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금속유기골격체(Metal-organic Framework)의 함량에 따른 다공성 활성탄소 복합재료 기반 슈퍼커패시터의 전기화학적 거동 분석
Characterization of electrochemical behaviour for supercapacitor based on porous activated carbon composite with various contents of metal-organic framework(MOF) 원문보기

Journal of the Korean Applied Science and Technology = 한국응용과학기술학회지, v.37 no.5, 2020년, pp.1200 - 1207  

정현택 (대진대학교 에너지환경공학부) ,  김용렬 (대진대학교 에너지환경공학부)

초록
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본 연구에서는 다공성 활성탄소와 금속유기골격체 복합재료 기반의 전극 재료와 "이온젤" 이라고 불리는 고분자 고체 전해질을 이용하여 슈퍼커패시터를 제작 하였으며, 금속유기골격체의 함량에 따른 전기화학적 거동을 관찰하여 보았다. 슈퍼커패시터의 전기화학적 특성은 순환전압전류법(CV), 전기화학적 임피던스 분광법(EIS) 및 전정류 충·방전법(GCD)으로 분석하였으며, 그 결과로, 다공성 활성탄소 대비 금속유기골격체를 0.5 wt% 첨가 하였을 때 가장 높은 전기용량값을 확인 할 수 있었으며, 0.5 wt% 이상의 금속유기골격체의 함유량은 전기화학적 특성 감소에 영향을 주는 것으로 사료되며, 이러한 결과를 바탕으로 제조된 다공성 활성탄소/금속유기골격체 복합재료 기반의 슈퍼커패시터는 다양한 분야에 활용이 가능할 것으로 판단된다.

Abstract ▼ AI-Helper 아이콘AI-Helper

We have fabricated the supercapacitor composed of porous activated carbon, metal-organic framework (MOF) with polymer based solid state electrolyte as a "ion gel" and characterized its electrochemical behaviour as a function of the MOF contents. The electrochemical properties of the supercapacitor w...

주제어

#다공성 활성탄소   #금속유기골격체   #이온젤   #슈퍼커패시터   #고분자 고체 전해질  

표/그림 (5)

AI 본문요약
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문제 정의

  • 본 연구에서는 슈퍼커패시터의 안전성 및 전기 화학적 특성과 전기용량의 효율을 향상시키기 위해기존 고체 전해질로 많이 사용되고 있는 polyvinyl alcohol (PVA)에 이온성 액체인 BMIMBF4 (1-buthyl-3-methylimidazolium tetrafluoroborate)를 첨가하여 그 특성을 분석해 보았다 [13-15]. 또한, 전극소재로는 다공성의 활성탄소와 금속유기골격체 복합소재를 도입하여 활성탄소 기반의 슈퍼커패시터와 비교하여 향상된 전기화학적 특성을 관찰 하였다.
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질의응답

핵심어 질문 논문에서 추출한 답변
비대칭 슈퍼 커패시터가 높은 에너지 밀도 수치를 가지고 있음이 의미하는 것은? 03 kW/kg 값을 보여준다. 이는 계층적 다공성 Ni-MOF 소재가 고성능 슈퍼 커패시터의 전극 소재로써의 역할을 충분히 할 수 있다는 것을 보여주고 있다 [10-12].
대표적인 전기화학적 에너지 저장 매체는 어떻게 나뉘는가? 다양한 기술의 발전으로 전자 제품의 디지털화, 소형화, 저전력화 등이 개발되고 화석연료의 한계성과 환경적인 문제로 인한 대체 에너지 문제가 지속적으로 거론되면서, 효율적 에너지 사용과 기후변화 대응을 위한 차세대 에너지 저장 매체의 중요성이 강조되고 있다 [1-3]. 대표적으로 전기화학적 에너지 저장 매체로는 리튬이온배터리, 슈퍼커패시터 및 연료전지로 나누어지며, 각각의 시스템에 따라 장‧단점을 가지고 있다. 특히, 이차전지 종류 중 슈퍼커패시터는 다공성 탄소 소재를 전극으로 사용하는 에너지 저장 장치로써 현재 메모리 백업용으로 주로 사용되고 있다.
슈퍼커패시터란 무엇인가? 대표적으로 전기화학적 에너지 저장 매체로는 리튬이온배터리, 슈퍼커패시터 및 연료전지로 나누어지며, 각각의 시스템에 따라 장‧단점을 가지고 있다. 특히, 이차전지 종류 중 슈퍼커패시터는 다공성 탄소 소재를 전극으로 사용하는 에너지 저장 장치로써 현재 메모리 백업용으로 주로 사용되고 있다. 슈퍼커패시터는 반영구적인 수명과 고출력 특성으로 최근 각종 전자제품과 신재생에너지 분야, HEV 및 UPS 분야에 이르기까지 그 수요량이 지속적으로 확대되고 있다 [4].
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참고문헌 (16)

  1. A. Balducci, R. Dugas, P.L. Taberna, P. Simon, D. Plee, M. Mastragostino, S.Passerini, "High temperature carbon-carbon supercapacitor using ionic liquid as electrolyte", Journal of Power Sources, Vol. 165, pp. 922-927 (2007) 

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  2. X. Liu, M. N. Marlow, Samuel J. Cooper, Bowen Song, Xiaolong Chen, Nigel P. Brandon, Billy Wu, "Flexible all-fiber electrospun supercapacitor", Journal of Power Sources, Vol. 384, pp. 264-269 (2018) 

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  3. Y. Zhou, X. Zou, Z. Zhao, B. Xiang, Y. Zhang, "CoO/rGO composite prepared by a facile direct-flame approach for highpower supercapacitors", Ceramics International, Vol. 44, pp.16900-16907 (2018) 

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  4. M. J. Kim, Y. S. Kim, K. M. Lee, S. Y. Jeong, E. S. Lee, S. H. Baeck, S. E. Shim, "Electrochemical improvement due to alignment of carbon nanofibers fabricated by electrospinning as an electrode for supercapacitor", Carbon, Vol. 99, pp. 607-618 (2016) 

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  5. N. Chen, Y. Ren, P. Kong, L. Tan, H. Feng, Y. C. Luo, "In situ one-pot preparation of reduced graphene oxide/polyaniline composite for high-performance electrochemical capacitors", Applied Surface Science, Vol. 392, pp. 71-79 (2017) 

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  6. K. Zin Htut, M. J. kim, E. s. Lee, S. H. Baeck, S. E. Shim, "Biodegradable polymer-modified graphene/polyaniline electrodes for supercapacitors", Synthetic Metals, Vol. 227, pp. 61-70 (2017) 

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  7. S. Korkmaz, F. Meydaneri Tezel, I.A. Kariper, "Synthesis and Characterization of GO/V2O5 Thin Film Supercapacitor", Synthetic Metals, Vol. 242, pp. 37-48 (2018) 

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  8. P. Sivakumar, M. L. Jana, M. Kota, M. G. Jung, A. Gedanken, H. S. Park, "Controllable synthesis of nanohorn-like architectured cobalt oxide for hybrid supercapacitor application", Journal of Power Sources, Vol. 402, pp. 147-156 (2018) 

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  9. W. Wu, Y. Li, L. Yang, Y. Ma, D. Pan, Y. Li, "A Facile One-pot Preparation of Dialdehyde Starch Reduced Graphene Oxide/Polyaniline Composite for Supercapacitors", Electrochimica acta, Vol. 139, pp. 117-126 (2014) 

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  10. S. J. Bao, C. M. Li, C. X. Guo, Y. Qiao, "Biomolecule-assisted synthesis of cobalt sulfide nanowires for application in supercapacitors", Journal of Power Sources, Vol. 180, pp. 676-681 (2008) 

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  11. Y. Uchida, E. Katelhon, Richard G. Compton, "Cyclic voltammetry with non-triangular waveforms: Electrochemically reversible systems", Journal of Electroanalytical Chemistry, Vol. 801, pp. 381-387 (2017) 

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  12. A. Tahri, H. El Fadil, F.Z. Belhaj, K. Gaouzi, A. Rachid, F. Giri, F.Z. Chaoui, "Management of fuel cell power and supercapacitor state-of-charge forelectric vehicles", Electric Power Systems Research, Vol. 160, pp. 89-98 (2018) 

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  13. J. Chen, K. Fang, Q. Chen, J. Xu, Ching-Ping Wong, "Integrated paper electrodes derived from cotton stalks for high-performanceflexible supercapacitors", Nano Energy, Vol. 53, pp. 337-344 (2018) 

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  14. Graeme A. Snook, P. K, Adam S. Best, "Conducting-polymer-based supercapacitor devices and electrodes", Journal of Power Sources, Vol. 196, pp. 1-12 (2011) 

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  15. J. S. Park, Y. S. Cho, S. J. Sung, M. Byeon, S. J. Yang, "Characteristics tuning of graphene-oxide-based-graphene to various end-uses", Energy Storage Materials, Vol. 14, pp. 8-21 (2018) 

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  16. F. Zheng, Y. Li, X. Wang, "Study on effects of applied current and voltage on the ageing of supercapacitors", Electrochimica Acta, Vol. 276, pp. 343-351 (2018) 

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