초록 ▼

□ 연구개요
대표적 금속칼코지나이드 화합물로서 MoS₂는 층상 구조를 가진 화합물로서 다양한 가능성을 보여왔다. 단일층의 구조가 graphene과 유사한 이유로 많은 반도체 관련 연구들이 진행 되었고 여러 합성 방법들이 연구되어 왔다. 그 실제적인 방법으로서 MoS₂ 층상 구조 사이에 탄소 층을 도입함으로써 새로운 개념의 MoS₂-carbon hybrid composite를 제조하는 시도를 하였다. 궁극적으로 MoS₂ 층상 구조 안에 graphenoid 탄소층을 도입함으로써 MoS₂의 고유 특성에 탄소 단일 박막층의 특성이 연

□ 연구개요
대표적 금속칼코지나이드 화합물로서 MoS₂는 층상 구조를 가진 화합물로서 다양한 가능성을 보여왔다. 단일층의 구조가 graphene과 유사한 이유로 많은 반도체 관련 연구들이 진행 되었고 여러 합성 방법들이 연구되어 왔다. 그 실제적인 방법으로서 MoS₂ 층상 구조 사이에 탄소 층을 도입함으로써 새로운 개념의 MoS₂-carbon hybrid composite를 제조하는 시도를 하였다. 궁극적으로 MoS₂ 층상 구조 안에 graphenoid 탄소층을 도입함으로써 MoS₂의 고유 특성에 탄소 단일 박막층의 특성이 연계된 새로운 형태의 칼코지나이드-graphene hybrid 구조를 형성시키는 연구를 수행하였다. 이렇게 형성된 물질들을 배터리 전극으로 적용하였다.

□ 연구 목표대비 연구결과
lithium ion battery의 음극재로 사용되는 과정에 graphenoid 탄소구조의 존재는 산화환원 과정에서 MoS2의 특성을 변화시켜서 환원 과정에서 금속 상태의 Molybdenum 과 Li2S설파이드 구조를 형성 시킨다. 또한 Li2S 화합물은 산화 과정에서 Li2S4, Li2S6, Li2S8, 그리고 S8의 단계적 전환을 가짐을 확인하였다. 이는 MoS2-graphenoid가 독특하게 리튬황 이차 전지의 전구체로 사용될 수 있음을 처음으로 확인하였고, 2건의 특허가 출원 되었다. 그리고 2건의 추가 특허가 준비 중이다.

□ 연구개발결과의 중요성
리튬황 전지는 현재 상용화 되어 있는 리튬이온전지를 넘어서는 차세대 전지로 큰 주목을 받고 있다. 그러나 리튬황 전지는 첫째는 황 화합물의 전도성이 낮다는 것과 둘째, 황화합물이 전해질에 녹아나와서 sulfur suttling이라는 현상으로 기술적 난이도가 매우 높다. 그러나 본 연구에서 합성된 MoS2-graphenoid는 이러한 세가지 문제점을 원천적으로 해결하는 탁월성을 가지는 물질로서 확인되었으며 추가적 연구를 통해 그래핀과 몰리브텐을 중심으로하는 칼코지나이드 화합물과의 hybrid 구조를 통해 리튬황전지 양극재로서 가능성을 검토하였다. 현재 상업적 적용을 위하여 추가 연구 수행 중이다.

(출처 : 요약문 3p)

목차 Contents

• 표지 ... 1
• 연구결과 요약문 ... 3
• 목차 ... 4
• 1. 연구개발과제의 개요 ... 4
• 2. 연구수행내용 및 연구결과 ... 5
• 1. MoS2 탄소 복합체 구조의 수열합성 ... 5
• 다-2. MoS2 - graphinoid multilayer의 전기화학적 특징 연구 ... 11
• 3. MoSe2-graphene 복합 구조체의 수열합성 ... 15
• 4. Characterization of MoSe2-Gr-600 and MoSe2-Gr-800 ... 15
• 3. 연구개발결과의 중요성 ... 22
• 4. 참고문헌 ... 23
• 5. 연구성과 ... 24
• 끝페이지 ... 24