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baekaegom.tistory.com 배터리 캐는 곰두리 탄소나노튜브(CNT) : 배터리 탄소소재 그래핀이란? 많은 사람이 알겠지만, 그래핀은 2004년 스카치테이프를 이용한 기계적 박리법을 통해 실험적으로 발견되게 됩니다. 스카치테이프의 끝 부분에 흑연 샘플을 붙인 후, 반대쪽 끝 부분과 맞닿게 테이프를 접었다가 꾹 누르고 다시 뗍니다. 이과정을 여러 번 반복하면 흑연 층이 많이 줄어들게 되고 얇아져 점점 그래핀에 가까워집니다. 이 상태에서 흑연을 평평한 실리콘에 붙이고 손으로 세게 눌러준 뒤 살살 떼면 그래핀을 얻을 수 있습니다. 흑연이 상대적으로 약한 반데스발스 힘으로 층상구조를 이루고 있다는 사실을 잘 이용한... 그래핀 특성 이와 같이 생성된 그래핀은 다음과 같은 성질을 지닙니다. 기계적 특성 그래핀의 인장강도는 강철보다 200배 이상 강합니다. 매우 강한 탄소-탄소 결합을 형성하기 때문에 초경량에도 불구하고, 단위면적당 무게는 0.77mg/m²이며 인장강도는 130 Gpa, 탄성계수(영률)는 1 TPa의 강도를 갖습니다. 우수한 열 전도성 열이란, 물질이 분자들이나 원자들의 진동 운동에 의해 소유하는 에너지의 형태입니다. 그래핀의 열 전도성은 실온에서 약 5000W/mK으로 매우 높은 열 전도성을 가지는데, 그래핀은 2차원 단일 원자층으로 구성되어 있 그래핀의 생산 방법 그래핀의 생산 방법에는 다양한 종류가 있습니다. 그중 가장 주로 사용하는 화학기상증착법(Chemical vapor deposition)에 대해 알아보도록 하겠습니다. 화학기상증착(CVD) 합성법 고온 구리 기판에 메탄가스를 주입하여 메탄 분자를 구리 판 위에서 탄소 원자 1개와 수소 원자 4개로 분해 후 수소 원자는 자기들끼리의 결합을 통해 수소가스로 배출시키고 탄소원자는 구리 기판에 증착시키는 방법 그래핀 스퀘어 지속적으로 메탄가스가 공급되면 다량의 탄소원자가 구리 포일에 녹게 되며 곧이어 탄소원자 간의 결합이 시작됩니다. 탄소 탄소나노튜브란? 그래핀 시트를 둥글게 말아 관 모양을 이루고 있는 탄소 소재 따라서 그래핀 정도는 아니어도 비슷한 특성을 갖습니다. 위에 표 내용 중, 그 외 내용을 보면 15% 정도만 변형돼도 전기적 성질이 변한다고 나와있습니다. CNT는 chiral angle(wrapping vector)에 따라서 전기적 특성이 달라집니다. 즉, chiral angle(wrapping vector) 이 달라짐에 따라 육각 구조에 대한 반지름과 방향이 달라지며 다른 형태의 CNT를 형성하게 됩니다. 왼쪽과 같은 구조가 페르미점 형태가 달라짐에 따라 전기적 특성 어떤 분야에서 사용되는가? 첨가되어 강도를 향상하는 데 사용될 수 있습니다. 골프채, 테니스채 등 다양한 스포츠 용품부터 복합재료로 사용되어 자동차 부품이나 항공기 부품의 강도를 향상할 수 있습니다. 전자기기, 로봇 공학에도 사용되며 추가적으로 작은 전기 신호를 감지해야 하는 나노 센서, 메카닉스 분야에서도 사용됩니다. 환경 분야 물 정화 시스템에 활용 가능합니다. 물속에 섞여있는 휘발성 유기 화합물, 살충제 등 다양한 오염물질은 탄소에 흡착되기 때문에 환경 분야에서도 사용하고 있다. 또한 공기 중 이산화탄소를 포집해 탄소나노튜브를 탄소나노튜브의 미래 탄소나노튜브는 미래에 매우 밝은 전망을 보여주고 있습니다. 최근 MarketandMarket의 보고서에 따르면, 2021년부터 2026년까지 연평균 24.4%의 성장률로 성장하여, 2026년에는 시장규모가 약 17억 1380만 달러에 이를 것으로 예측됩니다. 이는 다양한 산업에서의 탄소나노튜브의 활용이 확대되고 있기 때문입니다. 특히, 의료, 스포츠, 방산, 배터리 등 다양한 분야에서 탄소나노튜브의 수요가 증가하고 있습니다. 더불어, 탄소나노튜브는 반도체 및 배터리 분야에서의 동반 성장을 이룰 것으로 예측됩니다. 탄소나노튜브는 우수 19 그래핀 시트를 둥글게 말아 관 모양을 이루고 있는 탄소 소재 따라서 그래핀 정도는 아니어도 비슷한 특성을 갖습니다. 위에 표 내용 중, 그 외 내용을 보면 15% 정도만 변형돼도 전기적 성질이 변한다고 나와있습니다. CNT는 chiral angle(wrapping vector)에 따라서 전기적 특성이 달라집니다. 즉, chiral angle(wrapping vector) 이 달라짐에 따라 육각 구조에 대한 반지름과 방향이 달라지며 다른 형태의 CNT를 형성하게 됩니다. 왼쪽과 같은 구조가 페르미점 형태가 달라짐에 따라 전기적 특성 탄소나노튜브 그래핀 CNT 탄소동소체 유동층 반응기 화학기상증착법 Chemical Vapor Deposition Method chiral angle CNT 도전재 CNT 응집반응 2024.04.20 블로그 검색 더보기
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