• Title/Summary/Keyword: 전기 이중층 커패시터

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전도성 CNT/Super-p 함량에 따른 전기이중층 커패시터의 전기적 특성

  • Yun, Jung-Rak;Lee, Du-Hui;Lee, Sang-Won;Han, Jeong-U;Lee, Gyeong-Min;Lee, Heon-Yong
    • Proceedings of the Korean Institute of Electrical and Electronic Material Engineers Conference
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    • 2009.11a
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    • pp.265-265
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    • 2009
  • 전기이중층 커패시터 전극으로 사용하는 활성탄에 도전제로서 CNT와 super-p의 함량에 따른 이중층 커패시터의 특성을 연구하였다. CNT 함량이 4wt%까지는 도전제로서 CNT 함량이 증가할 수록 용량이 감소하는 반면 6wt%이상에서는 CNT 함량이 증가할 수록 단위 체적당 정전용량이 증가하였다. 충, 방전 특성과 직류 저항도 정전용량의 경향과 유사함을 보이고 있으며 이와 같은 결과는 비표면적이나 도전율에 의한 결과 보다는 분산성에 의한 결과로 예상된다. Super-p 10.5wt%, CNT 6.0wt%에서 단위 체적당 정전용량은 $22g/cm^3$, 직류저항 6.1[$\Omega$]의 전기이중층 커패시터 특성을 얻을 수 있었다.

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A Study on the Dynamic Voltage Restorer to Application Luminaire for Emergency Exit Sign Operation to the Energy Storage System (에너지 저장장치(ESS)의 비상 유도등 동작을 적용한 순간전압강하 보상장치에 관한 연구)

  • Hwang, Lark-Hoon;Na, Seung-kwon;Kim, Jin Sun
    • Journal of Advanced Navigation Technology
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    • v.19 no.5
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    • pp.433-439
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    • 2015
  • Recently, Interest in power the quality was increased because of increasing the use of sensitive load equipment into an electrical disturbance such as computer, Electricity, Electronics, Telecommunications and semiconductor device. In addition, To enhance power quality, the instantaneous voltage drop occurred in precision load equipment is a need for proper compensation. In order to solve the problem, The developed dynamic voltage restorer (DVR) using an electric double layer capacitor (EDLC) has been applied. In this paper, We will do study to apply hybrid capacitors that have high energy density to the same size compared to the EDLC to DVR. Also, As a emergency luminaires of emergency power supply that we can support more than 10 years of life was confirmed the applicability of hybrid capacitor.

Graphene-like β-Ni(OH)2 나노판 구조의 합성 및 특성

  • Cha, Seong-Min;Nagaraju, Goli;Yu, Jae-Su
    • Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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    • 2015.08a
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    • pp.201.2-201.2
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    • 2015
  • 현대 디지털 사회에서 고효율 에너지와 파워소스에 관한 요구가 커짐에 따라 차세대 에너지 저장 소자에 대한 연구가 계속되고 있다. 그 중 리튬이온 배터리, 슈퍼커패시터, 그리고 연료 전지들이 우리의 일상생활에서 점점 더 중요하게 자리잡아가고 있는데 이런 다양한 에너지 저장소자 중 슈퍼커패시터가 많은 관심을 받고 있다. 이는 긴 수명, 빠른 충-방전 속도, 높은 에너지 밀도, 그리고 안전함 때문이다. 슈퍼커패시터는 에너지 저장 메커니즘에 따라 두 가지로 분류될 수 있는데 전기이중층 커패시터(EDLC)와 슈도커패시터(pseudocapacitor)로 나누어질 수 있다. 슈도커패시터는 active 물질과 전해질 이온 간의 전기화학적 반응으로 인해 EDLC보다 더 많은 에너지를 저장할 수 있다. 그러므로 지금까지 새로운 형태의 슈도용량성 물질을 만들기 위한 노력이 집중되고 있다. 본 연구에서는 전기화학적증착 방법을 통해 graphene-like ${\beta}$-nickel hydroxide (${\beta}-Ni(OH)_2$) 나노판 구조를 전도성 직물에 합성하였다. ${\beta}-Ni(OH)_2$ 슈도커패시터의 유연하고 효율적인 비용의 전극으로서 높은 비정전용량, 우수한 전기화학 가역성, 그리고 뛰어난 사이클 안정성을 보였다. 이런 쉬운 방법으로 유연한 전도성 직물에 합성된 metal hydroxide/oxide 나노구조는 웨어러블 에너지 저장소자와 변환소자 분야에 사용될 것으로 기대된다.

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An Electric Double-Layer Capacitor Based on Eutectic Gallium-Indium Liquid Metal Electrodes (공융 갈륨-인듐 액체금속 전극 기반 전기이중층 커패시터)

  • KIM, JI-HYE;KOO, HYUNG-JUN
    • Journal of Hydrogen and New Energy
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    • v.29 no.6
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    • pp.627-634
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    • 2018
  • Gallium-based liquid metal, e.g., eutectic gallium-indium (EGaIn), is highly attractive as an electrode material for flexible and stretchable devices. On the liquid metal, oxide layer is spontaneously formed, which has a wide band-gap, and therefore is electrically insulating. In this paper, we fabricate a capacitor based on eutectic gallium-indium (EGaIn) liquid metal and investigate its cyclic voltammetry (CV) behavior. The EGaIn capacitor is composed of two EGaIn electrodes and electrolyte. CV curves reveal that the EGaIn capacitor shows the behavior of electric double-layer capacitors (EDLC), where the oxide layers on the EGaIn electrodes serves as the dielectric layer of EDLC. The oxide thicker than the spontaneously-formed native oxide decreases the capacitance of the EGaIn capacitor, due to increased voltage loss across the oxide layer. The EGaIn capacitor without oxide layer exhibits unstable CV curves during the repeated cycles, where self-repair characteristic of the oxide was observed. Finally, the electrolyte concentration is optimized by comparing the CV curves at various electrolyte concentrations.

Development of Carbon Nanomaterials-based High-Energy-Density Hybrid Capacitors for a Mini-Tram Vehicle (미니트램 차량을 위한 탄소 나노소재 기반 하이브리드 커패시터 개발)

  • Kang, Seok-Won;Han, Su-Hyun;Jeong, Rag-Gyo;Park, Ji-Hyun;Jun, Seong-Chan
    • Proceedings of the KIEE Conference
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    • 2015.07a
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    • pp.1038-1039
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    • 2015
  • 미니트램(Mini-Tram)의 에너지 공급시스템은 유도급전(IPT: Inductive Power Transfer) 기반의 무선급속충전(Wireless High Speed Charging) 및 슈퍼커패시터(Supercapacitor) 기술을 융합하여 구성되었다. 기존의 전기이중층 커패시터(EDLC) 및 하이브리드 커패시터(LIC)는 급속충전을 위한 출력성능은 충족하지만, 낮은 에너지밀도 때문에 미니트램의 활용성을 제한하고 있다. 이에 수송시스템 분야에서의 커패시터의 경쟁력을 향상하기 위해서는 최소한의 공간 및 무게 조건을 충족함과 동시에 에너지 밀도를 극대화할 수 있는 하이브리드 커패시터의 개발이 요구된다. 본 논문에서는 개발 중인 미니트램의 에너지 요구량을 산정하여 매체의 개발목표 사양을 도출하고 이를 실현하기 위한 방안에 대해서 논하고자 한다.

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GNP-CNT 하이브리드 탄소 소재를 이용한 Supercapacitor에 관한 연구

  • Gang, Seung-Won;An, Yu-Jin;Sin, Ju-Won;Lee, Cheol-Seung;Bae, Jun-Ho
    • Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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    • 2015.08a
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    • pp.252.1-252.1
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    • 2015
  • 최근 화석연료 고갈 문제를 해결하기 위해 대체에너지 개발과 다양한 형태의 에너지 개발에 관한 연구가 활발히 이루어지고 있다. 특히, supercapacitor는 high energy density, high power density, longer life-time과 같은 특성으로 인해 에너지 저장 소자로 각광 받고 있다. Supercapacitor는 석유를 대체할 수 있으며 이산화탄소 배출이 없는 친환경 에너지인 태양광, 풍력, 수소연료전지 등의 신재생에너지 저장장치로써 큰 비중을 차지한다. Supercapacitor의 종류인 electrical double layer capacitors (EDLCs) 는 전극과 전해질 사이에 발생하는 전기 이중층에 축적되는 전하를 이용하여 에너지를 저장하는 반응 메커니즘을 가지며 전극 재료로는 탄소 소재를 사용한다. 탄소 소재는 환경 오염이 적고 가격이 저렴하며 넓은 표면적이라는 장점이 있다. 하지만 기존 탄소 소재는 이러한 장점을 가지지만 supercapacitor로써의 효율이 좋지 않게 나온다. 이런 문제를 개선하기 위하여 그래핀 나노플레이트(Graphene nanoplate, GNP) 위에 직접 탄소나노튜브(Carbon nanotube, CNT)를 성장 시킴으로써 GNP-CNT 하이브리드 탄소 소재를 제조하여 전극으로 사용하였다. 이 GNP-CNT 하이브리드 탄소 소재는 다차원 구조를 가짐으로써 기존 탄소 소재들보다 분산이 잘되고 전해질과의 작용하는 비표면적이 넓다. 전극을 제작하여 Cyclic voltammetry(CV)와 galvano를 측정한 결과는 기존 탄소나노튜브보다 5배 정도의 정전용량(Capacitance)를 가졌다. 이 전극의 구조적 특성을 관찰하기 위해 SEM, TEM 등을 측정하였다.

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Enhance Potential Stability of Organic Electrolyte in EDLC by Using Co-solvent and Its electrochemical properties. (전기 이중층 커패시터 적용을 목적으로 한 공용매상 전해액과 전기화학적 특성)

  • Lee, Hyeon-Seok;Yuk, Yeong-Jae;Kim, Han-Ju;Park, Su-Gil
    • Proceedings of the Korean Institute of Surface Engineering Conference
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    • 2014.11a
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    • pp.164-164
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    • 2014
  • Characteristics of electrolyte are those; electrical stability, ion conductivity, viscosity, high temperature work, cell application. Theoretically, GBL has high oxidation voltage. Also, boiling point of GBL is $206^{\circ}C$ and flash point is over $280^{\circ}C$.

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Surface Treatment of Multi-walled Carbon Nanotubes for Increasing Electric Double-layer Capacitance (다중벽 탄소나노튜브의 표면처리에 따른 전기이중층 커패시터의 특성)

  • Kim, Ji-Il;Kim, Ick-Jun;Park, Soo-Jin
    • Journal of the Korean Chemical Society
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    • v.54 no.1
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    • pp.93-98
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    • 2010
  • In this work, the electrochemical properties of surface treated multi-walled carbon nanotubes (MWNTs) were studied. Nitrogen and oxygen functional groups of the MWNTs were introduced by urea and acidic treatment, respectively. The surface functional groups of the MWNTs were confirmed by X-ray photoelectron spectroscopy (XPS) measurements and zeta-potential method. The characteristics of $N_2$ adsorption isotherm at 77 K, specific surface area, and total pore volumes were investigated by BET eqaution, BJH method and t-plot method. Electrochemical properties of the functionalized MWNTs were accumulated by cyclic voltammetry at the scan rates of 50 $mVs^{-1}$ and 100 $mVs^{-1}$ in 1M $H_2SO_4$ as electrolytes. As a result, the functionalized MWNTs led to an increase of capacitance as compared with pristine MWNTs. It was found that the increase of capacitance for urea treated MWNTs was attributed to the increase in density of surface functional groups, resulting in improving the wettability between electrode materials and charge species.

A Study on Characteristic of Hybrid PCS for Solar Power Generation Considering on a Residential Lithium Battery ESS. (가정용 리튬배터리 ESS를 고려한 태양광 발전 하이브리드 PCS 특성에 관한 연구)

  • Hwang, Lark-Hoon;Na, Seung-kwon;Choi, Byung-Sang
    • Journal of Advanced Navigation Technology
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    • v.26 no.1
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    • pp.35-45
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    • 2022
  • In this paper, we modeled the devices used easily in PV system circuits. In addition, for full operation of the photovoltaic system, a complete operation system for the DC-DC buck-boost converter and the MPPT control system was modeled and simulated to confirm good operation. we were constructed an actual system with the same conditions in the simulation and experimented. The purpose is to confirm the stable power supply through the load leveling by presenting the PCS considering ESS of photovoltaic power generation. we will do study to apply hybrid capacitors that have high energy density to the same size compared to the EDLC to DVR. As a result, we proposed a single-phase 3 kW grid-connected solar power converter.