초록 |
전기화학 커패시터는 고 출력, 빠른 충∙방전 속도, 긴 수명 등의 매력적인 장점으로 다양한 하이브리드 전기자동차, 전력저장시스템, 전자소자, 경전철 등에 사용되고 있다. 전기화학 커패시터는 작동 메커니즘 및 사용되는 전극재료에 따라 분류가 된다. 전극표면과 전해질 계면 사이 전기이중층의 물리적 전하흡착 현상을 이용하는 전기이중층 커패시터 (Electric Double Layer Capacitors)와 산화∙환원 반응을 이용하는 수도 커패시터 (Pseudo-capacitors), 그리고 언급된 두 가지 메커니즘을 모두 이용하는 하이브리드 커패시터 (Hybrid Capacitors)로 구분된다. 그중 전기이중층 커패시터는 수도 커패시터와 하이브리드 커패시터에 비하여 고 출력, 빠른 충∙방전 속도, 반영구적 수명특성과 같은 장점으로 현재 가장 널리 사용되는 전기화학 커패시터이지만, 수도 커패시터 및 하이브리드 커패시터에 비해 낮은 에너지 밀도를 지니는 문제점이 있다. 따라서 이를 해결하기 위하여 전기방사법을 이용하여 높은 이론용량을 지니는 금속산화물-탄소나노섬유 복합체를 제조하였고 이를 표면 활성화를 통하여 슈퍼 커패시터 성능을 향상시켰다. 제조된 재료의 형상적, 구조적 물성은 주사전자현미경 (scanning electron microscopy), 투과전자현미경 (transmission electron microscopy), 및 X-선 회절법 (X-ray diffraction)을 통해 분석하였으며, 전기화학적 특성 및 슈퍼 커패시터 성능평가를 진행하기 위하여 2 전극시스템 기반 순환전류법 (cyclic voltammetry) 및 충전∙방전 실험을 진행 후 분석하였다. 본 학회에서 이와 관련된 내용에 대해 더 자세히 논의 할 것이다. |