| 초록 |
최근의 에너지 저장장치에 대한 연구는 개별 에너지 저장장치를 전선으로 연결하여 사용하는 것이 아니라 하나의 기판에 에너지 저장장치와 구동소자를 집적하는 시스템을 구성하는 방향으로 진행되고 있다. 게다가, 제작된 소자의 공기 중 안정성은 일상 생활에서 사용되는 다양한 웨어러블 소자 적용에 매우 중요한 요소이다. 우리는 이번 연구에서 패터닝이 가능한 PEGDA/[EMIM][TFSI] ionogel 전해질과 스프레이코팅 방법을 이용하여 제작한 MWNT전극을 이용하여 고성능 마이크로 수퍼커패시터를 제작하였다. 패터닝이 가능한 전해질은 10μm 사이즈의 패턴까지 포토리소그래피 공정을 이용하여 제작이 가능하였다. 이렇게 제작된 마이크로 수퍼커패시터는 -2V 에서 2V까지의 높은 전압 범위에서 45 F/cm3의 부피당 용량을 보여주었고, 100 mWh/cm3와 528 W/cm3의 높은 에너지 밀도와 출력 밀도를 각각 보여주었다. 특히, 제작된 마이크로 수퍼커패시터는 공기 중에서 높은 안정성을 보여주었다. 제작된 마이크로 수퍼커패시터는 8주간의 degradation 실험에서 90%의 용량 유지율을 보여주었으며, Cyclic Voltammetry curve의 모양이 거의 변화 없이 유지됨을 확인하였다. 이러한 우수한 전해질은 기존에 사용하는 PVA-H3PO4 전해질에 비하여 공기안정성, 패터닝 가능성, 높은 구동 전압범위라는 측면에서 훌륭한 특성을 보인다. |
