나노기술 및 정책 정보

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● 김태성 교수(성균관대), 유필진 교수(성균관대) 및 김형우 박사(한국기계연구원) 공동 연구팀은 분극장이 내재된 이차원 소재의 이종 접합 구조를 활용해 고효율·고안정성의 수소 생산 전극 소재 개발

● 연구팀은 접합 계면에 형성된 공극을 활용해 전자의 자유도를 증가시켜 표면 전하 전달 능력을 향상시켰으며, 이를 통해 흡착된 수소 이온이 신속히 환원되어 수소 기체로 전환되는 효율적인 시스템을 구현

● 또한, 연구팀은 텅스텐과 그래핀 이종 계면에서 형성된 분극장이 황화수소 이온의 침투를 막는 장벽 역할을 한다는 점을 확인하여 최하층 텅스텐에 황 공극을 유도하고 구속되어 있던 전자를 활성화해 전하 전달 효율을 높이는 데 성공

● 연구팀은 구면수차 투과현미경(STEM)을 활용해 나노결정립 원자층 형성을 확인했으며 X-선 광전자 분광법(XPS)과 X-선 회절 분석(XRD)을 통해 비정질 이황화텅스텐(WS2)이 결정성을 갖게 되는 메커니즘을 규명

● 본 연구는 저온 플라스마와 분극장이 내재된 이차원 소재의 이종 접합 구조를 활용해 황화수소 이온이 격자 계면으로 침투하며 in-situ 방식으로 1T 형상의 격자를 합성할 수 있음을 입증

Advanced Materials (2024.09.09.), Electron Release via Internal Polarization Fields for Optimal S-H Bonding States