화학공학소재연구정보센터
학회 한국재료학회
학술대회 2011년 봄 (05/26 ~ 05/27, 제주 휘닉스 아일랜드)
권호 17권 1호
발표분야 C. Energy and the Environment Technology(에너지 및 환경재료)
제목 이온성액체에서 실리콘의 전해환원 (Electro Reduction of Silicon in Ionic Liquid)
초록  실리콘은 자연 상태에서 산화물이나 염의형태로 존재하는 원소로서, 에너지 및 반도체산업에서 널리 사용된다. 실리콘의 정제는 고온에서의 환원반응에 의해 얻어지며 많은 에너지가 소모되며 불순물을 포함하게 되는 문제점이 있다. 반도체용 실리콘의 경우 벌크상태의 다결정실리콘을 용융염상태에서 잉곳 형태로 제조하여 이용하며, 태양전지용 재료를 위해 CVD, 스퍼터링r 등 고비용설비가 필요하게 된다.  
  전해법은 간단한 조작으로 원하는 특성의 재료를 얻을 수 있고 다른 공정에 비해 낮은 비용이 소모되나, 실리콘의 경우 낮은 산화-환원평형전위로 인해 일반적인 수용액계 전해질에서는 전착이 불가능하다.
   이온성액체는 전기전도성이 우수하고 전기화학창이 넓어 수용액계 전해질에서 불가능한 Si, Ti, Mg 등의 금속들의 전착에 이온성액체를 이용하는 연구가 활발히 진행되고 있다. 또한 증기압이 낮아 상온상압에서 비휘발성이며 화학적으로 안정하고 양이온과 음이온의 선택적 조합으로 원하는 특성을 얻을 수 있어 많은 전기화학반응에 이용되고 있다.
  본 연구에서는 상온에서 안정한 이온성액체를 지지전해질로 사용하여 실리콘을 전착하고 이 때 나타나는 전기화학적 특성을 연구하였다. 사용한 이온성액체는 [BMP]Tf2N, [EMIM]DCA, [EMIM]Cl이며, 전해액은 CH2Cl2에 용해된 SiCl4를 사용하였고 지지전해질로 첨가한 이온성액체의 종류에 따른 환원특성을 알아보았다.  
저자 박제식, 정구진, 이철경
소속 금오공과대
키워드 silicon; electrodeposition; ionic liquid; support electrolyte
E-Mail