초록 ▼

□ 연구개요
○ 스마트 윈도우 및 전기변색 거울 등에 활용이 가능한 전기변색소자는 저전압 구동이 가능하고 장기 안정성이 우수하며 메모리 효과가 있다는 장점이 있는 반면 착색과 소색의 변색 속도가 느리다는 치명적 단점이 있음. 전기변색 소자의 변색 속도 개선은 스마트 윈도우의 저변을 확대하고 유사 기술보다 우위의 경쟁력을 갖는 핵심 요소로 평가됨.
○ 전기변색소자의 빠른 변색 속도를 구현하기 위해서는 전기변색층의 표면적을 넓혀 많은 수의 이온이 흡착될 수 있도록 표면 구조를 제어할 필요가 있으며 이온의 빠른 이동을 위해 다

□ 연구개요
○ 스마트 윈도우 및 전기변색 거울 등에 활용이 가능한 전기변색소자는 저전압 구동이 가능하고 장기 안정성이 우수하며 메모리 효과가 있다는 장점이 있는 반면 착색과 소색의 변색 속도가 느리다는 치명적 단점이 있음. 전기변색 소자의 변색 속도 개선은 스마트 윈도우의 저변을 확대하고 유사 기술보다 우위의 경쟁력을 갖는 핵심 요소로 평가됨.
○ 전기변색소자의 빠른 변색 속도를 구현하기 위해서는 전기변색층의 표면적을 넓혀 많은 수의 이온이 흡착될 수 있도록 표면 구조를 제어할 필요가 있으며 이온의 빠른 이동을 위해 다공성의 내부 구조 및 기공의 연결성을 수월하게 하여 이온의 이동 통로를 단순하게 디자인하여야 함.
○ 전극 소재의 구조 제어와 함께, 이온의 전도도가 우수한 소재 및 첨가물을 전기 변색 소재에 도입으로써 이온의 빠른 이동을 구현할 수 있음.

□ 연구 목표대비 연구결과
○ 다공성 전기변색 전극 소재 제조 및 물성 평가: 양극산화를 통한 다공성 전기변색 소재 제조, 전해질 조성 양극산화시의 전압 그리고 시간에 따른 나노튜브의 형상 관찰. 유/무기 복합 소재를 제조하고 전기변색 특성을 평가. 빠른 응답속도 및 멀티 칼라의 색 변화를 갖는 전기변색 소재 제조
○ 이온전도성 소재 접목 및 소자 공정 기반 요소 확립: Langmuir-Shaefer법을 통해 다공성의 산화 그래핀 증착. 구성 성분간의 상호작용에 의해 전기화학적 안정성 및 전기변색 장기싸이클 특성을 획기적으로 개선. CNT의 도입을 통한 전자 및 이온 이동의 수월성 확인
○ 전기변색 소자 제조 및 특성 최적화: 라미네이션 방법을 통한 전기변색 소자 제작 공정 도입. 라미네이션 공정을 단순화하기 위해 슬롯다이 방식을 적용하고 적층형 소자를 시도. 적층형 소자를 위한 전해질 포뮬레이션을 최적화하고 전기 변색 소자를 제작.

□ 연구개발결과의 중요성
○ 유·무기 전기변색 소재를 개발 대상으로 하여, 무기 소재의 경우 소재 제작 공정이 단순하고 진공 장치가 필요치 않아 저비용이 가능하면서도 전기화학적 변수에 의해 전극의 형상 제어가 용이한 양극 산화법, 전기 증착법 등을 통해 나노튜브, 나노 기공 구조의 전극 소재를 개발하였음. 이를 통해 90 % 이상의 색 변화와 1 초 미만의 응답 속도를 갖는 전기변색 소재를 구현하였음.
○ 유기 소재의 전기변색 활용을 높이기 위해, 다공성의 산화그래핀을 도입하여 응답 속도 및 장기 안정성을 개선하였음. 특히, 을 이용하여 산화 그래핀을 도입한 경우 소재의 안정성이 약 50 % 이상 증가하는 것을 확인하였음. 산화 그래핀의 도입은 thiophene 구조를 갖는 고분자 소재 뿐만 아니라 본 연구 과제를 통해 개발된 도너-억셉터 타입의 랜덤 공액 고분자에도 활용이 가능할 것으로 기대함.

(출처 : 연구결과 요약문 2p)

목차 Contents

• 표지 ... 1
• 연구결과 요약문 ... 2
• 목차 ... 3
• 1. 연구개발과제의 개요 ... 4
• 1.1 연구개발의 필요성 ... 4
• 1.2 연구개발의 최종 목표 ... 4
• 1.3 연차별 연구 범위 ... 4
• 2. 연구수행내용 및 연구결과 ... 5
• 2.1 1차년도 연구 내용 및 결과 ... 5
• 2.2 2차년도 연구 내용 및 결과 ... 6
• 2.3 3차년도 연구 내용 및 결과 ... 8
• 3. 연구개발결과의 중요성 ... 8
• 4. 참고문헌 ... 8
• 5. 연구성과 ... 9
• 끝페이지 ... 13