프러시안 블루 유사체(Prussian Blue Analogues, PBA)
프러시안 블루 유사체(Prussian Blue Analogues, PBA)는 프러시안 블루(Prussian Blue)의 결정 구조와 화학적 특성을 기반으로 한 물질 군으로, 주로 전이 금속을 포함하는 결정 화합물입니다. 프러시안 블루는 원래 청 색의 무기 화합물로, 페로시아나이드 복합체로 구성되어 있습니다. PBA는 이러한 기본 구조를 유지하면서 다양한 금속 이온을 포함한 화학적 변형을 통해 여러 응용 분야에서 중요한 소재로 사용됩니다. 특히 프러시안 블루 유사체는 에너지 저장 장치인 나트륨이온 배터리(Sodium-Ion Battery, SIB)와 같은 전기화학적 시스템에서 양극 소재로서 주목 받고 있습니다. 나트륨 이온 배터리의 핵심 구성 요소 중 하나 인 양극에서 프러시안 블루 유사 체는 나트륨 이온의 삽입과 탈리 과정에서 우수한 전기 화학적 성능과 구조적 안정성을 제공하는 것으로 알려져 있습니다. 이로 인해 PBA는 에너지 저장, 촉매, 화학 센서, 환경 정화 등 다양한 분야에서 폭넓게 사용되고 있습니다. 프러시안 블루의 기본 구조 프러시안 블루는 철 이온(Fe)과 시안화 이온(CN⁻)이 결합하여 형성된 고체 물질로, 3차원 적인 결정 구조를 가지고 있습니다. 프러시안 블루의 화학식은 Fe₄[Fe(CN)₆]₃·xH₂O로, 이 화합물에서 철은 서로 다른 산화 상태로 존재합니다. 하나의 철 이온은 +3의 산화 상태를 가지며, 시안 화 이온을 통해 다른 철 이온(+2 상태)과 결합합니다. 이 3차원 구조는 금속 이온이 시안 화 이온을 통해 서로 연결된 방식으로 결정되며, 이 구조에서 금속 이온은 나트륨 이온과 같은 작은 이온 들을 삽입할 수 있는 빈 공간(채널)을 제공합니다. 이러한 특징 덕분에 프러시안 블루 유사 체는 나트륨 이온 배터리와 같은 에너지 저장 장치에서 매우 유리한 양극 소재가 될 수 있습니다. 프러시안 블루의 구조 프러시안 블루 유사체의 구조와 변형 ...