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MXene 초고수다. 질문 받는다.

누적 신고가 50개 이상인 사용자입니다.

2024.07.21

35

2969

김박사넷이 요즘 너무 외적인 것에 신경쓰는것 같은데

그냥 연구 얘기나 하자.

MXene관련해서 아무거나 질문해봐라.

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댓글 35개

2024.07.21

안녕하세요. Ti3C2Tx 맥신 질문드려요! 고온에서 이 맥신의 산화를 크게 방지하는 method들이 있나요?

대댓글 4개

2024.07.21

누적 신고가 50개 이상인 사용자입니다.

어느정도의 고온인지는 모르겠으나, 일반적으로 산화방지 방법은
분산된 경우 - Na+ 첨가, 탄화수소체인첨가 등
필름의 경우 - 열처리, 수소열처리, 엔캡 등
입니다

2024.07.21

답변 감사드립니다! 하나만 더 여쭤보아도 될까요? 맥신을 고온에서 놔두었을때 solution에 관계없이 TiO2 oxidation이 발생하는건 필연적인 것 같은데, 이를 조금이나마 늦추는 방법이 있을까요? Joule heating같이 높은 열을 가했을 때 맥신들이 어떻게 되는지에 대한 논문들을 찾아보았는데 모두 TiO2의 발생을 언급하고 있더라구요.

2024.07.21

약 800-1200도 사이의 고온을 기준으로 여쭤보고 싶습니다! 이분야 뉴비라 질문이 모호하네요.ㅠㅠ

2024.07.21

누적 신고가 50개 이상인 사용자입니다.

헉 800도 이상이면 고진공이 아닌이상 산화를 피하기 어렵다고 생각합니다..

루이스 산염기로 기능기를 다 제거한 맥신이면 혹시 모르겠습니다..

2024.07.21

그게뭔데

2024.07.21

진짜 맥신 가치있는거 맞나요?

대댓글 1개

2024.07.21

누적 신고가 50개 이상인 사용자입니다.

개인적으로는 상당히 가치있다고 봅니다.

2024.07.21

상용화가 된다면 몇 년정도 걸릴 것 같나요?

대댓글 8개

2024.07.21

누적 신고가 50개 이상인 사용자입니다.

기업체에서 수요만 있다면, 2년 이내로 가능하다고 봅니다.

2024.07.21

누적 신고가 50개 이상인 사용자입니다.

그러니까 엄청난 연구비 지원을 받으면, 상용화 가능하도록 제조비용 절감하여 만들수 있습니다.

2024.07.21

?? 2년이요??
기업쪽 말 들어보면 연구단계에서 기존의 실리콘을 대체할만한 수준이 나오면 그로부터 7년 정도 있어야 상용화 가능하다고 하던데요.

맥신하니까 아시겠지만 이번에 그래핀 학회에 삼성종기원 왔는데 거기서 걔들이 한 말이에요..

2024.07.21

누적 신고가 50개 이상인 사용자입니다.

트랜지스터쪽으로는 그럴 수도 있겠네요.

배터리 음극용 소재, 전자파차폐 필름, 전도성 잉크, 투명전극 등 으로는 가능해 보입니다.

2024.07.21

그러면 현재 맥신 수준이 어느정도까지 올라왔나요?

FET적인 측면에서요.

현재 산재된 문제중 가장 큰 문제는 뮌가요?(2개만)

2024.07.21

누적 신고가 50개 이상인 사용자입니다.

저는 합성연구를 주로해서 소자적인 측면에서 어느정도 수준이라고 단정짓지 못할것 같습니다.

다만
1. 합성 방법 (기능기)에 따라 WF 이 크게 바뀌기 때문에
타겟 채널물질과의 배리어를 최소화 하기 위한 합성방법이 요구됩니다.
트랜지스터 쪽으로 응용하기 위해서는, 물성을 위해 Li으로 모노레이어로 디라미네이션 된 MXene 이 필수인데, 합성 방법에 변화를 주었을 때 최적화해야 하는 이슈가 있습니다.

2. 웨이퍼 스케일의 균일한 코팅 이슈가 있습니다. 여기서 말하는 균일함은 완전히 monolayer 로만 덮을 수 없습니다. 빈 부분을 채우기 위해 특정 스팟들은 더블레이어가 되겠네요.
또한 MXene 플레이크 하나하나가 결국 그레인바운더리 이기 때문에 스캐터링이슈 등 소자마다 편차가 상당할 것 같습니다.

2024.07.21

그러면 생각보다 상용화까지 많이 걸릴것 같은데요?
아직 웨이퍼스케일로 모노레이어 증착이 성공을 못했다면 말이죠.

또한 아직 epitaxy growth도 완벽하지 않은것 같아 보이는데 해볼게 많겠어요..

2024.07.21

누적 신고가 50개 이상인 사용자입니다.

네, 그래서 MXene 은 상용화 관점으로 트랜지스터에 적합하지 않은 물질입니다.
탑다운으로 합성되는 물질이라 epitaxy 라는 말을 적용하는것도 어렵구요.

2024.07.21

MXene 장점과 응용타겟은 어디인가요? 금속성이고 플레이크를 용액으로 만들어서 코팅해서 쓰는 것 같던데요. 전기, 열 전도도가 좋다는데 전도도가 가장 큰 장점인가요? 그리고 아직까지 알려지지 않은 혹은 실험적으로 합성되지 않은 MXene 물질이 많이 남아있을까요?

대댓글 4개

2024.07.21

누적 신고가 50개 이상인 사용자입니다.

장점은 말씀하신대로 메탈릭한데 물에 분산된다는 점 입니다.
대충 만들어도 수천S/cm 잘만들면 20,000 S/cm 인데
이는 여타 신소재들보다 월등히 좋은 수치인것 같습니다.

실험적으로 합성되지 않은 MXene 은 차고 넘칩니다. 조합이 무수하기 때문입니다. 요즘은 solid solution 형태로 많이 나오네요.

2024.07.21

감사합니다. 응용측면에서 추가로 2가지 질문이 있습니다.

1. 배터리 음극용 소재로서 MXene이 습기에 민감하고 산화가 잘 되어 충방전 사이클 과정에서 성능이 점점 안 좋아지는 신뢰성 이슈가 있는 것 같은데, 이를 극복할 방법이 있을까요? 예를 들어, 초기 용량 유지율이나 500회 사이클 후 용량 유지율을 개선하는 방안이 있을까요?

2. 전자파 차폐 필름으로 MXene은 기존 Al, Cu 금속 소재에 비해 열전도도가 많이 떨어져서 전자파 차폐 과정에서 발생하는 열 방출에 취약한데, 열전도도를 높일 방법이 있을까요? 예를 들어, 열전도도를 기존의 30-55 W/m·K에서 100 W/m·K 이상으로 향상시키는 방안이 있을까요?

2024.07.21

누적 신고가 50개 이상인 사용자입니다.

1번은 잘 모르겠습니다....

2번은 제가 아는한 맥신 전자파 차폐는 메탈의 경우와 마찬가지로 반사 위주의 효과이기 때문에 흡수가 미미합니다. 따라서 흡수해서 열로방출하는 에너지가 무시할 정도라고 생각됩니다.

그래도 메탈릭한 물질이니, 전기전도성을 향상시키면 자연스럽게 열전도도가 향상될 것으로 생각됩니다.

2024.07.21

답변 감사합니다!

2024.07.21

윗댓에 탑다운으로 합성된다고 적으셨는데 맞는표현인가요?
윗댓들로 미뤄보아 탑다운이라 하면 플레이크에서 인터컬레이션을 통해 용매에 분산시키는 방식일거같은데

대댓글 1개

2024.07.21

누적 신고가 50개 이상인 사용자입니다.

MAX -> A층 식각 (멀티레이어 MXene) -> 디라미네이션 -> 싱글레이어 MXene

3차원 구조에서 2차원 구조로 합성되는 방식이라 탑다운이라고 표현했는데, 다른 적절한 표현이 있다면 조언 부탁드립니다.

2024.07.21

새내기 맥신 합성 질문인데요! 보통 LiF? HF?로 A층 제거하던데 폐기물(반응한 용액) 어떻게 처리하나요..? HF가 위험물질이라 처리하는게 까다로운듯 해서요!
합성 할 때 후드 안에서 전부 반응이 진행되나요?

대댓글 1개

2024.07.21

누적 신고가 50개 이상인 사용자입니다.

산 폐액통이 따로 있어서 폐액통에 버리고 처리신청해서 처리합니다

2024.07.22

근데 전자파 차폐는 어떤 식으로 측정하시는지 알 수 있을까요?? 주파수 따라서 전기전도도는 잘 안나오던데요

대댓글 1개

2024.07.22

누적 신고가 50개 이상인 사용자입니다.

전자파 차폐는 VNA 장비 이용해서 특정 주파수대역에 따른 웨이브가이드 연결하고 측정합니다.

주파수에 따른 전기전도도는 어떤 말씀이신지 모르겠습니다..

2024.07.22

증착 안되나요? 다 수용액 돌려서 하던데

대댓글 1개

2024.07.22

누적 신고가 50개 이상인 사용자입니다.

증착 합성은 아직까지 어려워 보입니다.
개인적으로 맥신의 장점은 용액공정에서 나오는거라 증착을 해야할 이유도 딱히 없어보입니다.

2024.07.22

첨들어보네요 맥신 약이름 같기도하고

2024.07.22

드렉셀대 Gogotsi 방 출신?

2024.07.23

취지와 맞는 글인지는 모르겠으나 암튼 개인적으로는 보기 좋은 글이네요. 이런 학문지식 공유도 활발해지면 좋을듯.

그나저나 글쓴이님 자신감과 패기가 귀여우심. 응원합니다 ㅋㅋ

2024.07.23

늘 논문에서만 보던 MXENE 재료인데, 아는 재료에 대해 나누는 글 좋네요!
구조 관점에서 MXENE 재료와 접합 해보는 것도 좋을 것 같은데 만들 줄 모르기도 하고 연구실에서 해보지 않은 분야라 욕망만 가득있네요.

2024.07.23

탑다운 방식은 파우더로 나오는데, 바텀업 방식을 통한 대면적 필름화와 어플리케이션은 마이너한 이슈일까요?

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