페로브스카이트 산화물 열전에서 산소 공공 제어 및 실시간 모자이크 표면 생성

Oxygen vacancy/public control and real-time mosaic surface formation in perovskite oxide thermoelectrics

연구 내용

산소 공공을 제어하고 실시간 모자이크 표면을 형성하여 고온용 산화물 열전 발전 성능을 확보하는 연구

고온 산화물 열전에서 전하 수송과 열전도도는 산소 결함(산소 공공) 상태에 의해 크게 좌우됩니다. 본 연구는 산소 공공 제어를 중심 축으로 하여, 실시간 모자이크 표면 생성을 통해 산화물 계면과 결함 분포를 유도하고 전하 이동과 phonon 산란을 동시에 조절하려는 접근을 수행합니다. 또한 용출 거동과 나노입자 수준의 합금화 효과를 함께 고려하여, 고온 운용 조건에서 결함 구조가 안정적으로 유지되도록 공정을 설계합니다. 이를 통해 고온용 열전 발전 소재의 성능 향상과 공정 재현성을 함께 목표로 합니다.

관련 프로젝트

2건

연구 흐름

초기에는 산소 공공 제어가 열전 특성에 미치는 영향을 정량화하기 위한 공정 변수 체계를 구성했습니다. 이후 산화물 표면에서 모자이크 형태의 분포가 결함 구조와 수송 특성에 미치는 상관을 확인하기 위해 실시간 형성 관점의 공정 설계를 적용했습니다. 2023년부터는 고온용 열전 발전 소재를 목표로 산소 공공과 용출 거동을 동시에 고려하는 방향으로 과제 수행을 진행했고, 나노입자 기반 합금화 개념을 결합해 고온에서도 성능 유지가 가능하도록 조건을 반복 최적화했습니다. 현재는 공정-결함-수송의 연결 고리를 강화하는 단계로 진행 중입니다.

활용 가능성

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

고온 열전 발전용 산화물 소재
산소 공공 제어 기반 결함 엔지니어링 공정
모자이크 표면 생성 열전 설계
열화 저감형 고온 열전 모듈
폐가스·폐열 대응 열전 시스템
고온 운용 결함 안정화 전략
용출 거동 고려 합금 나노입자 적용
소재-공정 상관 분석 데이터셋
고온 열전 소자 평가용 시편 제조
대면적 공정 확장 후보 기술