본 연구의 목적은 육방정계 질화붕소(hexagonal boron nitride, hBN) 코팅이 금속의 부식 저항성을 향상시키는 데 효과적인지 평가하는 동시에, 환경 및 인체 건강에 대한 주요 독성학적 영향을 함께 규명하는 것이다. 유기 코팅은 금속을 부식으로부터 보호하는 분야에서 광범위하게 적용되고 있다. 유기 코팅은 카보닐 및 하이드록실기 함량으로 인해 부식 억제제로 선호되지만, 취성, 공극(공극성), 산화에 대한 취약성 측면에서 한계가 있다. 본 총설에서는 hBN 코팅의 합성, 특성 및 적용에 주로 초점을 맞추고, 금속과 합금에서 부식 저항성을 개선하는 방식을 강조하였다. 또한 논의 결과, 질화붕소 나노시트(boron nitride nanosheet, BNNS) 코팅은 부식 저항성, 소수성 및 균열 완화(crack mitigation) 특성을 유의하게 향상시키는 것으로 나타났다. 연구자들은 유기 수지 내에서 BNNS를 효과적으로 분산시킴으로써 코팅의 공극성을 감소시키고 부식성 매질에 대한 보호를 강화하였다. 본 연구는 또한 BNNS 복합 코팅의 부식 방지 보호 메커니즘을 규명한다. 더 나아가, BBNS 합성 및 그 물리화학적 특성이 환경과 생물에 미치는 영향을 다루었다. 마지막으로, BNNS 복합 코팅의 적용 범위를 확대하기 위한 향후 연구 및 산업적 사용의 지속가능성에 대한 제언이 제시된다.

본 연구는 흑연 나노플레이트렛(GNP)의 크기와 분산이 에폭시 기반 복합재의 열전도도와 인장강도에 미치는 영향을 조사하였다. 고에너지 비드 밀링과 초음파 처리를 이용하여 팽창 흑연(EG) 입자를 기계적으로 박리하고 파쇄함으로써, 1.6~3 µm 범위의 서로 다른 플레이트렛 크기 4종의 GNP를 제조하였다. 제조된 GNP는 충전량 0~10 wt%로 충전재로 사용하였다. GNP의 크기와 충전량이 증가할수록 GNP/에폭시 복합재의 열전도도는 증가하였으나, 인장강도는 감소하였다. 다만 흥미롭게도 인장강도는 GNP 함량 0.3%에서 최대값에 도달한 후, GNP의 크기와 무관하게 감소하였다. 복합재에서의 GNP 형태 및 분산에 대한 관찰 결과, 열전도도는 충전재의 크기와 충전재의 수(loading number)에 더 관련되는 반면, 인장강도는 매트릭스 내 충전재의 분산에 더 큰 영향을 받는 것으로 나타났다.

본 연구는 아연-이온 배터리의 유망한 양극 소재로서 K 2 V 3 O 8에서 일어난 전하/양성자 탈착(de-/protonation)과 연관된 예상치 못한 전환 반응의 발견을 소개한다. 구조는 1.9 V까지의 차단 전압을 가하는 동안 사이클링에 의해 무정형 V 5+ 2 O 5와 V 3+ OOH 사이의 전환 반응을 겪는다. 작동 중 X선 회절(operando X-ray diffraction), in situ 라만 분광, X선 광전자 분광(X-ray photoelectron spectroscopy), 비행시간 2차 이온 질량 분석(time-of-flight secondary-ion mass spectroscopy), 그리고 작동 중 pH 측정 분석 결과는, 전환 반응의 진행을 위해 양성자(H + ) 반응이 필수적임을 보여준다. 전환 반응은 방전 시 0.1 C(37 mA g −1 )에서 362 mAh g −1의 크고 가역적인 용량(~이론적 용량의 97 %)을 발생시키며, 또한 7 C(187 mAh g −1 )의 높은 속도에서도 전기화학적 활성은 유지된다. 이러한 결과는 작동 중 X선 흡수 분광(operando X-ray absorption spectroscopy) 분석을 통해 V 5+/3+ 산화환원 쌍에 의한 2전자 반응으로 입증된다. 본 결과는 온화한 산성 수계 시스템에서 아연-이온 배터리 양극 소재의 이론적 용량에 도달하기 위해, 양성자 반응과 관련된 전환 가역성의 중요성이 고차단 전압에서 추가 용량을 제공한다는 점을 강조한다.