19편의 한국어 분석 — 최신순으로 정렬했어요
본 연구는 세 가지 바이오 숯 전구체(핀란드 산업용 바이오 숯 2종, 자가 제조 버드나무 바이오 숯 1종)를 이산화탄소 활성화하여 전기 이중층 커패시터를 제작하고, 수성 키토산 및 스티렌-부타디엔 고무/카르복시메틸 셀룰로스 바인더와 결합하여 성능을 평가했습니다. 특히 전구체 의존적인 기공 발달과 바인더 조성이 중성 수성 NaCl 환경에서 소자 성능에 미치는 영향을 분석했습니다. 동일한 활성화 조건에서 A-G-BC는 64%의 가장 높은 활성화 수율과 918 m²/g의 BET 표면적, 0.750 cm³/g의 총 기공 부피를 보였습니다…
하드카본은 우수한 나트륨 저장 성능으로 인해 나트륨이온전지(SIBs)의 유망한 음극 후보 물질로 주목받고 있습니다. 다양한 전구체 중 석탄은 높은 탄소 함량, 풍부한 방향족 구조 단위, 저렴한 비용으로 이상적인 전구체로 평가됩니다. 본 총설은 석탄 기반 하드카본의 유형, 물리화학적 특성, 제조 방법, 장단점, 구조 및 나트륨 저장 메커니즘을 체계적으로 검토합니다. 나트륨 저장 성능 향상을 위한 핵심 전략으로 탄소 미세 결정 배향 제어, 이종 원자 도핑, 닫힌 기공 조절 등이 강조됩니다. 다양한 석탄 유형별 합성 방법과 전기화학적 …
나트륨 기반 전지는 풍부한 매장량과 저렴한 비용으로 리튬 기술의 유망한 대안으로 부상하고 있습니다. 그러나 전지 성능은 전해액 화학에 크게 좌우됩니다. 본 연구는 나트륨 전지, 특히 전해액이 전기화학 반응에 적극적으로 참여하는 Na-O2 시스템에서 글라임 기반 전해액의 역할을 탐구합니다. 글라임 사슬 길이, 나트륨 염의 종류, 염 농도가 Na+ 용매화 구조, 이온 쌍 형성, 물질 전달, 초과산화물 용해도 및 고체-전해액 계면(SEI) 형성에 미치는 영향을 논의합니다. 이러한 상호 연관된 요소들이 산소 환원 및 발생 반응 속도, 방…
반강유전성은 전기 쌍극자가 반평행 방향으로 자발적으로 배열되는 물질 특성입니다. 이러한 물질은 에너지 저장, 고체 냉각 및 메모리 기술에 유망하지만, 희소하고 확장성 연구가 부족했습니다. 본 연구는 납이 없고 CMOS 호환 가능한 단결정 하프니아(hafnia)가 압축 변형 조건에서 반강유전성을 나타냄을 입증합니다. 이트륨 안정화 지르코니아 위에 성장시킨 (111) 배향 에피택셜 La 도핑 하프니아 박막에서 반평행 서브격자 분극과 안정적인 이중 이력 현상을 관찰했습니다. 하프니아의 반극성 사방정계 상이 키텔(Kittel)의 반강유전…
저비용 및 친환경 에너지 저장 기술에 대한 수요가 증가하면서 나트륨 이온 배터리(NIB)가 리튬 이온 배터리의 유망한 대안으로 부상하고 있습니다. 다양한 양극 후보 물질 중 프러시안 블루 유사체(PBA)는 조절 가능한 화학적 특성, 개방형 구조 및 낮은 생산 비용으로 주목받지만, 기존 PBA는 제한적인 속도 성능으로 인해 용량 유지율과 수명이 저하되는 문제가 있습니다. 본 연구에서는 새로운 아연 니트로프루시드(Zn[Fe(CN)5NO])를 간단한 공침법으로 합성했습니다. 아연을 도입하여 대형 채널 프레임워크의 구조적 안정성을 향상시…
분산 발전은 지속 가능한 도시 에너지의 핵심이지만, 신흥 경제국의 미비한 규제는 주거용 태양광(PV) 시스템의 잉여 전력 수출을 제한합니다. 본 연구는 수요 일치형 무수출 PV 시스템과 IoT 기반 백업 시스템을 결합한 하이브리드 전략의 성능과 기회비용을 정량화했습니다. 페루 아레키파에서 54개월간 1.36kWp 계통연계형 PV와 0.6kWh/일 백업 시스템을 평가했으며, PV 설치 전의 계량 데이터를 대조군으로 활용했습니다. 무수출 제약으로 인해 자가 소비율(SCI)은 96.3%였으나, 자가 충족률(SSI)은 37.9%에 그쳤고,…
MXene은 2차원 탄화물, 질화물 및 관련 화합물로, 통신, 에너지, 수자원, 헬스케어 분야 발전에 기여할 잠재력을 가진 무기 나노물질이다. 이 물질의 잠재력을 실현하기 위해서는 지속 가능한 방식으로 제조 규모를 확대하고, 열 관리, 태양 에너지 수확, 재생 에너지 저장, 담수화, 웨어러블 기기 등 다양한 지속 가능 기술에서의 효율 향상 능력을 평가해야 한다. 본 연구는 MXene의 친환경적이고 지속 가능한 제조 방식에 대한 비판적 분석을 제공한다. 또한, 에너지 생성 및 저장, 열 관리, 센싱, 전자기 간섭 차폐, 담수화 및 …
에너지 저장 응용 분야에서 페로브스카이트 태양전지(PSC)의 활용을 위해서는 높은 안정성 확보가 필수적입니다. 그러나 이온 이동으로 인한 계면 열화와 고온다습 환경에서의 봉지재 파손은 PSC의 내구성 확보에 주요한 걸림돌로 작용합니다. 본 연구는 이러한 문제를 해결하기 위해 재료 및 소자 공학을 통합한 전략을 개발했습니다. 연구팀은 실란 자가 조립 계면 부동태화, SnO2 버퍼층, 저온 동적 열압축 봉지, 그리고 플루오로실리콘 엣지 보호 기술을 결합하여 PSC의 안정성을 향상시켰습니다. APTES(3-Aminopropyl)trie…
전기차 및 충전 시스템 분야에서 무선 전력 전송 기술이 확산됨에 따라, 전력 전자 기술 발전과 더불어 에너지 저장 기술 및 코일 설계에 대한 연구가 활발히 진행되고 있습니다. 본 연구는 전기차 충전 시스템의 자기장 분포 평탄화 또는 전력 애플리케이션의 총 자속 밀도 증가를 목표로 듀얼 인버터 시스템을 활용한 분할 코일 구조를 분석합니다. 특히, 정렬 불량 조건에서 평탄한 자속 분포는 전기차 충전 시스템의 성능을 크게 향상시킬 수 있습니다. 이 연구의 핵심은 이중 구동 분할 코일 개념으로, 단일층 및 이중층 코일로 분석되었습니다. …
전 세계적인 에너지 수요 증가와 환경 문제는 효율적이고 안전하며 지속 가능한 에너지 저장 기술 개발의 필요성을 증대시키고 있습니다. 리튬 이온 전지(LIB)가 높은 에너지 밀도와 긴 수명으로 시장을 지배해왔지만, 리튬 자원 고갈, 높은 비용, 가연성 유기 전해질 관련 안전 문제로 인해 대체 전지에 대한 연구가 활발합니다. 이러한 맥락에서, 수계 아연 이온 전지(AZIB)는 불연성 수계 전해질 사용으로 인한 본질적인 안전성, 환경 친화성, 아연의 풍부한 매장량 및 저렴한 비용 덕분에 차세대 에너지 저장 시스템으로 주목받고 있습니다.…
유전체 세라믹에서 국부적인 구조 및 화학적 복잡성을 활용하여 높은 분극, 낮은 이력 손실, 그리고 높은 절연 파괴 강도를 동시에 달성하는 것은 펄스 전력 및 고전압 전자 장치용 유전체 커패시터 발전에 필수적입니다. 본 연구는 강유전성 페로브스카이트 모체에 의도적으로 원자 단위의 화학적 이종성을 도입하여 벌크 무연 세라믹에서 에너지 밀도와 효율을 동시에 향상시키는 효과적인 방법을 제시합니다. 정준 (Bi0.5Na0.5)TiO3 기반 릴랙서 강유전체를 호스트로 사용하여, 평균적인 유사 입방 페로브스카이트 골격을 유지하면서 A/B-아격…
웨어러블 스마트 섬유 수요 증가로 MXene 섬유가 주목받지만, 기계적 강도, 전기화학적 활성, 전기적 안정성 문제로 활용이 제한됩니다. 본 연구는 이러한 한계를 극복하고자 고강도, 유연성, 전기 전도성 및 우수한 전기화학적 특성을 지닌 3차원 네트워크 구조의 하이브리드 섬유를 개발했습니다. 수열 합성 및 습식 방사 기술을 결합하여 RuO2-MXene/CNTs 하이브리드 섬유를 성공적으로 제작했습니다. 먼저, 수열합성법으로 RuO2 나노입자를 MXene 나노시트에 균일하게 고정하고, 이를 탄소나노튜브(CNTs)와 결합하여 습식 방…
수계 아연-요오드 전지는 지속 가능한 대규모 에너지 저장 기술로 주목받지만, 아연 음극의 덴드라이트 성장과 양극의 폴리요오드화물 셔틀 현상으로 인해 실제 적용에 어려움이 있습니다. 본 연구는 단일 전해질 첨가제인 2-이미다졸리돈(ELA)을 활용하여 음극과 양극 계면을 동시에 안정화하는 이중 기능 조율 전략을 제안합니다. ELA의 카르보닐(C=O) 작용기는 음극에서 Zn2+ 용매화 환경을 조절하고 동적 흡착층을 형성하여 이온 플럭스를 균질화합니다. 이는 (002)면을 따라 아연 증착을 유도하여 덴드라이트 형성을 효과적으로 억제합니다.…
리튬 배터리는 높은 에너지 밀도와 긴 주기 수명으로 인해 현재 에너지 저장 분야의 주류 기술로 부상했습니다. 그러나 다중 물리 연동 관점에서 덴드라이트 핵 생성 및 성장에 대한 분석과 이들이 리튬 덴드라이트 성장에 미치는 영향에 대한 연구는 여전히 부족합니다. 본 연구는 상장 이론(Phase Field Theory)을 기반으로 기계-열-전기화학 연동 모델을 개발하여, 기계, 열, 전기화학장의 연동 효과를 통해 관련 물리량이 유도하는 리튬 덴드라이트의 진화 메커니즘과 억제 전략을 체계적으로 조사했습니다. 질서 매개변수(order p…
높은 에너지 밀도를 지닌 고니켈 층상형 양극재(NCM)는 차세대 고성능 리튬 이온 배터리(LIB) 개발에 필수적이며, 특히 니켈 함량이 90% 이상인 소재의 중요성이 커지고 있습니다. NCM 양극재는 용량 및 비용 측면에서 경쟁력을 확보했음에도 불구하고, 전해액에 의한 표면 열화와 격자 산소 발생 및 이방성 미세 균열로 인한 기계적 불안정성 등 고질적인 문제가 남아있습니다. 본 연구는 이러한 한계를 극복하기 위한 원자 단위의 도펀트 엔지니어링부터 거시적 전극 구조 혁신에 이르는 통합 전략의 필요성을 강조합니다. 니켈 함량 증가에 …
본 연구는 재생 가능한 바이오매스에서 유래한 지속 가능한 탄소 전극 물질 개발을 목표로 합니다. 저렴하고 쉽게 구할 수 있는 속성수인 포플러 목재를 탄소 전구체로 활용하여, 수열 전탄화 및 템플릿 활성화 공정을 통해 계층 다공성 탄소 소재(CW-3.5Y2)를 합성했습니다. 이 소재는 풍부한 계층 기공과 높은 중간 기공률(최대 62.92%)을 특징으로 합니다. 환경 친화적인 LiCl/ZnCl2 염을 템플릿으로 사용하여 탄소 물질의 내부 기공 구조를 미세하게 조절함으로써 반응 중 기공 붕괴를 최소화했습니다. 또한, 고온 탄화 및 활성…
마그네슘(Mg) 합금 연구는 최근 몇 년간 지속적으로 확장되는 중요한 분야입니다. Web of Science Core Collection 데이터베이스에 4,898편의 관련 논문이 등재될 정도로 꾸준한 관심을 받고 있으며, 주로 미세구조, 기계적 특성, 부식 특성에 대한 연구가 집중적으로 이루어졌습니다. 대규모 Mg 합금 부품 제조 기술 또한 상당한 진전을 보였습니다. 기능성 마그네슘 소재, 마그네슘 기반 수소 저장, 마그네슘 이온 배터리 분야에서도 꾸준한 발전이 있었으며, 특히 마그네슘 기반 에너지 저장 재료는 상업화에 근접하고 …
다중 스케일 계층 구조와 기능적 특성을 지닌 탄소 초구조체는 아연 하이브리드 축전기의 유망한 양극 재료이지만, 축전 용량 최적화를 위한 맞춤형 설계는 여전히 난제로 남아있습니다. 이 연구는 수소결합을 활용한 계면 초조립 전략을 통해 나노시트가 얽힌 구형 탄소 초구조체(SCSs)를 개발하여 아연 이온 저장 성능과 내구성을 극대화했습니다. 테트라클로로벤조퀴논(수소결합 수용체)과 다이메틸벤지딘(수소결합 공여체)이 상호작용하여 유기 나노시트 모듈을 형성하고, 이들이 다중 수소결합(N–H···O)을 통해 정교하게 조립되고 치밀화되어 초구조…
수계 아연 이온 배터리(AZIB)는 본질적인 안전성과 환경 친화성 덕분에 차세대 에너지 저장 장치로 주목받고 있습니다. 그러나 기존 수계 전해질에서 활성 물 분자로 인해 발생하는 부반응은 전기화학적 성능과 사이클 안정성을 심각하게 저하시킵니다. 이 연구는 이러한 문제를 해결하기 위해 이중 기능 물 조절이 가능한 신축성, 접착성, 동결 방지 하이드로젤 전해질을 개발했습니다. 연구팀은 아세트산 음이온(Ac-)과 폴리아크릴아미드(PAM) 사슬의 친수성 아미드(-CONH2) 그룹이 물 활성도를 시너지 효과로 조절하는 원팟 라디칼 중합 전…
