[논문]구형 나노 실리카를 사용한 다공성 실리콘/탄소 음극소재의 전기화학적 특성

이호용; 이종대

doi:10.9713/kcer.2016.54.4.459

구형 나노 실리카를 사용한 다공성 실리콘/탄소 음극소재의 전기화학적 특성
Electrochemical Characteristics of Porous Silicon/Carbon Composite Anode Using Spherical Nano Silica 원문보기

Korean chemical engineering research = 화학공학, v.54 no.4, 2016년, pp.459 - 464

초록
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본 연구에서는 리튬이온 전지용 실리콘 음극소재의 사이클 안정성 및 율속 특성 향상을 위해 다공성 실리콘/탄소 복합소재의 전기화학적 특성을 조사하였다. 나노 실리카 제조는 스토버 방법을 사용하고 교반 속도, 교반 온도 및 $NH_3$/TEOS 비율을 조절 하여 100~500 nm 크기의 구형 실리카를 합성하였다. 구형 나노 실리카의 마그네슘 열환원과 산처리 과정을 통해 다공성 실리콘을 얻고, 제조된 다공성 실리콘에 Phenolic resin을 탄소전구체로 사용하여 최종적으로 다공성 실리콘/탄소 활물질을 합성하였다. 또한 $LiPF_6$ (EC:DMC:EMC=1:1:1 vol%) 전해액에서 다공성 실리콘/탄소 음극소재의 충 방전, 순환전압 전류, 임피던스 테스트 등의 전기화학적 특성을 조사 하였다. 다공성 실리콘/탄소 복합소재의 음극활물질로서 코인 전지의 성능을 조사한 결과 초기용량 및 40사이클 용량 보존율은 각각 2,006 mAh/g, 55.4%를 나타내었다.

Abstract ▼ AI-Helper

In this study, the electrochemical characteristics of porous silicon/carbon composite anode were investigated to improve the cycle stability and rate performance in lithium ion batteries. In this study, the effect of TEOS and $NH_3$ concentration, mixing speed and temperature on particle size of nano silica was investigated using $St{\ddot{o}}ber$ method. Nano porous Si/C composites were prepared by the fabrication processes including the synthesis of nano $SiO_2$, magnesiothermic reduction of nano $SiO_2$ to obtain nano porous Si by HCl etching, and carbonization of phenolic resin. Also the electrochemical performances of nano porous Si/C composites as the anode were performed by constant current charge/discharge test, cyclic voltammetry and impedance tests in the electrolyte of $LiPF_6$ dissolved inorganic solvents (EC:DMC:EMC=1:1:1vol%). It is found that the coin cell using nano porous Si/C composite has the capacity of 2,006 mAh/g and the capacity retention ratio was 55.4% after 40 cycle.

주제어

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문제 정의

본 연구는 리튬이차전지의 음극소재로 실리콘의 응용성을 조사하기 위하여 교반 속도와 시간, 교반 온도 및 NH₃/TEOS의 비율을 조절하여 100~500 nm의 크기를 가지는 구형 실리카를 선택적으로 제조하였다. 크기가 300 nm로 제어된 실리카를 마그네슘 열 환원하여 다공성 형태의 실리콘을 제조하고, 실리콘의 특성을 향상시키기 위하여 탄소코팅을 통해 최종적으로 전도성이 향상된 다공성 실리콘/탄소 합성물을 얻었다.
본 연구에서는 리튬이차전지 음극소재로 실리콘의 단점을 개선하기 위하여, Stöber 등에 의해 보고된 실리카 합성기술을 활용하여, 100~500 nm의 크기의 구형 실리카를 제조하였다.

제안 방법

WBCS 3000 Battery Cycler (Won A Tech)를 이용하여 cut-off 전압 0.01 V~1.5 V로 하여 충·방전 테스트를 실시하였고, 속도 특성을 확인하기 위하여 0.1C, 0.5C, 0.8C, 1C의 다양한 C-rate에서 테스트를 진행하였다.
아세톤 용매에 Phenolic resin을 녹인 후 준비된 다공성 실리콘을 1:4 wt% 비율로 첨가하여 12시간 교반시켜 충분히 분산시킨 후 80 ^oC 오븐에서 건조시켜 아세톤을 날려주었다. 건조된 물질을 800 ^oC에서 탄화하여 최종적으로 다공성 실리콘/탄소 활물질을 합성하였다. 다공성 실리콘/탄소 합성물의 개념도를 Fig.
8C, 1C의 다양한 C-rate에서 테스트를 진행하였다. 구동전압을 0~1.5 V로 하고 1 mV/sec의 scan rate를 가하여 순환 전압 전류 테스트(CV)를 실시하였으며, 100 KHz~0.01 Hz의 범위에서 ZIVE LAB MP2 (Won A Tech)를 사용하여 임피던스 시험을 측정하였다.
구형 실리카의 크기를 제어하기 위한 변수로 교반 속도와 시간, 교반 온도 및 NH₃/TEOS의 비율을 조절하여 100~500 nm의 직경을 가진 구형 실리카를 제조하였다. 제조된 구형 실리카 입자의 크기를 확인하기 위하여 FE-SEM 표면특성을 분석하였으며, 변수에 따른 구형 실리카의 크기 분포를 Fig.
이는 Phenolic resin을 통한 탄소코팅이 이루어 졌으며 다공성 실리콘/탄소가 적절히 합성되었음을 보여준다. 다공성 실리콘/탄소 합성물 내부에 실리콘이 존재하는지 확인하기 위하여 X선 회절 분석(XRD, X-ray Diffraction)을 실시하여 Fig. 5에 도시하였다. 실리콘 데이터에서 2θ=28°, 47°, 56°에서 피크가 관찰되었고 이는 (111), (220), (311)의 실리콘 특성피크를 나타내는 것을 확인하여 다공성 실리콘이 합성되었음을 확인하였다.
다공성 실리콘/탄소 합성물을 다양한 C-rate에서의 용량 특성 및 사이클 특성을 알아보고자 율속 특성 시험을 실시하였다. Fig.
제조된 나노 크기의 구형 실리카 및 다공성 실리콘, 다공성 실리콘/탄소 음극소재의 입자 표면을 SEM (Scanning Electron Microscope, S-2500C, Hitachi)을 통해 확인하였다. 다공성 실리콘/탄소의 결정구조를 확인하기 위해 XRD를 측정하였으며, 크기가 제어된 실리카의 비표면적과 기공특성을 N₂흡착 실험을 통해 BET 측정하였다. 또한 실리콘/탄소 합성 물질의 탄소함량을 확인하기 위하여 TGA (SDT-2960, TA-Instruments)분석을 실시하였다.
또한 LiPF6 (EC:DMC:EMC=1:1:1 vol%) 전해액에서 PVdF 바인더를 사용하여 코인 전지를 제조한 후 충·방전, 사이클, 율속, 순환전압 전류, 임피던스 테스트 등의 전기화학적 특성을 분석함으로서, 리튬이차전지의 음극소재로서의 특성을 조사하였다.
다공성 실리콘/탄소의 결정구조를 확인하기 위해 XRD를 측정하였으며, 크기가 제어된 실리카의 비표면적과 기공특성을 N₂흡착 실험을 통해 BET 측정하였다. 또한 실리콘/탄소 합성 물질의 탄소함량을 확인하기 위하여 TGA (SDT-2960, TA-Instruments)분석을 실시하였다. 제작된 전지의 전기화학적 특성을 평가하기 위해 사이클, 율속 테스트, 순환전압 전류, 임피던스를 진행하였다.
크기가 100~500 nm로 제어된 구형 실리카와 마그네슘(Sigma Aldrich)을 1 : 2의 몰 비율로 혼합하여 700 ^oC, 아르곤 가스 분위기 하에서 소성하였다. 소성 후 HCl (35wt%, Sigma Aldrich)로 6시간 산처리한 다음 증류수로 수세하여 pH 7을 맞추고 80℃ 오븐에서 건조하여 다공성 실리콘을 제조하였다.
스토버 방법을 통해 교반 속도, 교반 온도, NH₃/TEOS 비율을 조절하여 크기가 제어된 구형의 나노 실리카를 제조하였다[10]. 실험방법으로는 에탄올 용매에 증류수, NH₃를 첨가하여 30분 동안 교반한 후, TEOS (Tetraethyl orthosilicate, Sigma Aldrich)를 첨가하여 6시간 더 교반을 실시하였다.
실리콘과 Phenolic resin의 비율을 1:4 wt%로 하여 제조한 다공성 실리콘/탄소 합성물의 탄소 함량을 조사하기 위해 TGA 분석을 하였으며 이에 대한 결과를 Fig. 6로 나타내었다. 공기 분위기 하에서 승온 속도를 5 ^oC/min으로 가열하면서 탄화온도를 5~1000 ^oC까지 측정한 결과, 300~600 ^oC 부근에서 무게 변화가 급격히 일어났음이 관찰되었다.
/TEOS 비율을 조절하여 크기가 제어된 구형의 나노 실리카를 제조하였다[10]. 실험방법으로는 에탄올 용매에 증류수, NH₃를 첨가하여 30분 동안 교반한 후, TEOS (Tetraethyl orthosilicate, Sigma Aldrich)를 첨가하여 6시간 더 교반을 실시하였다. 교반 후, 80 ^oC 오븐에서 24시간 건조하여 100~500 nm로 크기가 제어된 구형 실리카를 얻었다.
제조된 다공성 실리콘/탄소 활물질의 전기화학적 특성을 확인하기 위하여 Li metal을 상대전극으로 하여 코인셀을 제조하였다. 전극은 활물질(nP-Si/C), 도전재(Super P)와 바인더(PVdF)를 60:20:20의 중량비로 하여 NMP (1-methyl-2-pyrrodidinone, Sigma Aldrich)로 점도를 조절하면서 슬러리를 제조한 후 구리 호일에 코팅해 제조하였다. 제조된 나노 크기의 구형 실리카 및 다공성 실리콘, 다공성 실리콘/탄소 음극소재의 입자 표면을 SEM (Scanning Electron Microscope, S-2500C, Hitachi)을 통해 확인하였다.
9에 나타내었다. 전압범위는 0~1.5 V로 하였으며 Scan rate는 1 mV/s로 고정하여 5 cycle 동안의 특성을 분석하였다. Fig.
또한 실리콘/탄소 합성 물질의 탄소함량을 확인하기 위하여 TGA (SDT-2960, TA-Instruments)분석을 실시하였다. 제작된 전지의 전기화학적 특성을 평가하기 위해 사이클, 율속 테스트, 순환전압 전류, 임피던스를 진행하였다. WBCS 3000 Battery Cycler (Won A Tech)를 이용하여 cut-off 전압 0.
/TEOS의 비율을 조절하여 100~500 nm의 직경을 가진 구형 실리카를 제조하였다. 제조된 구형 실리카 입자의 크기를 확인하기 위하여 FE-SEM 표면특성을 분석하였으며, 변수에 따른 구형 실리카의 크기 분포를 Fig. 2에 정리하였다. Fig.
본 연구에서는 리튬이차전지 음극소재로 실리콘의 단점을 개선하기 위하여, Stöber 등에 의해 보고된 실리카 합성기술을 활용하여, 100~500 nm의 크기의 구형 실리카를 제조하였다. 제조된 구형 실리카에 마그네슘 열 환원법을 이용해 다공성 실리콘을 합성한 후 Phenol resin을 첨가하여, 다공성 실리콘/카본 음극소재를 제조하였다. 제조된 다공성 실리콘/탄소 음극 복합소재의 특성은 FE-SEM, BET, XRD 등의 분석을 통해 조사하였다.
전극은 활물질(nP-Si/C), 도전재(Super P)와 바인더(PVdF)를 60:20:20의 중량비로 하여 NMP (1-methyl-2-pyrrodidinone, Sigma Aldrich)로 점도를 조절하면서 슬러리를 제조한 후 구리 호일에 코팅해 제조하였다. 제조된 나노 크기의 구형 실리카 및 다공성 실리콘, 다공성 실리콘/탄소 음극소재의 입자 표면을 SEM (Scanning Electron Microscope, S-2500C, Hitachi)을 통해 확인하였다. 다공성 실리콘/탄소의 결정구조를 확인하기 위해 XRD를 측정하였으며, 크기가 제어된 실리카의 비표면적과 기공특성을 N₂흡착 실험을 통해 BET 측정하였다.
제조된 구형 실리카에 마그네슘 열 환원법을 이용해 다공성 실리콘을 합성한 후 Phenol resin을 첨가하여, 다공성 실리콘/카본 음극소재를 제조하였다. 제조된 다공성 실리콘/탄소 음극 복합소재의 특성은 FE-SEM, BET, XRD 등의 분석을 통해 조사하였다. 또한 LiPF₆ (EC:DMC:EMC=1:1:1 vol%) 전해액에서 PVdF 바인더를 사용하여 코인 전지를 제조한 후 충·방전, 사이클, 율속, 순환전압 전류, 임피던스 테스트 등의 전기화학적 특성을 분석함으로서, 리튬이차전지의 음극소재로서의 특성을 조사하였다.
제조된 다공성 실리콘/탄소 활물질의 전기화학적 특성을 확인하기 위하여 Li metal을 상대전극으로 하여 코인셀을 제조하였다. 전극은 활물질(nP-Si/C), 도전재(Super P)와 바인더(PVdF)를 60:20:20의 중량비로 하여 NMP (1-methyl-2-pyrrodidinone, Sigma Aldrich)로 점도를 조절하면서 슬러리를 제조한 후 구리 호일에 코팅해 제조하였다.
/TEOS의 비율을 조절하여 100~500 nm의 크기를 가지는 구형 실리카를 선택적으로 제조하였다. 크기가 300 nm로 제어된 실리카를 마그네슘 열 환원하여 다공성 형태의 실리콘을 제조하고, 실리콘의 특성을 향상시키기 위하여 탄소코팅을 통해 최종적으로 전도성이 향상된 다공성 실리콘/탄소 합성물을 얻었다.
탄소전구체를 Phenolic resin으로 하여 다공성 실리콘/탄소 합성물을 제조하였다[14]. 아세톤 용매에 Phenolic resin을 녹인 후 준비된 다공성 실리콘을 1:4 wt% 비율로 첨가하여 12시간 교반시켜 충분히 분산시킨 후 80 ^oC 오븐에서 건조시켜 아세톤을 날려주었다.

대상 데이터

분석결과 실리카의 크기가 커질수록 비표면적 및 평균기공크기가 감소함을 확인하였으며, 제조된 실리카는 메조기공을 가짐을 확인하였다. 본 실험에서는 비표면적 10.7 m²/g 평균기공크기 11.5 nm를 가지는 300 nm 크기의 구형 실리카를 사용하여 실리콘/탄소 합성물을 제조하였다.
전극 소재인 다공성 실리콘/탄소와 다공성 실리콘은 300 nm를 가지는 구형 실리카를 전구체로하여 전극을 제조한 것으로 충·방전 특성을 비교 분석한 데이터를 Fig. 7로 나타내었다.
마그네슘 열 환원법을 이용해 다공성 실리콘을 합성하였다[13]. 크기가 100~500 nm로 제어된 구형 실리카와 마그네슘(Sigma Aldrich)을 1 : 2의 몰 비율로 혼합하여 700 ^oC, 아르곤 가스 분위기 하에서 소성하였다. 소성 후 HCl (35wt%, Sigma Aldrich)로 6시간 산처리한 다음 증류수로 수세하여 pH 7을 맞추고 80℃ 오븐에서 건조하여 다공성 실리콘을 제조하였다.

이론/모형

리튬이차전지의 성능을 평가하기 위해 전기화학적 분석기법으로 충·방전 시험을 사용하여 측정하였다.
마그네슘 열 환원법을 이용해 다공성 실리콘을 합성하였다[13]. 크기가 100~500 nm로 제어된 구형 실리카와 마그네슘(Sigma Aldrich)을 1 : 2의 몰 비율로 혼합하여 700 ^oC, 아르곤 가스 분위기 하에서 소성하였다.

성능/효과

Fig. 2(a)를 보면 구형 실리카의 크기는 RPM이 증가할수록 크기가 증가함을 확인하였고, 교반속도를 200~1500 rpm으로 조절하여 선택적으로 100~500 nm 크기를 가지는 구형 실리카를 제조할 수 있었다. Fig.
Fig. 2(b)는 교반온도를 20~100 ^oC으로 달리하여 제조한 구형 실리카 입자를 분석한 결과이며, 구형 실리카의 크기는 온도에 영향을 받으며 온도가 증가할수록 입자크기는 작아짐을 보였다. Fig.
1C를 측정하였다. 0.1C에서 1246 mAh/g, 0.5C에서 823 mAh/g, 0.8C에서 593 mAh/g, 1C에서 377 mAh/g의 용량을 나타내었고 다시 0.1C에서 1259 mAh/g의 용량을 보였으며, 각 C-rate에서의 효율은 90% 이상으로 안정하게 유지됨을 확인하였다. 이는 Zhang [7] 등에 의해 보고된 바와 같이 다공성 형태의 실리콘과 탄소코팅으로 인한 구조적 안정성 및 리튬이온 확산경로 단축으로 인해 다양한 C-rate에서도 용량유지율이 90% 이상 나타난 것으로 생각된다.
/TEOS 비율이 증가할수록, 교반온도가 감소할수록 구형 실리카의 입자크기가 500 nm로 커짐을 확인하였고, 실리카의 크기가 증가할수록 비표면적과 기공크기는 감소함을 보였다. 300 nm 크기를 가지는 구형 실리카로부터 제조된 다공성 실리콘/탄소 합성물의 전기화학적 특성을 살펴보면 초기용량 2,006 mAh/g, 40사이클 용량 보존율 55.4%라는 우수한 특성을 보였다. 또한 임피던스 테스트를 통해 저항을 측정한 결과 다공성 실리콘에 비해 다공성 실리콘/탄소의 저항이 감소하였는데 이는 전기전도도가 향상되어 Li 이온과 전자의 이동이 원활하게 하여 확산속도가 증가하였기 때문에 나타난 결과이다.
7로 나타내었다. Fig. 7에 나타난 바와 같이 다공성 실리콘 및 다공성 실리콘/탄소 합성물의 초기용량 및 초기 가역 용량은 각각 2351, 2006 mAh/g, 65, 64%으로 차이가 없음을 확인하였다. 두 번째 사이클부터 40번째 사이클까지의 용량유지율을 살펴보면 실리콘의 경우 5사이클 이후 방전량이 0에 가까웠으며, 탄소코팅을 한 경우 용량유지율이 55.
2(c)는 구형 실리카 전구체인 TEOS와 NH₃의 비율을 달리하여 제조한 실리카 입자의 크기를 나타낸 것이다. NH₃의 함량이 증가할수록 크기가 증가였으며, TEOS와 NH₃의 비율을 조절하여 선택적으로 100~500 nm 크기를 가지는 구형 실리카를 제조할 수 있었다. Fig.
6로 나타내었다. 공기 분위기 하에서 승온 속도를 5 ^oC/min으로 가열하면서 탄화온도를 5~1000 ^oC까지 측정한 결과, 300~600 ^oC 부근에서 무게 변화가 급격히 일어났음이 관찰되었다. 이는 제조된 다공성 실리콘/탄소 합성물의 탄소의 함량이 대략 63.
10에서 보인 바와 같이 다공성 실리콘과 다공성 실리콘/탄소 합성물의 사이클 전 전극 셀의 저항 값은 각각 367, 295 ohm으로 측정되었으며 이는 전해질과 활물질, 분리막 등과의 저항을 나타내고 있다. 다공성 실리콘과 다공성 실리콘/탄소 합성물의 1사이클 후 저항값은 각각 247 ohm, 50 ohm 값을 나타내었다. 실험결과 다공성 실리콘/탄소 합성물이 다공성 실리콘에 비해 개선된 저항특성을 보였는데 이는 탄소코팅으로 인해 SEI 층이 적절히 형성되었으며, 전기전도도가 향상되어 Li이온과 전자의 이동을 원활하게 하였기 때문에 저항값이 감소되었다고 생각된다.
7에 나타난 바와 같이 다공성 실리콘 및 다공성 실리콘/탄소 합성물의 초기용량 및 초기 가역 용량은 각각 2351, 2006 mAh/g, 65, 64%으로 차이가 없음을 확인하였다. 두 번째 사이클부터 40번째 사이클까지의 용량유지율을 살펴보면 실리콘의 경우 5사이클 이후 방전량이 0에 가까웠으며, 탄소코팅을 한 경우 용량유지율이 55.4%, 40 cycle 에서도 710 mAh/g의 높은 용량을 보였다. 실리콘 음극소재의 경우 Chen [9] 등에 의해 보고된 바와 같이 급격한 부피팽창으로 인한 파쇄로 인해 구조가 무너졌기 때문에 5cycle 이후 방전용량이 나타나지 않았다고 생각된다.
4%라는 우수한 특성을 보였다. 또한 임피던스 테스트를 통해 저항을 측정한 결과 다공성 실리콘에 비해 다공성 실리콘/탄소의 저항이 감소하였는데 이는 전기전도도가 향상되어 Li 이온과 전자의 이동이 원활하게 하여 확산속도가 증가하였기 때문에 나타난 결과이다.
100~500 nm 크기로 제조된 구형 실리카의 비표면적 및 기공크기 분석을 실시하여 Table 1에 나타내었다. 분석결과 실리카의 크기가 커질수록 비표면적 및 평균기공크기가 감소함을 확인하였으며, 제조된 실리카는 메조기공을 가짐을 확인하였다. 본 실험에서는 비표면적 10.
스토버 방법을 통해 제조된 구형 실리카의 크기를 FE-SEM을 통해 확인한 결과 교반속도와 NH₃/TEOS 비율이 증가할수록, 교반온도가 감소할수록 구형 실리카의 입자크기가 500 nm로 커짐을 확인하였고, 실리카의 크기가 증가할수록 비표면적과 기공크기는 감소함을 보였다. 300 nm 크기를 가지는 구형 실리카로부터 제조된 다공성 실리콘/탄소 합성물의 전기화학적 특성을 살펴보면 초기용량 2,006 mAh/g, 40사이클 용량 보존율 55.
실험 결과를 통해 구형 실리카 크기를 결정하는 변수로 알려진 교반속도, 교반온도, NH_3/TEOS 비율 중 실리카의 선택적 크기 제어에 크게 영향을 미치는 인자로서 TEOS와 NH₃의 몰비 임을 알 수 있었다. 이는 졸-겔반응에서 나타나는 가수분해반응과 축합반응을 수반하는 것으로, NH₃ 촉매 하에서 TEOS를 물과 알코올 상에서 다양한 교반 온도 및 교반 속도로 반응시켜 50 nm~2 µm의 크기를 가지는 균일한 구형의 콜로이드 실리카 입자를 얻을 수 있다고 보고된 스토버 방법과 동일함을 확인하였다[11,12].
다공성 실리콘과 다공성 실리콘/탄소 합성물의 1사이클 후 저항값은 각각 247 ohm, 50 ohm 값을 나타내었다. 실험결과 다공성 실리콘/탄소 합성물이 다공성 실리콘에 비해 개선된 저항특성을 보였는데 이는 탄소코팅으로 인해 SEI 층이 적절히 형성되었으며, 전기전도도가 향상되어 Li이온과 전자의 이동을 원활하게 하였기 때문에 저항값이 감소되었다고 생각된다.

질의응답

핵심어	질문	논문에서 추출한 답변
	리튬이차전지의 특성은?	리튬이차전지는 1991년 상용화된 이후 주로 휴대폰, 노트북 등의 전력원으로 사용되어 왔으며, 현재는 모바일 IT 산업의 핵심부품으로 자리매김하고 있다. 리튬이차전지는 다른 이차전지에 비해 작동전압 및 에너지 밀도가 높을 뿐 아니라 장시간 사용할 수 있어 휴대용 정보 통신 기기의 다양한 요구조건을 충족시킬 수 있는 우수한 특성을 지니고 있다. 최근에는 리튬이차전지의 기술을 더욱 발전시켜 수송 장치, 전력저장 장치 등으로 그 응용분야를 확대하기 위한 연구가 활발히 진행되고 있다[1,2].
	구형 실리카 제조방법 중 가장 대표적인 것은?	또한 기공구조를 갖는 실리콘을 합성하여 리튬이온의 빠른 이동성을 제공하고 버퍼층 역할을 통해 부피팽창을 완화하거나 부피팽창의 완충제로서 비활성 탄소층 표면개질을 통해 전기 전도도 향상 및 SEI층 안정화하는 등 고용량 리튬 이온 이차전지에 적합한 실리콘계 음극 소재를 개발하기 위해 많은 연구가 진행 중이다[8,9]. 현재 널리 사용되는 구형 실리카 제조방법 중 대표적인 것은 Stöber method이다. 이 방법은 졸-겔반응에서 나타나는 가수분해반응과 축합반응을 수반하는것으로, NH3 촉매 하에서 TEOS를 물과 알코올 상에서 다양한 교반 온도 및 교반 속도로 반응시켜 50 nm~2 µm의 크기를 가지는 균일한 구형의 콜로이드 실리카 입자를 얻을 수 있다고 보고된 바 있다[10-12].
	Stöber method란?	현재 널리 사용되는 구형 실리카 제조방법 중 대표적인 것은 Stöber method이다. 이 방법은 졸-겔반응에서 나타나는 가수분해반응과 축합반응을 수반하는것으로, NH3 촉매 하에서 TEOS를 물과 알코올 상에서 다양한 교반 온도 및 교반 속도로 반응시켜 50 nm~2 µm의 크기를 가지는 균일한 구형의 콜로이드 실리카 입자를 얻을 수 있다고 보고된 바 있다[10-12].

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Sada, E., Kumazawa, H. and Koresawa, E., "Reaction Kinetics and Size Control in the Formation of Monosized Silica Spheres by Controlled Hydrolysis of Tetraethyl Orthosilicate in Ethanol," The Chemical Engineering Journal, 44(3), 133-139(2003).
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Tao, H. C., Fan, L. Z. and Qu, X., "Facile Synthesis of Ordered Porous Si@C Nanorods as Anode Materials for Li-ion Batteries," Electrochimica Acta, 71 194-200(2012).

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Zhang, Y., Jiang, Y., Li, Y., Li, B., Li, Z. and Niu, C., "Preparation of Nanographite Sheets Supported Si Nanoparticles by in Situ Reduction of Fumed $SiO_2$ with Magnesium for Lithium ion Battery," Journal of Power Sources, 281, 425-431(2015).

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저자의 다른 논문 :

표제어: PCR

동의어: Packet Collision Rate

용어 설명 출처 목록 (6)

용어 설명: PCR은 세균 특이성이 있는 primer를 이용하여 적은 수의 세균이 있을지라도 쉽게 검출할 수 있는 유용한 방법이며, 이를 이용하여 구강 내 치면세균막이나 타액에서 직접 세균을 검출할 수 있게 되었다[8].

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