KR101190502B1 - ＺｎＣｏＯ 수소 저장체 제조방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 ZnCoO 수소 저장체 제조방법에 관한 것으로서, ZnCoO 박막 또는 ZnCoO 분말을 제조하여 그 표면에 백금(Pt) 또는 팔라듐(Pd)을 코팅한 후, 후처리를 통해 수소를 주입하는 것을 특징으로 하는 ZnCoO 수소 저장체 제조방법을 기술적 요지로 한다. 이에 의해 ZnCoO 박막 또는 ZnCoO 분말을 제조하여 그 표면에 Pt(백금) 또는 Pd(팔라듐)을 코팅한 후, 수소를 주입하여 제작된 ZnCoO 수소 저장체는 수소 저장량을 향상시키고 효율적인 수소의 저장과 방출이 가능한 이점이 있다.

Description

ＺｎＣｏＯ 수소 저장체 제조방법{manufacturing method of ZnCoO hydrogen storage semiconductor}
본 발명은 ZnCoO 수소 저장체 제조방법에 관한 것으로서, 특히 ZnCoO 박막 또는 ZnCoO 분말의 표면에 Pt(백금) 또는 Pd(팔라듐)을 코팅하여 수소를 주입함으로써, 수소의 저장량을 향상시키고 효율적인 수소의 저장과 방출이 가능한 ZnCoO 수소 저장체 제조방법에 관한 것이다.
일반적으로 ZnO와 같은 II-VI 반도체는 자기 이온의 용해도 한계가 높기 때문에 자성 반도체로써 활발하게 연구되고 있으며, ZnO에 Co을 첨가한 후 수소를 주입시켜 Zn 자리에 Co가 치환된 ZnCoO:H 물질을 형성시킴으로써, ZnCoO:H는 수소 저장체 또는 묽은 자성 반도체로 널리 연구되고 있다. 이러한 ZnCoO:H는 사용 목적에 따라 박막 또는 분말 형태로 제공되게 된다.
상기와 같이 수소를 ZnCoO 물질에 주입함으로써, ZnCoO:H물질이 생성되게 되며, 제일원리 슈도포텐셜 계산(first-principles pseudopotential calculation)을 통해, 수소와 이온 사이의 상호 작용은 구조적으로 수소가 매우 안정된 Co-H-Co 복합체(complex)를 형성하고, 전자적으로 수소는 Co-Co 이합체(dimer) 사이의 강자성 스핀-스핀 상호작용을 위한 채널을 형성하게 된다(Co-H-Co dimer).
상기 ZnCoO:H 박막은 Co의 농도에 따라 Co-H-Co 이합체를 형성시키며, 자기장의 조절에 의한 Co 간의 스핀의 평행 또는 반평행 방향 변화에 따라 수소를 저장하거나 또는 저장된 수소를 추출할 수 있는 수소 저장체의 기능을 하게 된다.
그러나, 이러한 형태의 수소 저장체는 수소 저장 효율이 그다지 높지 않으며, 종래의 효율을 향상시키기 위한 방법으로는 열처리를 통하거나 자기장을 조절하여 수소 저장 및 추출을 할 수 있도록 하였으나, 이 또한 실용화를 위한 효율에는 미치지 못하는 단점이 있었다.
한편, 귀금속 중 백금(Pt)과 팔라듐(Pd)은 일반적으로 수소 원자가 쌍으로 결합되어 있기 때문에 수소가 포함된 반응이 잘 일어나고, 또한 백금과 팔라듐은 이 결합 쌍을 쪼개고 다른 분자와 반응할 수 있는 단일 수소 원자들로 남게 하는 특성이 우수한 것으로 알려져 있다. 이런 현상을 이용하여 ZnCoO 박막 또는 분말에 활용하면 수소 저장체의 수소 저장 효율을 더욱 향상시킬 수 있을 것으로 기대된다.
본 발명은 상기 문제점을 해결하기 위한 것으로, ZnCoO 박막 또는 ZnCoO 분말의 표면에 Pt(백금) 또는 Pd(팔라듐)을 코팅한 후 수소를 주입함으로써, 수소의 저장량을 향상시키고 효율적인 수소의 저장과 방출이 가능한 ZnCoO 수소 저장체 제조방법의 제공을 그 목적으로 한다.
상기 목적을 달성하기 위해 본 발명은, ZnCoO 박막 또는 ZnCoO 분말을 제조하여 그 표면에 백금(Pt) 또는 팔라듐(Pd)을 코팅한 후, 후처리를 통해 수소를 주입하는 것을 특징으로 하는 ZnCoO 수소 저장체 제조방법을 기술적 요지로 한다.
또한, 상기 ZnCoO 박막은, 진공챔버 내부에 ZnCoO 타겟, ZnO 및 Co 타겟, Zn 및 Co 타켓 중에 어느 하나의 타겟을 장착하는 단계와; 상기 진공챔버를 고진공으로 형성시키는 단계와; 상기 타켓에 대향되는 위치에 장착된 기판을 가열하는 단계와; 상기 진공챔버 내부에 아르곤 또는 수소가 첨가된 혼합가스를 주입하는 단계;를 포함하여 이루어지는 RF 마그네트론 스파터링법, MBE법, PLD법, CVD법 등과 같은 물리-화학적 증착과정을 통하여 제조되는 것이 바람직하다.
또한, 상기 ZnCoO 박막은, Zn(CH3CO2)2?2H2O에서 물을 증발시켜 남은 Zn(CH3CO2)2와 용액 안정제인 모노에탄올아민(MEA)과 용매인 2-메톡시에탄올(2-MOE)을 혼합하여 용해시키는 용액제조단계와; 상기 용액에 Co 이소프로옥사이드가 이소프로패놀에 녹아 있는 용액을 혼합시키는 용액혼합단계와; 상기 용액에 Zn과 H2O의 중량비가 1:1이 되도록 혼합하여 상기 용액을 겔화시키는 겔화단계와; 상기 겔화된 용액을 기판 상에 스핀코팅시켜 박막을 형성시키는 박막형성단계와; 상기 기판 상에 형성된 박막을 열처리시키는 열처리단계;를 거쳐 제조되는 것이 바람직하며, 여기에서, 상기 박막형성단계 및 열처리단계는 일정 두께의 박막을 형성시킬 때까지 반복하여 수행할 수 있다.
또한, 상기 열처리단계 후에 에피탁시한 박막을 얻기 위해 700℃~750℃에서 상기 박막을 급속 열처리시키는 급속 열처리단계가 더 포함되는 것이 바람직하다.
한편, 상기 ZnCoO 분말은, Zn과 Co가 각각 또는 모두 포함된 유-무기물을 졸겔법, 열수반응법 및 중합법과 같은 물리-화학적 반응법을 통하여 합성하여 제조하는 것이 바람직하다.
여기에서, 상기 졸겔법은, 출발물질로써 Zn(CH3COOH)2?2H2O와 Co(CH3COOH)2?4H2O를 준비하는 제1단계와; 상기 출발물질에 포함된 수분을 제거하기 위해 진공 상태에서 열처리한 후, 진공 상태에서 상온까지 냉각시키는 제2단계와; 상기 제2단계의 출발물질을 아르곤 가스를 공급하면서 2-메톡시에탄올(2-MOE) 용매에 용해시키고, 용액 안정제인 모노에탄올아민(MEA)을 혼합시켜 혼합용액을 제조하는 제3단계와; 제3단계에서의 혼합용액의 용매를 진공 건조시켜, ZnCoO 분말을 회수하는 제4단계;를 포함하여 이루어지는 것이 바람직하다.
또한, 상기 ZnCoO 박막 또는 ZnCoO 분말에 백금(Pt) 또는 팔라듐(Pd)의 코팅은 RF 마그네트론 스파터링에 의해 이루어지며, 백금(Pt) 또는 팔라듐(Pd)은 ZnCoO 박막 표면 전체 또는 도트(dot) 형상으로 코팅되는 것이 바람직하다.
또한, 상기 ZnCoO 박막 또는 ZnCoO 분말에 백금(Pt) 또는 팔라듐(Pd)의 코팅은 백금(Pt) 또는 팔라듐(Pd) 콜로이드 용액을 이용하여 이루어지는 것이 바람직하다.
또한, 상기 후처리를 통한 수소 주입은 수소 플라즈마 처리에 의해 이루어지는 것이 바람직하다.
상기 과제 해결 수단에 의해 본 발명은, ZnCoO 박막 또는 ZnCoO 분말을 제조하여 그 표면에 Pt(백금) 또는 Pd(팔라듐)을 코팅한 후, 수소를 주입하여 제작된 ZnCoO 수소 저장체는 수소 저장량을 향상시키고 효율적인 수소의 저장과 방출이 가능한 효과가 있다.
도 1 - 본 발명의 일실시예에 따라 ZnCoO 박막 표면에 코팅되는 백금(Pt)의 형태에 따른 모식도.
도 2 - 본 발명의 일실시예에 따라 제작된 ZnCoO 박막에 대한 내부 수소 분포를 나타낸 도.
본 발명은 ZnCoO 박막 또는 ZnCoO 분말을 제조하여 그 표면에 Pt(백금) 또는 Pd(팔라듐)을 코팅한 후, 후처리를 통해 수소를 주입하는 ZnCoO 수소 저장체의 제조방법에 관한 것이다. 이렇게 제조된 ZnCoO 수소 저장체는 수소 저장량을 향상시키고 효율적인 수소의 저장과 방출이 가능하도록 하는 것이다.
이는 백금(Pt)과 팔라듐(Pd)은 일반적으로 수소 원자가 쌍으로 결합되어 있기 때문에 수소가 포함된 반응이 잘 일어나고, 또한 백금(Pt) 또는 팔라듐(Pd)은 이 결합 쌍을 쪼개고 다른 분자와 반응할 수 있는 단일 수소 원자를 생성하는 특성이 우수하기 때문이다. 즉, 기존의 수소 저장체의 역할을 하는 ZnCoO 박막 또는 ZnCoO 분말에 백금(Pt) 또는 팔라듐(Pd)을 코팅함으로써 수소의 주입 효율을 더욱 높일 수 있게 되는 것으로, 수소가 백금(Pt)층 또는 팔라듐(Pd)층에 주입되면 수소의 스플리터 현상이 일어나며, 이는 ZnCoO 박막에 질 높은 수소를 주입할 수 있는 원인이 되는 것이다.
이하에서는 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 대해 상세히 설명하고자 한다.
본 발명은 ZnCoO 박막 또는 ZnCoO 분말을 제조하고, 그 표면에 백금(Pt) 또는 팔라듐(Pd)을 코팅한 후, 후처리를 통해 수소 주입을 수행하여 ZnCoO 박막 또는 ZnCoO 분말에 수소를 주입하게 된다.
먼저, ZnCoO 박막의 제조 방법은 RF 마그네트론 스파터링법, MBE법, PLD법, CVD법 등과 같은 물리-화학적 증착공정 또는 졸겔법에 의해 제작되게 된다.
상기 물리-화학적 증착공정 중 RF 마그네트론 스파터링법에 의한 ZnCoO 박막은, 진공챔버 내부에 ZnCoO 타겟, ZnO 및 Co 타겟, Zn 및 Co 타켓 중에 어느 하나의 타겟을 장착하고, 상기 진공챔버를 고진공으로 형성시켜, 상기 타켓에 대향되는 위치에 장착된 기판을 가열한 후, 상기 진공챔버 내부에 아르곤 또는 수소가 첨가된 혼합가스 분위기에서 제조되게 된다.
그리고, 졸겔법에 의한 ZnCoO 박막은 Zn(CH3CO2)2?2H2O에서 물을 증발시켜 남은 Zn(CH3CO2)2와 용액 안정제인 모노에탄올아민(MEA)과 용매인 2-메톡시에탄올(2-MOE)을 혼합하여 용해시키는 용액을 제조하고, 상기 용액에 Co 이소프로옥사이드가 이소프로패놀에 녹아 있는 용액을 혼합시키고, 상기 용액에 Zn과 H2O의 중량비가 1:1이 되도록 혼합하여 상기 용액에 혼합하여 상기 용액을 겔화시키고, 상기 겔화된 용액을 기판 상에 스핀코팅시켜 박막을 형성한 후, 열처리하여 형성한다.
여기에서, 상기 스핀코팅에 의한 박막 형성과정과 그 후 열처리 과정은 일정 두께의 박막을 형성시킬 때까지 반복적으로 시행할 수 있다.
또한, 상기 열처리 과정 후에 에피탁시한 박막을 얻기 위해 700℃~750℃에서 상기 박막을 급속 열처리시키는 급속 열처리 과정을 더 수행할 수도 있다.
그리고, 상기 ZnCoO 분말은 Zn과 Co가 각각 또는 모두 포함된 유-무기물을 졸겔법, 열수반응법 및 중합법과 같은 물리-화학적 반응법을 통하여 합성하여 제조한다.
여기에서, 상기 졸겔법은, 출발물질로써 Zn(CH3COOH)2?2H2O와 Co(CH3COOH)2?4H2O를 준비하여 상기 출발물질에 포함된 수분을 제거하기 위해 진공 상태에서 열처리한 후, 진공 상태에서 상온까지 냉각시킨다. 그리고, 상기 출발물질에 아르곤 가스를 공급하면서 2-메톡시에탄올(2-MOE) 용매에 용해시키고, 용액 안정제인 모노에탄올아민(MEA)을 혼합시켜 혼합용액을 제조하고, 진공 건조시켜, ZnCoO 분말을 회수하여 제작한다.
상기와 같은 방법으로 제작된 ZnCoO 박막과 ZnCoO 분말은 수소 주입이 되지 않은 상태이나 수소 저장 효율이나 용량에 따라 수소 분위기 또는 수소 혼합가스 분위기에서 반응을 진행하거나, 수소 분위기에서 열처리를 수행하거나 수소 플라즈마 처리를 통해 수소가 주입된 상태로 제공될 수도 있다.
상기의 ZnCoO 박막과 ZnCoO 분말의 표면에는 백금(Pt) 또는 팔라듐(Pd)을 코팅하며, 코팅 방법은 RF 마그네트론 스파터링에 의하거나, 백금(Pt) 또는 팔라듐(Pd) 콜로이드 용액을 이용한다.
여기에서, ZnCoO 박막 표면에 코팅되는 백금(Pt) 또는 팔라듐(Pd)은 도 1에 도시된 바와 같이, 기판(Al2O3) 위의 ZnCoO 박막 표면 전체에 코팅(Pt layer, 도 1(a))되거나 도트(dot) 형상으로 코팅(Pt dot, 도 1(b))되어 수소 저장 효율을 조절할 수 있도록 한다.
이와 같이 ZnCoO 박막과 ZnCoO 분말을 제조하고 그 표면에 백금(Pt) 또는 팔라듐(Pd)을 코팅한 후, 수소 플라즈마(H plasma) 처리에 의해 수소를 주입하여 최종적인 ZnCoO 수소 저장체를 제조하게 된다.
이하에서는 본 발명의 실시예에 대해 설명하고자 한다.
<제1실시예>
-RF 스파터링을 이용한 ZnCoO 박막 증착방법
RF-스파터링법으로 ZnCoO박막을 Al2O3기판과 Si 기판 위에 용도에 따라 각각 증착하였다. 타겟은 Co가(10mol%) 첨가된 ZnO 세라믹으로 2 inch 원판형을 사용하였다. 초기진공을 4×10-6 Torr까지 충분히 배기한 후, 아르곤을 MFC로 주입하여 증착압력(약 1×10-2Torr)으로 만들었다. 여기서 아르곤 또는 수소가 10wt% 첨가된 아르곤 가스는 스파터링을 일으키기 위한 가스로 사용된다. 스파터링은 고주파 전원 120W, 기판의 온도는 350℃ 이하의 온도에서 증착한다. 기판과 타겟 사이 거리는 6cm이고 매 실험시마다 타겟 표면의 오염부를 제거하기 위해 5분 동안 프리-스파터링(pre-sputtering)을 실시하였다.
<제2실시예>
-졸겔법을 이용한 ZnCoO 분말 제작 방법
ZnCoO 분말을 제작하기 위해서 졸겔(sol-gel)법을 이용하였다. 열전달 매질은 실리콘 오일을 사용하였으며, 환류 및 증류가 가능하도록 냉각 장치를 설치 하였다. Zinc acetate dihydrate(Zn(CH3COOH)2.2H2O)와 Cobalt acetate tetrahydrate(Co(CH3-COOH)2.4H2O)를 출발 물질로 사용하였으며 용매와 안정제로 2-메톡시에탄올(2-MOE, CH3OCH2CH2OH)과 모노에탄올아민(MEA, H2NCH2CH2CH2OH)을 각각 사용하였다. 두 출발 물질을 10mol%의 화학양론적 당량비를 가지도록 삼구 플라스크에 넣고 120℃에서 1시간 이상 진공 건조하여 출발 물질 내에 존재하는 수분을 제거하였다. 이후 상온까지 냉각시키고, 외부 공기로부터의 오염을 피하기 위해 Ar가스를 흘려주면서 용매와 안정제를 넣고 혼합하여 용액을 합성하였다. 이때 안정제의 양은 출발 물질 내의 금속이온 몰수에 대해 1:2의 비율로 맞추었다. 출발 물질이 용매에 완전히 녹아 투명한 용액이 안정적으로 유지되면, 아르곤 가스를 흘려주는 상태에서 용액의 온도를 증가시켜 용매를 증발시켰다. 용매가 완전히 증발된 후 200℃ 이상의 온도에서 20시간 이상 진공 건조하여 Co가 10 mol% 도핑된 ZnCoO분말을 얻어 내었으며, 제조된 분말을 다양한 온도, 분위기에서 열처리 하여 ZnCoO분말을 제조 하였다.
<제3실시예>
-RF 스파터링법을 이용한 Pt 증착 방법
RF 마그네트론 스파터링법으로 Pt박막을 ZnCoO/Al2O3 박막 또는 ZnCoO분말에 용도에 따라 증착하였다. 타겟은 Pt 금속 2 inch 원판형을 사용하였다. 초기진공을 4×10-6 Torr까지 충분히 배기한 후, 아르곤을 MFC로 주입하여 증착압력(약 1×10-2Torr)으로 만들었다. 여기서 아르곤 가스는 스파터링을 일으키기 위한 가스로 사용된다. 스파터링은 고주파 전원 40W이하에서 증착하였다. 낮은 파워를 사용한 이유는 Pt층의 두께가 10nm 이하에서 수소의 주입효율을 높일 수 있기 때문이다.
또한 분말의 경우는 Pt층이 고루 증착될 수 있게 짧은 시간 동안 증착 후 다시 분말을 섞어주어 아랫부분까지 Pt가 증착될 수 있게 하였다.
<제4실시예>
-Pt 콜로이드 용액을 이용한 코팅
ZnCoO 분말을 첨가하여 건조시키는 방법으로, 이때 분말의 건조 온도는 350℃이다.
또한 ZnCoO 박막의 경우 Pt 콜로이드 용액을 스핀 코팅방법을 이용하여 증착한다. 코팅 용액에는 미세한 입자들이 분산되어 있어 이들을 코팅했을 경우에 겔 박막의 화학적 균일도를 저하시키고, 상이한 수축 특성으로 박막에 기공을 만들거나 균열의 원인이 될 가능성이 있으므로 0.2㎛의 필터를 사용하여 용액 내부의 큰 입자를 걸러내었다. 박막 증착은 용액을 도포한 뒤 스핀코팅기의 회전 속력을 처음 5초간 1500rpm으로 박막의 균일성을 완성한 뒤 균일한 두께 조절을 위해 3000rpm으로 45초간 총 50초간 형성시켰다. 1회 코팅 후 겔 박막에 존재하는 유기물의 증발과 연소를 위해, 또한 두꺼운 박막을 얻을 경우 균열을 방지하기 위해 300℃로 유지된 열판 위에서 10분간 중간열처리 과정을 거쳤다. 그리고 원하는 두께의 박막을 얻기 위해 위의 과정을 수회 반복하였다.
<제5실시예>
ZnCoO 박막 또는 ZnCoO 분말에 백금(Pt) 또는 팔라듐(Pd)의 코팅이 완료되면, 일반적인 RF-플라즈마 또는 ECR(Electron Cyclotron Resonance) 플라즈마 생성 장치에 투입되어 수소를 인위적으로 주입하여 ZnCoO 박막 또는 ZnCoO 분말에 수소 처리를 수행한다. 반응가스로 아르곤을 사용하며 수소와 함께(아르곤:수소=9:1) 플라즈마 진공챔버 내부에 주입한다. 수소 플라즈마 처리는 60W에서 20분씩 3회 처리되었다.
상기와 같이 백금(Pt) 또는 팔라듐(Pd)이 코팅된 ZnCoO 박막 또는 ZnCoO 분말에 수소를 처리함으로써, 백금(Pt) 또는 팔라듐(Pd)에 존재하는 수소 원자의 쌍에 스플리터 현상이 일어나 단일 수소 원자들로 남게 되어 수소의 주입 효율을 높일 수 있게 되는 것이다. 백금(Pt) 또는 팔라듐(Pd)층을 통과하여 ZnCoO 박막 또는 ZnCoO 분말에 수소가 도달하게 되면, 수소와 이온 사이의 상호 작용은 구조적으로는 수소는 매우 안정된 Co-H-Co 복합체(complex)를 형성시키고, 전자적으로 수소는 Co-Co 이합체(dimer) 사이의 강자성 스핀-스핀 상호작용을 위한 채널을 형성하게 되어(Co-H-Co 이합체(dimer)), 안정적인 수소 저장체의 역할을 하게 된다.
한편, 상기에서 제조된 ZnCoO 박막 또는 ZnCoO 분말은, 필요에 의해 ZnCoO 박막 또는 분말에 열처리를 통해 수소를 추출하거나, 이를 다시 플라즈마 처리를 통해 수소를 주입하는 것이 가능하며, 자기장의 조절에 따라 수소를 저장하거나 추출할 수 있도록 하는 것이 가능하다.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따라 제작된 ZnCoO 박막의 표면에 Pt를 코팅하여 후처리를 통하여 수소를 주입한 ZnCoO 박막에 대한 내부 수소 분포를 나타낸 것이다. 도시된 바와 같이, 증착시에 수소를 주입한 ZnCoO 박막(ZCO:H-1)은 수 nm의 표면에서 다량의 수소가 검출된 반면에 Pt를 사용하여 후처리를 통하여 수소를 주입한 박막(ZCO:H-Pt1(Pt를 ZnCoO 박막 표면 전체에 코팅한 것), ZCO:H-Pt2(Pt를 도트 형상으로 코팅한 것))은 30~40nm표면까지 다량의 수소가 검출되었으며, 이는 Pt의 영향에 의하여, ZnCoO 박막 표면에 수소가 흡착되어 있으며 ZnCoO 박막 내부로 수소가 전달되었음을 관측할 수가 있었다. 50nm 이상의 깊이에서는 3종류의 박막 모두 수소의 량이 일정하게 분포되었음을 관측할 수가 있었다.

Claims (12)

  1. ZnCoO 박막 또는 ZnCoO 분말을 제조하여 그 표면에 백금(Pt) 또는 팔라듐(Pd)을 코팅한 후, 후처리를 통해 수소를 주입하는 것을 특징으로 하는 ZnCoO 수소 저장체 제조방법.
  2. 제 1항에 있어서, 상기 ZnCoO 박막은,
    진공챔버 내부에 ZnCoO 타겟, ZnO 및 Co 타겟, Zn 및 Co 타켓 중에 어느 하나의 타겟을 장착하는 단계와;
    상기 진공챔버를 진공으로 형성시키는 단계와;
    상기 타켓에 대향되는 위치에 장착된 기판을 가열하는 단계와;
    상기 진공챔버 내부에 아르곤이 혼합된 혼합가스 또는 수소가 혼합된 혼합가스를 주입하는 단계;를 포함하여 이루어지는 RF 마그네트론 스파터링 과정을 거침으로써 제조되는 것을 특징으로 하는 ZnCoO 수소 저장체 제조방법.
  3. 제 1항에 있어서, 상기 ZnCoO 박막은,
    Zn(CH3CO2)2?2H2O에서 물을 증발시켜 남은 Zn(CH3CO2)2와 용액 안정제인 모노에탄올아민(MEA)과 용매인 2-메톡시에탄올(2-MOE)을 혼합하여 용해시키는 용액제조단계와;
    상기 용액에 Co 이소프로옥사이드가 이소프로패놀에 녹아 있는 용액을 혼합시키는 용액혼합단계와;
    상기 용액에 Zn과 H2O의 중량비가 1:1이 되도록 혼합하여 상기 용액을 겔화시키는 겔화단계와;
    상기 겔화된 용액을 기판 상에 스핀코팅시켜 박막을 형성시키는 박막형성단계와;
    상기 기판 상에 형성된 박막을 열처리시키는 열처리단계;를 거쳐 제조되는 것을 특징으로 하는 ZnCoO 수소 저장체 제조방법.
  4. 제 3항에 있어서, 상기 박막형성단계 및 열처리단계는 일정 두께의 박막을 형성시킬 때까지 반복되는 것을 특징으로 하는 ZnCoO 수소 저장체 제조방법.
  5. 제 3항에 있어서, 상기 열처리단계 후에 에피탁시한 박막을 얻기 위해 700℃~750℃에서 상기 박막을 급속 열처리시키는 급속 열처리단계가 더 포함되는 것을 특징으로 하는 ZnCoO 수소 저장체 제조방법.
  6. 제 1항에 있어서, 상기 ZnCoO 분말은,
    Zn과 Co가 각각 또는 모두 포함된 유-무기물을 물리-화학적 반응법을 통하여 합성하여 제조되는 것을 특징으로 하는 ZnCoO 수소 저장체 제조방법.
  7. 제 6항에 있어서, 상기 ZnCoO 분말의 제조를 위한 물리-화학적 반응법은,
    졸겔법, 열수반응법 및 중합법 중의 어느 하나의 방법인 것을 특징으로 하는 ZnCoO 수소 저장체 제조방법.
  8. 제 7항에 있어서, 상기 졸겔법은,
    출발물질로써 Zn(CH3COOH)2?2H2O와 Co(CH3COOH)2?4H2O를 준비하는 제1단계와;
    상기 출발물질에 포함된 수분을 제거하기 위해 진공 상태에서 열처리한 후, 진공 상태에서 상온까지 냉각시키는 제2단계와;
    상기 제2단계의 출발물질을 아르곤 가스를 공급하면서 2-메톡시에탄올(2-MOE) 용매에 용해시키고, 용액 안정제인 모노에탄올아민(MEA)을 혼합시켜 혼합용액을 제조하는 제3단계와;
    제3단계에서의 혼합용액의 용매를 진공 건조시켜, ZnCoO 분말을 회수하는 제4단계;를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 ZnCoO 수소 저장체 제조방법.
  9. 제 1항에 있어서, 상기 ZnCoO 박막 또는 ZnCoO 분말에 백금(Pt) 또는 팔라듐(Pd)의 코팅은 RF 마그네트론 스파터링에 의해 이루어지는 것을 특징으로 하는 ZnCoO 수소 저장체 제조방법.
  10. 제 9항에 있어서, 상기 백금(Pt) 또는 팔라듐(Pd)은 ZnCoO 박막 표면 전체 또는 도트(dot) 형상으로 코팅되는 것을 특징으로 하는 ZnCoO 수소 저장체 제조방법.
  11. 제 1항에 있어서, 상기 ZnCoO 박막 또는 ZnCoO 분말에 백금(Pt) 또는 팔라듐(Pd)의 코팅은 백금(Pt) 또는 팔라듐(Pd) 콜로이드 용액을 이용하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 ZnCoO 수소 저장체 제조방법.
  12. 제 1항 내지 제 11항 중의 어느 한 항에 있어서, 상기 후처리를 통한 수소 주입은 수소 플라즈마 처리에 의해 이루어지는 것을 특징으로 하는 ZnCoO 수소 저장체 제조방법.
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