카본 나노 파이버를 활용하는 Supercapacitor 전극연구

Abstract

전기이중층커패시터(EDLC)는 지난 십년동안 메모리 백업용으로 널리 사용되어 왔다. EDLC는 높은 에너지 밀도와 긴 수명 그리고 높은 출력이 요구되는 하이브리드 전기자동차에 적합하다고 알려져 왔다. 사실적으로 배터리는 산화, 환원을 이용하는 전기화학적인 반응을 수반하는 반면 EDLC는 이온들이 전기이중을 형성하며 흡, 탈착하는 물리적인 반응을 이용한다. 이때 이온들을 활물질 표면에 저장한다. 이와같은 EDLC의 물리적인 반응은 화학적인 반응으로 에너지를 만들어내는 배터리보다 안전하다. EDLC는 많은 횟수의 충, 방전이 가능하지만 에너지 밀도는 배터리보다 많이 작다. 따라서 최근에는 표면적을 넓혀서 에너지 밀도를 향상시키는 등의 연구를 많이 하고 있다. 이런 요구에 따라서 높은 비표면적을 가지는 활성탄과 유기용매 전해질이 많이 사용되고 있다. 하지만 카본재료는 Unit Cell에서 높은 저항과 큰 IR Drop을 가진다. 이를 해결하기 위해서 본 논문에서는 전기방사를 이용하여 만든 CNF(Carbon Nano Fiber)를 EDLC에 적용하였다. CNF는 전기 전도도가 뛰어나다. 이를 확인하기 위하여 CV(cyclic voltammetry)와Impedance, 충, 방전을 하였다.