∘ 기존에는 나노입자를 진공증착 방식으로 만들었는데, 시간과 비용이 많
이 들뿐더러 열에 불안전하다는 한계가 있었다. 그래서 페로브스카이트
격자에 고온과 환원 환경을 만들어 금속 이온이 격자에서 빠져나와 표
면에서 자라는 엑솔루션 방식이 연구됐다. 그동안 다양한 재료에서 그
응용 가능성이 제안됐지만 원자단위의 구동인자가 보고된 바는 없어
이를 성공적으로 제어하는 데에 큰 어려움이 있었다.
□ 공동 연구팀은 낮은 온도에서 열적 안전성을 높게 유지하면서 나노입
자를 빠르게 만들기 위해 양이온과 산소의 결합 세기를 조절했다. 특
히, 큰 이온반지름을 가지는 원소를 치환함으로써 양이온과 산소의 결
합길이를 제어했다. 이번에 개발된 방법으로 산화촉매에 적용하였을
때 촉매적 활성을 기존 엑솔루션 촉매 대비 4배까지 증진시킬 수 있음
을 확인했다.
∘ 엑솔루션을 통해 합성된 재료는 연료전지 전극의 내구성을 향상시켜
전지 수명 증가에 도움을 줄 것으로 기대된다. 그 외에도 가스센서, 개
질반응 및 다양한 금속산화물 기반 나노입자 촉매가 활용되는 화학촉
매에도 쉽게 응용될 것으로 기대된다.
□ 이번 연구는 삼성전자 미래기술육성센터의 지원을 받아 수행되었으며,
환경과학 분야 최고권위지 ‘에너지와 환경 과학(Energy &
Environmental Science, IF: 30.289)’에 2020년 6월 2일 온라인으로 게
재되었다. 또한 학계 및 일반인에게 널리 알릴만한 내용으로 인정받아
학술지의 표지논문으로 선정되었다. <끝>