[보고서]고기능성 페로브스카이트 나노 소재용 기상증착 전구체 개발 및 소재 응용 원천기술개발

김도형

보고서 정보

주관연구기관

전남대학교
Chonnam National University

연구책임자

김도형

보고서유형

최종보고서

발행국가

대한민국

언어

한국어

발행년월

2020-12

과제시작연도

2020

주관부처

과학기술정보통신부
Ministry of Science and ICT

연구관리전문기관

한국연구재단
National Research Foundation of Korea

등록번호

TRKO202100016186

과제고유번호

1711105077

사업명

나노·소재기술개발(R&D)

DB 구축일자

2021-11-13

키워드

페로브스카이트.전구체.유기금속화합물.고체산화물연료전지.산화탈수소반응.Perovskite.Precursor.Organometallic complex.Solid oxide fuel cell.Ethane dehydrogenation.

표 기술 개발 추진 전략
표 연구 진행 추진 체계
표 Fe(btmsa)2/H2O2 반응계 ALD 공정변수 영향 실험 결과
표 Fe(btmsa)2/H2O2 반응계의 온도에 따른 ALD 성막(a) 및 선형 특성(b)
표 ALD Fe2O3-Bi2WO6 시편의 (a) TEM, (b) HRTEM Micrograph, and (c) elemental mapping of pristine Bi2WO6 nanoflakes synthesized at 4 h duration; (d) TEM, (e) HRTEM Micrograph, and (f) elemental mapping of 15 nm Fe2O3-Bi2WO6 electrode
표 ALD Fe2O3 두께에 따른 (a) photocurrent responses; (b) EIS spectra of the Bi2WO6
표 Ni(Cp)2/O3 반응계의 온도에 따른 ALD 성막(왼쪽) 및 선형 특성(오른쪽)
표 Ni(Cp)2/O3 반응계로 성막된 NiO 박막의 층덮임 특성
표 Ni(EtCp)2/O2 plasma 반응계의 O2 plasma power의 성막특성
표 TEM images for the (a) NCO nanowires arrays (b-d) NCO/NiO core-shell nanowires with 200 NiO ALD cycles, (e) SAED pattern of NCO/NiO core-shell nanowires with 200 NiO ALD cycles, (f) TEM image for NCO/NiO core-shell nanowires with 400 NiO ALD cycles, (g) STEM image of the NCO/NiO core-shell nanowires with 200 NiO ALD cycles with corresponding EDS mapping of Co, Ni and O elements. (h) The change in the average thickness of the NiO with different ALD cycles over silicon substrates
표 (a) capacitance retention of the NCC/NCO/NiO (200 NiO ALD cycles) and NCC/NCO electrode for 20,000 and 10,000 charge-discharge cycles, respectively. (b) initial and final charge- discharge cycles for the NCC/NCO/NiO electrode. The SEM images after the stability measurements for (c, d) NCC/NCO electrode (10,000 charge-discharge cycles), (e, f) NCC/NCO/NiO electrode (20,000 charge-discharge cycles). (g) EIS and (h) XPS plots for the NCC/NCO/NiO electrode before and after 20,000 charge-discharge cycles
$HR-SEM images of (a) bare NC, (b) NCS/NiSx (10 nm ALD NiO), and (c) NCS/NiSx (10 nm ALD NiO). HR-TEM images of (d) bare NC, (e, g) NCS, (f, h) NCS/NiSx (10 nm). (i, j) Diffraction plane analysis and SAED pattern of NCS marked in image (g). HR-TEM images of (k) NC/NiO (15 nm) and (l) NCS/NiSx (15 nm). (m-o) Diffraction plane analyses and SAED pattern of NCS/NiSx (10 nm) marked in image (h). (p-s) Elemental mapping of NCS/NiSx (10 nm) catalyst$ 표 HR-SEM images of (a) bare NC, (b) NCS/NiSx (10 nm ALD NiO), and (c) NCS/NiSx (10 nm ALD NiO). HR-TEM images of (d) bare NC, (e, g) NCS, (f, h) NCS/NiSx (10 nm). (i, j) Diffraction plane analysis and SAED pattern of NCS marked in image (g). HR-TEM images of (k) NC/NiO (15 nm) and (l) NCS/NiSx (15 nm). (m-o) Diffraction plane analyses and SAED pattern of NCS/NiSx (10 nm) marked in image (h). (p-s) Elemental mapping of NCS/NiSx (10 nm) catalyst
표 TEM and HRTEM Micrographs of Co3O4@NF (a, b); ALD 5 nm NiO/Co3O4@NF with corresponding HRTEM and SAED pattern (c, d); ALD 10 nm NiO/Co3O4@NF (e); STEM micrograph of ALD 5 nm NiO/Co3O4@NF (f), and the corresponding elemental mapping showing elements Co, Ni and O (g)
표 Electrochemical behavior of the designed samples in a three-electrode configuration: (a) CV curves; (b) GCD profile; (c) Specific capacitances of Co3O4@NF, Atomic layered 3, 5, 7, 10 nm NiO on Co3O4@NF; (d) CV curves; (e) GCD profile of 5 nm NiO/Co3O4@NF; and (f) Comparative EIS of Co3O4@NF and atomic layered 3, 5, 7, 10 nm NiO on Co3O4@NF systems (inset presents the equivalent circuit)
표 Co(btmsa)2/H2O2 반응계의 ALD 공정 윈도우에서(150-175 ℃)의 성막 선형특성
표 Co(Cp)2/O2 plasma 반응계의 (a)온도와 (b, c) 플라즈마 조건에 따른 성막특성
표 Co(Cp)2/O2 plasma 반응계로 성막된 Co3O4 박막의 층덮임 특성
표 Co(Cp)2/오존(O3) 반응계에서 공정 조건에 따른 CoOx 성막속도
표 Co(Cp)2/오존(O3) 반응계의 ALD 공정 window에서 성막된 박막의 conformality
표 LaOx를 위한 La(Cp)3/H2O2 반응계에서의 ALD 공정 변수에 따른 성막특성
표 Cross section SEM images of ALD La2O3 coated on patterned Si wafer
표 NiO ALD(a)와 FeO ALD(b) cycle 비율에 따른 NiFexOy 다성분 산화물 조성
표 NiFexOy ALD 공정을 위한 NiO ALD/FeO ALD 슈퍼사이클 묘사도
표 The optimization of ALD process conditions by obtaining the self-limiting growth mode; Effect of a) precursor puling time, b) ozone pulsing time, c) precursor purging time, d) ozone purging time on binary oxide growth rate. The carrier and purging gas flow is 50 and 250 sccm respectively
표 (a) NiFe2O4 ALD 증착 온도 영향 (b) 각 단위 ALD 산화막의 선형성 특성
표 a) HR-TEM image of flat NFO films deposited on Si, b) enlarged HR-TEM image, c) NFO on 3D-structured hematite scaffold, d) enlarged portion of previous image, e-h) EDS elemental mapping
표 a) J–V curves of flat NiFexOy photocathodes for four pH values under chopped illumination, b) Mott–Schottky plot obtained using double-layer capacitance measured under dark conditions, c) J–V curves of flat NiFexOy photocathodes after annealing, d) comparison of flat and 3D-NiFexOy photocathode in 1-M KOH electrolyte
표 (a) ALD를 이용한 Ni의 at% 담지량(30, 45, 60)에 따른 J–V 특성 (b) 정공의 life time 측정 결과
표 구상되었던 텀블러 타입의 미분체용 ALD 반응기
표 반응기 개념 및 ALD 공정도
표 특허 아이디어를 구현하기 위해 제작된 미립자용 ALD system
표 펄스 시간에 따른 내부 반응기에서의 분체 이탈율 : # of turns-5, reservoir 부피-16.6cc, gas 유량-100 sccm
표 내부 반응기 지름과 reservoir 공간(펄스압력)에 따른 분체의 분산 경향: (a) 내부 반응기의 높이-5cm, (b) 내부 반응기의 높이-8cm, (c) 내부 반응기의 높이-10cm
표 inner 반응기 링 크기 및 공정 조건에 따른 미립자 거동 실험 결과
표 내부 반응기 지름 변화에 따른 내부 반응기에서의 분체 분산 모식도
표 reservoir 크기에 따른 내부 반응기에서의 분체 이탈율 (a) 4cm, (b)6cm (# of turns-18)
표 펄스 시간에 따른 분체의 이동거리(# of turns)
표 ALD 사이클 수에 따른 분체 분산 정도내부반응기의 (angle: 90 °과 60~70 °)
표 분체가 내부반응기의 장입된 후 사이클 수에 따른 분산 진행 모식도
표 개발된 Spouting ALD 미립자용 반응기를 이용하여 도포된 TiO2 ALD 박막
표 사용된 촉매에 대한 DRM반응에서의 탄소침적 여부 정리
표 제조된 페로브스카이트 복합금속산화물 촉매 (MgTiO3, SrTiO3, CaTiO3)의 TEM 및 TEM-EDX image
표 MgTiO3, CaTiO3, SrTiO3 촉매를 CO2를 산화제로 사용한 EDH 반응 후 온도별 ethylene 수율
표 세가지 촉매(MgTiO3, CaTiO3, SrTiO3)를 CO2를 산화제로 사용한 EDH 반응 후 온도별 ethane 전환율과 ethylene 수율
표 CO2를 산화제로 사용한 EDH 반응의 촉매 장기 안정성 평가 후 Ethane 전환율과 Ethylene 수율
표 MgTiO3, SrTiO3, CaTiO3 촉매의 CO2-TPD profile
표 CO2를 산화제로 사용한 EDH 반응의 촉매 반응 메커니즘 모식도
표 제조된 촉매의 장시간 반응성 결과 및 촉매 재생공정을 도입한 촉매반응 결과
표 알칼리 토금속이 첨가된 촉매의 EDH 반응 결과와 반응 후 TGA 결과
표 환원없이 EDH반응을 진행한 촉매 장기 안정성 평가 결과
표 CH4, H2 분위기에서 측정한 (a) SYT, (b)Ni/YSZ 연료극의 분극저항 @750℃
표 750℃의 CH4, H2 분위기에서 측정한 (a) SYT 연료극, (b)Ni/YSZ 연료극의 셀 성능
표 (a)SYT 연료극 전지와 (b)Ni/YSZ 연료극 전지의 EPMA로 확인한 탄소 침적
표 SYTF 연료극/YSZ 전해질과 SYTF 연료극/SDC 물질계면 화학안정성 평가를 XRD 결과
표 SYTF와 SDC가 코팅된 SYTF의 활성화 에너지 (a) 수소, (b)메탄분위기
표 SYTF와 SDC가 코팅된 SYTF의 분극저항 @ 900 ℃, (a) 수소분위기 (b) 메탄분위기
표 SYTF와 SDC가 코팅된 SYTF의 전극성능 @ 900 ℃, (a) 수소분위기 (b) 메탄분위기
표 전극의 SDC 코팅 여부가 전지 장기 안정성에 미치는 영향
표 SYTN5와 Ni@SYT 연료극의 분극 저항: 수소분위기[(a) 700℃, (b) 800℃, (c) 900 ℃], 메탄분위기[(d) 900 ℃]
표 다양한 H2S 농도에 따른 (a)SYT 및 (b)SYTN5의 IV 특성 @900 ℃
표 (a)H2 및 (b)CH4 분위기에서의 SNM/YSZ/LSM 전지의 IV 곡선
표 (a)H2 및 (b)CH4 분위기에서 SDC로 개질된 SNM/YSZ/LSM 전지의 IV 특성
표 (a)H2 및 (b)CH4 분위기에서 Ni/YSZ와 LCN 개질된 Ni/YSZ의 IV 특성 @800℃
표 Ni/YSZ와 LCN으로 개질된 Ni/YSZ의 장기 성능 안정성
표 H2 분위기에서 2nm ALD NiOx를 적용한 SYT의 (a)임피던스 및 (b) IV 특성
표 H2 분위기에서 2nm ALD FeOx를 적용한 SYT의 (a)임피던스 및 (b) IV 특성

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연구책임자(Manager) :	-
과제기간(DetailSeriesProject) :	-
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