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(울산=연합뉴스) 김용태 기자 = 겹겹이 쌓인 층상 소재에 원하는 금속을 쉽게 끼워 넣을 수 있는 합성 기술이 나왔다.
층상 티타네이트는 얇은 층이 겹겹이 쌓인 형태의 티타늄 산화물이다. 층과 층 사이 공간에 금속 양이온을 수용할 수 있어 배터리 전극이나 촉매 지지체로 주목받고 있다.
다만 고온의 열처리와 강산을 이용한 세척 과정을 거쳐야 금속 이온을 넣을 수 있다는 점, 삽입 가능한 금속의 종류가 제한적이라는 점 등 한계가 있었다.
연구팀은 수산화암모늄 용액을 이용해 새로운 합성법을 고안했다. 수산암모늄 용액 속에 녹아 있는 티타늄 산화물의 원료 성분들이 화학 반응을 통해 층상 구조로 조립되는 상향식 방법이다.
이 합성법으로 알칼리 금속부터 희토류 금속에 이르는 5개 그룹 42가지 금속 원소를 삽입할 수 있고, 30종 이상의 금속 원소를 동시에 삽입할 수 있다고 연구팀은 설명했다.
연구팀 관계자는 "촉매 공정의 생산성 향상과 비용 절감뿐만 아니라 이차전지, 커패시터 등 차세대 에너지 저장 소재의 성능 개선에도 즉각적 응용이 가능하다"고 말했다.
이런 연구 결과는 지난달 26일 재료 분야 국제 학술지 '어드밴스드 머티리얼스'(Advanced Materials) 온라인판에 실렸다..
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