KR20190135324A - METHOD FOR CRYOGENIC KEEPING OF MXene - Google Patents

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KR20190135324A
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채윤정
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이병주
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Abstract

The present invention relates to a low-temperature storage method of MXene. More specifically, a method comprises following steps of: (a) preparing a MXene solution composed of a transition metal carbide and a transition metal carbonitride having a two-dimensional structure; (b) putting the prepared MXene solution in a container; and (c) rapidly cooling the MXene solution contained in the container to constantly maintain electrical characteristics, wherein Mxene is stored in a low temperature state by rapidly cooling the same, thereby being able to constantly maintain electrical properties of MXene.

Description

맥신의 저온 보관방법{METHOD FOR CRYOGENIC KEEPING OF MXene}Maxine low temperature storage method {METHOD FOR CRYOGENIC KEEPING OF MXene}

본 발명은 맥신의 보관방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 저온 보관을 통해 전기적 특성을 일정하게 유지할 수 있는 맥신의 저온 보관방법에 관한 것이다.The present invention relates to a storage method of Maxine, and more particularly to a low-temperature storage method of Maxine that can maintain a constant electrical characteristics through low temperature storage.

2차원 물질 중 하나로, MAX 상 (MAX phase, 여기서 M은 전이금속, A는 13 또는 14족 원소, X는 탄소 및/또는 질소)은 준 세라믹 특성의 MX와, M과는 다른 금속원소 A가 조합된 결정질로 전기전도성, 내산화성, 기계가공성 등의 물성이 우수하다. 현재까지 60 종류 이상의 MAX 상이 합성된 것으로 알려져 있다.One of the two-dimensional materials, the MAX phase (MAX phase, where M is a transition metal, A is a group 13 or 14 element, X is carbon and / or nitrogen) is a semi-ceramic MX and a metal element A different from M Combined crystalline, excellent physical properties such as electrical conductivity, oxidation resistance, and machinability. To date, more than 60 MAX phases are known to be synthesized.

MAX 상은 이차원 물질이지만, 흑연이나 금속 디칼코게나이드 물질과 달리 전이금속 카바이드 서로의 층상 간에 A 원소와 전이금속 M 사이의 약한 화학적 결합으로 스택되어 있다. 따라서 일반적인 기계적인 박리법이나 화학적 박리법을 사용하여 2차원 구조로 변형시키기 어렵다.The MAX phase is a two-dimensional material, but unlike graphite or metal dichalcogenide materials, transition metal carbides are stacked with weak chemical bonds between element A and transition metal M between layers of each other. Therefore, it is difficult to deform into a two-dimensional structure by using a general mechanical peeling method or a chemical peeling method.

그러나, 최근 2011년도에 Drexel university의 Michel W. Barsoum 교수가 이끄는 연구진은 MAX 상인 3차원의 티타늄-알루미늄 카바이드에서 불산을 사용하여 알루미늄 층을 선택적으로 제거함으로써, 완전히 다른 특성을 갖는 2차원의 구조로 변형시키는데 성공하였다. 연구진은 MAX 상을 박리하여 얻어진 2차원의 물질을 "맥신(MXene)"이라 명명하였다. 맥신(MXene)은 그래핀과 같은 유사한 전기전도성과 강도를 가지며, 에너지 저장 장치에서부터 바이오메디컬 응용, 복합체에 이르는 다양한 응용 기술에 적용할 수 있다.However, in recent years, led by Professor Michel W. Barsoum of the Drexel University, the team used a hydrofluoric acid to selectively remove aluminum layers from three-dimensional titanium-aluminum carbide from MAX, resulting in a two-dimensional structure with completely different properties. Successfully modified. The team named the two-dimensional material "MXene" obtained by stripping off the MAX phase. Maxine has similar electrical conductivity and strength as graphene, and can be applied to various application technologies from energy storage devices to biomedical applications and composites.

하지만, 이러한 맥신을 물분산시켜 용액으로 보관 시 공기 및 물에 의해 산화되어 본래의 특성을 잃어버리기 쉽다.However, when the maxine is dispersed in water and stored in solution, it is easy to lose its original properties by being oxidized by air and water.

따라서, 본래의 특성을 유지하기 위해서 맥신용액의 보관 시 저온(5℃)에서 Ar 분위기를 형성하여 보관함으로써, 특성을 장기간 유지시킬 수 있었다.Therefore, in order to maintain the original characteristics, by forming an Ar atmosphere at low temperature (5 ° C.) during storage of the Maxine solution, the characteristics could be maintained for a long time.

그러나, 이러한 보관방법은 Ar분위기를 유지시키기 위해서 진공장비 및 Ar 가스장치 등 추가적인 장비가 필요하므로 비용상승 및 불필요한 작업이 추가되었다.However, these storage methods require additional equipment such as vacuum equipment and Ar gas apparatus to maintain the Ar atmosphere, thereby increasing costs and unnecessary work.

따라서, 보다 간편하게 맥신용액의 특성을 유지시킬 수 있는 저장방법이 필요한 실정이다.Therefore, there is a need for a storage method that can more easily maintain the characteristics of Maxine solution.

공개특허공보 제 10- 2017-0036507호(2017.04.03.)Korean Patent Publication No. 10- 2017-0036507 (2017.04.03.)

본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 맥신을 급속냉각시켜 저온 상태로 저장함으로써, 맥신의 전기적 특성을 일정하게 유지시킬 수 있는 맥신의 저온 보관방법을 제공하는 것이다.The technical problem to be achieved by the present invention is to provide a low-temperature storage method of Maxine by rapidly cooling the Maxine and stored in a low temperature state, the electrical properties of the Maxine can be kept constant.

본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 이상에서 언급한 기술적 과제로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.The technical problem to be achieved by the present invention is not limited to the technical problem mentioned above, and other technical problems not mentioned above may be clearly understood by those skilled in the art from the following description. There will be.

상기 기술적 과제를 달성하기 위하여, 본 발명에 따른 맥신의 저온 보관방법은 (a)이차원구조의 전이금속 탄화물 및 전이금속 탄질화물로 구성된 맥신용액을 준비하는 단계, (b)상기 준비된 맥신용액을 용기에 담는 단계, (c) 상기 용기에 담긴 맥신용액을 전기적 특성이 일정하게 유지되도록 급속 냉각시키는 단계를 제공한다.In order to achieve the above technical problem, the cold storage method of maxine according to the present invention comprises the steps of (a) preparing a maxine solution consisting of a transition metal carbide and transition metal carbonitride of two-dimensional structure, (b) a container for the prepared maxine solution Step (c) provides a step of rapidly cooling the maxine solution contained in the vessel to maintain a constant electrical properties.

본 발명의 실시예에 있어서, 상기 맥신용액은 Ti2C, Ti3C2, V2C, Nb2C, (Ti0.5, Nb0.5)2CTx, Ti3CN, (V0.5, Cr0.5)3C2, Ta4C3 및 Nb4C3 중 어느 하나로 구성된 것일 수 있다.In an embodiment of the present invention, the maxine solution is Ti 2 C, Ti 3 C 2 , It may be composed of any one of V 2 C, Nb 2 C, (Ti 0.5 , Nb 0.5 ) 2 CT x , Ti 3 CN, (V 0.5 , Cr 0.5 ) 3 C 2 , Ta 4 C 3 and Nb 4 C 3 . .

본 발명의 실시예에 있어서, 상기 (b) 단계에서 상기 맥신용액은 5mL 이하로 소량씩 분배되어 저장된 것도 가능하다.In the embodiment of the present invention, the maxine solution in step (b) may be stored in small amounts divided by 5mL or less.

본 발명의 실시예에 있어서, 상기 맥신용액은 Mn+1Xn의 화학식으로 이루진 것도 가능하다.In an embodiment of the present invention, the maxine solution may be made of a chemical formula of M n + 1 X n .

본 발명의 실시예에 있어서, 상기 Mn+1Xn의 화학식에서 M은 앞전이금속인 것일 수 있다.In an embodiment of the present invention, in the formula of M n + 1 X n M may be a preceding transition metal.

본 발명의 실시예에 있어서, 상기 Mn+1Xn의 화학식에서 X는 탄소 및 질소 중에서 적어도 하나를 포함하는 것도 가능하다.In an embodiment of the present invention, X in the formula of M n + 1 X n It is also possible to include at least one of carbon and nitrogen.

본 발명의 실시예에 있어서, 상기 맥신용액의 급속냉각은 냉동기를 통해서 이루어지고 헬륨 또는 액체질소를 냉매로 사용하여 저온이 유지되는 것도 가능하다.In the embodiment of the present invention, the rapid cooling of the maxine solution is made through a freezer, it is also possible to maintain a low temperature by using helium or liquid nitrogen as a refrigerant.

본 발명의 실시예에 있어서, 상기 (c) 단계에서 맥신용액을 불활성가스, 질소가스, 공기 중 어느 한가지 또는 혼합된 가스와 함께 보관되는 것도 가능하다.In an embodiment of the present invention, the maxine solution in step (c) may be stored with any one of inert gas, nitrogen gas, air, or mixed gas.

본 발명의 실시예에 있어서, 상기 (c) 단계에서 급속냉각 온도는 -80℃ 이하로 설정된 것도 가능하다.In the embodiment of the present invention, the rapid cooling temperature in the step (c) may be set to -80 ° C or less.

본 발명의 실시예에 있어서, 상기 맥신용액의 면저항값은 저온 보관을 통해 10Ω/sq 이하로 유지되는 것일 수 있다.In an embodiment of the present invention, the sheet resistance value of the maxine solution may be maintained at 10 μs / sq or less through low temperature storage.

본 발명의 실시예에 있어서, 상기 (c) 단계에서 급속냉각 온도는 -18℃ 내지 -80℃ 이하로 설정된 것도 가능하다.In an embodiment of the present invention, the rapid cooling temperature in the step (c) may be set to -18 ℃ to -80 ℃ or less.

본 발명의 실시예에 있어서, 상기 맥신용액의 면저항값은 저온 보관을 통해 100000Ω/sq 이하로 유지되는 것일 수 있다.In an embodiment of the present invention, the sheet resistance value of the maxine solution may be maintained below 100000 kW / sq through low temperature storage.

본 발명의 실시예에 있어서, 상기 맥신의 저온 보관방법을 통해 보관된 맥신용액을 통해 전극재료로 맥신소자가 구성될 수 있다.In an embodiment of the present invention, the maxine device may be configured as an electrode material through the maxine solution stored through the low temperature storage method of the maxine.

본 발명의 실시예에 있어서, 상기 맥신의 저온 보관방법을 통해 보관된 맥신용액이 스핀코팅, 드롭캐스트, 감압여과 방식을 통해 필름형태로 제조된 것일 수 있다.In an embodiment of the present invention, Maxine solution stored through the cold storage method of the maxine may be prepared in the form of a film through spin coating, drop cast, reduced pressure filtration.

본 발명의 실시예에 따르면, 맥신의 저온 보관방법은 맥신을 급속냉각시켜 저온 상태로 저장함으로써, 맥신의 전기적 특성을 일정하게 유지시킬 수 있는 효과가 있다.According to an embodiment of the present invention, the maxine storage method of maxine has the effect of maintaining the electrical characteristics of the maxine by rapidly cooling the maxine and stored in a low temperature state.

본 발명의 효과는 상기한 효과로 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 상세한 설명 또는 특허청구범위에 기재된 발명의 구성으로부터 추론 가능한 모든 효과를 포함하는 것으로 이해되어야 한다.The effects of the present invention are not limited to the above-described effects, but should be understood to include all the effects deduced from the configuration of the invention described in the detailed description or claims of the present invention.

도 1은 본 발명에 따른 맥신의 저온 보관방법의 순서도이다.
도 2는 본 발명에 따른 시간의 변화와 보관온도 및 공기 중 또는 Ar 분위기의 조건에 따른 맥신용액의 농도를 나타낸 그래프이다.
도 3은 본 발명에 따른 아르곤 분위기 없이 공기 중에서 온도 및 시간의 변화에 따른 면저항값이 도시된다.
도 4는 본 발명에 따른 도 3에서 맥신용액을 공기 중에서 온도 및 시간에 따라 보관하였을 때의 변화된 맥신용액의 촬상도이다.
도 5는 본 발명에 따른 도 3에서 맥신필름을 공기 중에서 온도 및 시간에 따라 보관하였을 때의 변화된 맥신필름의 촬상도이다.
도 6은 본 발명에 따른 합성 직후의 맥신 및 1개월간 저온 및 공기 중에서 보관된 맥신의 촬상도 및 XRD그래프이다.1 is a flow chart of the low temperature storage method of Maxine according to the present invention.
Figure 2 is a graph showing the concentration of Maxine solution according to the change of time and the storage temperature and the conditions of air or Ar atmosphere according to the present invention.
Figure 3 shows the sheet resistance with the change of temperature and time in air without the argon atmosphere according to the present invention.
4 is an image of the changed maxine solution when the maxine solution is stored in air according to temperature and time in FIG. 3 according to the present invention.
5 is an image of the changed maxine film when the maxine film is stored in air according to temperature and time in FIG. 3 according to the present invention.
FIG. 6 is an imaging and XRD graph of Maxine immediately after synthesis and Maxine stored in cold and air for 1 month according to the present invention.

이하에서는 첨부한 도면을 참조하여 본 발명을 설명하기로 한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며, 따라서 여기에서 설명하는 실시예로 한정되는 것은 아니다. 그리고 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 유사한 도면 부호를 붙였다.Hereinafter, with reference to the accompanying drawings will be described the present invention. As those skilled in the art would realize, the described embodiments may be modified in various different ways, all without departing from the spirit or scope of the present invention. In the drawings, parts irrelevant to the description are omitted in order to clearly describe the present invention, and like reference numerals designate like parts throughout the specification.

명세서 전체에서, 어떤 부분이 다른 부분과 "연결(접속, 접촉, 결합)"되어 있다고 할 때, 이는 "직접적으로 연결"되어 있는 경우뿐 아니라, 그 중간에 다른 부재를 사이에 두고 "간접적으로 연결"되어 있는 경우도 포함한다. 또한 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 구비할 수 있다는 것을 의미한다.Throughout the specification, when a part is said to be "connected (connected, contacted, coupled)" with another part, it is not only "directly connected" but also "indirectly connected" with another member in between. "Includes the case. In addition, when a part is said to "include" a certain component, this means that it may further include other components, without excluding the other components unless otherwise stated.

본 명세서에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 명세서에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.The terminology used herein is for the purpose of describing particular embodiments only and is not intended to be limiting of the invention. Singular expressions include plural expressions unless the context clearly indicates otherwise. As used herein, the terms "comprise" or "have" are intended to indicate that there is a feature, number, step, action, component, part, or combination thereof described on the specification, and one or more other features. It is to be understood that the present invention does not exclude the possibility of the presence or the addition of numbers, steps, operations, components, components, or a combination thereof.

이하 첨부된 도면을 참고하여 본 발명의 실시예를 상세히 설명하기로 한다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 1은 본 발명에 따른 맥신의 저온 보관방법의 순서도이다.1 is a flow chart of the low temperature storage method of Maxine according to the present invention.

본 발명에 따른 맥신의 저온 보관방법은 (a)이차원구조의 전이금속 탄화물 및 전이금속 탄질화물로 구성된 맥신용액을 준비하는 단계(S110), (b)상기 준비된 맥신용액을 용기에 담는 단계(S120), (c)상기 맥신용액을 용기에 담고 상기 맥신용액의 전기적 특성이 일정하게 유지되도록 급속냉각 시키는 단계(S130)를 제공한다. Low temperature storage method of maxine according to the present invention is (a) preparing a maxine solution consisting of transition metal carbide and transition metal carbonitride of the two-dimensional structure (S110), (b) step of putting the prepared maxine solution in a container (S120) ), (c) provides a step (S130) for placing the maxine solution in a container and rapid cooling to maintain a constant electrical characteristics of the maxine solution.

본 발명의 실시예에 있어서, 맥신의 저온 보관방법은 이차원구조의 전이금속 탄화물 및 전이금속 탄질화물로 구성된 맥신용액을 준비하는 단계를 포함할 수 있다.In an embodiment of the present invention, the method for low temperature storage of maxine may include preparing a maxine solution composed of a transition metal carbide and a transition metal carbonitride having a two-dimensional structure.

보다 상세하게는, 맥신은 2차원 층상 구조체로, 원자로 구성되는 층이 적층되어 다층 구조를 이루고 있다. 이와 같은 2차원 다층 구조체인 맥신은 가볍고 낮은 밀도를 가지며, 전기 전도도가 우수하고, 상호간에 쉽게 분리가 가능하여 다양한 분야에서 전파 흡수체로 사용될 수 있다.More specifically, Maxine is a two-dimensional layered structure in which layers composed of atoms are stacked to form a multilayer structure. Maxine, such a two-dimensional multilayer structure, has a light and low density, has excellent electrical conductivity, and can be easily separated from each other, and thus can be used as a radio wave absorber in various fields.

이러한 이차원구조의 전이금속 탄화물 및 전이금속 탄질화물로 구성된 맥신용액을 저온 보관을 위해 준비할 수 있다.Maxine solution consisting of transition metal carbide and transition metal carbonitride of this two-dimensional structure can be prepared for low temperature storage.

이때, 상기 맥신용액은 Ti2C, Ti3C2, V2C, Nb2C, (Ti0.5, Nb0.5)2CTx, Ti3CN, (V0.5, Cr0.5)3C2, Ta4C3 및 Nb4C3 중 어느 하나로 구성될 수 있다.At this time, the maxine solution is Ti 2 C, Ti 3 C 2 , It may be composed of any one of V 2 C, Nb 2 C, (Ti 0.5 , Nb 0.5 ) 2 CT x , Ti 3 CN, (V 0.5 , Cr 0.5 ) 3 C 2 , Ta 4 C 3 and Nb 4 C 3 . .

또한, 상기 맥신용액은 Mn+1Xn의 화학식으로 이루질 수 있고, 상기 Mn+1Xn의 화학식에서 M은 앞전이금속(early transition metal)이고, X는 탄소 및 질소 중에서 적어도 하나를 포함하며, n은 1 내지 4의 정수일 수 있다.In addition, the Maxine solution may be formed of the formula of M n + 1 X n, in the formula of M n + 1 X n M is an earliest transition metal (early transition metal), X is at least one of carbon and nitrogen And n may be an integer of 1 to 4.

또한, 맥신의 저온 보관방법은 준비된 맥신용액을 용기에 담는 단계를 포함할 수 있다.In addition, the cold storage method of Maxine may include the step of putting the prepared Maxine solution in a container.

준비된 맥신용액을 저온 보관하기 위해서 용기에 소량으로 분배하여 담는 과정을 통해 4mL~6mL로 분배하여 저장하고, 바람직하게는 5mL로 분배하여 용기에 저장한다. 상기 맥신용액을 7mL이상으로 분배하여 저장하면 급속냉각 시 균일하게 냉각되지 않아 급속냉각의 효율이 감소될 수 있고, 상기 맥신용액을 3mL 이하로 분배하여 저장하면 소량분배로 인해 불필요한 작업량이 늘어나게 되어 업무의 효율이 떨어지게 된다.In order to store the prepared maxine solution at low temperature, it is divided and stored in 4 mL to 6 mL through the process of dispensing in a small amount in a container, and preferably, divided into 5 mL and stored in a container. If the Maxine solution is distributed in more than 7mL and stored, the efficiency of rapid cooling may be reduced because it is not uniformly cooled during rapid cooling.If the Maxine solution is distributed and stored in 3mL or less, unnecessary work volume increases due to the small amount distribution. Will reduce the efficiency.

한편, 맥신의 저온 보관방법은 맥신용액을 용기에 담고 상기 맥신용액의 전기적 특성이 일정하게 유지되도록 급속 냉각시키는 단계를 포함할 수 있다.On the other hand, the low-temperature storage method of Maxine may include a step of rapidly cooling to keep the Maxine solution in a container to keep the electrical properties of the Maxine solution constant.

맥신용액의 전기적 특성을 일정하게 유지하기 위해서, 상기 맥신용액을 -80℃ 이하의 온도로 급속 냉각시킬 수 있다.In order to keep the electrical characteristics of the maxine solution constant, the maxine solution can be rapidly cooled to a temperature of -80 ° C or lower.

도 2는 맥신용액의 보관 시 시간의 변화와 보관온도 (5℃, 상온) 및 공기 중 또는 Ar(아르곤) 분위기의 조건에 따른 맥신용액의 농도를 나타낸 그래프이다.Figure 2 is a graph showing the change of time and the concentration of Maxine solution according to the storage temperature (5 ℃, room temperature) and air or Ar (argon) atmosphere conditions of Maxine solution.

도 2 를 참조하면, 도 2의 (a) 그래프를 살펴보면, 저온 및 아르곤 분위기에서의 맥신용액의 보관과 상온 및 공기 중의 맥신용액의 보관이 나타난다.Referring to Figure 2, looking at the graph of Figure 2 (a), the storage of Maxine solution in a low temperature and argon atmosphere and storage of Maxine solution in room temperature and air.

(a) 그래프에 따라 맥신용액은 저온 및 아르곤 분위기에서는 농도가 거의 일정하게 유지되지만 상온 및 공기 중에서 보관 시 맥신용액의 농도가 점차감소됨을 알 수 있다. (a) According to the graph, maxine solution is almost constant in low temperature and argon atmosphere, but the concentration of maxine solution is gradually decreased when stored in room temperature and air.

또한, (b) 그래프를 살펴보면, 저온 및 아르곤 분위기, 상온 및 아르곤 분위기, 저온 및 공기 중, 상온 및 공기 중의 조건으로 맥신용액의 농도변화를 살펴보면, 저장온도 및 아르곤 분위기 모두 맥신용액의 농도변화에 영향을 미치는 것을 알 수 있다.In addition, looking at (b) the graph, the concentration change of maxine solution under the conditions of low temperature and argon atmosphere, room temperature and argon atmosphere, low temperature and air, room temperature and air, It can be seen that it affects.

(a), (b)의 그래프를 종합했을 때, 맥신용액의 농도를 일정하게 유지하기 위해서는 저온 및 아르곤 분위기가 필요하다.When the graphs of (a) and (b) are combined, low temperature and argon atmosphere are required in order to keep the maxine solution constant.

도 3은 아르곤 분위기 없이 공기 중에서 온도 및 시간의 변화에 따른 면저항값(전기전도도)이 도시된다.3 shows the sheet resistance value (electric conductivity) according to a change in temperature and time in air without an argon atmosphere.

도 3을 살펴보면, 아르곤 분위기없이 온도의 변화만으로 면저항값을 측정한 결과, 맥신용액을 저온(5℃) 및 공기 중에서 22일간 보관했을 때, 가장 큰 변화를 보이고, 저항값이 크게 증가된 것을 알 수 있다. 또한, 냉동기(-18℃) 및 공기 중에 22일간 보관했을 때는 저온(5℃) 및 공기 중에서 보관했을 때와 비교했을 때, 변화값이 비교적 적으며, 냉동기(-80℃ 이하) 및 공기 중에서 28일간 보관했을 때는 면저항값이 거의 일정하게 유지되었다.Referring to FIG. 3, when the sheet resistance value was measured only by changing the temperature without an argon atmosphere, it was found that when the Maxine solution was stored at low temperature (5 ° C.) and air for 22 days, the largest change was shown and the resistance value was greatly increased. Can be. In addition, when stored for 22 days in the freezer (-18 ° C) and air, the change is relatively small compared to the low temperature (5 ° C) and air. When stored for a day, the sheet resistance value remained almost constant.

바람직하게는, 상기 맥신용액의 면저항값은 저온 보관을 통해 10Ω/sq 이하로 유지될 수 있다.Preferably, the sheet resistance value of the maxine solution can be maintained at 10 Ω / sq or less through low temperature storage.

따라서, 맥신용액을 냉동기(-80℃ 이하) 및 공기 중에서 보관하면 상기 맥신용액의 전기적 특성을 일정하게 유지할 수 있다.Therefore, when the Maxine solution is stored in a freezer (-80 ℃ or less) and air can maintain the electrical properties of the Maxine solution constant.

또한, 도 4는 도 3에서 맥신용액을 공기 중에서 온도 및 시간에 따라 보관하였을 때의 변화된 맥신용액의 촬상도이다.4 is an image of the changed maxine solution when the maxine solution is stored in air according to temperature and time in FIG. 3.

도 4를 참조하면, 맥신용액은 온도가 높고, 시간지날수록 산화되어 농도가 점차 감소되나, 냉동기(-80℃ 이하)에서 보관 시 비교적 변화가 없음을 도 4를 통해 식별가능하다. 따라서, 맥신용액을 냉동기(-80℃ 이하) 및 공기 중에서 보관하면 상기 맥신용액의 전기적 특성을 일정하게 유지할 수 있다.Referring to FIG. 4, the maxine solution is high in temperature, and oxidized over time, and the concentration gradually decreases. However, it can be identified from FIG. 4 that there is no change in storage in a refrigerator (below -80 ° C). Therefore, when the Maxine solution is stored in a freezer (-80 ℃ or less) and air can maintain the electrical properties of the Maxine solution constant.

도 5는 도 3에서 맥신용액 대신 맥신필름으로 대체하여 공기 중에서 온도 및 시간에 따라 보관하였을 때의 변화된 맥신필름의 촬상도이다.FIG. 5 is an image of the changed maxine film when the maxine film is replaced with the maxine film in FIG. 3 and stored in air according to temperature and time.

도 5를 참조하면, 맥신필름은 온도가 높고, 시간지날수록 산화되어 색이 변화되나, 냉동기(-80℃ 이하)에서 보관 시 비교적 변화가 없음을 도 4를 통해 식별가능하다. 따라서, 맥신용액을 냉동기(-80℃ 이하) 및 공기 중에서 보관하면 상기 맥신용액의 전기적 특성을 일정하게 유지할 수 있다.Referring to FIG. 5, the maxine film has a high temperature and is oxidized to change color over time, but it can be identified through FIG. 4 that it is relatively unchanged when stored in a refrigerator (below -80 ° C.). Therefore, when the Maxine solution is stored in a freezer (-80 ℃ or less) and air can maintain the electrical properties of the Maxine solution constant.

도 6은 합성 직후의 맥신 및 1개월간 저온(5℃) 및 공기 중에서 보관된 맥신의 촬상도 및 XRD그래프이다.6 is an imaging and XRD graph of maxine immediately after synthesis and maxine stored in air (5 ° C.) and air for one month.

도 6을 참조하면, 합성 직후의 맥신(왼쪽) 및 1개월간 저온(5℃) 및 공기 중에서 보관된 맥신(오른쪽)을 비교하면, 1개월간 저온(5℃) 및 공기 중에서 보관된 맥신은 합성 직후의 맥신에 비해 색의 변화가 심화되었고, XRD 분석을 통해 Ti의 산화가 진행되어 Ti3C2가 TiO2로 변화된 것을 확인할 수 있다.Referring to FIG. 6, when comparing maxine immediately after synthesis (left) and maxine stored for 1 month at low temperature (5 ° C.) and air (right), maxine stored at low temperature (5 ° C.) and air for 1 month is immediately after synthesis. the color change compared to Maxine was deepening, the oxidation of Ti progress through XRD analysis, it can be confirmed that the Ti 3 C 2 is changed to TiO 2.

일반적으로, 온도가 낮을수록 공기의 확산계수(diffusion coefficient)와 반응성이 낮아지고, Disordered ICE에서 공기의 투과율이 매우 낮다. 따라서, 맥신용액을 냉동기(-80℃ 이하)에서 급속히 냉각시키면, 냉동기(-18℃)에서 보관할 때와 비교하여 ice의 disorder가 심해지고, 결과적으로 공기가 맥신 내부로 침투하는 투과도가 감소하게 된다. 따라서, 맥신용액을 냉동기(-80℃ 이하) 및 공기 중에서 보관하면 상기 맥신용액의 전기적 특성을 일정하게 유지할 수 있다.In general, the lower the temperature, the lower the diffusion coefficient and reactivity of the air, and the very low air permeability in the Disordered ICE. Therefore, if the Maxine solution is rapidly cooled in the freezer (below -80 ° C), the disorder of ice becomes more severe as compared with the storage in the freezer (-18 ° C), and as a result, the permeability of air penetrating into the maxine is reduced. . Therefore, when the Maxine solution is stored in a freezer (-80 ℃ or less) and air can maintain the electrical properties of the Maxine solution constant.

또한, 상기 맥신의 저온 보관방법을 통해 보관된 맥신용액을 통해 전극재료로 맥신소자가 구성될 수 있다.In addition, the Maxine device may be configured as an electrode material through the Maxine solution stored through the low-temperature storage method of Maxine.

한편, 본 발명에 따른 맥신용액은 냉동기의 온도를 -18℃ 내지 -80℃로 유지하고 급속냉각을 통해 적정 수준의 전기적 특성을 유지할 수 있다.On the other hand, Maxine solution according to the present invention can maintain the temperature of the freezer at -18 ℃ to -80 ℃ and maintain an appropriate level of electrical characteristics through rapid cooling.

보다 상세하게는, 상기 맥신용액은 냉동기(-80℃ 이하)에서 전기적 특성을 거의 일정하게 유지할 수 있지만 -80℃ 이하의 온도로 유지하는데 많은 비용과 추가적인 장비들이 필요하므로 냉동기의 온도를 -18℃ 내지 -80℃로 유지하여 적정 수준의 전기적 특성을 유지한다. 상기 적정 수준의 전기적 특성은 10Ω/sq 이상에서 100000Ω/sq 이하로 유지되도록 하는 것이다.More specifically, the Maxine solution can maintain almost constant electrical properties in the freezer (below -80 ℃), but the cost of the freezer is -18 ℃ because it requires a lot of cost and additional equipment to maintain the temperature below -80 ℃ To -80 ° C to maintain an appropriate level of electrical properties. The appropriate level of electrical properties is to be maintained at less than 100000 kHz / sq at 10 kHz / sq or more.

따라서, 제조 상황에 따라서 맥신용액을 냉동기에 보관 시 -80℃ 이하 또는 -18℃ 내지 -80℃로 선택적으로 보관하여 적정 수준의 전기적 특성을 유지할 수 있고, 보관을 위한 비용을 절감할 수 있다.Therefore, when the maxine solution is stored in the freezer according to the manufacturing situation, -80 ℃ or less or -18 ℃ to -80 ℃ can be selectively stored to maintain an appropriate level of electrical characteristics, it is possible to reduce the cost for storage.

한편, 맥신용액을 저온에서 보관할 때, 불활성가스, 질소가스, 공기 중 어느 한가지 또는 혼합된 가스와 함께 보관될 수 있다.On the other hand, when the Maxine solution is stored at a low temperature, it can be stored with any one of inert gas, nitrogen gas, air or mixed gas.

보다 상세하게는, 맥신용액을 He, Ne, Ar, Kr, Xe, Rn 등 불활성 가스나, 질소가스 또는 공기 중 어느 한가지의 가스에서 보관될 수 있고, 상기 가스가 혼합된 혼합가스 또는 혼합가스와 공기가 혼합된 상태에서 보관되는 것도 가능하다.More specifically, the Maxine solution may be stored in any one of an inert gas such as He, Ne, Ar, Kr, Xe, Rn, nitrogen gas or air, and the mixed gas or mixed gas mixed with the gas. It is also possible to store the mixture with air.

따라서, 불활성가스 또는 질소가스에 의해서 산소와의 접촉을 차단시킬 수 있고, 상기 맥신용액이 산소와 결합되어 전기적 특성이 변화되는 것을 방지할 수 있다.Therefore, the contact with oxygen can be blocked by inert gas or nitrogen gas, and the maxine solution can be prevented from being combined with oxygen to change electrical characteristics.

또한, 상기 맥신용액을 저온으로 유지시키기 위한 냉동기는 헬륨 또는 액체질소를 냉매로 사용하여 구동될 수 있다.In addition, the refrigerator for maintaining the Maxine solution at a low temperature may be driven using helium or liquid nitrogen as the refrigerant.

또한, 상기 맥신의 저온 보관방법을 통해 보관된 맥신용액이 스핀코팅(Spin coating), 드롭캐스트(Drop cast), 감압여과(Vacuum filtration) 방식을 통해 필름형태로 제조된 맥신필름일 수 있다.In addition, the maxine solution stored through the low-temperature storage method of Maxine may be a Maxine film prepared in the form of a film through spin coating (Drop coating), Drop cast (Vacuum filtration) method.

따라서, 상기와 같은 스핀코팅, 드롭캐스트 및 감압여과 방식과 같이 다양한 방법을 통해 맥신필름을 제조함으로써, 제조여건이나 조건에 따라 효과적으로 맥신필름을 생산할 수 있다.Therefore, by manufacturing the maxine film through a variety of methods, such as spin coating, drop cast and reduced pressure filtration as described above, it is possible to effectively produce the maxine film according to the manufacturing conditions or conditions.

전술한 본 발명의 설명은 예시를 위한 것이며, 본 발명이 속하는 기술분야의 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 쉽게 변형이 가능하다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다. 예를 들어, 단일형으로 설명되어 있는 각 구성 요소는 분산되어 실시될 수도 있으며, 마찬가지로 분산된 것으로 설명되어 있는 구성 요소들도 결합된 형태로 실시될 수 있다.The foregoing description of the present invention is intended for illustration, and it will be understood by those skilled in the art that the present invention may be easily modified in other specific forms without changing the technical spirit or essential features of the present invention. will be. Therefore, it should be understood that the embodiments described above are exemplary in all respects and not restrictive. For example, each component described as a single type may be implemented in a distributed manner, and similarly, components described as distributed may be implemented in a combined form.

본 발명의 범위는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 균등 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.The scope of the present invention is represented by the following claims, and it should be construed that all changes or modifications derived from the meaning and scope of the claims and their equivalents are included in the scope of the present invention.

Claims (14)

(a)이차원구조의 전이금속 탄화물 및 전이금속 탄질화물로 구성된 맥신용액을 준비하는 단계;
(b)상기 준비된 맥신용액을 용기에 담는 단계;
(c)상기 용기에 담긴 맥신용액을 전기적 특성이 일정하게 유지되도록 급속 냉각시키는 단계;
를 포함하는 맥신의 저온 보관방법.(a) preparing a maxine solution composed of a transition metal carbide and a transition metal carbonitride having a two-dimensional structure;
(b) placing the prepared maxine solution in a container;
(c) rapid cooling the maxine solution contained in the container to maintain a constant electrical property;
Maxine low temperature storage method comprising a. 제 1 항에 있어서, 상기 맥신용액은 Ti2C, Ti3C2, V2C, Nb2C, (Ti0.5, Nb0.5)2CTx, Ti3CN, (V0.5, Cr0.5)3C2, Ta4C3 및 Nb4C3 중 어느 하나로 구성된 것을 특징으로 하는 맥신의 저온 보관방법.The method of claim 1, wherein the maxine solution is Ti 2 C, Ti 3 C 2 , Characterized by consisting of any one of V 2 C, Nb 2 C, (Ti 0.5 , Nb 0.5 ) 2 CT x , Ti 3 CN, (V 0.5 , Cr 0.5 ) 3 C 2 , Ta 4 C 3 and Nb 4 C 3 Low temperature storage of maxine. 제 2 항에 있어서, 상기 (b) 단계에서 상기 맥신용액은 급속냉각 시 냉각효율을 향상시키도록 5mL 이하로 소량씩 분배되어 저장된 것을 특징으로 하는 맥신의 저온 보관방법.The method of claim 2, wherein the maxine solution in step (b) is stored in a maxine low-temperature storage, characterized in that divided by a small amount of 5mL or less to improve the cooling efficiency during rapid cooling. 제 3 항에 있어서, 상기 맥신용액은 Mn+1Xn의 화학식으로 이루진 것을 특징으로 하는 맥신의 저온 보관방법.The method according to claim 3, wherein the maxine solution is a cold storage method of Maxine, characterized in that consisting of the formula of M n + 1 X n . 제 4 항에 있어서, 상기 Mn+1Xn의 화학식에서 M은 앞전이금속인 것을 특징으로 하는 맥신의 저온 보관방법.5. The method according to claim 4, wherein M in the formula of M n + 1 X n cold storage method of Maxine, characterized in that the transition metal. 제 5 항에 있어서, 상기 Mn+1Xn의 화학식에서 X는 탄소 및 질소 중에서 적어도 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 맥신의 저온 보관방법.6. The method of claim 5, wherein X in the formula of M n + 1 X n comprises at least one of carbon and nitrogen. 7. 제 6 항에 있어서, 상기 맥신용액의 급속냉각은 냉동기를 통해서 이루어지고 헬륨 또는 액체질소를 냉매로 사용하여 저온이 유지되는 것을 특징으로 하는 맥신의 저온 보관방법.7. The method according to claim 6, wherein the maxine solution is rapidly cooled through a freezer and the low temperature is maintained by using helium or liquid nitrogen as a refrigerant. 제 7 항에 있어서, 상기 (c) 단계에서 맥신용액을 불활성가스, 질소가스, 공기 중 어느 한가지 또는 혼합된 가스와 함께 보관되는 것을 특징으로 하는 맥신의 저온 보관방법.8. The method of claim 7, wherein the maxine solution in step (c) is stored with any one of inert gas, nitrogen gas, air or mixed gas Maxine low temperature storage method. 제 8 항에 있어서, 상기 (c) 단계에서 급속냉각 온도는 -80℃ 이하로 설정된 것을 특징으로 하는 맥신의 저온 보관방법.9. The method according to claim 8, wherein in the step (c), the rapid cooling temperature is set to -80 ℃ or less cold storage method of Maxine. 제 9 항에 있어서, 상기 맥신용액의 면저항값은 저온 보관을 통해 10Ω/sq 이하로 유지되는 것을 특징으로 하는 맥신의 저온 보관방법.10. The method according to claim 9, wherein the sheet resistance value of the maxine solution is maintained at 10 kW / sq or less through low temperature storage. 제 8 항에 있어서, 상기 (c) 단계에서 급속냉각 온도는 -18℃ 내지 -80℃ 로 설정된 것을 특징으로 하는 맥신의 저온 보관방법.The method according to claim 8, wherein in the step (c) the rapid cooling temperature Maxine storage method of Maxine, characterized in that set to -18 ℃ to -80 ℃. 제 11 항에 있어서, 상기 맥신용액의 면저항값은 저온 보관을 통해 10Ω/sq 이상에서 100000Ω/sq 이하로 유지되는 것을 특징으로 하는 맥신의 저온 보관방법.12. The method according to claim 11, wherein the sheet resistance value of the maxine solution is maintained at 10 10 / sq or more and 100000 Ω / sq or less through low temperature storage. 제 1항 내지 제 8 항에 따른, 상기 맥신의 저온 보관방법을 통해 보관된 맥신용액을 통해 전극재료로 구성된 것을 특징으로 하는 맥신소자.The maxine device according to claim 1, wherein the maxine device is composed of an electrode material through maxine solution stored through the cold storage method of maxine. 제 1항 내지 제 8 항에 따른, 상기 맥신의 저온 보관방법을 통해 보관된 맥신용액이 스핀코팅, 드롭캐스트, 감압여과 방식을 통해 필름형태로 제조된 것을 특징으로 하는 맥신필름.The maxine film according to claim 1, wherein the maxine solution stored through the cold storage method of maxine is manufactured in the form of a film through spin coating, drop cast, and vacuum filtration.
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