나노기술 및 정책 정보

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● 한국기초과학지원연구원의 박종배 박사와 순천향대학교의 이영우 교수 공동연구팀이 여러 첨가제 사용 없이 단일 화학물질만으로 카본클로스 표면에 나노입자를 형성하여 슈퍼커패시터의 전극촉매 물질로 사용하는데 성공

● 차세대 전극소재인 카본클로스는 탄소섬유를 사용한 직물로 기능성을 높이기 위해 표면에 다양한 나노입자를 형성하는 소재 개발 연구가 진행 중이지만, 연구 과정에서 다량의 폐기물을 발생시키고, 첨가제에 들어있는 독성 화학물질은 환경오염의 원인이 되어 합성반응 과정에서 화학물질의 사용을 줄이는 것이 필요

● 연구팀은 카본클로스의 표면에 철옥시수산화물 나노입자를 합성하여 수전해 반응 촉매전극과 커패시터 응용에 적용

● 60℃ 이하의 낮은 온도에서 단일 화학물질을 사용하여 효과적으로 나노입자를 합성한 것으로 그동안 높은 압력과 고온 환경에서 다양한 첨가제를 사용해야 했던 방식을 뛰어넘었으며, 대면적으로도 합성할 수 있어 대량생산의 가능성도 입증

● 해당 연구는 단일 화학물질만 사용하여 탄소섬유와 일반섬유는 물론, 카본클로스에 이르기까지 다양한 물질의 표면에 직접 나노입자를 합성시켜 기능성을 확보하였으며, 이를 통해 버려지는 탄소섬유, 일반섬유 등에도 기능성을 부여하여 재활용할 수 있어 산업적 활용도가 높은 성과

※ Applied Surface Science 게재(2022.03.01.), “Spindle-shape ferric oxyhydroxides with nano-sized grains for efficient oxygen evolution reaction and supercapacitors”

※ KBSI(전지소재 성능 한계돌파를 위한 통합분석시스템 구축사업), 한국연구재단, 과학기술일자리진흥원 지원