| 초록 |
금속 산화물은 잠재적으로 높은 비정전용량 및 높은 에너지 밀도 때문에 슈퍼커패시터의 전극재료로 널리 연구되고 있다. 하지만 단일 금속산화물 기반의 전극 물질들은 낮은 전기전도도로 인하여 출력 및 수명특성이 낮은 단점이 있다. 최근 혼합 금속 산화물을 합성하여 단일 금속 산화물의 전기전도도와 비정전용량을 향상시킨 연구가 보고되고 있으며, 다양한 혼합 금속 산화물 중에서 철-코발트 산화물이 비슷한 전기적 특성, 낮은 가격, 풍부한 자원으로 인해 주목을 받고 있다. 본 연구에서는 코발트-철 산화물의 전기 화학적 이점을 더 향상시키기 위해 높은 전기전도도를 지니고 있는 그래핀과 복합화 하였으며, 코발트와 철의 몰 비율을 달리하여 코발트-철 산화물/그래핀 복합체 분말을 에어로졸 공정과 후 열처리 과정을 통해 제조하였다. FE-SEM 분석결과로부터 코발트-철 산화물/그래핀 복합체가 구겨진 구형의 입자 형상을 나타내는 것을 확인하였으며, 복합체 입자의 평균입자 크기는 약 500 nm로 확인되었다. TEM 분석결과에서는 구겨진 종이공 형상의 그래핀 표면에 약 5nm 크기의 코발트-철 산화물 나노입자들이 부착되어 있는 것으로 확인되었다. 합성한 코발트-철 산화물/그래핀 복합체 분말을 이용해 커패시터 특성을 측정한 결과 코발트와 철의 몰 비율 10:1 조건에서 비축전용량 325 F/g으로 가장 높은 커패시터 특성을 나타내는 결과를 얻었다. |
