| 초록 |
그래핀은 탄소 원자간의 결합으로 이루어진 2차원 물질로 우수한 물리적, 화학적 특성을 지녀 나노 복합체, 바이오센서, 배터리 및 슈퍼 커패시터 등과 같은 광범위한 분야에서 유망하게 사용되고 있다. 그러나 평면 구조의 그래핀은 반 데르 발스 인력으로 인해 적층되려는 경향이 있으며, 이러한 경향은 그래핀 시트 간의 저항 증가와 비표면적의 감소를 초래하여 그래핀의 이점을 제대로 활용하지 못하게 된다. 이에 본 연구에서는 마이크로 크기의 그래핀 볼(Micron-sized Graphene Ball; MGB)을 제조한 후 이를 슈퍼 커패시터의 전극 물질로 응용하는 것을 목적으로 하였다. 그래핀 산화물과 친환경 환원제인 요소를 이용하여 액상 환원 반응 후 에어로졸 분무 건조 공정에 의해 MGB를 제조하였다. 이 때, 액상 반응 시간의 변화, 그래핀 산화물의 농도 및 요소의 양의 변화에 다른 변화를 비교하였다. 제조된 MGB 입자는 FE-SEM 분석을 통하여 구형임을 관찰하였으며, 평균 입자 크기는 0.67 - 1.37 μm이었다. 또한 XRD 분석을 통하여 그래핀 결정상이 존재함을 알 수 있었다. 제조된 MGB를 전극으로 제조한 후 슈퍼 커패시터의 전기화학 특성 평가를 실시한 결과, 최대 비축전용량은 118 F/g이었고, 열처리시 MGB의 최대 비축적용량은 177 F/g이었다. |
