화학공학소재연구정보센터
학회 한국화학공학회
학술대회 2020년 가을 (10/14 ~ 10/16, e-컨퍼런스)
권호 26권 1호, p.706
발표분야 재료
제목 온도 저항성을 갖는 직물 기반 유연 수퍼커패시터
초록 웨어러블 기기에 대한 수요가 증가함에 따라 유연 에너지 저장 장치에 대한 연구가 활발히 진행되고 있다. 특히 직물을 기반으로 제작된 유연 수퍼커패시터는 웨어러블 전자 기기에 쉽게 적용할 수 있으며, 착용에 편안함을 준다. 그러나, 대부분의 수퍼커패시터는 실온에서만 효율적으로 작동하는 것으로 보고되었으며, 기온이 낮은 겨울 또는 기온이 높은 적도 지방에서는 동작하지 못한다는 한계가 있다. 이를 극복하기 위해, 온도 저항성을 갖는 수퍼커패시터에 대한 관심이 높아지고 있다.

본 연구에서는 나일론/스판덱스 기반의 유연 직물에 전도성 고분자와 탄소나노튜브를 코팅한 전극과, 넓은 온도 범위에서 구동 가능한 유기 전해질 기반 이온성 액체 전해질을 사용하여 수퍼커패시터를 제작하였다. 제작된 수퍼커패시터는 실온에서 30 mF/cm2의 용량을 가지며, -30 ℃ ~ 80 ℃ 범위에서 실온 용량의 82% 이상을 유지하였다. 또한, 5000 회의 충∙방전 반복 후에도 초기 용량의 87%를 유지하였다.

이 연구결과로 확보한 넓은 온도 범위에서 동작하는 직물 기반의 유연 수퍼커패시터는 극한의 기후에서도 성능을 유지할 수 있는 웨어러블 소자를 구동하기 위한 에너지 저장장치로 활용될 수 있을 것으로 기대된다.
저자 이한찬, 하정숙
소속 고려대
키워드 화공재료
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