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그래핀 및 그래핀 기반 나노복합체의 에너지저장소자용 전극 특성
Electrode Properties of Graphene and Graphene-Based Nanocomposites for Energy Storage Devices 원문보기

화학공학 = Korean chemical engineering research, v.48 no.3, 2010년, pp.292 - 299  

김광만 (한국전자통신연구원 융합부품소재연구부문 전력제어소자팀) ,  이영기 (한국전자통신연구원 융합부품소재연구부문 전력제어소자팀) ,  김상욱 (한국과학기술원 신소재공학과)

초록
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그래핀(graphene)$sp^2$ 탄소원자들이 벌집 격자를 이룬 형태의 2차원 나노시트를 의미하며, 높은 비표면적(이론치 $2600m^2\;g^{-1}$)과 우수한 전기전도도(전형치 $8{\times}10^5S\;cm^{-1}$) 및 기계적 강도로 인해 리튬이온전지의 음전극 활물질 및 초고용량 커패시터의 전극 활물질로서 사용 가능성이 높아지고 있다. 본 총설에서는 현재까지 알려진 그래핀 나노시트와 그래핀을 기반으로 하는 나노복합체의 제조법을 소개하고, 이를 리튬이온전지와 초고용량 커패시터의 전극소재로 적용하였을 때의 특성을 그 나노구조적 관점과 연관하여 논의하였다.

Abstract AI-Helper 아이콘AI-Helper

Graphene is a two-dimensional nanosheet consisting of honeycomb lattices of $sp^2$ carbon atoms. It is one of promising active materials for the anode of lithium-ion battery and the electrode of supercapacitor, due to its large specific surface area(theoretically $2600m^2\;g^{-1}$

주제어

AI 본문요약
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문제 정의

  • 리튬이온전지용 음극재로서의 그래핀의 연구경향에 대한 기초적인 자료는 최근의 총설논문 [2-5] 을 참고할 수 있다. 본 총설에서는 상기와 같이 그래핀 및 그래핀과 이종 화합물의 나노복합체를 리튬이온전지용 음전극 활물질 및 초고용량 커패시터용 전극 활물질로 사용하는 연구 동향을 체계적으로 정리, 분석하여 차후 더욱 우수한 성능의 에너지 저장 소자용 그래핀 기반 전극소재 개발의 연구방향 설정에 활용할 수 있는 기본자료를 제공하는데 그 목적이 있다.
  • 이상에서는, 최근 새로운 나노소재로 각광받고 있는 그래핀 소재가 지니고 있는 고비표면적과 고전기전도성을 활용하여 에너지저장소 자의 전극재, 특히 리튬이온전지용 음극 활물질 및 초고용량 커패시터의 전극 활물질로 이용하는 예를 소개하고 그 나노구조와 관련하여 성능 향상을 수반하는 메커니즘에 대하여 설명하였다. 그래핀을 기반으로 하는 나노소재는 그 활용성 측면에서 앞으로도 리튬이온전지용 양극 활물질의 도전재 외에도 다른 에너지 저장 및 변환 소자의 소재로도 가능성이 많아 그 새로운 영역 확장이 기대된다.
  • 이하에서는 이러한 그래핀을 기반으로 하는 단일종 및 이종 화합물과의 복합체로서 리튬이온전지용 음전극 소재로 활용하는 연구 동향을 소개한다. 또한 리튬이온전지 이외에도 이와 유사한 에너지 저장 소자인 초고용량 커패시터의 전극으로 그래핀 기반 소재를 활용한 경우도 포함하여 소개한다.
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