학회 | 한국화학공학회 |
학술대회 | 2017년 가을 (10/25 ~ 10/27, 대전컨벤션센터) |
권호 | 23권 2호, p.1812 |
발표분야 | 에너지 환경 |
제목 | 자가 충전되는 수퍼커패시터로 구동되는 스트레인 센서 시스템 |
초록 | 최근 입거나 휴대할 수 있는 소형 전자기기에 대한 수요 증가로 인해, 늘임과 휘어짐이 가능한 전자소자 분야의 연구가 활발히 진행되고 있다. 동시에 소형 전자소자 구동을 위한 에너지 저장장치에 대한 연구가 광범위하게 진행되었는데, 그 중 수퍼커패시터는 긴 수명과 빠른 충·방전 속도, 그리고 높은 안정성의 장점을 가지는 차세대 에너지 저장 장치이다. 본 연구에서는 늘임 가능한 폴리머 기판에 마이크로 수퍼커패시터 어레이와 솔라셀, 그리고 그래핀 센서를 함께 집적하였다. 마이크로 수퍼커패시터 어레이는 다중벽 탄소나노튜브에 합성된 폴리피롤 전극과 수계 전해질에 산화·환원 첨가제가 포함된 것을 사용하였고, 0-1.0V의 구동전압을 가지고 50 mA/cm2의 전류밀도에서 4.5 mF/cm2의 용량을 보였다. 집적된 상용 솔라셀을 이용하여 마이크로 수퍼커패시터를 1V까지 충전하여, 패턴된 그래핀 폼으로 제작한 스트레인 센서를 구동할 수 있었다. 마이크로 수퍼커패시터, 솔라셀, 그리고 스트레인 센서는 유연 기판 상에서 폴리머로 피막된 얇고 구불구불한 백금 연결선으로 연결하여 양방향으로 30%까지 안정적인 늘임이 가능하였고, 1000번 이상의 반복되는 늘임에도 소자의 성능이 안정하게 유지되었다. |
저자 | 윤준영, 하정숙, 송창훈 |
소속 | 고려대 |
키워드 | 고효율 |
원문파일 | 초록 보기 |