초록 ▼

□ 연구개요
고성능 EDLC용 최적화 미세기공 활성탄소 및 고정전용량 탄소기반 복합체 연구
- 높은 정전용량을 갖는 고비표면적 무정형의 활성탄소 전극물질 제조
- 비표면적은 증가하면서 전체적인 부피증가율이 비교적 낮은 초미세세공발달 활성 탄소 전극물질 개발
- 그래핀의 이론정전용량을 상회하는 금속/탄소 복합체 개발 추진

□ 연구 목표대비 연구결과
1. 유기소재별 탄화 활성탄소 개발
- 전형적인 고온탄화법으로 얻은 활성탄과 열화학반응촉진 무기염 첨가 저온탄화법으로 얻은 활성탄의 비표면적,

□ 연구개요
고성능 EDLC용 최적화 미세기공 활성탄소 및 고정전용량 탄소기반 복합체 연구
- 높은 정전용량을 갖는 고비표면적 무정형의 활성탄소 전극물질 제조
- 비표면적은 증가하면서 전체적인 부피증가율이 비교적 낮은 초미세세공발달 활성 탄소 전극물질 개발
- 그래핀의 이론정전용량을 상회하는 금속/탄소 복합체 개발 추진

□ 연구 목표대비 연구결과
1. 유기소재별 탄화 활성탄소 개발
- 전형적인 고온탄화법으로 얻은 활성탄과 열화학반응촉진 무기염 첨가 저온탄화법으로 얻은 활성탄의 비표면적, 정전용량, 사이클 안정성 비교평가 결과, 저온탄화법이 비교적 양호한 결과 획득.
- 소재의 화학구조성분에 따라 다양한 물성과 성능을 보여, 소재원료 및 탄화소재의 물리화학적 정밀분석 수행으로 저온탄화법 적용 최적소재 확보 실험.
- 저온탄화법 적용 활성탄의 구조특성으로 초미세기공 발달로 고비표면적 획득.
2. 저분자/고분자 유기소재 혼합 탄화 활성탄소 개발
- 저온탄화법으로 제조한 저분자 유기소재 활성탄은 비표면적이 넓으면서도 전체 부피는 상대적으로 작았으며, 고분자 유기소재 활성탄은 비표면적이 넓지만, 부피는 비례적으로 커짐을 확인.
- 두 소재를 혼합하여 탄화시킨 활성탄은 multi-modal pore 구조 형성과 높은 비표 면적을 가지면서도 낮은 체적비 확인.
3. 미세기공 발달 금속나노구조 복합 활성탄소 개발
- 열수열법으로 제조한 전이금속산화물 나노구조체와 혼합한 유기소재 저온탄화법 실험 시도.
- 전이금속산화물 나노구조체의 화학조성, 구조특성, 전기적 성질에 따라 복합체의 성능평가 결과 매우 다양. 후속연구가 요구됨.
4. 정량적 논문/특허 실적결과
- 특허출원 1건, 특허출원 준비 중 1건
- 논문: SCI 저널 5건, KCI 저널 2건 게재

□ 연구개발성과의 활용 계획 및 기대효과(연구개발결과의 중요성)
❍ 단순 활성탄소 제조방법을 탈피, 낮은 열에너지 사용하여 기능성 활성탄소 제조 연구 지속.
❍ 활성탄소 원료소재의 다변화(저분자/고분자, 무기분자, 전이금속화합물 등)를 통한 물리화학적 열분해 특성 및 성분 분석으로 기능성 최적화와 새로운 전극재료 연구기반 구축.
❍ 초고비표면적 활성탄소의 응용분야(정밀정수처리, 항균/탈취, 촉매) 확대
❍ 선진 탄소 기술을 통해 고성능의 에너지 저장장치를 필요로하는 다양한 전자제품, 전기자동차, 미래에너지 저장장치에 적용하여 국가기반 산업의 창출 및 산업구조개편에 기여.
❍ 슈퍼캐패시터와의 접목으로 각종 전자/전기 제품 및 Hybrid Electric Vehicle(HEV)의 적용을 통해 2차전지와 병용하여 고효율화와 고출력 소자 개발 추진
❍ 다양한 활성탄 소재 개발을 위한 여러 종류의 소재 검토와 분석결과 축적으로 바이오매스 소재의 재활용화 또는 새활용화를 위한 연구확장과 신규 과제 추진

(출처 : 연구결과 요약문 2p)

목차 Contents

• 표지 ... 1
• 연구결과 요약문 ... 2
• 목차 ... 3
• 1. 연구개발과제의 개요 ... 4
• 1) 연구목적과 최종목표 ... 4
• 2) 연구 필요성 ... 4
• 3) 선행연구를 통한 연구 가설 ... 4
• 4) 연구범위 ... 6
• 2. 연구개발과제의 수행 과정 및 수행 내용 ... 6
• 1) 1차년도 연구 수행 과정 및 내용 ... 6
• 2) 2차년도 연구 수행 과정 및 내용 ... 8
• 3) 3차년도 연구 수행 과정 및 내용 ... 9
• 3. 연구개발과제의 수행 결과 및 목표 달성 수준 ... 11
• 1) 정성적 연구개발성과(연구개발결과) ... 11
• 2) 세부 정량적 연구개발성과 ... 11
• 3) 목표 달성 수준 ... 11
• 4) 목표 미달 시 원인 분석 ... 12
• 4. 연구개발성과의 관련 분야에 대한 기여 정도(연구개발결과의 중요성) ... 12
• 5. 연구개발성과의 관리 및 활용 계획 ... 13
• 1) 성과관리 추진 체계 ... 13
• 2) 연구개발성과 활용과 추가연구 필요성 ... 13
• 3) 연구개발성과 산업화 ... 13
• 6. 자체점검표 ... 14
• 7. 참고문헌 ... 14
• 끝페이지 ... 34