학회 | 한국화학공학회 |
학술대회 | 2015년 봄 (04/22 ~ 04/24, 제주 ICC) |
권호 | 21권 1호, p.482 |
발표분야 | 에너지 |
제목 | 환경친화형 휘어지는 슈퍼커패시터 개발 |
초록 | 슈퍼커패시터는 최근 각광받는 에너지 저장 장치들 중 하나로, 빠른 충전 및 방전 속도와 긴 수명특성을 기반으로 그 수요가 꾸준히 증가하고 있다. 슈퍼커패시터의 에너지 및 출력 밀도를 향상시키기 위해서는 고성능의 전극물질과 전해질의 개발이 필수적이다. 특히, 전해질은 양극과 음극간의 전하이온의 이동 통로로써 전체 셀의 성능을 결정 짓는 중요한 역할을 한다. 최근 들어 휠 수 있고 소형화된 에너지 저장 장치 개발을 필요로 하는 시장의 요구에 따라, 휠 수 있는 전극개발과 더불어 본래 성능을 유지함과 동시에 쉽게 모양을 변형시킬 수 있는 고체 전해질 개발이 중요시 되고 있다. 이 연구에서는 식용 또는 DNA 전기영동 매개체로서 널리 사용되는 한천을 전해질로 이용하여 휠 수 있는 준고상 슈퍼커패시터를 제조하였다. 전극은 인듐주석산화(ITO)막이 코팅된 폴리에틸렌 테레프탈레이트(PET)에 이산화망간을 전기증착 시킴으로써 휠 수 있는 전극을 구현하였다. 한천 겔 전해질의 성능은 교류 임피던스 및 순환 전압-전류법(CV)을 활용한 전기화학적 분석을 통해 확인하였고, 전해질의 두께와 염화나트륨 농도의 영향에 대해서도 알아보았다. 최종적으로 한천을 이용해 구현된 이산화망간 대칭형 슈퍼커패시터는 주사속도와 전류밀도에 따른 단위 질량당 정전용량(F/g)이 염화나트륨 액상 전해질을 사용했을 때와 비교하여 대등한 성능을 발현할 수 있다는 것을 알 수 있었다. 또한, 안쪽 또는 바깥쪽으로 휘었을 때에도 변형이 없을 때와 매우 유사한 전기화학적 거동을 보였다. |
저자 | 이민재 , 김길표 , 송현돈 , 이종협 |
소속 | 서울대 |
키워드 | 슈퍼커패시터 ; 전해질 ; 플렉서블 ; 전고상 |
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원문파일 | 초록 보기 |