금 전극을 사용한 염료의 전기 화학 분석

금 코팅 실리콘 웨이퍼 는 전기 화학 응용 분야에 사용할 수 있는 고유한 전기적 특성을 제공합니다. Platypus Technologies 실리콘 기판은 고성능 전극 역할을 하도록 세심하게 설계되었습니다.

새로운 출판물 사우스 캐롤라이나주 클렘슨 대학의 연구팀은 니켈 헥사시아노페레이트(Ni-HCF)라는 프러시안 블루 아날로그(PBA)에 존재하는 활성 전하 물질의 양을 측정하는 전기화학 분석 방법을 설명합니다. PBA는 독특한 개방형 결정 구조와 조정 가능한 전도성으로 인해 새로운 배터리 기술 개발에 유망한 소재입니다. 이 구조는 소재의 전도도를 향상시키기 위해 수정할 수 있습니다. 

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금 표면에 증착된 니켈 기반 물질의 주기적 전압 측정 스캔. 출처: Springer.com

이 논문은 전극에 직접 물질(Ni-HCF)을 생성하는 전기화학적 방법을 설명합니다. 이 연구를 위한 활성 전극을 만들기 위해 Platypus Technologies의 금 코팅 실리콘 웨이퍼가 사용되었습니다. 저자들은 Ni-HCF의 전하 저장에 활성인 물질의 양을 결정하는 것을 목표로 했습니다.

금으로 코팅된 실리콘 웨이퍼 위에 2단계 전기화학 공정을 통해 Ni-HCF를 생산했습니다. 전하 용량은 산화-환원 반응을 평가할 때 유용하고 시료에 존재하는 활성 물질을 측정하는 데 사용할 수 있는 기술인 순환 전압 측정법(CV)으로 측정했습니다.

플래티퍼스 테크놀로지스의 금 코팅 실리콘 웨이퍼는 실험의 기판과 활성 전극 역할을 모두 수행했습니다. 먼저 니켈을 금 표면에 증착한 후 전극에 적절한 전하가 통과할 때까지 전압을 조정하는 DC 전위 전류 측정법을 사용했습니다. 그런 다음 순환 전압 측정을 사용하여 전극 전위가 변할 때 전류를 측정했습니다. 필름 제작 중 전압의 함수로 측정된 전류는 아래에 표시되어 있으며, 0.4V에서 전류의 변화를 보여줍니다. 스펙트럼의 피크가 증가하는 것은 Ni-HCF 필름의 표면 결합을 나타냅니다.

저자들은 Ni-HCF로 기능화된 금 코팅 웨이퍼에 대해 추가적인 X-선 분광학 측정을 수행했습니다. 이러한 측정은 PBA의 화학량 론을 특성화하는 데 유용했습니다.

샘플 거칠기 및 동역학적 차이로 인한 샘플 간 변화 가능성을 평가하기 위해 추가 조사가 수행될 수 있습니다. 그럼에도 불구하고, 비파괴 비교 전기화학 공정이 확립되어 PBA 샘플에 존재하는 Fe의 양을 측정할 수 있게 되었습니다. 이 연구는 PBA 샘플의 효율을 높여 향상된 배터리 유사 물질을 만드는 데 적용될 수 있습니다.

결론적으로 플래티퍼스 테크놀로지스의 금 코팅 실리콘 웨이퍼는 배터리 기술을 위한 새로운 소재를 개발하고 특성화하는 데 사용되었습니다. 

리소스:

프러시안 블루 아날로그 침전물의 전기화학 분석과 입자 유도 X-선 방출 측정 비교