๋๊ตญ์์
์ด์ฒ๋ฆฌ ์์ด ์์จ์์ ์ ๊ธฐํ์์ ์ง ํจ์จ 10% ๊ฐ์

๋๊ตญ๋(์ด์ฅ ์ค์ฑ์ด)์ ์ง์คํธ(๊ด์ฃผ๊ณผํ๊ธฐ์ ์, ์ด์ฅ ๊น๊ธฐ์ ) ๊ณต๋์ฐ๊ตฌํ์ด ๊ณ ์จ์ ํ๊ณต์ ์์ด ์์ด์จ ์ด๋งค๋ฅผ ์ฒจ๊ฐํ๋ ๊ฐ๋จํ ๋ฐฉ๋ฒ์ผ๋ก ์ฐจ์ธ๋ ์ ๊ธฐํ์์ ์ง*์ ์ ๊ธฐ์ ๋๋๋ฅผ 20๋ฐฐ ์ด์ ๊ฐ์ ํ๋ ๊ณต์ ์ ๊ฐ๋ฐํ๋ค.
โ ์ด๋ฒ ์ฑ๊ณผ๋ ๋น์ ์ ๊ธฐ์๋์ง๋ก ๋ณํํ๋ ํจ์จ(๊ด์ ๋ณํํจ์จ)์ ๋์ด๊ณ ์ ์๊ณต์ ์ ๋จ์ํ·์์ ํํ ์ ์์ด ์ ๊ธฐํ์์ ์ง์ ์์ฉํ๋ฅผ ์๋น๊ธฐ๋ ๋ฐ ๊ธฐ์ฌํ ๊ฒ์ผ๋ก ๊ธฐ๋๋๋ค.
* ์ ๊ธฐํ์์ ์ง(organic photovoltaics, OPV): ์ ๊ธฐ๋ฌผ ๋ฐ๋์ฒด๋ฅผ ๊ดํ์ฑ์ธต์ผ๋ก ํ๋ ์ฐจ์ธ๋ ํ์์ ์ง๋ก, ์์ฐ ๋น์ฉ์ด ๋ฎ๊ณ ๊ฐ๋ฒผ์ธ ๋ฟ๋ง ์๋๋ผ ์์๋ฅผ ์ ์ฐํ๊ฒ ๊ตฌํํ ์ ์์
์ ๊ธฐํ์์ ์ง์ ํ์ ์์ฌ๋ก ์ฌ์ฉ๋๋ ๋ชฐ๋ฆฌ๋ธ๋ด ์ฐํ๋ฌผ(MoO3)*์ ๋ชฐ๋ฆฌ๋ธ๋ด ๊ธ์ ์์์ ์ฐ์ ์์๊ฐ ๊ฒฐํฉํ ํํ์ ํํฉ๋ฌผ๋ก์ ํฌ๋ช
ํ ์ ๊ธฐ์ ๋์ฑ ๋ฐ๋ง์ด๋ค.
๋ชฐ๋ฆฌ๋ธ๋ด์ ๊ธฐ๋ฅ์ฑ ์ ๊ธฐ๋ฌผ์ด ๊ฒฐํฉ๋ ์ ๋ฌด๊ธฐ ํ์ด๋ธ๋ฆฌ๋ ํํ์์ฌ๋ฅผ ์ด์ฉํ ์ ๊ธฐ์กธ๊ฒํฉ์ฑ๋ฒ์ ์ํฌ๋ฅผ ํตํด ๊ธ์์ฐํ๋ฌผ ๋ฐ๋ง์ ํ์ฑํ๋ ๊ณต์ ์ผ๋ก, ๊ธฐ์กด ์ง๊ณต ์ด์ฆ์ฐฉ ๊ณต์ ์ ๋์ฒดํ ์ ์๋ค.
๊ทธ๋ฌ๋ ์ด ๋ฐ๋ง์ ๋์ ์ ๊ธฐ์ ์ฑ๋ฅ์ ์ด๋์ด๋ด๊ธฐ ์ํด์๋ ๊ธ์์ฐํ๋ฌผ๋ง์ ๋คํธ์ํฌ๊ฐ ์น๋ฐํ๊ฒ ํ์ฑ๋๋ ๊ณผ์ ์ด ํ์์ ์ธ๋ฐ, ์ด๋ฌํ ๊ณผ์ ์ 200โ ์ด์์ ๊ณ ์จ ํ๊ณต์ ์ด ํ์ํด ๊ทธ ์ค์ฉ์ฑ์ ๋ฌธ์ ๊ฐ ์์๋ค.
๋๊ตญ๋ถฤว๊๊ต ๊ถ์์ฒ ๊ต์ํ(์ตํฉ์๋์ง์ ์์ฌ๊ณตํ๊ณผ)์ ์ง์คํธ ์ด๊ดํฌ ๊ต์ํ(์ ์์ฌ๊ณตํ๋ถ)๊ณผ ํจ๊ป ๊ธ์์ฐํ๋ฌผ ์ํฌ์ ์์ด์จ ์ด๋งค๋ฅผ ๋ํด ์์จ์์ ๋์ ์ฑ๋ฅ์ ๋ชฐ๋ฆฌ๋ธ๋ด ์ฐํ๋ฌผ์ ๊ฐ๋ฐํ์ผ๋ฉฐ, ์์ฐ ๊ฐ๋ฅํ ์ฐจ์ธ๋ ๊ณ ํจ์จ·์ฅ์๋ช
์ ๊ธฐํ์์ ์ง๋ฅผ ๊ฐ๋ฐํ๋ค.
โ ์ด๋ฌํ ์์จ ๊ณต์ ์ ์ด์ฒ๋ฆฌ ์์ด ํ์์ ์ง๋ฅผ ๋ง๋๋ ๊ธฐ์ ๋ก, ๊ธฐ์กด ํ๋ฆฐํ
๋ฐฉ์์ผ๋ก ํ์์ ์ง๋ฅผ ์ ์ํ๋ ๊ธฐ์ ๋ณด๋ค ๋ ๋จ์ํ๋ ๋ฐฉ๋ฒ์ด๋ฉฐ ์ด๋ ์ ๊ธฐํ์์ ์ง ์์ฉํ์ ํ์ํ ๊ด์ ๋ณํํจ์จ์ ๋์ด๋ ๋ฐ ๊ธฐ์ฌํ๋ค.
โ ์ฐ๊ตฌํ์ ๋ชฐ๋ฆฌ๋ธ๋ด ์ฐํ๋ฌผ ์ํฌ์ ๋จ์ํ ๋ฆฌํฌ๋น์ค๋ง์ด๋(LiTFSI) ์์ด์จ ์ด๋งค๋ฅผ ์ฒจ๊ฐํ๋ ๋ฐฉ๋ฒ์ ํตํด ์์จ์์ ์ํฌ๋ฅผ ๋ํฌํ๋ ๊ณต์ ๋ง์ผ๋ก ์น๋ฐํ ๊ธ์์ฐํ๋ฌผ ๋คํธ์ํฌ๋ฅผ ํ์ฑํ์๋ค. ์ด๋ฅผ ํตํด ํฌ๋ช
์ ๊ธฐ์ ๋์ฑ ๋ฐ๋ง์ ๊ธฐ์กด๋ณด๋ค 20๋ฐฐ ์ด์(๊ธฐ์กด 8.4×10-4 S m-1์์ 1.8×10-2 S m-1)์ ์ ๊ธฐ์ ๋๋ ํฅ์์ ๋ณด์๋ค.
โ ์ด ์คํ์์ ์ฐ๊ตฌํ์ ๊ฐํ ์ ๊ธฐ์์ฑ๋๋ฅผ ๊ฐ์ง ์์ด์จ ์ด๋งค๊ฐ ๊ธฐ๋ฅ์ฑ ์ ๊ธฐ๋ฌผ์ ์ ์ ์ฌ๋ฐฐ์ด์ ์ ๋ํ ์ ์๋ค๋ ๊ฐ๋ฅ์ฑ์ ํ์ธํ์ผ๋ฉฐ, ํ๋ฉด์ ํํ ๋ฐ ์์ ๋ถํฌ ๋ฑ์ ์คํ์ ์ผ๋ก ๋น๊ตํด ๊ทธ ๋ฉ์ปค๋์ฆ์ ๊ท๋ช
ํ๋ค.
โ ๋ชฐ๋ฆฌ๋ธ๋ด ์ฐํ๋ฌผ์ ์์ด์จ ์ด๋งค๋ฒ์ ํตํด ๊ธฐ์กด ์ ๊ธฐํ์์ ์ง์ ๋ฎ์ ๊ด์ ๋ณํํจ์จ์ 10% ํฅ์์์ผฐ์ผ๋ฉฐ(16.0% → 17.6%), ๋ํ ์น๋ฐํ ๊ทธ๋ฌผ๋ง ๊ตฌ์กฐ๊ฐ ๊ณต๊ธฐ์ ์๋ถ์ ์นจํฌ๋ฅผ ๋ง์์ค์ ๋ฌผ๋ก , 100์๊ฐ์ ํ์๋น์ ๋
ธ์ถ๋์์ ๋ ๊ธฐ์กด ์ด๊ธฐ ํจ์จ์ 55%๋ฅผ ์ ์งํ๋ ๊ฒ์ ๋นํด ์ด๊ธฐ ํจ์จ์ 70% ์ด์์ ์ ์งํ๋ ๊ฒ์ผ๋ก ํ์ธํ๋ค.
๊ถ์์ฒ ๊ต์๋ “์ด๋ฒ ์ฐ๊ตฌ๋ฅผ ํตํด ๋์ฑ ์น๋ฐํ๊ณ ์์ ํ ๊ธ์ ์ฐํ๋ฌผ ๊ทธ๋ฌผ๋ง ๊ตฌ์กฐ๋ฅผ ๊ฐ๋ฐํ ์ ์์๋ค”๋ฉฐ “์ด๋ฅผ ์ด์ฉํด ํ์์ ์ง๋ ๋ฌผ๋ก ๋ค์ํ ๊ณ ์ฑ๋ฅ ๊ด์ ์ ์์์ ํต์ฌ ๊ธฐ๋ฅ์ธต์ผ๋ก ํ์ฉํ ์ ์์ผ๋ฆฌ๋ผ ๊ธฐ๋ํ๋ค”๊ณ ๋งํ๋ค.
์ด๊ดํฌ ๊ต์๋ “์ด๋ฒ ์ฐ๊ตฌ๋ ์์จ์์ ๊ณต์ ๊ฐ๋ฅํ ๊ธ์์ฐํ๋ฌผ ๋ฐ๋์ฒด๋ฅผ ์ธ๊ณ ์ต์ด๋ก ๊ฐ๋ฐํ๋ค๋ ๋ฐ ๊ฐ์ฅ ํฐ ์์๊ฐ ์๋ค”๋ฉฐ “ํฅํ ํฌ๋ช
ํ๊ณ ์ ์ฐํ ๋ค๊ธฐ๋ฅ ์ ์ ์์คํ
๋ฑ์ ๋๋ ์์ฐ ์ฐ๊ตฌ์ ํ๋ ฅ์ ๋ถ์ด๋ฃ์ ๊ฒ์ผ๋ก ๊ธฐ๋ํ๋ค”๊ณ ๋งํ๋ค.
๋๊ตญ๋ถฤว๊๊ต ์ตํฉ์๋์ง์ ์์ฌ๊ณตํ๊ณผ ๊ถ์์ฒ ๊ต์(๊ณต๋ ๊ต์ ์ ์)์ ์ง์คํธ ์ ์์ฌ๊ณตํ๋ถ ์ด๊ดํฌ ๊ต์(๊ณต๋ ๊ต์ ์ ์)๊ฐ ์ฃผ๋ํ๊ณ , ์ง์คํธ ์ ์์ฌ๊ณตํ๋ถ ๊ธฐํ์ค ์๋ฐ์ฌํตํฉ๊ณผ์ ์์ด ์ 1์ ์๋ก ์ฐธ์ฌํ ์ด๋ฒ ์ฐ๊ตฌ๋ ํ๊ตญ์ฐ๊ตฌ์ฌ๋จ ๊ธ๋ก๋ฒ์ฐ๊ตฌ์ค์ฌ์
, ๊ธฐํ๋ณํ๋์๊ธฐ์ ๊ฐ๋ฐ์ฌ์
, ์ค๊ฒฌ์ฐ๊ตฌ์์ง์์ฌ์
์ ์ง์์ ๋ฐ์ ์ํ๋์ผ๋ฉฐ, ์ฐ๊ตฌ ์ฑ๊ณผ๋ ์ธ๊ณ์ ์ธ ์ฌ๋ฃ๋ถ์ผ ์ต๊ณ ๊ถ์์ง์ธ Advanced Functional Materials์ 2022๋
6์ 25์ผ์ ์จ๋ผ์ธ ๊ฒ์ฌ๋๋ค.