| 학회 | 한국재료학회 |
| 학술대회 | 2021년 가을 (11/24 ~ 11/26, 경주 라한호텔) |
| 권호 | 27권 2호 |
| 발표분야 | C. 에너지 재료 분과 |
| 제목 | 탄소섬유 전극 표면 활성화와 도핑 공정을 이용한 섬유형 슈퍼커패시터의 에너지 저장성능 향상 연구 |
| 초록 | 최근 몇 년 동안 스마트 시계, 스마트 의류, 의료 손목 밴드 등과 같은 웨어러블 전자 기기가 빠르게 발전하고 있다. 일상생활에서 착용하는 전자 제품에 사용되는 에너지 저장 장치는 유연하고 안전하며 경제적이어야 한다. 리튬-이온 배터리는 높은 에너지 밀도를 가지고 있지만 낮은 안정성으로 인해 플렉시블 에너지 저장장치에 적용하는 것은 제한적이기 때문에 높은 전력 밀도, 우수한 장기적 안정성, 높은 안전성, 친환경성 및 손쉬운 제작이 가능한 슈퍼커패시터가 유연한 에너지 저장장치에 바람직하다. 하지만 전기이중층을 기반으로 하는 섬유형 슈퍼커패시터는 전극과 전해질 계면간의 이온 이동에 의한 충전 현상을 이용하여 낮은 에너지 밀도라는 한계점을 보유하고 있다. 따라서, 본 연구에서는 탄소섬유전극 표면 활성화와 불순물 도핑을 통해 섬유형 슈퍼커패시터의 에너지 저장 성능을 향상시켰다. 전극의 구조 분석을 위해 주사전자현미경 (scanning electron microscopy, SEM)과 투과전자현미경 (transmission electron microscope, TEM)을 이용하였다. 비표면적 및 기공 분석은 비표면적 분석 장비 (brunauer emmett teller, BET), 불순물 도핑 여부 확인을 위해 X-선 광전자 분광법 (X-ray photo-electron microscope, XPS), 내용물 분석을 위해 열중량 분석기 (thermogravimetric analysis, TGA)를 이용하였다. 위 내용은 2021년도 한국재료학회 추계학술대회에서 더 자세히 논의될 것이다. 이 논문은 2021년도 정부(과학기술정보통신부)의 재원으로 한국연구재단-나노·소재기술개발사업의 지원을 받아 수행된 연구임. (2009-0082580) |
| 저자 | 이재연, 이수범, 윤기혁, 박진희, 김서영, 유근, 안건형 |
| 소속 | 경상국립대 |
| 키워드 | 플렉시블 슈퍼커패시터; 탄소섬유; 표면 활성화; 도핑 |
