국내 연구진이 꿈의 신소재로 불리는 2차원 나노소재 맥신의 한쪽 면에 니켈을 결합한 니켈-맥신 야누스 양자점을 개발했습니다.

한국연구재단은 전북대 유승화·진경환 교수와 성균관대 박성준 교수 공동연구팀은 니켈-맥신 야누스 양자점을 합성하고, 이를 차세대 고용량 커패시티(에너지 저장장치) 전극과 유기물 변환 촉매에 적용해 기존 대비 탁월한 성능을 입증했다고 밝혔습니다.

맥신은 전기전도성이 뛰어나고 다양한 금속과 결합이 가능하지만, 한 면씩 다른 물질을 결합하는 '야누스 구조' 연구는 상대적으로 드물었습니다.

연구팀은 맥신에 암모니아 처리를 거쳐 입자 크기를 줄인 뒤 니켈 전구체와 환원제를 투입해 수열합성 방식으로 한쪽은 니켈, 다른 쪽은 맥신이 결합된 비대칭 구조를 구현했습니다.

이 소재로 제작한 하이브리드 슈퍼커패시터 전극은 높은 비용량과 출력밀도를 기록했으며, 촉매로 활용했을 때도 변환율·수율·선택도가 크게 향상됐습니다.

유승화 교수는 "이번 성과가 에너지 저장과 촉매 기술 전반에 중요한 전환점이 될 것"이라며 수전해 촉매 등 다양한 응용 연구를 예고했습니다.

이번 연구는 재료과학 권위지 어드밴스드 머티리얼즈(Advanced Materials) 온라인판에 8월 5일 게재됐습니다.

TJB 대전방송