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중국과학원 허폐이(合肥) 물질과학 연구원 산하 "고체 물리 연구소" 소속 "기능 소재 연구실"의 주쉐빈(朱雪斌) 연구원 연구팀은 강자기장에서 2차원 소재 합성 제조 기술을 개발하였으며, 강자기장 수열(水熱) 방법으로 1T-MoS2와 Ti3C2 MXene 이종 구조를 합성하는데 성공.

과도 금속 이황 화합물, MXene과 같은 2차원 소재는 다양한 물리 및 화학 성능을 보유하고 있기 때문에 전기화학 등 여러 분야에서 잠재적인 응용 전망을 보유하고 있음.

강자기장 수열 방법(Magneto-hydrothermal Synthesis)을 이용하여 안정성이 높은 1T-MoS2/Ti3C2 MXene 이질 구조를 합성할 수 있었으며, Ti3C2 MXene의 높은 전도성 때문에 이종 구조의 신속한 충전과 방전 특성을 나타낼 수 있음. 1T-MoS2의 높은 전기 용량 때문에 이종 구조의 전기 용량을 높일 수 있는 것으로 나타남.

연구팀은 이번 연구를 통해 관련 이종 구조는 상승 효과를 나타낼 수 있기 때문에 1+1>2의 비교 전기 용량 수치를 실현할 수 있다는 점을 입증하였으며, 이런 상황이 발생되는 원인은 이종 구조가 액외의 공간을 제공하고 이중 전기층 전기 용량 메커니즘을 통해 액외의 전하를 저장한다는데 있다는 연구 결론을 도출하였음.

본 연구 성과는 ‘Advanced functional Materials’ ("2D/2D 1T‐MoS2/Ti3C2 MXene Heterostructure with Excellent Supercapacitor Performance")지에 게재됨.