나노기술 및 정책 정보

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토호쿠(東北)대학 재료과학고등연구소, 도카이(東海)카본, 도쿄(東海)공업대학, 영국의 런던대학(University of London) 등 국제 공동 연구팀이 신소재인 ‘그래핀 메소 스펀지(Graphene Meso Sponge, GMS)’를 기존 대비 안전하고 저렴하게 제조하는 방법을 개발함.

※GMS의 특징

활성 탄소 수준의 고비표면적(약 2000m2/g)

2. 풍부한 세공용적(3~4cm3/g)

3. 탄소 나노 튜브를 능가하는 내산화성

4. 탄소 나노 튜브 수준의 도전률

5. 구조 변화를 따를 수 있는 기계적 유연성

개발된 ‘그래핀 메소 스펀지’는 기존의 탄소 재료를 크게 웃도는 우수한 다공성 및 산화 방지성(화학적 내구성)을 동시에 갖고 있으며, 유연하고, 가역적으로 압축·원이 가능하기 때문에, 충·방전에 따라 심하게 ​​구조 변화하는 활물질의 움직임을 쫓을 수 있어 기계적 내구성이 우수함.

기존의 공정에서 나노 구조를 형성하기 위해 주형재로 사용하는 알루미나를 용해·제거하는 맹독성 불화수소산을 사용해야 했으나, 연구팀은 주형재를 염산에 잘 용해되는 산화마그네슘으로 전환하는 데 성공함으로써, 보다 안전하고 저렴한 ​​제조 방법을 확립함.

본 연구 성과는 Journal of Materials Chemistry A(Synthesis of graphene mesosponge via catalytic methane decomposition on magnesium oxide)에 게재됨.