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그래핀 플레이크 크기에 따른 전기 이중층 커패시터용 전극의 전기화학적 특성
유혜련,Yu, Hye-Ryeon 한국전기전자재료학회 2018 전기전자재료학회논문지 Vol.31 No.2
Electric double layer capacitors (EDLCs) are promising candidates for energy storage devices in electronic applications. An EDLC yields high power density but has low specific capacitance. Carbon material is used in EDLCs owing to its large specific surface area, large pore volume, and good mechanical stability. Consequently, the use of carbon materials for EDLC electrodes has attracted considerable research interest. In this paper, in order to evaluate the electrochemical performance, graphene is used as an EDLC electrode with flake sizes of 3, 12, and 60 nm. The surface characteristic and electrochemical properties of graphene were investigated using SEM, BET, and cyclic voltammetry. The specific capacitance of the graphene based EDLC was measured in a 1 M $TEABF_4/ACN$ electrolyte at the scan rates of 2, 10, and 50 mV/s. The 3 nm graphene electrode had the highest specific capacitance (68.9 F/g) compared to other samples. This result was attributed to graphene's large surface area and meso-pore volume. Therefore, large surface area and meso-pore volume effectively enhances the specific capacitance of EDLCs.
유혜련,장윤희,김지연,최유송,조장현,서일성 한국공업화학회 2016 한국공업화학회 연구논문 초록집 Vol.2016 No.1
리튬-공기전지는 음극으로 리튬금속을 양극으로는 공기 중 산소를 활물질로 사용하는 전지로 이론적 에너지밀도가 기존의 리튬이차전지에 비해 약 10배 이상인 것으로 알려져 있다. 이는 충방전 효율이 좋지 않아 민수에서는 상용화에 어려움이 있으나 국방분야에서는 고립된 상황의 비상용 전원으로 이차전지보다 일차전지로의 활용가능성에 대해 연구하고 있다. 일차전지는 일회성 전지로 충전시 발생하는 문제점을 배제하고, 전지용량 최적화를 위한 양극의 연구가 중요하다. 최근 양극재료로 많이 사용되는 탄소재료는 높은 비표면적, 화학적안정성, 전기전도성 및 다양한 기공특성을 가지고 있을 뿐만 아니라 경제적이며, 친환경적 소재로 알려져 있다. 그러나 비표면적과 기공특성이 전지 성능에 미치는 영향에 대해서는 아직까지도 의견이 분분한 실정이다. 따라서 본 연구에서는, 재료물성이 전지성능에 미치는 영향을 확인하기 위하여 양극재료로 카본블랙, 그래핀, 활성탄소펠트를 사용하여 전극을 제조하고, BET 분석 및 방전을 통한 전기화학특성을 평가하였다. 또한, SEM과 XRD 분석을 통하여 방전 전·후 양극의 미세구조 및 반응메커니즘에 대해 조사 하였다.