[화담일보=박지훈기자] 영국 연구진이 소재를 합성하는 과정에서 일시적으로 나타나는 중간 물질을 분석해 기존에 알려지지 않았던 새로운 결정 구조를 발견했다.
영국 워릭대학교 연구진은 지난 9일 국제학술지 '네이처 커뮤니케이션스(Nature Communications)'에 발표된 연구 내용을 소개했다.
연구진은 화학물질을 가열하는 과정에서 최종 소재가 형성되기 전 나타나는 중간 단계를 분석했다. 일반적인 소재 합성 연구에서는 최종 생성물에 집중하는 경우가 많지만, 이번 연구는 그 사이에 형성되는 물질의 구조와 특성에 주목했다.
그 결과 기존 바나듐산비스무트(BiVO4)와 다른 원자 배열을 가진 새로운 형태의 물질을 확인했다.
바나듐산비스무트는 빛을 이용해 물을 분해하고 수소를 생산하는 기술에 활용할 수 있어 연구가 진행되고 있는 소재다.
새롭게 확인된 물질은 기존 형태보다 더 큰 밴드갭을 가지고 있어 빛과 상호작용하는 방식이 다른 것으로 나타났다. 밴드갭은 물질의 전자가 에너지를 받아 이동하는 데 필요한 에너지 차이를 의미한다.
연구진은 또 일부 중간 물질에서 리튬 저장과 관련된 특성을 확인해 차세대 배터리 소재 연구에도 활용 가능성이 있다고 설명했다.
다만 이번 연구는 새로운 소재의 구조와 물성을 확인한 단계다. 실제 태양광 수소 생산장치나 상용 배터리에 적용하기 위해서는 추가적인 성능 검증과 제조 공정 연구가 필요하다.
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