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멀티스케일 다공성 탄소 박막 및 탄소 나노구조 형성

Multiscale Porous Carbon Thin Films and Carbon Nanostructures

연구 내용

세미컨덕터 공정 기반의 다층/다규모 다공성 탄소 박막을 제작하고, 고에너지 저장 소자를 위한 전극 구조를 구현하는 연구

다공성 탄소 박막을 세미컨덕터 공정 관점에서 제작하여 탄소화-열처리 조건이 기공 크기 분포와 연결성을 결정하도록 제어합니다. 멀티스케일 구조를 형성하기 위해 전구체의 탄화 거동과 공정 변수(열 이력, 구조 형성 조건)를 연동해 전극의 전하 이동 경로와 질량전달 특성을 동시에 확보하는 전략을 사용합니다. 또한 고분자 유래 탄소 나노구조를 압축응력-부착력 제어로 형성하여 에너지 저장 소자에 적용하는 방향을 병행합니다.

관련 연구 성과

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연구 흐름

초기에는 멀티스케일 다공성 탄소 박막을 만들기 위한 세미컨덕터 공정 기반 제작 절차를 확립하고, 탄소화 및 열처리 조건에 따른 기공 구조의 변화를 규명했습니다. 이후 고분자 유래 탄소 나노구조를 압축응력-부착력 제어로 형성하는 공정으로 확장하여 에너지 저장 소자 적용성을 높였습니다. 현재는 다공성 구조가 전극 성능에 미치는 영향을 구조-공정-성능의 연계 관점에서 정리하고, 촉매 반응 또는 전기화학 소자에 활용 가능한 탄소 기반 플랫폼으로 전환하는 단계에 있습니다.

활용 가능성

활용 가능성은 알앤디써클 특화 AI 에이전트가 생성한 내용으로, 실제 연구 가능 여부는 연구실과의 논의가 필요합니다.

  • 멀티스케일 다공성 탄소 박막 전극
  • 전극-전해질 계면 반응공간 설계
  • 탄소화 공정 기반 전도·전달 동시 제어
  • 촉매 지지체용 고표면적 탄소 구조
  • 에너지 저장 소자 집전체 대체
  • 전기화학 반응용 다공성 지지체
  • DFT 기반 탄소 네트워크 설계
  • 고속 충방전용 전극 미세구조 최적화
  • 탄소 나노구조 기반 전자소재
  • 표면 개질을 통한 친화도 제어

관련 특허

구분

제목

1

멀티스케일 3차원 다공성 탄소 구조체 및 이의 제조방법

관련 프로젝트

구분

제목

1

압축응력-부착력 제어에 의한 고분자 유래-탄소 나노구조 형성및 에너지 소자 응용