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2차원 층상 구조를 갖는 티타늄 카바이드 맥신 (Ti3C2Tx MXene) 은 용액 가공성이 우수하며, 뛰어난 전기전도도와 유연성으로 인해 슈퍼커패시터 (Supercapacitors)와 같은 차세대 에너지 저장 소재로 주목받고 있다. 최근에는 유기 리간드를 이용한 맥신의 표면 ...

2차원 층상 구조를 갖는 티타늄 카바이드 맥신 (Ti3C2Tx MXene) 은 용액 가공성이 우수하며, 뛰어난 전기전도도와 유연성으로 인해 슈퍼커패시터 (Supercapacitors)와 같은 차세대 에너지 저장 소재로 주목받고 있다. 최근에는 유기 리간드를 이용한 맥신의 표면 작용기 (-O, -F, -OH) 제어를 통해 정전용량 및 사이클 안정성을 개선하는 연구가 활발히 진행되고 있다. 하지만 상용화에 있어 필수적인 기계적 특성 향상에 초점을 둔 연구는 부족한 실정이다. 본 연구에서는 맥신의 표면 작용기와 상호작용할 수 있는 카테콜 기반 Bifunctional 분자 (Dicatechol-6)를 합성하고, 첨가 비율을 달리하여 맥신 필름에 적용하였다. 그 결과, Dicatechol-6으로 개질 된 모든 필름의 인장 강도가 기존 맥신 필름 (15.9 N/mm²)보다 약 2.4배 향상된 값 (37.3~39.6 N/mm²)을 나타내었고, 기계적 특성을 개선하고자 했던 본 연구의 목적을 달성하였다. 또한 10 wt%의 Dicatechol-6으로 개질 된 맥신 필름을 순환 전압 전류법 (Cyclic voltammetry, CV) 측정을 통해 정전용량을 계산한 결과, 20 mV/s의 스캔 속도에서 최대 367 F/g의 정전용량으로 기존 맥신 필름 (301 F/g)보다 약 22% 향상된 값을 얻었다.