화학공학소재연구정보센터
학회 한국화학공학회
학술대회 2021년 봄 (04/21 ~ 04/23, 부산 BEXCO)
권호 27권 1호, p.937
발표분야 재료
제목 소듐 하이브리드-커패시터용 다공성 탄소기반 양극물질 제조: 채널길이에 따른 전극성능 영향성
초록 전력소비가 증가함에 따라 안정적이고 지속적인 에너지 공급을 위해 Electric Storage System (ESS)에 대한 연구가 증가하고 있다. 대용량 ESS 중 소듐하이브리드 커패시터는 다양한 탄소물질을 양극으로 사용하고 있다. 소듐하이브리드 커패시터의 성능향상을 위해서는 다공성 3차원 구조를 지닌 탄소물질을 양극으로 사용해야한다. 3차원 다공성 탄소는 산화/환원 반응을 위한 전극 상호작용을 효율적으로 제공하고 이온의 확산 경로를 단축시켜 소듐이온 저장에 도움이 되기 때문이다. 본 연구에서는 채널 길이가 조절된 SBA-15를 주형으로 사용하고 탄소 전구체를 담지 시켜 중형기공이 발달하며 다양한 채널 길이 (long-middle-short)를 가진 CMK-3를 합성했다. 합성된 CMK-3를 소듐 하이브리드 커패시터의 커패시터 타입 양극으로 활용해 반전지 성능평가를 실시했다. 일반적으로 다공성 탄소물질의 기공길이가 길어질수록 충방전 속도가 빨라지면 충방전용량이 줄어들지만 CMK-3의 채널길이가 짧아질수록 충방전 속도에 따른 충방전용량 감소가 덜해진다. 이러한 성능 차이는 채널길이가 짧아짐에 따라 이온들의 이동경로가 단축되고 전극계면에서 보다 확산이 빨라지기 때문으로 예측된다.
저자 박광열, 이송렬, 양수영, 박용일, 고창현
소속 전남대
키워드 화공재료
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