| 초록 |
전 세계적으로 화석연료의 고갈 및 환경오염 문제가 대두됨에 따라서 이를 대체할 수 있는 에너지 소자 기술 개발의 중요성이 강조되고 있다. 이를 위해 리튬이차전지, 연료전지, 태양전지, 전기변색 소자 등과 같은 전기화학 반응을 이용한 에너지 소자의 성능을 향상시키기 위한 연구들에 관심이 집중되고 있다. 전기화학 소자란 물질 간의 이온 및 전자 이동을 동반하는 가역적인 산화-환원 반응을 유도하고 그 결과로 나타나는 물리적, 화학적 특성을 이용하는 것으로, 크게 전극, 전해질, 투명전도막으로 구성된다. 그 중에서도 금속산화물의 물리적-화학적 구조를 조절하여 전극계면에서의 전하 이동량 및 속도 향상을 통한 전기화학 소자의 성능 향상에 관한 연구가 활발하게 진행되고 있다. 특히 금속산화물의 이종원소 도핑법은 소재 내의 전하 캐리어 농도를 증가시켜 투명전도막의 전기전도도를 향상시킴으로서 전기화학 소자 전체에서 발생하는 산화-환원 반응속도를 향상시킬 수 있는 방법으로 알려져 있다. 따라서 우리는 금속산화물의 도핑 농도 증가를 통하여 기존보다 향상된 투명전도막의 개발과 전기화학소자를 구현하고, 이에 따른 전기화학소자의 성능향상 메커니즘을 자세히 분석 및 규명하였다. |
