[논문]수소이온전도성 고분자 겔전해질을 적용한 활성탄소계 전기이중층 캐패시터의 전기화학적 특성

모하메드 라티파두; 김광만; 김용주; 고장면

doi:10.7473/ec.2012.47.4.292

[국내논문] 수소이온전도성 고분자 겔전해질을 적용한 활성탄소계 전기이중층 캐패시터의 전기화학적 특성
Electrochemical Properties of Activated Carbon Capacitor Adopting a Proton-conducting Hydrogel Polymer Electrolyte 원문보기

Elastomers and composites = 엘라스토머 및 콤포지트, v.47 no.4, 2012년, pp.292 - 296

모하메드 라티파두 (한밭대학교 화학생명공학과) , 김광만 (한국전자통신연구원 Power Control Devices 연구팀) , 김용주 (한밭대학교 화학생명공학과) , 고장면 (한밭대학교 화학생명공학과)

초록
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폴리비닐알콜, 규소텅스텐산, 인산 및 수용액으로 구성된 $80{\mu}m$의 두께의 고분자겔 전해질 필름을 제조하여 활성탄소계 전기이중층 케페시터를 제조하였다. 제조한 고분자겔 전해질 필름은 상온에서 $10^{-2}S\;cm^{-1}$의 높은 이온전도도를 나타내었으며, 본 전해질 필름을 적용한 활성탄소계 전기이중층 케패시터는 100 mV/s에서 $58F\;g^{-1}$의 높은 캐패시턴스 특성과 우수한 수명특성을 나타내었다.

Abstract ▼ AI-Helper

An electric double-layer capacitor (ELDC) of activated carbon electrode is prepared using a proton-conducting hydrogel polymer electrolyte, which is composed of poly(vinyl alcohol), silicotungstic acid, $H_3PO_4$, and deionized water. A solid film by evaporating the hydrogel polymer electrolyte is also prepared for comparison. The hydrogel polymer electrolyte also acts as a separator with the thickness of about $80{\mu}m$ and the room-temperature ionic conductivity of $10^{-2}S\;cm^{-1}$. The EDLC containing the symmetric electrodes of activated carbon shows the specific capacitance of $58F\;g^{-1}$ at $100mV\;s^{-1}$ with a good cycle life, implying that the hydrogel polymer electrolyte is very promising for use in EDLCs.

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제안 방법

For instance, an acidic hydrogel electrolyte was successfully prepared from aqueous solution of 4 M H₂SO₄, PVA, and glutaraldehyde to design a capacitor.⁶ In this study, a proton-conducting hydrogel polymer electrolyte (HPE) comprising of PVA, SWA, orthophosphoric acid (H₃PO₄), and deionized water is developed and used in the fabrication of an EDLC using activated carbon electrodes.

대상 데이터

Ag/AgCl). A three-electrode cell was used with Ag/AgCl (saturated KCl, 0.222 V vs. SHE) as a reference electrode and platinum as a counter electrode.
The precursor solution of the HPE was first prepared by mixing PVA (Aldrich, M_w = 130000, 5 wt.%) as a polymer matrix, SWA (H₄SiW₁₂O₄₀, Aldrich, 43 wt.%) as a proton-conducting agent, H₃PO₄ (5 wt.%) as proton-conducting salt, and deionized water (47 wt.%) as a solvent. For the EDLC electrodes, a slurry was prepared by mixing activated carbon (80 wt.

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