Journal of the Korean Society of Manufacturing Technology Engineers
/
v.25
no.4
/
pp.307-311
/
2016
Several types of supercapacitors have been developed for energy storage systems. Among them, the hybrid type has advantages such as a large capacitance per weight compared with the electric double-layer capacitator type. In this study, constant current charging and discharging tests were conducted for recently developed hybrid-type supercapacitors. Based on the experimental results, the capacitance and equivalent series resistance were obtained. The capacitance was larger than the designed capacitance at a low current but became small at a high current. In addition, the capacitance depended on the cell voltage. These results can be used to design an energy storage system.
Jang, Jong H.;Yoon, Song-Hun;Ka, Bok H.;Oh, Seung M.
Journal of the Korean Electrochemical Society
/
v.6
no.4
/
pp.255-260
/
2003
The complex capacitance analysis was performed in order to examine the potential-dependent EDLC characteristics of porous carbon electrodes. The imaginary capacitance profiles $(C_{im}\;vs.\;log\lf)$ were theoretically derived for a cylindrical pore and further extended to multiple pore systems. Two important electrochemical parameters in EDLC can be estimated from the peak-shaped imaginary capacitance plots: total capacitance from the peak area and $\alpha_0$ from the peak position. Using this method, the variation of capacitance and ion conductivity in pores can be traced as a function of electric potential. The electrochemical impedance spectroscopy was recorded on the mesoporous carbon electrode as a function of electric potential and analyzed by complex capacitance method. The capacitance values obtained from the peak area showed a maximum at 0.3V (vs. SCE), which was in accordance with cyclic voltammetry result. The ionic conductivity in pores calculated from the peak position showed a maximum at 0.2 V (vs. SCE), then decreased with an increase in potential. This behavior seems due to the enhanced electrostatic interaction between ion and surface charge that becomes enriched at more positive potentials.
An, Mi-Sun;Kim, Han-Joo;Son, Won-Keun;Takahashi, Hideaki;Park, Soo-Gil
Proceedings of the KIEE Conference
/
2005.07c
/
pp.2022-2024
/
2005
Electrical double-layer capacitor (EDLC) is an electrochemical energy storage device in which electric charges only accumulated by a pure electrostatic attraction force are stored on the electrolyte-electrode interface in a form of double layer and separated by the electrolyte. The composite was prepared by mixing nanosize $TiO_2$ and activated carbon through a means of ultrasonic vibration in ethanol solution for 30 min in various mass ratios of $AC:TiO_2$ to form activated carbone-semiconducting oxide composites. Either 1.0 M $LiClO_4/EC-DEC$ or $Et_4NBF_4$/EC-DEC was used as the electrolyte. It was found that with modification of $TiO_2$, the specific capacitance of activated carbon measured at $1mA/cm^2$ was increased from 40 to 50 F/g. This method is unique in comparison the conventional method because it uses semiconducting TiO2 other than electrochemically active materials such as $RuO_2$. The increase in specific capacitance could be attributed to the decrease in electric polarization, caused by the introduction of $RuO_2$.
Mesoporous activated carbon (AC) was prepared from aged petroleum coke through chemical activation. The AC has a specific surface area of 1733 $m^2/g$ and a mean pore diameter of 2.37 nm. The volume fraction of 2 to 4nm pores is 56.74%. At a current density of 10 mA/$cm^2$, a specific capacitance of 240 F/g is achieved representing the use factor of the surface area of 69.2%. And the electrical double layer capacitor (EDLC) based on the AC shows an excellent power performance. This result suggests that the presence of high fraction of mesopores can effectively increase the adsorption efficiency of the specific surface area of the AC and enhance the power performance of EDLC based on the efficient surface area of the AC.
In this work, we prepared activated multi-walled carbon nanotubes/polyacrylonitrile (A-MWCNTs/C) composites by film casting and activation method. Electrochemical properties of the composites were investigated in terms of serving as MWCNTs-based electrode materials for electric double layer capacitors (EDLCs). As a result, the A-MWCNTs/C composites had much higher BET specific surface area, and pore volume, and lower volume ratio of micropores than those of pristine MWCNTs/PAN ones. Furthermore, some functional groups were added on the surface of the A-MWCNTs/C composites. The specific capacitance of the A-MWCNTs/C composites was more than 4.5 times that of the pristine ones at 0.1 V discharging voltage owing to the changes of the structure and surface characteristics of the MWCNTs by activation process.
In this work, the activated carbons (ACs) with high porosity were synthesized from pitch by KOH chemical activation. The structure and surface properties of ACs were characterized by means of elemental analysis, X-ray diffraction (XRD), and X-ray photoelectron spectroscopy(XPS). And, the influence of the KOH-to-pitch ratio on the porosity of the ACs was investigated using the nitrogen adsorption isotherms at 77 K and a scanning electron microscopy (SEM). As a result, pitch could be successfully converted into ACs with well-developed micro and mesopores. The specific surface areas and pore volumes were increased with an increase of the KOH-to-pitch ratio. Furthermore, it was found that the addition of KOH led to the transformation of the micropores to the meso- and macropores. In the application to electric double layer capacitors (EDLC), the pitch-based ACs showed a higher capacitance per weight and per volume, and an excellent electrochemical stability in the high voltage region.
Kim, Ick-Jun;Yang, Sunhye;Jeon, Min-Je;Moon, Seong-In;Kim, Hyun-Soo
Applied Chemistry for Engineering
/
v.19
no.4
/
pp.407-412
/
2008
As an activation procedure, in this study, the oxidation treatment of needle cokes with a dilute nitric acid and sodium chlorate $(NaClO_3)$, combined with heat treatment, was attempted. The structures of acid-treated and pyrolyzed coke were examined with XRD, FESEM, elemental analyzer, BET, and Raman spectroscopy. The behavior of double layer capacitance was investigated with the analysis of charge and discharge. The structure of needle coke treated with acid was revealed to a single phase of (001) diffraction peak after 24 h. On the other hand, thecoke oxidized by heat treatment was reduced to a graphite structure of (002) at $300^{\circ}C$. The distorted graphene layer structure, derived from the process of oxidation and reduction of the inter-layer, makes the pores by the electric field activation at the first charge, and generates the double layer capacitance from the second charge. The cell using pyrolyzed coke with 24 h acid treatment and $300^{\circ}C$ heat treatment exhibited the maximum capacitance per weight and volume of 33 F/g and 30 F/mL at the two-electrode system in the potential range of 0~2.5 V.
Chun, Sang-Eun;Yoo, Seung Joon;Boettcher, Shannon W.
Journal of Electrochemical Science and Technology
/
v.9
no.1
/
pp.20-27
/
2018
We describe a redox-enhanced electric double-layer capacitor (EDLC) that turns the electrolyte in a conventional EDLC into an integral, active component for charge storage-charge is stored both through faradaic reactions with soluble redox-active molecules in the electrolyte, and through the double-layer capacitance in a porous carbon electrode. The mixed-redox electrolyte, composed of vanadium and iodides, was employed to achieve high power density. The electrochemical reaction in a supercapacitor with vanadium and iodide was studied to estimate the charge capacity and energy density of the redox supercapacitor. A redox supercapacitor with a mixed electrolyte composed of 0.75 M NaI and 0.5 M $VOSO_4$ was fabricated and studied. When charged to a potential of 1 V, faradaic charging processes were observed, in addition to the capacitive processes that increased the energy storage capabilities of the supercapacitor. The redox supercapacitor achieved a specific capacity of 13.44 mAh/g and an energy density of 3.81 Wh/kg in a simple Swagelok cell. A control EDLC with 1 M $H_2SO_4$ yielded 7.43 mAh/g and 2.85 Wh/kg. However, the relatively fast self-discharge in the redox-EDLC may be due to the shuttling of the redox couple between the polarized carbon electrodes.
In this study, a needle coke was oxidized in a mixture of dilute nitric acid and sodium chlorate ($NaClO_3$) solutions and followed by heat treatment. The samples were analyzed with using XRD, FESEM, elemental analyzer, BET, and Raman spectroscopy. Double layer capacitance was measured with the charge and discharge measurements. The consisting layers of the needle coke were expanded to single phase showing only (001) diffraction peak by the acid treatment for 24 hours. The oxidized coke returned to a graphite structure appearing (002) peak after heat treatment above $200^{\circ}C$. The structure returned could be more easily accessible to the ions by the first charge, and improve the double layer capacitance at the second charge. The two-electorde cell from acid treated coke and $300^{\circ}C$ heat treatment exhibited the maximum capacitances of 32.1 F/g and 29.5 F/ml at the potential of $0{\sim}2.5\;V$.
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.
본 웹사이트에 게시된 이메일 주소가 전자우편 수집 프로그램이나
그 밖의 기술적 장치를 이용하여 무단으로 수집되는 것을 거부하며,
이를 위반시 정보통신망법에 의해 형사 처벌됨을 유념하시기 바랍니다.
[게시일 2004년 10월 1일]
이용약관
제 1 장 총칙
제 1 조 (목적)
이 이용약관은 KoreaScience 홈페이지(이하 “당 사이트”)에서 제공하는 인터넷 서비스(이하 '서비스')의 가입조건 및 이용에 관한 제반 사항과 기타 필요한 사항을 구체적으로 규정함을 목적으로 합니다.
제 2 조 (용어의 정의)
① "이용자"라 함은 당 사이트에 접속하여 이 약관에 따라 당 사이트가 제공하는 서비스를 받는 회원 및 비회원을
말합니다.
② "회원"이라 함은 서비스를 이용하기 위하여 당 사이트에 개인정보를 제공하여 아이디(ID)와 비밀번호를 부여
받은 자를 말합니다.
③ "회원 아이디(ID)"라 함은 회원의 식별 및 서비스 이용을 위하여 자신이 선정한 문자 및 숫자의 조합을
말합니다.
④ "비밀번호(패스워드)"라 함은 회원이 자신의 비밀보호를 위하여 선정한 문자 및 숫자의 조합을 말합니다.
제 3 조 (이용약관의 효력 및 변경)
① 이 약관은 당 사이트에 게시하거나 기타의 방법으로 회원에게 공지함으로써 효력이 발생합니다.
② 당 사이트는 이 약관을 개정할 경우에 적용일자 및 개정사유를 명시하여 현행 약관과 함께 당 사이트의
초기화면에 그 적용일자 7일 이전부터 적용일자 전일까지 공지합니다. 다만, 회원에게 불리하게 약관내용을
변경하는 경우에는 최소한 30일 이상의 사전 유예기간을 두고 공지합니다. 이 경우 당 사이트는 개정 전
내용과 개정 후 내용을 명확하게 비교하여 이용자가 알기 쉽도록 표시합니다.
제 4 조(약관 외 준칙)
① 이 약관은 당 사이트가 제공하는 서비스에 관한 이용안내와 함께 적용됩니다.
② 이 약관에 명시되지 아니한 사항은 관계법령의 규정이 적용됩니다.
제 2 장 이용계약의 체결
제 5 조 (이용계약의 성립 등)
① 이용계약은 이용고객이 당 사이트가 정한 약관에 「동의합니다」를 선택하고, 당 사이트가 정한
온라인신청양식을 작성하여 서비스 이용을 신청한 후, 당 사이트가 이를 승낙함으로써 성립합니다.
② 제1항의 승낙은 당 사이트가 제공하는 과학기술정보검색, 맞춤정보, 서지정보 등 다른 서비스의 이용승낙을
포함합니다.
제 6 조 (회원가입)
서비스를 이용하고자 하는 고객은 당 사이트에서 정한 회원가입양식에 개인정보를 기재하여 가입을 하여야 합니다.
제 7 조 (개인정보의 보호 및 사용)
당 사이트는 관계법령이 정하는 바에 따라 회원 등록정보를 포함한 회원의 개인정보를 보호하기 위해 노력합니다. 회원 개인정보의 보호 및 사용에 대해서는 관련법령 및 당 사이트의 개인정보 보호정책이 적용됩니다.
제 8 조 (이용 신청의 승낙과 제한)
① 당 사이트는 제6조의 규정에 의한 이용신청고객에 대하여 서비스 이용을 승낙합니다.
② 당 사이트는 아래사항에 해당하는 경우에 대해서 승낙하지 아니 합니다.
- 이용계약 신청서의 내용을 허위로 기재한 경우
- 기타 규정한 제반사항을 위반하며 신청하는 경우
제 9 조 (회원 ID 부여 및 변경 등)
① 당 사이트는 이용고객에 대하여 약관에 정하는 바에 따라 자신이 선정한 회원 ID를 부여합니다.
② 회원 ID는 원칙적으로 변경이 불가하며 부득이한 사유로 인하여 변경 하고자 하는 경우에는 해당 ID를
해지하고 재가입해야 합니다.
③ 기타 회원 개인정보 관리 및 변경 등에 관한 사항은 서비스별 안내에 정하는 바에 의합니다.
제 3 장 계약 당사자의 의무
제 10 조 (KISTI의 의무)
① 당 사이트는 이용고객이 희망한 서비스 제공 개시일에 특별한 사정이 없는 한 서비스를 이용할 수 있도록
하여야 합니다.
② 당 사이트는 개인정보 보호를 위해 보안시스템을 구축하며 개인정보 보호정책을 공시하고 준수합니다.
③ 당 사이트는 회원으로부터 제기되는 의견이나 불만이 정당하다고 객관적으로 인정될 경우에는 적절한 절차를
거쳐 즉시 처리하여야 합니다. 다만, 즉시 처리가 곤란한 경우는 회원에게 그 사유와 처리일정을 통보하여야
합니다.
제 11 조 (회원의 의무)
① 이용자는 회원가입 신청 또는 회원정보 변경 시 실명으로 모든 사항을 사실에 근거하여 작성하여야 하며,
허위 또는 타인의 정보를 등록할 경우 일체의 권리를 주장할 수 없습니다.
② 당 사이트가 관계법령 및 개인정보 보호정책에 의거하여 그 책임을 지는 경우를 제외하고 회원에게 부여된
ID의 비밀번호 관리소홀, 부정사용에 의하여 발생하는 모든 결과에 대한 책임은 회원에게 있습니다.
③ 회원은 당 사이트 및 제 3자의 지적 재산권을 침해해서는 안 됩니다.
제 4 장 서비스의 이용
제 12 조 (서비스 이용 시간)
① 서비스 이용은 당 사이트의 업무상 또는 기술상 특별한 지장이 없는 한 연중무휴, 1일 24시간 운영을
원칙으로 합니다. 단, 당 사이트는 시스템 정기점검, 증설 및 교체를 위해 당 사이트가 정한 날이나 시간에
서비스를 일시 중단할 수 있으며, 예정되어 있는 작업으로 인한 서비스 일시중단은 당 사이트 홈페이지를
통해 사전에 공지합니다.
② 당 사이트는 서비스를 특정범위로 분할하여 각 범위별로 이용가능시간을 별도로 지정할 수 있습니다. 다만
이 경우 그 내용을 공지합니다.
제 13 조 (홈페이지 저작권)
① NDSL에서 제공하는 모든 저작물의 저작권은 원저작자에게 있으며, KISTI는 복제/배포/전송권을 확보하고
있습니다.
② NDSL에서 제공하는 콘텐츠를 상업적 및 기타 영리목적으로 복제/배포/전송할 경우 사전에 KISTI의 허락을
받아야 합니다.
③ NDSL에서 제공하는 콘텐츠를 보도, 비평, 교육, 연구 등을 위하여 정당한 범위 안에서 공정한 관행에
합치되게 인용할 수 있습니다.
④ NDSL에서 제공하는 콘텐츠를 무단 복제, 전송, 배포 기타 저작권법에 위반되는 방법으로 이용할 경우
저작권법 제136조에 따라 5년 이하의 징역 또는 5천만 원 이하의 벌금에 처해질 수 있습니다.
제 14 조 (유료서비스)
① 당 사이트 및 협력기관이 정한 유료서비스(원문복사 등)는 별도로 정해진 바에 따르며, 변경사항은 시행 전에
당 사이트 홈페이지를 통하여 회원에게 공지합니다.
② 유료서비스를 이용하려는 회원은 정해진 요금체계에 따라 요금을 납부해야 합니다.
제 5 장 계약 해지 및 이용 제한
제 15 조 (계약 해지)
회원이 이용계약을 해지하고자 하는 때에는 [가입해지] 메뉴를 이용해 직접 해지해야 합니다.
제 16 조 (서비스 이용제한)
① 당 사이트는 회원이 서비스 이용내용에 있어서 본 약관 제 11조 내용을 위반하거나, 다음 각 호에 해당하는
경우 서비스 이용을 제한할 수 있습니다.
- 2년 이상 서비스를 이용한 적이 없는 경우
- 기타 정상적인 서비스 운영에 방해가 될 경우
② 상기 이용제한 규정에 따라 서비스를 이용하는 회원에게 서비스 이용에 대하여 별도 공지 없이 서비스 이용의
일시정지, 이용계약 해지 할 수 있습니다.
제 17 조 (전자우편주소 수집 금지)
회원은 전자우편주소 추출기 등을 이용하여 전자우편주소를 수집 또는 제3자에게 제공할 수 없습니다.
제 6 장 손해배상 및 기타사항
제 18 조 (손해배상)
당 사이트는 무료로 제공되는 서비스와 관련하여 회원에게 어떠한 손해가 발생하더라도 당 사이트가 고의 또는 과실로 인한 손해발생을 제외하고는 이에 대하여 책임을 부담하지 아니합니다.
제 19 조 (관할 법원)
서비스 이용으로 발생한 분쟁에 대해 소송이 제기되는 경우 민사 소송법상의 관할 법원에 제기합니다.
[부 칙]
1. (시행일) 이 약관은 2016년 9월 5일부터 적용되며, 종전 약관은 본 약관으로 대체되며, 개정된 약관의 적용일 이전 가입자도 개정된 약관의 적용을 받습니다.