초록 ▼

□ 연구개요
포스포린
• 2차원 물질(two-dimensional crystals)은 응집 물질물리학 분야의 새로운 장 제공 3차원 포스포린의 필요성
• 마이크로스케일의 에너지 저장 장치의 수요 증가에 따라, 2차원 물질을 3차원 구조로 확장 시, 저비용의 확장성, 높은 에너지 밀도 등을 만족시켜 포터블 일렉트로닉스, 웨어러블 디바이스에 매우 적합한 물질로 예상됨
• 고안정성 3차원 포스포린 구조의 합성 및 관련 기초 연구는 이러한 다양한 분야의 응용가능한 소재로 반드시 필요함

□ 연구 목표대비 연

□ 연구개요
포스포린
• 2차원 물질(two-dimensional crystals)은 응집 물질물리학 분야의 새로운 장 제공 3차원 포스포린의 필요성
• 마이크로스케일의 에너지 저장 장치의 수요 증가에 따라, 2차원 물질을 3차원 구조로 확장 시, 저비용의 확장성, 높은 에너지 밀도 등을 만족시켜 포터블 일렉트로닉스, 웨어러블 디바이스에 매우 적합한 물질로 예상됨
• 고안정성 3차원 포스포린 구조의 합성 및 관련 기초 연구는 이러한 다양한 분야의 응용가능한 소재로 반드시 필요함

□ 연구 목표대비 연구결과
◦ 연구개발 목표 및 내용 :
주름진 육각벌집 구조의 신개념 2차원 물질 포스포린의 합성
• 값비싼 극한 조건하 극소량 제작의 기존 포스포린 합성법 개선
→ 기존 금(Au)과 아이오딘(I₄)촉매 대체
→ 값싼 촉매와 Polyphosphide 결합 통한 벌크 BP 제조

포스포린의 산화 불안정성을 극복한 포스포린 개발
• 공기중 물과의 비가역적 반응을 막기위한 산화방지막 처리

3차원 구조 포스포린 개발
• 3차원 다공성 구조 형성을 통한 고비표면적 달성
• 기공조절을 통한 포스포린의 특성향상

◦ 연구개발내용 :
주름진 육각벌집 구조의 신개념 2차원 물질 포스포린의 합성
• 주석(Sn)과 아이오딘화 주석(SnI₄)만을 이용한 합성법 개발
• 온도 조절을 통한 벌크 BP 제조

포스포린의 산화 불안정성을 극복한 포스포린 개발
• 공기중 물과의 비가역적 반응을 막기위한 산화방지막 처리
→ 유기 솔벤트인 NMP를 이용하여 산화 안정성 개선

3차원 구조 포스포린 개발
• 3차원 다공성 구조 형성을 통한 고비표면적 달성
• 기공조절을 통한 포스포린의 특성향상

□ 연구개발결과의 중요성
◦ 기술적 측면
• 기존에 보고되지 않았던 3차원 포스포린 제조법 개발
◦ 경제적 측면
• 저렴한 재료 및 간단한 제조공정을 통해 우수한 성능의 차세대 물질을 제조함으로써 경제적이며 친환경적인 소재 및 핵심물질 특허 선점효과
◦ 3차원구조의 포스포린은 배터리/메모리/포토닉스/센서/태양전지/트랜지스터/바이오이미징/OER 등 다양한 분야에 응용

(출처 : 연구결과 요약문 2p)

목차 Contents

• 표지 ... 1
• 연구결과 요약문 ... 2
• 목차 ... 3
• 1. 연구개발과제의 개요 ... 4
• 2. 연구수행내용 및 연구결과 ... 5
• 가. 기존 합성 경로 ... 5
• 나. 제안 합성 경로 ... 5
• 다. SnI₄(아이오딘화 인)의 합성 ... 5
• 라. 보로실리케이트 유리 튜브 성형 ... 6
• 마. 흑린의 합성 – 온도 반응 조건 ... 7
• 바. 흑린의 박리 ... 8
• 사. 흑린의 확인 – 레이저 파워 별 라만 분광법 ... 9
• 아. 흑린의 확인 – 기존 보고된 문헌과의 비교 ... 9
• 자. 흑린의 비표면적 비교 ... 10
• 차. 흑린의 모폴로지 변화 ... 10
• 카. 3차원 구조 흑린의 기 보고된 구조(3D 스펀지 구조)와의 비교 ... 11
• 타. 3차원 구조 표면 분석 ... 12
• 3. 연구개발결과의 중요성 ... 12
• 4. 참고문헌 ... 13
• 5. 연구성과 ... 14
• 대표적 연구실적 ... 14
• 끝페이지 ... 20