슈퍼커패시터 전극활물질용 활성탄소와 NiO의 제조 및 특성연구

Title
슈퍼커패시터 전극활물질용 활성탄소와 NiO의 제조 및 특성연구
Authors
김영하
Keywords
슈퍼커패시터전극활물질용활성탄소와nio의제조및특성연구
Issue Date
2011
Publisher
인하대학교
Abstract
본 연구에서 활성탄소와 NiO의 슈퍼커패시터용 전극활물질 특성에 대하여 조사하였다. 먼저, 폴리스티렌 이온교환수지를 전구체로 하여 수산화칼륨, 염화아연과 수산화칼륨/염화아연 약품활성화를 통해 세가지의 다른 활성탄소를 제조하였다. 약품활성화방법이 다공성에 미치는 영향을 주사전자현미경과 질소흡․탈착 실험을 통해 조사하였다. 니켈 폼 substrate 위에 코팅된 Nano flake 형태의 NiO 필름은 화학적 용액 증착법을 이용하여 합성하였으며, asymmetric capacitor의 양극활물질로 사용하였다. 슈퍼커패시터용 활물질로 제조된 활성탄과 NiO의 전기화학적 특성은 순환전류전압곡선, 충․방전 실험과 electrochemical impedance spectroscopy를 통하여 6 M 수산화나트륨 용액에서 측정하였다. 수산화나트륨/염화아연으로 약품활성화한 활성탄소가 2580 m2/g 의 비표면적과 1.43 cm3/g 의 총 기공부피로 다른 활성탄소들보다 더 발달된 기공구조를 가짐을 확인하였으며, 이렇게 발달된 기공구조로 인해 높은 전류밀도에서도 전기화학적으로 매우 안정하며 275 F/g의 높은 비축전용량을 나타내었다. 제조된 활성탄소를 음극으로 NiO를 양극으로 하여 NiO/AC 비대칭형 커패시터를 구현하였을 경우, 0- 1.5V 의 전압구간에서 전기화학적 커패시턴스 특성을 나타내었으며, 0.2 A/g의 전류밀도에서 최고 265 F/g의 축전용량와 82.9 Wh/kg의 높은 에너지 밀도를 나타내었다.
Description
1. Introduction 5 2. Experimental 10 2.1. Materials and Method 10 2.1.1. 활성탄의 제조 10 2.1.2 니켈옥사이드의 제조 11 2.2. 물리화학적 특성 분석 11 2.3. 전기화학적인 특성분석 12 3. Results and Discussions 14 3.1. 활성탄소 미세구조적 특성 분석 14 3.2 활성탄소의 전기이중층 커패시터 특성 23 3.3. 니켈옥사이드 필름의 구조분석 27 3.4. NiO 필름의 전기화학적 커패시턴스 특성 31 4. Conclusions 37 References 38
URI
http://dspace.inha.ac.kr/handle/10505/22906
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College of Natural Science(자연과학대학) > Chemistry (화학) > Theses(화학 석박사 학위논문)
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