 재료의 촉매 활성도가 기본적으로 중요하지만, 그 속에 들어가는 여러 가지의 구성 물질들이 형태학이나 재료공학 적으로 여하히 구조와 기능을 구비하는 가는, 촉매나 전해질 등의 재료를 만드는 핵심이다. 예를 들어 촉매의 활성 사이트를 높이기 위하여 표면적을 크게 하기 위한 나노사이즈의 입자를 사용하는 것은 물론이고, 이들 간의 상호 고체-고체 반응이나 고체-액체 반응에서 이들의 기능이 최대화가 되도록 구조와 모르폴로지가 최적화 되어야할 것이다.

○ 이글에서 말하는 재료를 합성하기 위한 용사열분해(SP) 기법은 촉매와 필름의 표면 기능을 최대화하기 위한 균일하고 재현성이 있는, 그러면서도 용이하게 실험을 다각적으로 해볼 수 있는 방법들을 제시하고, 이들에 대한 최근의 방향과 방법별 개론을 소개하고 있다. SP기법은 1980년대 후반부터 관심을 끌기 시작해서 지금은 페로브스카이트나 다성분 기능성 재료의 합성에 폭 넓게 활용되고 있다.

○ 특히 연료전지 분야는 SOFC에 전해질로 사용하는 YSZ를 위시해서 전극의 가스확산층(GDL)의 제조 및 양자의 크로스오버를 최소화하고, 전도도를 향상시키며 물리화학적 안정성을 갖는 재료의 개발에 많이 이용하고 있다. 국내는 항우연에서 최근 Y2O3계의 세라믹 구조에 관하여 보고가 있고, 경상대와 한국복합소재(주)와 협동으로 형상이 다른 나노입자 스프레이 코팅에 대한 보고가 있었다. 한양대에서 솔겔법으로 제작한 유기태양전지의 특성에 대한보고, 단국대 등에서 복합화 필름 등 다수의 보고가 있다.

저자: Curtis Guild et al.
자료유형: 니즈학술정보