화학공학소재연구정보센터
학회 한국화학공학회
학술대회 2016년 가을 (10/19 ~ 10/21, 대전컨벤션센터)
권호 22권 2호, p.1993
발표분야 에너지
제목 접을 수 있는 비대칭 마이크로 수퍼커패시터 어레이의 제작
초록 본 연구에서는 새롭게 디자인 된 MnO2 nano-ball@MWCNT 양극과 V2O5 wrapped MWCNT 음극을 사용하고, 비수성 유기 전해질인 PMMA-PC-LiClO4를 사용하여 접을 수 있는 비대칭 마이크로 수퍼커패시터를 제작하였다. 금 집전체 위에 기능기가 달린 MWCNT를 스프레이 코팅하여 활물질로 사용하였고, 그 위에 양금과 음극으로써 MnO2 nano-ball과 V2O5를 각각 전기증착하였다. 비대칭 전극을 사용함으로써, 전압 범위는 1.6V까지 확장 가능하였다. 결과적으로, 5mA/cm3의 전류밀도에서 92F/cm3의 부피 용량, 3.86W/cm3의 출력 밀도에서 30.68mWh/cm3의 에너지 밀도, 그리고 9.58mWh/cm3의 에너지 밀도에서 57.45W/cm3의 출력 밀도를 얻을 수 있었다. 그 뿐만 아니라, 10,000번의 반복되는 충·방전 싸이클 후에도 초기 용량의 86%를 유지 할 수 있었다. 또한 이 비대칭 마이크로 수퍼커패시터 어레이를 방수 가능 기판 위에 집적하였고, 액체 금속 Galinstan으로 연결하였다. 이 집적 시스템은 2,000 번의 접힘 싸이클 후에도 안정적인 전기화학적 성능을 나타냈다. 게다가 이는 LCD (0.8V)나 green LED (3.3V)와 함께 집적하여 물속에서도 3시간동안 안정적으로 구동할 수 있었다. 이 전 고체상 접을 수 있는 방수 가능 비대칭 마이크로 수퍼커패시터 어레이는 미래에 입을 수 있고 휴대 할 수 있는 전자기기의 새로운 에너지 저장장치로서 큰 가능성을 제안한다.
저자 윤준영, 임예인, 이한찬, 이금비, 박 흔, 진상우, 이용희, 하정숙
소속 고려대
키워드 에너지 전환; 고효율; 에너지 공정; 에너지 저장; 에너지 소재
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