화학공학소재연구정보센터
학회 한국화학공학회
학술대회 2013년 봄 (04/24 ~ 04/26, 광주 김대중컨벤션센터)
권호 19권 1호, p.484
발표분야 에너지
제목 유연한 전기이중층 캐패시터를 위한 제트분쇄 처리된 활성탄소 박막전극의 전기화학적 특성
초록 최근 유연한 에너지 저장 소자 개발에 대한 연구가 활발히 진행되고 있다. 이를 제작하기 위해서는 유연한 기판과 박막의 전극이 필요로 한다. 또, 박막의 전극은 전극 재료 자체가 가지고 있는 저항을 감소시킬 수 있으며 전극 중량에 대한 유효 에너지 밀도 증가에 유리한 측면을 가지고 있다. 여러 에너지 저장 소자 중 전기이중층 캐패시터 물질로 많이 사용되고 있는 활성탄소는 입자크기가 커서 얇고 균일하게 전극을 제작하기 어렵다. 그래서 본 연구에서는 이 활성탄소를 제트분쇄기를 이용하여 입자크기를 감소시켜 사용하였다. 제조된 잉크를 바코터를 이용하여 전극을 만들었으며, 전극과 바사이의 간격을 30 ㎛가 되도록 조절하여 코팅하였다. 제작된 전극의 전기화학적 특성을 평가하기 위해 1.0 M H2SO4용액에서 순환전압전류법 및 전기화학적 임피던스 분광법을 이용하여 측정하였다. 그 결과, 기존의 활성탄소와 제트분쇄를 1번, 2번한 활성탄소로 제작된 전극에서 주사속도 10 mV/s에서 140, 151, 162 F/g을 확인하였다. 전기화학적 특성 결과, 제트분쇄의 횟수가 증가할수록 입자의 크기가 작아져 코팅 두께가 감소하고, 이에 따라 제작된 전극의 내부저항이 감소하여 전극성능이 향상된 것을 확인하였다. 결과적으로 입자크기가 큰 활성탄소를 제트분쇄기를 이용하여 더 작은 활성탄소로 만들면, 전극을 박막으로 제작하기 쉬울 것이다. 이로써 유연한 전기이중층 캐패시터 제작에 용이할 것으로 판단된다.
저자 김대원1, 윤성만1, 장윤석1, 조정대1, 장현정1, 고장면2, 이승현1
소속 1한국기계(연), 2한밭대
키워드 capacitor; thin film; activated carbon; EDLC
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