전기화학실험-전기변색소자 (electrochromic) 물질 합성 및 색 변화 관찰

목차

1. 실험 목적
2. 실험 이론 및 원리
3. 실험 방법
4. 실험 결과
5. 토의 사항

본문내용

실험의 목적
전기증착법 (electrodeposition)을 통하여 기판 (ITO glass) 위에 산화텅스텐 ()박막을 합성하고, 순환전압전류법 (Cyclic Voltammetry)을 통하여 합성된 박막의 전기적 특성을 파악하여 전기변색소자 장치 (electrochromic device)의 원리를 이해한다.

실험 이론 및 원리
가. Electroplation (전기도금) or Electrodeposition (전기증착)
도금(Plating)이란 금속이나 비금속의 표면에 이질의 금속을 사용하여 피막을 만들어주는 기술로써, 처리방법에 따라 전기도금, 화학도금, 용융도금, 진공도금, 침투도금, 이온도금 등으로 나눌 수 있으며, 도금 목적에 따라 장식도금, 방식도금, 장식/방식용 도금, 공업용 도금으로 나눌 수 있다. 그 중에서도 전기도금 혹은 전기증착이란 전기분해의 원리를 이용하여 물체의 표면을 다른 금속의 얇은 막으로 덮어씌우는 방법으로 물질의 표면을 매끄럽게 하고, 쉽게 닳거나 부식되지 않도록 보호하는데 목적이 있으며, 보통 금, 은, 구리, 니켈 등을 사용한다.
일반적인 전기분해에서는 백금(Pt)이나 탄소(C)를 전극으로 사용하지만, 전기도금에서는 도금할 물체를 음극으로, 덮어씌울 금속을 양극으로 사용한다. 두 전극을 전해질용액에 담그고 직류전원장치를 연결하면 전기도금이 시작된다. 이때 전해질용액은 덮어씌울 금속을 이온으로 포함한 용액을 사용한다.
예를 들어, 숟가락에 은도금을 할 때, 숟가락을 음극으로 사용하고 깨끗한 은판을 양극으로 사용한다. 그리고 용액이나 K[]용액과 같이 를 포함하는 용액에 두 전극을 담근다. 그 후 직류전원장치를 연결하면, 양극인 은판에서 산화반응이 일어나 와 전자()가 만들어진다. 는 전해질용액에 녹고 전자는 전선을 타고 음극으로 이동한다. 음극에서는 모여 있던 전자들이 전해질용액 속의 와 만나 환원반응이 일어나고 고체의 은(Ag)이 만들어져, 숟가락에 붙게 된다. 반응이 충분히 진행되면 숟가락의 표면 전체가 은으로 얇게 뒤덮이게 되고 전기도금이 완성된다.

참고 자료

없음