나노소재는 나노미터(nm) 크기에서 기존 재료를 제어·조합하거나, 새로운 구조의 물질을 합성·조합함으로써 물성이 현저히 향상되거나, 새로운 물성과 기능이 발현되는 소재를 말한다. 나노신소재라고도 한다. 나노소재는 6T 산업 전반에 걸쳐 활용이 가능하다. 나노소재는 나노원료소재, 나노가공소재 및 나노복합소재로 나뉠 수 있다.
종류
나노원료소재
나노원료소재는 나노분말, 나노선, 판상 나노소재, 나노기공체, 탄소나노소재 등과 같이 나노소재를 구성하는 가장 기본적인 형태로 단독으로 쓰이거나 다른 형태의 나노소재를 제조하는 데 필요한 바탕이 되는 기반 소재를 의미한다. 나노가공소재는 나노분산체, 나노코팅체, 나노복합섬유, 나노응집체 등과 같이 나노원료소재 또는 계층구조 나노소재로 혁신적 물성이나 신규 물성을 발현시키거나 개선시켜 환경, 건강, 물, 식량 산업용, 구조 기능용, IT 산업용, ET 산업용, 에너지 산업용 등으로 활용하게 하는 응용소재를 말한다.
나노복합소재
나노복합소재는 단일소재 또는 단순 이종 소재의 조합에 의한 물성상의 한계를 극복하고, 다기능, 고성능의 시너지 효과를 도출하기 위해 나노 크기 수준에서 서로 다른 이종 소재를 물리적 또는 화학적 방법으로 복합화한 소재이다. 나노복합소재는 벌크형 나노복합체, 나노기공체, 나노구조막소재, 나노다층소재, 나노직물 등과 같이 나노원료소재 간 또는 나노소재와 기존 소재들 간의 복합화(하이브리드화)를 위해 이종 물질 간 인터페이스 설계 및 제어, 다차원 구조화 및 복합화 공정기술 등을 통해, 복합 성능․한계 성능을 구현시킨 하이브리드 소재를 의미한다. 이러한 우수한 물성을 바탕으로 한 나노복합소재는 자동차 산업분야, 전자 산업분야, 에너지 산업분야 등 고기능성 복합재료를 요하는 분야에서 응용이 기대되는 신소재로서 주목받고 있다. 기지 소재에 따라 고분자, 세라믹 및 금속 기지 나노복합소재로 나뉠 수 있으며, 이중에서도 고분자 기지 소재에 나노탄소소재 필러가 가장 널리 사용되고 있다.
기존의 복합소재는 이를 구성하는 요소소재의 특성의 조합을 통해 상호보완 되도록 첨가되는 수준에 머무르고 있지만, 점차 원자/분자 수준의 복합화를 통한 새로운 극한 기능성이 필요하게 되었다. 따라서 단순 상호보완 수준이 아닌, 기존 개별소재보다 우수한 기능성을 가지며, 신기능성의 창출이 가능한 방향으로 나노복합소재 기술이 발전되어 갈 것으로 예상된다.
나노복합소재는 일반적으로 기지(고분자, 금속, 세라믹 등) 재료에 나노 크기(10㎚~100㎚)의 이종 소재를 혼입시켜 기존의 복합소재의 특성을 강화한 나노필러 복합소재가 대표적이고, 그 외에 다양한 소재들의 형태를 제어하여 원하는 구조를 만들거나 표면에 막을 형성하는 나노복합소재 및 원자·분자 단위(0.1㎚~수㎚) 영역에서 구조를 제어하여 완전히 차별화된 신소재 나노복합소재 등이 있다.
나노입자의 첨가로 인해 기계적 강도, 인성, 내마모성 및 전기-열 전도성 등과 같은 특성뿐만 아니라 기체 차단성, 차폐성과 난연성 등도 현저히 개선될 수 있는데, 일반적으로 나노입자가 단지 0.5~5.0% 중량비만 첨가해도 유효한 특성이 발현되게 된다. 기존의 마이크로 크기 복합체에 비해 월등히 우수한 특성을 가지면서도, 단순하고 저비용의 기술을 활용하여 소재 합성이 가능하다는 장점이 있다.
나노복합소재는 그림에서와 같이 기지 소재에 따라 고분자, 세라믹 및 금속 기지 나노복합소재로 나뉠 수 있다. 이 중에서도 고분자 기지 나노복합소재가 가장 일반적이며, 첨가되는 충전제(필러)에 따라 나노탄소소재 필러, 나노무기소재 필러, 나노금속소재 필러 등으로 나뉠 수 있으며, 나노탄소소재 필러가 가장 널리 사용되고 있다.
나노복합소재는 1980년대 Toyota에서 최초의 나노클레이 복합소재 자동차 부품을 도입한 이후로 상업용으로 사용되어 왔다. 최근 나노미터 크기의 물질을 특성화, 생산 및 조작하는 능력의 발전으로 새로운 종류의 나노복합소재에서 필러로서의 사용이 늘고 있다.
나노기술 발전에 따라 복합소재의 성능이 획기적으로 개선되고, 단일 소재 또는 기존의 복합 소재에서는 불가능했던 성능 제시도 가능해짐에 따라 최근 많은 주목을 받고 있다.
참고자료
- KISTI 산업정보분석실 유선희, 〈나노복합소재〉, 《디지털밸리뉴스》, 2015-07-14
같이 보기
|
 이 나노소재 문서는 배터리에 관한 글로서 내용 추가가 필요합니다. 위키 문서는 누구든지 자유롭게 편집할 수 있습니다. [편집]을 눌러 문서 내용을 추가해 주세요.
|
| 자동차 : 자동차 분류, 자동차 회사, 한국 자동차, 독일 자동차, 유럽 자동차, 미국 자동차, 중국 자동차, 일본 자동차, 전기자동차, 자동차 제조, 자동차 부품, 자동차 색상, 자동차 외장, 자동차 내장, 자동차 전장, 자동차 부품 회사, 배터리 □■⊕, 배터리 회사, 충전, 자동차 판매, 자동차 판매 회사, 자동차 관리, 자동차 역사, 자동차 인물
|
|
|
| 배터리 종류
|
1차전지 • 2차전지 • 3차전지 • AA 전지 • AAA 전지 • HFC • LCO • LFP • LMO • LTO • NCA • NCM • NCMA • 각형 배터리 • 건전지 • 고전압 배터리 • 고체전지 • 공기전지 • 과산화은전지 • 구반반 배터리 • 그래핀 배터리 • 금속 공기 배터리 • 나노셀룰로스 종이 배터리 • 나트륨이온 배터리 • 나트륨 황 배터리 • 납축전지 • 니켈 수소 배터리 • 니켈 카드뮴 배터리 • 다이아몬드 배터리 • 단추형 전지 • 대용량 배터리 • 대형배터리 • 동위원소 배터리 • 리튬공기전지 • 리튬 망간 배터리 • 리튬메탈 배터리 • 리튬 이산화탄소 배터리 • 리튬이온 배터리 • 리튬 인산철 배터리 • 리튬전지 • 리튬 코발트 배터리 • 리튬 티타네이트 배터리 • 리튬 폴리머 배터리 • 리튬 하이니켈 배터리 • 리튬 황 배터리 • 마그네슘 배터리 • 망가니즈전지 • 모래 배터리 • 무음극배터리 • 물리전지 • 미생물 연료전지 • 바나듐 배터리 • 바나듐 레독스 흐름 배터리 • 바나듐이온 배터리 • 바빌로니아 전지 • 박막배터리 • 박테리아 배터리 • 박테리아 종이 배터리 • 반고체 배터리 • 배터리 • 베타 배터리 • 보조배터리 • 볼타전지 • 불소이온 배터리 • 블레이드 배터리 • 비축전지 • 사원계 배터리 • 산화물 전고체 배터리 • 산화은전지 • 삼원계 배터리 • 설탕 배터리 • 세라믹 축전기 • 소금 배터리 • 소형배터리 • 수소연료전지 • 수은전지 • 슈퍼커패시터 • 습전지 • 아연공기전지 • 아연 탄소 전지(르클랑셰 전지) • 아폴로 • 알루미늄 공기전지 • 알루미늄 공기 흐름 전지 • 알칼리전지 • 얼티엄 배터리 • 에너지저장장치(ESS) • 에이터너스 • 연료전지 • 열전지 • 용융염 배터리 • 원자력전지 • 원통형 배터리 • 육둘둘 배터리 • 인섀시 배터리 • 전고체 배터리 • 전지 • 종이 배터리 • 중형배터리 • 차세대 배터리 • 초소형배터리 • 축전기(콘덴서) • 축전지 • 칼륨 배터리 • 칼슘 배터리 • 커패시터 • 코인셀 배터리 • 태양전지 • 파우치형 배터리 • 파워월 • 팔일일 배터리 • 폐배터리 • 폴리머 배터리 • 폴리머 전고체 배터리 • 프리폼 배터리 • 플렉서블 배터리 • 하이니켈 배터리 • 하이브리드 리튬메탈 배터리 • 해수전지 • 핵 배터리 • 화학전지 • 황화물 전고체 배터리 • 흐름전지(레독스 플로우 배터리)
|
|
|
| 배터리 기술
|
ALD • CCS • CSG • CTB • CTV • K-배터리 • MPI • MTB • NCMX • PCM • SRS • 건식분리막 • 계면 • 계면저항 • 계면활성제 • 고용량 • 고체전해질 • 고출력 • 공랭식 • 굴곡도 • 기공 • 기억효과(메모리 효과) • 냉각시스템 • 다공성 • 대용량 • 덴드라이트 • 드라이룸 • 모듈투바디(MTB) • 무기 고체 전해질 • 바인더 • 박막 • 박막화 • 방열판 • 방열핀 • 배터리관리시스템(BMS) • 배터리데이 • 배터리모듈 • 배터리 보호회로모듈 • 배터리셀 • 배터리 케이스 • 배터리 패키징 • 배터리팩 • 배터리하우징 • 배터리 히팅 시스템 • 복합전해질 • 분리막 • 블랙파우더 • 비전해질 • 사물배터리 • 산화물 • 산화물계 전해질 • 세라믹 코팅 • 세라믹 코팅 분리막 • 셀밸런싱 • 셀투바디(CTB) • 셀투비클(CTV) • 셀투섀시(CTC) • 셀투카(CTC) • 셀투팩(CTP) • 소용량 • 수랭식 • 스태킹 • 습식분리막 • 실리콘 음극재 • 실버코팅 • 안전성 강화 분리막(SRS) • 액체전해질 • 양극박 • 양극소재 • 양극재 • 양극판 • 양극활물질 • 여과 • 열폭주 • 열화현상 • 와인딩 • 용량 • 유기 고체 전해질 • 유랭식 • 음극소재 • 음극재 • 음극판 • 음극활물질 • 이온전달막 • 이온전도도 • 이온화 • 저용량 • 저출력 • 전고체 • 전구체 • 전지박 • 전해액 • 전해질 • 전해질막 • 점프 • 점프케이블 • 정격용량 • 정격전압 • 제로모듈 • 젤리롤 • 집전체 • 출력 • 침출 • 콤퍼레이터 • 티본 레이아웃 • 파우치 • 패스웨이 • 폐양극재 • 활물질 • 황화물 • 황화물계 전해질 • 히트싱크 • 히트파이프 • 히트펌프
|
|
|
| 배터리 제품
|
1865 배터리 • 2170 배터리 • 4680 배터리 • 기린 배터리
|
|
|
| 위키 : 자동차, 교통, 지역, 지도, 산업, 기업, 단체, 업무, 생활, 쇼핑, 블록체인, 암호화폐, 인공지능, 개발, 인물, 행사, 일반
|
|
위키원
