리튬 금속 기반 전극의 높은 용량에도 불구하고, 제어가 어려운 덴드라이트 성장은 낮은 쿨롱 효율, 안전 문제를 야기해, 리튬금속 배터리의 상용화를 제한한다. 본 연구에서는 압전 복합체인 BaTiO3/PVDF (BTO@PVDF) 기반 보호층을 리튬금속에 코팅, 덴드라이트에 의한 부피팽창으로 발생한 변형을 분극을 이용하여, 리튬 금속 전극의 안정성 및 성능을 향상 하고자 한다. 이를 통해, 균일한 리튬이온의 증착이 가능해졌으며, BTO@PVDF 전극은 100 사이클 동안 약 98.1% 이상의 쿨 롱 효율을 나타내었다. 또한, CV를 통해 향상된 리튬이온의 확산계수(DLi+) 증가를 보였으며, 본 연구에서 제시된 전략은 리 튬 금속 전극의 성능 향상에 새로운 길을 나타내준다.

고용량 배터리에 대한 요구가 증가에 따라 기존 음극재보다 높은 용량(3,860 mAh/g)과 낮은 전기화학적 전위(– 3.040 V)를 갖는 리튬 금속 기반 음극재에 대한 연구가 활발하게 이루어지고 있다. 본 연구에서는 수열 합성을 통해 제작된 아나타제(anatase) 타입의 TiO2 나노 입자 기반한 PVdF-HFP/TiO2 복합체를 리튬 금속 음극의 계면 보호층으로 적용하였다. 결정구조 및 형상 분석을 통해 유/무기-리튬 나노복합체 박막의 형성을 확인하였다. 또한, 전지화학 테스트(사이클 테스트 및 전압 프로파일)를 통해 리튬 금속 음극의 전기화학 성능은 복합체 보호막이 TiO2 10 wt%, 코팅 두께 1.1 μm의 조건에서 가장 개선된 전기화학적 성능(콜롱 효율 유지: 77 사이클 동안 90% 이상) 발현을 확인하였다. 이를 통해, 처리하지 않은 리튬 전극 대비 본 보호층에 의한 리튬 금속 음극의 성능 안정화/개선 효과가 검증되었다.

Metal thin film patterns on a LTCC substrate, which was connected through inner via and metal paste for electrical signals, were formed by a screen printing process that used electric paste, such as silver and copper, in a conventional method. This method brought about many problems, such as non uniform thickness in printing, large line spaces, and non-clearance. As a result of these problems, it was very difficult to perform fine and high resolution for high frequency signals. In this study, the electric signal patterns were formed with the sputtered metal thin films (Ti, Cu) on an LTCC substrate that was coated with protective oxide layers, such as TiO2 and SiO2. These electric signal patterns' morphology, surface bonding strength, and effect on electro plating were also investigated. After putting a sold ball on the sputtered metal thin films, their adhesion strength on the LTCC substrate was also evaluated. The protective oxide layers were found to play important roles in creating a strong design for electric components and integrating circuit modules in high frequency ranges.

The effects of an addition of ZrO2 on the microstructure and electrical properties of MgO films as a protective layer for AC plasma display panels were investigated. MgO + a 200 ppm ZrO2 protective layer prepared by e-beam evaporation exhibited a secondary electron emission coefficient (γ) that was improved by 21% compared to that of a pure MgO protective layer. The relative density and Vickers hardness increased with a further addition of ZrO2. These results suggest that the discharge properties and optical properties of MgO protective layers are closely related to the relative density and Vickers hardness. The good optical and electrical properties of γ, at 0.080, a grain size of 19 μm and an optical transmittance of 91.93 % were obtained for the MgO + 200 ppm ZrO2 protective layer sintered at 1700˚C for 5 hrs.

교류구동형 플라즈마 표시소자의 보호막으로 사용되는 MgO의 특성향상을 위하여 기존의 MgO에 양이온이 등전적으로 치환될 수 있는 ZnO를 소량 첨가하여 고주파 마그네트론 스퍼터링 방법으로 Mg1-xZ nxO박막을 성장시키고 박막의 전기적, 광학적 특성을 조사하였다. ZnO농도가 0.5 at%, 1at%인 Mg1-xZ nxO 박막을 보호막으로 갖는 PDP 테스트 판넬을 제작하고 ZnO의 첨가가 소자의 방전전압과 메모리 이득에 미치는 영향을 살펴보았다. ZnO농도가 0at%, 0.5 at%, 1at%인 Mg1-xZ nxO 박막의 광투과율은 ZnO 첨가에 따라 변화를 보이지 않으나 유전상수는 다소 증가하는 경향을 보였다. ZnO의 농도가 0.5 at%인 Mg1-xZ nxO 박막을 보호막으로 갖는 PDP 소자의 방전개시전압과 방전유지 전압이 MgO 박막을 보호막으로 갖는 소자에 비해 20V까지 낮아졌고, 결과적으로 메모리계수는 다소 증가하였다. ZnO농도가 0.5 at%, 1at%인 Mg1-xZ nxO 박막을 보호막으로 갖는 소자에서 ZHO의 첨가에 비례하여 방전세기 (플라즈마 밀도)가 증가하였다.도)가 증가하였다.도)가 증가하였다.

고주파 스피터 방법으로 제조된 SnO2감지막 위에 에어로졸 화염 증착법으로 알루미나 표면 보호층을 증착하여 SnO2박막 가스 센서의 감지 특성에 미치는 영향에 대햐여 조사하였고, 표면 보호층에 귀금속 Pt를 도핑하여 Pt의 함량이 CO 및 CH(sub)4 가스들의 선택성에 미치는 영향에 대하여 조사하였다. SnO2박막은 R.F power 50 W, 공정 압력 4 mtorr, 기판온도 200˚C에서 30분간 0.3μm 두께로 Pt 전극 위에 제조하였고, 질산알루미늄(Al(NO3).9H2O) 용액을 희석하여 에어로졸 화염증착법으로 알루미나 표면 보호층을 만든후 600˚C에서 6시간동안 산소분위기에서 열처리하였다. 알루미나 표면 보호층이 증착된 SnO2가스 센서소자의 경우 보호층이 없는 가스 센서와 비교하여 CO 가스에 대한 감도는 매우 감소하였으나 CH4가스에 대한 감도 특성은 순수한 SnO2센서 소자와 비슷하였다. 결과적으로 보호층을 이용하여 CH4가스에 대한 상대적인 선택성 증가를 이룰 수 있었다. 특히 표면 보호층에 Pt가 첨가된 센서 소자의 경우 CO 가스에 대해서는 낮은 감도 특성을 나타내었으나 CH4에 대한 감도는 매우 증가하여 CH4가스의 선택성을 더욱 증대시킬 수 있었다. CH4가스 선택성 향상에 미치는 알루미나 표면 보호층과 Pt의 역할에 대하여 고찰해 보았다.

최근 의료 분야에서의 불필요한 피폭을 체계적으로 관리해야 한다는 사회적 요구 증가와 더불어 차폐의 중요성이 대두되고 있는 실정이다. 하지만 현재 상용화된 제품은 다양한 의료방사선 분야보다 세분되어 있지 않다. 이에 본 연구에서는 최적화된 차폐재의 구조를 몬테카를로 시뮬레이션을 활용하여 제시하고자 하였다. 모의 추정 결과, 유방촬영 에너지(30 kVp) 스펙트럼에 대하여 단일 차폐재의 경우 30μmPb, 2 mmAl에서 90% 이상의 차폐율을 확인하였고, 이중차폐 구조에서는 0.03 mmPb와 1 mmAl의 설계 시 효율적인 것으로 판단되었다. 또한, 일반촬영 에너지(80 kVp) 스펙트럼에 대해서는 340μmPb, 30 mmAl에서 90% 이상의 차폐율을 확인하였으며, 이중차폐 구조에서는 0.3 mmPb와 1 mmAl의 설계가 유용할 것으로 사료된다. 이러한 결과는 향후 피폭저감을 위한 맞춤형 상용화 제품 개발에 대한 기초자료로 활용될 수 있을 것으로 기대된다.