전기증착법(electrodeposition)을 통하여 기판(ITO glass) 위에 산화텅스텐(WO3) 박막을 합성하고, 순환전압전류법(Cyclic Voltammetry)을 통하여 합성된 박막의 전기적 특성을 파악하여 전기변색소자 장치(electrochromic device)의 원리를 이해한다.
3. 실험 방법
1) 전해질 용액 제조
① 텅스텐 분말 0.92g을 과산화수소 50ml에 넣어 반응시켜 산화텅스텐을 제조한다.
② 남은 과산화수소용액을 Pt-black을 이용하여 제거한다.
③ iso-propanol과 증류수를 1:1로 섞은 용액으로 산화텅스텐 전해질의 농도를 0.1M로 맞춘다.
2) 기판준비
① 기판으로 상용되는 ITO 유리판을 실험에 맞는 크기로 준비한다.
② 준비된 ITO 유리판을 iso-propanol과 아세톤을 1:1로 섞은 용액을 이용하여 초음파 세척법으로 세척한다.
3) 전극 제조
① 산화텅스텐 용액을 준비 된 기판표면에 일정전압법으로 전기층착시킨다.
4. 실험 이론
☉ 전기도금
전류를 이용해 금속을 코팅하는 공정을 말한다. 그림은 황산구리(CuSO4) 용액이 들어 있는 전형적인 도금조이다. 발전기에서 전류가 공급되며, 가감저항기는 공급되는 전류를 조절한다. 전원을 넣으면 도금하려는 재료에 연결된 음극봉이 음전하를 띤다. 음극봉에서 방출된 전자가 구리 이온(Cu＋＋)으로 전달되어 구리 금속을 석출시킨다. 석출된 구리 원자는 음극 표면에 흡착되어, 도금할 재료를 도금시킨다. 그림에 나타나 있는 것처럼 동시에 같은 수의 황산 이온(SO―)이 양극인 구리 금속으로 모인다. 이런 과정을 통해 용액 속에 새로운 황산구리를 생성한다. 이와 같은 과정은 전기도금 과정에서 공통으로 일어난다.
참고자료
전자도서관
한국재료학회 춘계학술대회 일렉트로크로믹 소자의 대전극 코팅조건에 따른 전기화학
학교정보
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전기변색소자(electrochromic) 물질 합성 및 색 변화 관찰
