• 대한안전경영과학회:학술대회논문집
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• 대한안전경영과학회 2002년도 추계학술대회
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• pp.273-277
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• 2002

In the electrode fabrication of unit cell, we found that optimal the electrochemical characteristics were obtained with at 90 wt.% of activated carbon(BP-20), 5 wt.% of conducting agent(Ppy, Super P) and 5 wt.% of P(VdF-co-HFP)/PVP mixed binder. The electrochemical characteristics of unit cell with Ppy improver were as follows : 37.6 F/g of specific capacitance, 0.98 $\Omega$ of AC-ESR, 2.92 Wh/kg and 6.05 Wh/L of energy density, and 754 W/kg and 1,562 W/L of power density. It was confirmed that internal resistance were reduced due to the increase of electrical conductivity and filling density by the introduction of conductivity agent, and content of conducting agent was suitable in the range of 4~6 wt.%. According to the impedance measurement of the electrode with conductivity agent, we found that it was possible to charge rapidly by the fast steady-state current convergence due to low equivalent series resistance(AC-ESR), fast charge transfer rate at interface between electrode and electrolyte, and low RC time constant.

• 전기화학회지
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• 제17권4호
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• pp.237-244
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• 2014

We report novel and simple structure of supercapacitors fabricated by using flexible glass fibre separators as templates. This method does not require separate electrodes, binders and high pressure/temperature to build the supercapacitor unit cells as required by the conventional technology. The supercapacitors were fabricated by drop-casting solution mixtures of carbonaceous active materials/gel electrolytes onto two sides of glass fibre separators. Two carbonaceous materials (nanoscaled activated carbons, multi-walled carbon nanotubes) were investigated as electrode materials. The electrochemical measurements reveal that the separatorbased supercapacitors using ACs successfully demonstrated significant mass specific capacitance ($22.3F\;g^{-1}$) and energy density ($9.7Wh\;kg^{-1}$), indicating this method can be useful in fabricating flexible, wearable and stretchable energy storage devices in more straightforward and cost-effective way than current technology.

• 한국재료학회지
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• 제23권11호
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• pp.643-648
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• 2013

Activated carbon (AC) was synthesized from rice husks using the chemical activation method with KOH, NaOH, a combination of (NaOH + $Na_2CO_3$), and a combination of (KOH + $K_2CO_3$) as the chemical activating reagents. The activated carbon with the highest surface area (around $2000m^2/g$) and high porosity, which allows the absorption of a large number of ions, was applied as electrode material in electric double layer capacitors (EDLCs). The AC for EDLC electrodes is required to have a high surface area and an optimal pore size distribution; these are important to attain high specific capacitance of the EDLC electrodes. The electrodes were fabricated by compounding the rice husk activated carbons with super-P and mixed with polyvinylidene difluoride (PVDF) at a weight ratio of 83:10:7. AC electrodes and nickel foams were assembled with potassium hydroxide (KOH) solution as the electrolyte. Electrochemical measurements were carried out with a three electrode cell using 6 M KOH as electrolyte and Hg/HgO as the reference electrode. The specific capacitance strongly depends on the pore structure; the highest specific capacitance was 179 F/g, obtained for the AC with the highest specific surface area. Additionally, different activation times, levels of heating, and chemical reagents were used to compare and determine the optimal parameters for obtaining high surface area of the activated carbon.

• 전기화학회지
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• 제16권2호
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• pp.91-97
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• 2013

이온성 액체 전해질염 1-ethyl-3-methylimidazolium tetrafluoroborate ($EMIBF_4$)과 용매 acrylonitrile (ACN) 및 propylene carbonate (PC)와 각각 혼합한 용액에 poly(ethylene glycol)diacrylate (PEGDA)를 45-60 wt.% 첨가하고 자외선 조사를 통해 경화시켜 고체 고분자 전해질 필름을 제조하였다. 이 고체 고분자 전해질 필름을 분리막으로 채택하고 활성탄 전극을 사용하는 수퍼커패시터를 제조하여 그 전기화학적 특성을 사이클릭 볼타메트리와 임피던스 방법으로 조사하였다. 결과적으로 PEGDA를 45 wt.% 첨가하여 제조한 고체 고분자 전해질 필름을 채택한 경우가 스캔속도 $20mVs^{-1}$에서 $46Fg^{-1}$의 가장 우수한 축전용량을 나타내는데, 이것은 PEGDA의 저함량 때문에 상대적으로 자외선 경화가 약하게 진행되어 고분자 전해질 필름의 유연성이 충분히 확보되므로 필름 내 이온전도가 가장 활발히 진행될 수 있었기 때문이다.

• 청정기술
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• 제19권4호
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• pp.410-415
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• 2013

폴리이미드(polyimide) 필름 위에 은(Ag) 나노 페이스트(paste)가 인쇄된 집전체 및 활성탄소(activated carbon)를 이용하여 제조한 페이스트와 5% potassium polyacrylate (PAAK) 겔(gel) 전해질을 이용하여 슈퍼캐패시터(supercapacitor) 반쪽전지(half cell)를 제작하였다. 집전체 및 전극은 스크린 인쇄를 이용하여 제작하였으며 인쇄된 집전체의 두께는 $7.3{\mu}m$이고 면저항은 $5{\sim}7m{\Omega}/square$이다. 전극 페이스트는 비표면적 $1,968m^2/g$인 활성탄소이고 도전재는 카본 블랙(carbon black)을 사용하였으며 바인더로는 poly (4-vinylphenol)를 7:1:3 비율로 혼합하고 2-(2-buthoxyethoxy) 에틸아세테이트(BCA)를 주 용매로 사용하여 제조하였다. 전기화학적 분석을 위해 순환-전압 전류법(cyclic voltammetry)을 이용하여 전기화학적 특성과 안정도를 평가하였으며 순환-전압전류법 측정을 위한 인가 전압의 범위는 -0.5 V~0.5 V이고 주사속도(scan rate)의 범위는 10~500 mV/s로 하였다. 제작된 슈퍼캐패시터 반쪽전지의 비축전 용량은 주사속도가 10 mV/s, 500 mV/s일 때 각각 44.04 F/g, 8.62 F/g이었다.

• 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
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• 한국전기전자재료학회 2009년도 추계학술대회 논문집
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• pp.266-266
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• 2009

For the development of hybrid supercapacitor, increasing energy density is one of the most crucial matters. Since the energy density is the function of capacitance and voltage, it is necessary to enhance energy density for increasing capacitance or voltage. For the high working voltage, it was to enforce Li ion free-doping to activated carbon. As a result, initial capacitance has increased by 11% than raw cell. But capacitance has decreased by Li ion re-solution to electrolyte for increase the number of cycle.

• 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
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• 한국전기전자재료학회 2001년도 추계학술대회 논문집
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• pp.581-584
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• 2001

For the first time, a totally solid state electric double layer capacitor has been fabricated using an alkaline polymer electrolyte and an activated carbon powder as electrode material. The polymer electrolyte serves both as separator as well as electrode binder. The capacitor has a three-layer structure; electrode-electrolyte-electrode. A cyclic voltammetry and constant current discharge have been used for the determination of the electro chemical performance of capacitors.

• 공업화학
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• 제10권6호
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• pp.814-821
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• 1999

고비표면적의 활성탄소섬유(ACF: activated carbon fiber)를 분극성 전극으로 이용한 전기이중층 캐패시터(electric double layer capacitor)의 단위 cell test를 통하여, ACF의 비표면적, 세공의 크기 및 전기전도도가 캐패시터의 비축전용량에 커다란 영향을 미치고 있음을 확인할 수 있었고, 전해질은 $H^+$ 이온을 함유한 $H_2SO_4$이 가장 좋은 축전용량을 나타내었으나, 집전체 부식 등의 문제로 인하여, 실용화에 있어서는 우수한 충방전 거동을 나타낸 KOH계 전해질이 적당한 것으로 확인되었다. 분극성 전극으로 사용되는 ACF를 탄화 또는 후활성화 등이 후처리를 통하여 비축전용량을 급격히 증가시킬수 있었고, 3만회까지의 연속 충방전 실험에서 전기이중층 캐패시터는 2차전지에서는 찾아 볼 수 없는 매우 높은 충방전 효율과 긴 사용수명을 가지는 것을 확인할 수 있었다.

• Journal of Electrochemical Science and Technology
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• 제2권2호
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• pp.63-67
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• 2011

To examine the effects of a two-cation ionic liquid as an electrolyte component of a supercapacitor, 1,4-bis(3-methylimidazolium-1-yl)butane tetrafluoroborate ($MIBBF_4$), dissolved in propylene carbonate (PC) or acetonitrile (ACN), is newly synthesized and tested here for potential use as an electrolyte of capacitor. The $MIBBF_4$ salt exhibits higher ionic conductivity in ACN than in PC. The supercapacitive properties of capacitors containing an activated carbon electrode and various electrolytes are evaluated using cyclic voltammetry and electrochemical impedance spectroscopy. The capacitor adopting the $MIBBF_4$/ACN electrolyte shows the largest specific capacitance at low scan rates, whereas the capacitor adopting the 1-ethyl-3-methylimidazolium tetrafluoroborate $(EMIBF_4)$/ACN electrolyte shows the largest specific capacitance at high scan rates.

• 공업화학
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• 제10권6호
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• pp.822-827
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• 1999

본 연구에서는 에너지 밀도가 큰 초고용량 캐패시터를 제작하기 위한 기초 연구로서 활성탄소섬유의 물성과 유기 전해질의 특성이 초고용량 캐패시터의 전기화학적 특성에 미치는 영향을 조사하였다. 유기성 전해질의 경우는 이온의 크기가 수용성 전해질 보다 훨씬 크기 때문에 탄소전극의 세공크기에 많은 영향을 받으며, 용량을 발현할 수 있는 유효세공의 크기가 커야 한다는 것을 알 수 있었다. 혼합용매를 이용한 전해액의 조성은 큰 비축전용량과 빠른 충전속도, 그리고 낮은 ESR 및 방전전류의 세기에 대한 높은 비축전용량 유지성 등의 우수한 충방전 특성을 나타내는 것을 알 수 있었고, 전해질의 높은 이온전도도가 용량발현 및 자가방전 특성에 큰기여를 하고 있으며, 전해질 이온의 크기는 충전속도에 많은 영향을 미치는 것을 알 수 있었다.