Functionalization and Manipulation of Graphene oxide and Reduced Graphene Oxides for Supercapacitor Application : 슈퍼커패시터 응용을 위한 산화흑연 및 환원형 산화흑연의 기능화 및 개질원문보기
긴 수명 시간, 높은 출력 밀도, 그리고 친환경적 특성을 가진 그래핀 기반 슈퍼커패시터가 최근 뜨거운 주제이다. 그러나 이중층 커패시터인 슈퍼커패시터는 실제 사용 및 응용을 위하여 에너지 밀도를 향상시켜야 하는 단점이 있다. 이를 보완하기 위하여 그래핀 기반 슈퍼커패시터의 개질 및 ...
긴 수명 시간, 높은 출력 밀도, 그리고 친환경적 특성을 가진 그래핀 기반 슈퍼커패시터가 최근 뜨거운 주제이다. 그러나 이중층 커패시터인 슈퍼커패시터는 실제 사용 및 응용을 위하여 에너지 밀도를 향상시켜야 하는 단점이 있다. 이를 보완하기 위하여 그래핀 기반 슈퍼커패시터의 개질 및 기능화를 해야한다. 특히 그래핀은 자연적으로 층층이 다시 모이는 적층 성질이 있어 그래핀 고유의 좋은 특성들을 방해한다. 이는 동시에 슈퍼커패시터 응용을 위한 전기화학적 특성을 저해한다. 본 논문은 슈퍼커패시터 응용을 위한 산화흑연 및 환원형 산화그래핀의 개질 및 기능화에 대한 제안 및 연구결과이다. 산화흑연은 브로디 방법에 의해 합성되었으며 여러가지 방법으로 환원형 산화흑연을 합성하였다. 열 및 화학적 방법에 의한 환원형 산화흑연을 제조하여 이들의 전기화학적 특성을 비교하였으며, 플라즈마 처리 전∙후의 산화흑연 (그래핀옥사이드)의 특성을 조사하였다. 또한 폴리머, 글루코스, 니켈, 은 나노입자, 활 물질, 나노튜브 등을 이용한 산화흑연 (그래핀옥사이드) 복합체를 합성하였으며 이들의 물리화학적 특성 및 전기화학적 특성들을 다양한 각도로 조사하였다. 결과적으로 산화흑연 (그래핀 옥사이드)은 슈퍼커패시터 응용에 매우 적합한 물질이며, 에너지 저장 소자인 배터리의 대체물질이다는 것을 증명하였고, 앞으로 이에 관련된 연구들을 지속해야 할 것이다.
긴 수명 시간, 높은 출력 밀도, 그리고 친환경적 특성을 가진 그래핀 기반 슈퍼커패시터가 최근 뜨거운 주제이다. 그러나 이중층 커패시터인 슈퍼커패시터는 실제 사용 및 응용을 위하여 에너지 밀도를 향상시켜야 하는 단점이 있다. 이를 보완하기 위하여 그래핀 기반 슈퍼커패시터의 개질 및 기능화를 해야한다. 특히 그래핀은 자연적으로 층층이 다시 모이는 적층 성질이 있어 그래핀 고유의 좋은 특성들을 방해한다. 이는 동시에 슈퍼커패시터 응용을 위한 전기화학적 특성을 저해한다. 본 논문은 슈퍼커패시터 응용을 위한 산화흑연 및 환원형 산화그래핀의 개질 및 기능화에 대한 제안 및 연구결과이다. 산화흑연은 브로디 방법에 의해 합성되었으며 여러가지 방법으로 환원형 산화흑연을 합성하였다. 열 및 화학적 방법에 의한 환원형 산화흑연을 제조하여 이들의 전기화학적 특성을 비교하였으며, 플라즈마 처리 전∙후의 산화흑연 (그래핀옥사이드)의 특성을 조사하였다. 또한 폴리머, 글루코스, 니켈, 은 나노입자, 활 물질, 나노튜브 등을 이용한 산화흑연 (그래핀옥사이드) 복합체를 합성하였으며 이들의 물리화학적 특성 및 전기화학적 특성들을 다양한 각도로 조사하였다. 결과적으로 산화흑연 (그래핀 옥사이드)은 슈퍼커패시터 응용에 매우 적합한 물질이며, 에너지 저장 소자인 배터리의 대체물질이다는 것을 증명하였고, 앞으로 이에 관련된 연구들을 지속해야 할 것이다.
Graphene based supercapacitors have become hot topics recently for alternative conventional battery with outstanding properties such as longer cycle life time, higher power density, and safer environments. However, supercapacitors, based on pure double-layer capacitance, need to improve energy densi...
Graphene based supercapacitors have become hot topics recently for alternative conventional battery with outstanding properties such as longer cycle life time, higher power density, and safer environments. However, supercapacitors, based on pure double-layer capacitance, need to improve energy density for practical applications. Modification and functionalization of the graphene based supercapacitors are necessary for better performance of the supercapacitor. Besides, graphene layers tend to reagglomerate naturally, obstructing its unique excellent properties which limit electrochemical performance simultaneously. This dissertation will propose the modification and functionalization of graphene oxide and reduced graphene oxide, for supercapacitor applications. Graphene oxide (GO) was synthesized by Brodie method and then reduced by different ways in order to obtain reduced graphene oxide (RGO). This study represents comparison of electrochemical performance of reduced graphene oxide by thermal and chemical methods. A new approach for reduction of graphene oxide by plasma was also investigated. Besides, there are different composites of RGO (or GO) and diversity agents were explored, including of poly (sodium 4-styrensulfonate) (PSS), glucose/ nickel, silver nanoparticles and activated carbon/carbon nanotube. Each composite represent electrochemical properties superior to pure precursors. It proved that graphene is suitable material for supercapacitor application, a potential battery alternative device for energy storage and should be studied more interesting researches in the future.
Graphene based supercapacitors have become hot topics recently for alternative conventional battery with outstanding properties such as longer cycle life time, higher power density, and safer environments. However, supercapacitors, based on pure double-layer capacitance, need to improve energy density for practical applications. Modification and functionalization of the graphene based supercapacitors are necessary for better performance of the supercapacitor. Besides, graphene layers tend to reagglomerate naturally, obstructing its unique excellent properties which limit electrochemical performance simultaneously. This dissertation will propose the modification and functionalization of graphene oxide and reduced graphene oxide, for supercapacitor applications. Graphene oxide (GO) was synthesized by Brodie method and then reduced by different ways in order to obtain reduced graphene oxide (RGO). This study represents comparison of electrochemical performance of reduced graphene oxide by thermal and chemical methods. A new approach for reduction of graphene oxide by plasma was also investigated. Besides, there are different composites of RGO (or GO) and diversity agents were explored, including of poly (sodium 4-styrensulfonate) (PSS), glucose/ nickel, silver nanoparticles and activated carbon/carbon nanotube. Each composite represent electrochemical properties superior to pure precursors. It proved that graphene is suitable material for supercapacitor application, a potential battery alternative device for energy storage and should be studied more interesting researches in the future.
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