초록 ▼

□ 연구의 목적 및 내용
○ 연구 목적
경량이면서 대용량, 플렉서블 전기화학 슈퍼캐패시터용 일체형 고분자 나노섬유 전극 소재개발

○ 연구 내용
본 연구에서는 고분자 나노섬유 current collector, 전기화학 특성 고분자 나노섬유 전극 및 고분자 나노섬유 전극을 적용한 플렉서블 전기화학 슈퍼캐패시터에 대한 연구를 수행함

□ 연구결과
(1) 1차년도 연구내용 및 결과
○ PVDF 나노섬유/PEDOT 전극 소재 연구를 수행하여 PEDOT 필름 대비 1.5배 높은 specific

□ 연구의 목적 및 내용
○ 연구 목적
경량이면서 대용량, 플렉서블 전기화학 슈퍼캐패시터용 일체형 고분자 나노섬유 전극 소재개발

○ 연구 내용
본 연구에서는 고분자 나노섬유 current collector, 전기화학 특성 고분자 나노섬유 전극 및 고분자 나노섬유 전극을 적용한 플렉서블 전기화학 슈퍼캐패시터에 대한 연구를 수행함

□ 연구결과
(1) 1차년도 연구내용 및 결과
○ PVDF 나노섬유/PEDOT 전극 소재 연구를 수행하여 PEDOT 필름 대비 1.5배 높은 specific capacitance를 가지는 캐패시터 전극을 제조함
○ Cu-Ni이 코팅된 상용직물/PEDOT 전극 소재 연구를 수행하여 Pt plate 전극대비 specific capacitance가 향상되는 것을 확인하였음
○ Ni 무전해 도금한 PVDF nanofiber web 연구를 통해 내부까지 도금이 되지 않는 문제점을 고분자 변경 또는 도금 금속 변경 등 추가연구가 필요할 것으로 판단됨

(2) 2차년도 연구내용 및 결과
○ Cu-Ni 또는 Ag 무전해 도금한 nanofiber web 제조 연구를 수행하여 Ag 무전해 도금에 의해서 0.2Ω의 저항을 가지는 웹을 제조하였음
○ Ag 무전해도금 나노섬유/PEDOT 전극 소재 연구 수행결과 PEDOT 박막이 불균일하게 코팅되어 적용이 어려움
○ 상용직물/PEDOT 전극 소재 연구를 수행하여 기초 특성을 연구하였음
○ 표면 처리방법 연구에 의해서 나노 돌기 형성결과 캐패시터의 안정성이 저하되는 것을 확인하였음
○ Ni-Cu가 코팅된 상용직물 표면에 PEDOT 박막을 코팅하여 직물 collector/전도성 고분자 전극을 제조하여 특성을 평가하였음

(3) 3차년도 연구내용 및 결과
○ 나노섬유 current colllector 연구 수행 결과 Cu&Ni와 Ni의 경우 PEDOT용액에 의해 손상되어 적용이 어려울 것으로 판단됨
○ Pt 무전해 도금한 상용직물/PEDOT 전극소재 연구수행 결과 전기화학중합시간 90s에서 specific capacitance가 100 F/g 이상이며 전극의 사이클 안정성이 90% 이상되는 것을 확인하였음
○ Pt 무전해 도금 PVDF 나노섬유/PEDOT 전극소재 연구수행 결과 current collector로 적용가능한 나노섬유를 제조하였으며, 전극의 충방전용량 0.1 F/cm² 이상인 캐패시터를 제조함

□ 연구결과의 활용계획
○ 플렉서블 전기화학 슈퍼캐패시터의 전극소재로 활용
○ 플렉서블 current collector 전극 및 전기전도성 고분자 전극은 플렉서블 일렉트로닉스,태양전지 등 여러 분야의 플렉서블 소자에 활용이 가능
○ 저항이 낮은 전도성 나노섬유는 플렉서블 전자파차폐 소재로도 활용이 가능

( 출처 : 요약문 4p )

Abstract ▼

□ Purpose&contents
○ Purpose of this research
Purpose of this work is to develop of the polymer nanofbier electrode for flexible electrochemical supercapacitor with ultra high capacitance and light weight.

○ Contents of this research
We have performed researches on flexible supercapa

□ Purpose&contents
○ Purpose of this research
Purpose of this work is to develop of the polymer nanofbier electrode for flexible electrochemical supercapacitor with ultra high capacitance and light weight.

○ Contents of this research
We have performed researches on flexible supercapacitor using polymer based nano-fiber current collector and nanoweb electrode.

□ Result
(1) Research results of the first year
○ We made PVDF nano-web/PEDOT electrode with higher capacitance compared with PEDOT film electode.
○ The specfic capacitance of Cu-Ni coated commercial fabric/PEDOT electrode was higher than that of Pt/PEDOT plate electrode.

(2) Research results of the second year
○ We successfully fabricated highly condcuting nanofiber web with the electrical resistance of 0. 2Ω/cm via silver electroless plating.
○ Basic characteristics of commercial fabric/PEDOT electrode were investigated.
○ PEDOT thin film was coated on Ni-Cu coated commercial fabric, producing fabric collector/conductive polymer electrode. The properties of fabric collector/ conductive polymer electrode was also evaluated.

(3) Research results of the third year
○ The specific capacitance of commercial fabric/PEDOT via Pt electroless plating was higher than 100 F/g and cycle stability of electrode was higher than 90%
○ Charge-discharge capacity of PVDF nano-fiber/Pt/PEDOT electrode was about 0.1 F/cm²

□ Expected Contribution
○ It is believed that this research will contribute greatly to the industrial as well as the academic fields.
○ It is possible to become a model case to transfer the basic and practical technology to industry.
○ It is also expected the graduate students participating in this research will learn many basic and practical knowledge to become superior scientist or engineer in the future.
○ Flexible current collector electrode and electrically conducting polymer electrode can be used as flexible devices, including flexible electronics, solar cell
○ Conducting nanofiber with low resistance can be used as flexible electromagnetic materials

( 출처 : SUMMARY 5p )

목차 Contents

• 표지 ... 1목차 ... 2연구계획 요약문 ... 3연구결과 요약문 ... 4 한글요약문 ... 4 SUMMARY ... 5연구내용 및 결과 ... 6 1. 연구개발과제의 개요 ... 6 2. 국내외 기술개발 현황 ... 9 3. 연구수행 내용 및 결과 ... 15 4. 목표달성도 및 관련분야에의 기여도 ... 51 5. 연구결과의 활용계획 ... 53 6. 연구과정에서 수집한 해외 과학기술정보 ... 53 7. 주관연구책임자 대표적 연구실적 ... 53 8. 참고문헌 ... 54 9. 연구성과 ... 55 10. 국가과학기술지식정보서비스에 등록한 연구시설‧장비 현황 ... 61 11. 연구개발과제 수행에 따른 연구실 등의 안전조치 이행실적 ... 62 12. 기타사항 ... 65 13. 종합의견 반영사항 ... 65별첨1 ... 66끝페이지 ... 90