알칼리금속 흑연 층간 화합물의 반응성

[아이팍스]

오래전부터 알려져 온 알칼리 금속-흑연 층간 화합물(Alkali metal-graphite intercalation compounds: AM-GIC)에 대해서, 본고에서는 합성방법, 구조를 소개하고, AM-GIC의 반응성을 1) 산화분해, 2) 층간 삽입과 흡착, 3) 표면 중합이라는 3가지 형태로 나누어 기술하고 있다.

○ AM-GIC는 산소나 수증기에 의해 쉽게 열화하나 산소와 수증기에서는 일어나는 열화기구가 다르다. 산소는 알칼리금속을 벌크에서 표면을 향해 확산되게 하여 분해를 촉진한다. 수증기는 알칼리금속흑연층 사이로 침입하여 들어가 거기서 알칼리금속과 반응하여 분해를 진행시킨다고 생각된다.

○ 나노스페이스로 들어가는 분자흡착은 분자의 구조나 크기 혹은 분극율 등 여러 파라미터에 의존하고, 여러 가지 상호작용이 영향을 미침을 확인하였다. 한편 AM-GIC표면에서는 알칼리금속을 촉매로 중합이 일어나기도 한다.

○ 우리나라에서의 층간화합물에 대한 연구는 나노카본 복합체 연구 차원에서 많은 연구가 대학, 출연 연구소 등에서 활발하게 이루어지고 있고, 탄소의 전도성에 기인한 응용 가능성에 대한 연구가 진행되고 있으나, 아직까지는 기초연구 수준에 머물고 있다.

○ 호스트탄소재료의 결정성(흑연화도)과 조직, 알칼리금속농도(스테이지 수), 알칼리금속종류에 따르는 파라미터에 의해 여러 가지 특성을 갖는 AM-GIC가 존재하고 그 반응성 전체를 이해하기까지는 앞으로 더 많은 연구의 진전이 필요하다고 생각한다.
출처:Reseat

알칼리금속 흑연 층간 화합물의 반응성.pdf