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서울대 재료공학부 서용석 교수 연구팀 상온 고성능 나노열전재료 및 제조공정개발

서용석 교수 연구팀은 간단한 2단계 전기화학적 증착 공정을 사용하여 상온에서 작동하는, 유연한 비스무트-안티몬-텔루라이드(Bi0.5Sb1.5Te3(BST))/폴리(3,4-에틸렌디옥시티오펜)(PEDOT) 고성능 복합 필름을 합성하는 공정을 개발하였다. 인듐주석산화물 (ITO)로코팅된 폴리에틸렌 테레프탈레이트(PET) 위에 에틸렌디옥시티오펜(EDOT)을 전기화학적으로 중합한 후, PEDOT 층을 작업 전극으로 사용하여 BST를 증착하였다. BST/PEDOT 복합 필름에서 더 높은 열전 성능을 달성하기 위해 증착 시간을 최적화하였다. BST를 80분 동안 전기화학적 증착하여 제조된 최적의 BST/PEDOT 필름은 기존에 보고된 다른 대부분의 유/무기 복합재료에 비해 상온에서 훨씬 더 뛰어난 성능을 보였다. 최대 역률은 전기 전도도 167 S cm-1 및 제벡 계수 160 μV K-1에서 약 427 μW m-1 K-2였다. 이 공정은 상온에서 효율적인 열전 재료의 실제 제조에 쉽게 적용될 수 있으며 대면적 제조가 용이하다.