경상국립대학교 공과대학 나노·신소재공학부 세라믹공학전공 류경희 교수팀이 계면활성제 기반 합성법을 통해 5nm 내외의 초박형 구리수산화물[Cu(OH)₂] 나노시트 합성에 성공하고 전기화학적 특성과 구조적 변화를 정밀 분석했다고 밝혔다.

제1저자인 나노신소재융합공학과 석사과정 장혜성 씨는 합성 조건 확립과 함께 Cu₂ 나노시트의 상전이 및 구조적 변화가 전기화학 반응성에 미치는 영향을 실시간 라만(in-situ Raman) 분석과 다양한 전기화학 측정을 통해 체계적으로 규명했다.

연구팀은 Cu₂ 상태에서 형성되는 고활성 구리 종이 산소 발생 반응(OER)과 에너지 저장 성능 향상에 기여한다는 점을 밝혀냈다. 또 열처리에 따른 결정구조 변화가 성능 저하로 이어진다는 사실을 실험적으로 입증했다.

연구팀은 "이번 연구에서 제안한 저온 환경에서의 나노시트 합성법은 구조적 안정성과 결정성을 확보하면서도 우수한 전기화학 성능을 구현할 수 있는 전략으로, 앞으로 다양한 금속산화물계 나노소재의 설계에 적용될 수 있는 가능성을 보여준다"고 설명했다.

이번 연구결과는 재료 분야 저명 국제학술지 어플라이드 서페이스 사이언스 어드밴시스(Applied Surface Science Advances)(IF: 8.7, Q1)에 '수산화구리 나노시트: 합성, 구조 분석 및 전기화학적 성능 평가(Copper hydroxide nanosheets: Synthesis, structural analysis, and electrochemical performance evaluation)'라는 제목으로 지난 6월 27일 온라인 게재됐다.

이 연구는 과학 기술정보통신부 주관의 중견연구사업, 글로벌기초연구실사업, 글로컬대학사업 우주·방산 세라믹 소재센터의 지원을 받아 수행됐다.