| 초록 |
나노구조 실리콘 (Si)은 다양한 응용 분야에서 유용하게 쓰이고 있으며 일반적으로 고온에서의 top-down식 콜로이드 기반 용액 공정 또는 bottom-up 가스 상 반응에 의해 합성되어왔다. 그러나, 상기 방법은 독성 전구체를 사용하거나, 수율이 낮거나, 극한 공정 조건(예: 고온-환원조건)을 요구하여 상용화가 요원하다. 대체 방법으로 마그네슘을 이용한 산화 규소 (SiO2)의 환원법이 최근 소개되었으나 역시 공정 상용화가 걸림돌로 지적되어왔다. 본 연구에서는 실험실 규모에서 고에너지 볼 밀 장치 및 상용 규모의 마쇄 milling을 사용하는 간단한 Mechanochemistry 밀링 공정으로 나노구조 실리콘 (Si)을 고효율로 생산할 수 있었다. 더욱이, 반응이 종료되는 점화 점이 밀링 공정에서 일관되게 관찰되었으며, 이는 공정 제어를 정확하게 할 수 있음을 의미한다. 쌀 껍질(왕겨) SiO2의 균일한 나노 다공성구조가 유지되어 나노구조 실리콘을 5L 규모의 마쇄 밀을 이용하여 제조하는데 성공하였다. 생성된 다공성 Si는 200 사이클 후에 1466 mAh g-1의 초기 용량의 82.8 %를 유지하는 Li 이온 배터리 음극 소재로서 우수한 성능을 보였다. |
