소재/부품/장비 2022년 맥신(Mxene) 현황분석
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| 출처 | 중소벤처기업부 |
[ 목 차 ]
1. 개요
2. 산업 및 시장 분석
3. 기술개발 동향
4. 특허 동향
5. 요소기술 도출
6. 전략제품 기술로드맵
1. 개요 가. 정의 및 필요성 (1) 정의 맥신(MXene)이란 2차원 평면 구조의 무기화합물이며, MAX 상(Phase)의 “M” 및 “X”와 그래핀의 “ene”를 합성하여 명명됨1) ▪ MXene의 근간을 이루는 MAX 상은 일반적으로 Mn+1A Xn(n=1~3)의 형태이며, 이때 M은 3족부터 7족 사이의 전이금속을 의미하는 Early transition metal, A는 13족 또는 14족 원소, X는 탄소와 질소로 구성됨 [ M, A and X elements in MAX phase ] * 출처: J. Korean Powder Metall. Inst., Vol. 28, No. 2, 150-163, 2021 ▪ MAX 상의 결정구조는 단일 평면 구조의 A 원자층에 의해 M 원자층이 교차 배치되고 M 원자층의 8면체 틈 자리(Octahedral site)에 X 원자가 위치하게 된다. 그림은 MAX 상의 결정구조(M=Ti, X=C인 경우)임 [ Crystal structure of Ti3AlC2 MAX phase ] * 출처: J. Korean Powder Metall. Inst., Vol. 28, No. 2, 150-163, 2021 1) J. Korean Powder Metall. Inst., Vol. 28, No. 2, 150-163, 2021 맥신 (Mxene) 7 ▪ 2011년 M. Nauib 연구팀은 A 원자층을 경계로 M, X 원자층이 겹겹이 쌓여있는 구조인 MAX 상으로부터 A 원자층만을 제거하여 M, X로 구성된 원자층의 분리에 성공하였으며, 이렇게 만들어진 2차원 평면 구조체에 대해 MXene이라고 명명함 ▪ MXene의 경우 MAX 상의 조성 제어를 통해 그림과 같이 다양한 조합이 가능한 것이 이론 및 실험을 통해 입증되었으며, 단일 전이금속을 가지는 “Mono transition metal MXene(Mn+1 Xn)” 이외에도 두 종류 이상의 전이금속이 포함된 “Double transition metal MXene (M'n+1M''n+1 Xn)”과 같은 다양한 MXene이 존재할 수 있음. 결과적으로 MXene은 일반적인 그래핀과는 달리 반도체 특성의 구현이 가능
