나노기술 및 정책 정보

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● 미국 Tulane University의 Michael Naguib 교수 연구팀이 첨단 전자 장치 및 고용량 배터리를 개발할 수 있는 새로운 2차원 재료를 개발

● 2차원 재료는 나노미터 크기의 두께와 두께의 수천 배에 달하는 측면(lateral) 크기를 가지는 나노물질로 2차원 재료의 평탄도는 벌크 소재에 비해 독특한 특성을 제공

● 이에 연구팀은 전이금속 탄화물과 전이금속 다이칼코게나이드를 결합하여 새로운 2차원 재료 계열인 금속 카르보-칼코게나이드(TMCC)를 개발

● 전이금속 다이칼코게다이드는 전기화학적 에너지 저장 및 변환에 적용할 수 있는 유망한 물질로 연구가 진행되었지만 낮은 전기전도성과 안정성으로 인한 한계가 있었음

● 반면, 전이금속 탄화물은 훨씬 더 강력한 전도성을 가진 전기 전도체이므로 2개의 재료를 하나로 통합하면 배터리 및 슈퍼커패시터, 촉매, 센서 및 전자 제품과 같은 응용 분야에 큰 잠재력이 있을 것으로 예상

● 연구팀은 벌크 형태인 TMCC 층 사이에 리튬 이온을 삽입한 다음 물에서 휘젓는 전기화학적 박리 과정을 이용하여 2차원 TMCC 나노물질을 제조하였으며 그 과정이 간단하다고 설명

※ Advanced Materials 게재(2022.04.13.), “Transition Metal Carbo-Chalcogenide "TMCC" a New Family of Two-dimensional Materials”