초록 ▼

나노복합금속산화물(TiO2/CNT)의 제조는 기존 혼합방식 및 졸-겔방식을 사용하여 제조하였으나 이들 방식의 단점은 입자들의 응집이 일어나 분산이 제대로 이루어지지 않는 다는 점이다. 본 연구개발에서는 초음파 졸-겔방법을 사용하여 초음파로 인한 공동현상을 이용하여 입자들의 균일한 도핑을 행할 수 있다는 장점이 있어 이를 통하여 제조한다.
제조된 나노복합금속산화물의 전극 슬러리를 제조하는 방법은 이 물질을 우선 용매에 선분산시켜 충분히 분산시킨 다음 활성탄 방식의 제조방법으로 Planetary disper mixer기를 통하

나노복합금속산화물(TiO2/CNT)의 제조는 기존 혼합방식 및 졸-겔방식을 사용하여 제조하였으나 이들 방식의 단점은 입자들의 응집이 일어나 분산이 제대로 이루어지지 않는 다는 점이다. 본 연구개발에서는 초음파 졸-겔방법을 사용하여 초음파로 인한 공동현상을 이용하여 입자들의 균일한 도핑을 행할 수 있다는 장점이 있어 이를 통하여 제조한다.
제조된 나노복합금속산화물의 전극 슬러리를 제조하는 방법은 이 물질을 우선 용매에 선분산시켜 충분히 분산시킨 다음 활성탄 방식의 제조방법으로 Planetary disper mixer기를 통하여 12시간 연속믹싱을 실시하여 제조한다.
제조된 전극 슬러리의 전극제조는 적당한 전도도, 넓은 비표면적, 전해액과의 상호작용, 저렴한 가격 등의 관점에서 수행하게 되며 이렇게 하여 구성된 전극에 대한 전기화학적 기초 특성평가를 실시한다(Half cell 특성평가).
개발된 나노복합금속산화물(TiO2/CNT)를 사용하여 pilot 규모의 전극 슬러리를 제조하여 전극을 제조한 다음, 앞서 전기화학적 기초 특성평가에 준하여 P-EDLC 전극설계을 수행하고, 전극 제조 및 이에 대한 전기화학적 특성을 평가한다.
마지막으로 누설전류 및 내부저항, 정전용량의 전기화학적 평가를 통하여 시제품의 사업화 타당성을 평가하기 위하여 P-EDLC 셀 설계, 제작 및 전기화학적 특성을 평가한다.

목차 Contents

• 표지...1
• 제출문...3
• 요약문...4
• 목차...6
• 제1장 서론...9
• 제1절 기술개발의 개요...9
• 1항. Mobile IT 전원용 P-EDLC란?...9
• 2항. 본 연구의 배경...11
• 3항. P-EDLC의 국내외 연구개발동향...12
• 가. 국내ㆍ외 기술 (제품) 동향...12
• 나. 관련기술(제품)의 전망...17
• 제2절 본 기술개발의 중요성...19
• 1항. 본 기술개발 목적...19
• 2항. 기술개발의 중요성...20
• 3항. P-EDLC의 시장성...23
• 제2장 P-EDLC 전극활물질용 나노 TiO2/CNT활물질 개발...26
• 제1절 에너지저장소재용 CNT...26
• 1항. CNT표면처리...26
• 2항. CNT의 전기화학적 특성...27
• 제2절 초음파법을 이용한 TiO2/CNT 제조...29
• 1항. 초음파법이란?...29
• 2항. TiO2/CNT의 구조 및 특성...33
• 3항. TiO2/CNT의 전기화학적 특성평가...36
• 제3장 P-EDLC용 양극 및 음극전극 개발...41
• 제1절 에너지 저장장치용 전극...41
• 1항. 전극 제조공정...41
• 가. 믹싱...41
• 나. 코팅...44
• 다. 프레스...49
• 라. 전극제단...51
• 마. 권회...52
• 바. 주액(注液)전 건조...52
• 사. 주액(注液)...53
• 2항. 전극특성평가...53
• 가. 정전용량...53
• 나. 내부저항(ESR)...54
• 다. 누설전류...54
• 라. 싸이클 수명...54
• 마. 대전류 방전...55
• 바. Half-Cell 평가...55
• 제2절 P-EDLC용 양극개발...57
• 1항.탄소재료의 특징 및 P-EDLC 용 탄소전극...57
• 2항. 양극설계 및 제조...60
• 가. 양극 slury 제조...61
• 나. 시험용 전극의 제조방법...63
• 3항. 전기화학적 성능평가...63
• 제3절 P-EDLC용 음극개발...113
• 1항. 나노티탄산리튬전극...113
• 2항. 음극설계 및 제조...116
• 가. 음극 Slury 제조...116
• 나. 시험용 전극의 제조방법...117
• 3항. 전기화학적 성능평가...118
• 제4장 3.0V 300F P-EDLC 개발...127
• 제1절 선진사 벤치마킹...127
• 가. 커패시터 세부 해체분석...128
• 나. SEM 분석...136
• 다. 선진사 성능분석...140
• 라. 결론...140
• 제2절 P-EDLC 설계...141
• 1항. 전극의 최적설계...144
• 가. 양극 설계...144
• 나. 음극 설계...144
• 2항. 전해액 선택...145
• 제3절 P-EDLC 제조 및 평가...151
• 1항. P-EDLC 제조...151
• 2항. 전기화학적 성능평가...152
• 제5장 결론...157
• 제1절 목표대비 실적...157
• 제2절 기대 효과...158
• 제3절 활용 방안...160
• 참고문헌...163
• 부록...164
• 1. 3절 3항 근거데이타...164
• 2. 각 종 학술 발표 증빙자료(사진)...197
• 3. 특허출원증 사본...203