기술개요

• 본 기술은 유기염기 불화수소 첨가생성물에 의한 유기에칭을 이용한 유분산 2 차원 맥신 및 그 맥신의 제조방법에 관한 것보

• 물을 사용하지 않는 유기에칭 시약을 사용하여 유분산 2차원 맥신 재료의 합성, 제조 방법 및 응용(예, 다양한 유기용매에 고분산성 및 산화 안정성, 전도성 필름, 잉크 및 다양한 고분자복합체 형성 용의)에 관한 것

기존기술 문제

• 기존의 구리나 은과 같은 금속 소재들은 높은 전기전도도 특성을 지니는 소재로서 반도체, 디스플레이, 정보통신 분야의 전자기기에서 전극 및 배선으로 다양하게 활용되어 왔으나 상대적으로 높은 밀도, 고가의 제조비용 및 인쇄 공정 적용의 어려움, 산화 및 부식성, 부족한 유연성 등의 이유로 사용에 한계가 존재 함

기술완성도

기술내용 및 특징

• 유기염기-불화수소 첨가생성물을 유기에칭 시약으로 사용하여 맥스(MAX)로부터 맥신(MXene)을 제조하게 되며 유기염기-불화수소 첨가생성물의 종류, 유기 용매의 종류, 유기에칭 공정의 온도, 시간, 유기에칭 시약의 농도 등을 조절함으로써 제조될 맥신(MXene)의 표면 화학작용기를 다양화할 수 있음

• 기존의 맥신(MXene) 제조에 많이 사용되던 수성 HF 에칭법, 수성 LiF/HCl 사용법 등에 비해 많이 도입되어 있으므로 다양한 비극성 유기용매에 안정적으로 분산되어 잉크화 혹은 페이스트화 될 수 있으며, 비극성 유기용매에 분산된 맥신(MXene) 소재는 산화 안정성이 매우 뛰어나 산화속도를 획기적으로 지연시킬 수 있음

기술 활용 분야

• 전도성필름, 초전도체

• 고분자 복합체

시장 동향

• 세계의 MXene(맥신) 소재 시장 규모는 매출 기반으로 2023년 3,284만 달러에서 예측 기간 중 24.03%의 CAGR로 추이하며, 2029년에는 1억 1,953만 달러 규모로 성장할 것으로 예측됨

지식재산권 현황

고전도성 나노소재의 분산 기술 개발 및 신규 Mxene 제조 방법

① 은 나노와이어 및 그라핀을 이용한 하이브리드 전극 및 이의 제조방법

특허출원: 10-2012-0045749

출원일자: 2012년04월30일

출원인: 한국교통대학교 산학협력단

발명자: 김성룡, 이지훈, 모하메드 알 마문, 인인식, 고영희

② 유기염기 불화수소 첨가생성물에 의한 유기에칭을 이용한 유분산 2 차원 맥신 및 그 맥신의 제조방법

특허출원: 10-2021-0082412

출원일자: 2021년06월24일

출원인: 한국교통대학교 산학협력단

발명자: 인인식, 이지훈, 엄주희, 김지영, 박성민, 이성은, 이휘영

③ 가용성 그라핀 용액의 제조방법

특허출원: 10-2011-0040647

출원일자: 2011년04월29일

출원인: 한국교통대학교 산학협력단

발명자: 인인식, 김성룡, 이지훈, 윤세영

④ 제거가 용이한 화합물을 이용한 가용성 그라핀 용액의 제조방법

특허출원: 10-2012-0045748

출원일자: 2012년04월30일

출원인: 한국교통대학교 산학협력단

발명자: 이지훈, 김성룡, 인인식, 이남진