• 제목/요약/키워드: Electric double-layer capacitor

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산성 전해질 기반의 전기 이중층 커패시터용 흑연 집전체의 전기화학적 안정성 평가 (Evaluation of Electrochemical Stability of Graphite Current Collector for Electric Double Layer Capacitor Based on Acid Electrolyte)

  • 박시진;안건형
    • 한국재료학회지
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    • 제31권5호
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    • pp.272-277
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    • 2021
  • Owing to its low cost, easy fabrication process, and good ionic properties, aqueous supercapacitors are under strong consideration as next-generation energy storage devices. However, the limitation of the current collector is its poor electrochemical stability, leading to low energy storage performance. Therefore, a reasonable design of the current collector and the acidic electrolyte is a necessary, as well as interfacial engineering to enhance the electrochemical performance. In the present study, graphite foil, with excellent electrochemical stability and good electrical properties, is suggested as a current collector of aqueous supercapacitors. This strategy results in excellent electrochemical performance, including a high specific capacitance of 215 F g-1 at a current density of 0.1 A g-1, a superior high-rate performance (104 F g-1 at a current density of 20.0 A g-1), and a remarkable cycling stability of 98 % at a current density of 10.0 A g-1 after 9,000 cycles. The superior energy storage performance is mainly ascribed to the improved ionic diffusion ability during cycling.

PEDOT:PSS/Single Wall Carbon Nanotube Composite Nanoparticles as an Additive for Electric-double Layer Capacitor

  • Park, Jong Hyeok;Lee, Sang Young;Kim, Jong Hun;Ahn, Sunho
    • Journal of Electrochemical Science and Technology
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    • 제3권3호
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    • pp.143-148
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    • 2012
  • The unique effects of highly conductive conducting polymer/SWNT (single walled carbon nanotube) composite nanoparticles in electric double layer capacitors are studied for the enhancement of the adhesive properties, specific capacitance and power characteristics of the electrode. Because the conducting polymer/SWNT composite material, which is believed to act as a polymer binder, an active material for charge storage and a conducting agent, is well distributed on the activated carbon, greatly enhanced adhesion properties, cell capacitance and power characteristics were obtained.

슈퍼캐패시터를 이용한 자동차 전압 안정화 모듈 (Vehicle Voltage Stabilizing Module Using Supercapacitors)

  • 박석희;정규원
    • 한국생산제조학회지
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    • 제24권1호
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    • pp.124-129
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    • 2015
  • The performance of a passenger vehicle has been greatly improved recently owing to the intensive use of electronic controllers. Many components of a vehicle, including the engine, are controlled by electronic systems installed in the vehicle. Therefore, the electrical power required for such electronics has increased significantly. However, the electrical power generated by the vehicle's alternator, operated by the engine, is limited, and when the vehicle is started, a large instantaneous current is required. The voltage of the vehicle electrical system fluctuates to a very low level, then, it is gradually recovered. This case is very severe and can even cause damage to electronic systems. In this study, a voltage-stabilizing module comprising electric double layer supercapacitors, which could alleviate the voltage variation, was developed and tested.

화학적 활성법으로 제조된 EDLC용 고다공성 탄소전극의 전기화학 특성 (Electrochemical Characteristics of Highly Porous Carbon Prepared by Chemical Activation Method for EDLC)

  • 어수미;김한주;오승모;박수길
    • 대한전기학회:학술대회논문집
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    • 대한전기학회 2005년도 제36회 하계학술대회 논문집 C
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    • pp.2010-2012
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    • 2005
  • Activated carbon was activated with chemical treatment to attain high surface area with porous structure. We have been considered activated carbon is the ideal material for high voltage electric double layer capacitor due to their high specific surface area, good conductivity and chemical stability. In this study we found that increase in electrochemical capacitance due to activated carbon. Also chemically activated carbon and water treatment have resulted larger capacitance and also exhibits better electrochemical behavior, and is about 15% more than in untreated state. The structural change in activated carbon through chemical treatment activation was investigated by using SEM and XRD. In this study, the dependence of the activation behavior with KOH in the micro structure of host materials will be discussed. Furthermore, the relation to the electric double layer capacitance, especially the specific capacitance per unit area, is also discussed.

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하이브리드 커패시터를 적용한 순간전압강하 보상장치에 관한 연구 (A Study on the dynamic voltage restorer using hybrid capacitor)

  • 서안식;맹주철;윤중락
    • 전력전자학회:학술대회논문집
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    • 전력전자학회 2013년도 추계학술대회 논문집
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    • pp.75-76
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    • 2013
  • 최근 산업 및 경제의 급속한 발전으로 컴퓨터를 비롯한 전기 및 전자 장비, 통신기기, 반도체 장비 등 전기적 외란에 민감한 부하 설비의 사용이 급증하면서 전력 품질에 대한 관심이 고조되고 있다. 그 이유는 정밀 부하 장비들이 전압의 순간적 변동에 대하여 민감하여 이 문제로 인하여 파생되는 경제적 피해가 매우 크기 때문에 지속적인 관리가 필요하다. 이러한 문제 중에서 가장 빈번하게 발생하는 순간 전압 강하를 보상하기 위한 장치로 전기 이중 층 커패시터 (EDLC: Electric Double Layer Capacitor)를 에너지 저장장치로 사용한 순간전압강하 보상장치 (DVR: Dynamic Voltage Restorer) 시스템이 개발 되어 적용되고 있다. 본 논문에서는 현재 순간전압강하 보상장치에 사용되는 DVR 시스템에서 주로 사용되는 에너지 저장장치인 EDLC 보다 동일 사이즈 대비 에너지 밀도가 높은 하이브리드 커패시터를 적용하는 연구를 하고자 한다.

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EDLC의 특성을 고려한 동적전압보상시스템의 개발 (Development of Dynamic Voltage Restorer System Considering Characteristics of EDLC)

  • 이상철;서일동
    • 전기학회논문지P
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    • 제59권3호
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    • pp.288-292
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    • 2010
  • Recently, in energy storage system, the EDLC is paid attention as a new environmentally friendly energy storage element. This capacitor has higher energy density than the electrolytic capacitor. Also, this capacitor has a lot of advantage such as no maintenance, longer life cycle and faster charge-discharge time than the battery system. But the EDLC must have a each charge-discharge controller to effectively control, an energy design method circuit to use effectively energy, and several compensation techniques to control a optimal operating. In this respect, this study suggests major parameters to effectively represent the characteristics of EDLC, the measurement methods of those parameters have been investigated with experiments, and the interpretation about the buck/boost DC/DC converter for the operation of EDLC.

Polyaniline Composite 전극을 사용한 전기 이중층 캐패시터의 전기화학적 특성 (Electrochemical Properties of Electric Double Layer Capacitor with PolyanilineComposite)

  • 강광우;김종욱;구할본
    • 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
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    • 한국전기전자재료학회 1999년도 추계학술대회 논문집
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    • pp.370-373
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    • 1999
  • The purpose of this study is to research and develop PAn composite electrode for EDLC. EDLC cell of PAn composite electrode with 1M LiClO$_4$/PC brings out good capacitor performance below 4.0V. The radius of semicircle of PAn composite electrode adding 15wt% SP270 was absolutely small. The total resistance of EDLC cell mainly depended on internal resistance of the electrode. The discharge capacitance of PAn composite with 15wt% SP270 in 1st and 200th cycles was 42 and 42 F/g at current density of 1mA/cm$^2$. The capacitance of PAn composite with 15wt%. SP270 capacitor was larger than that of PAn capacitor without SP270. The coulombic efficiency of EDLC at discharge process of 1 and 200 cycles were 94 and 100% respectively. PAn composite EDLC with 15wt% SP270 content showed good capacitance and stability with cycling.

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수퍼 커패시터의 고장진단을 위한 파라미터의 측정기법과 순시전압강하 보상장치에의 응용사례 (Parameter Measurement Method for Super Capacitor Failure Diagnosis and Application of Voltage Sag Compensation System Using Super Capacitor)

  • 손진근
    • 한국ITS학회 논문지
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    • 제8권6호
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    • pp.173-179
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    • 2009
  • 본 논문에서는 순시전압강하 보상장치 등의 전력변환시스템에 사용되는 수퍼 커패시터(또는 전기이중층콘덴서; EDLC)의 고장진단을 위한 파라미터의 측정기법에 관한 연구를 수행하였다. 직류 에너지의 저장을 위한 기존의 장치에는 납축전지 또는 전해 커패시터를 사용하여 왔으나 환경문제 및 에너지밀도의 측면에서 불리하여 최근에는 수퍼 커패시터의 사용이 주목을 받고 있다. 따라서 본 논문에서는 이러한 수퍼 커패시터의 내부 특성 및 고장 마모 등을 분석하기 위한 커패시터의 등가직렬저항(ESR) 및 정전용량을 측정하는 기법을 제시하여 고장진단의 주요한 데이터에 활용이 가능토록 하였으며, 또한 수퍼 커패시터를 적용한 순간전압강하에 대한 응용 실험을 수행하여 그 결과를 함께 제시하였다.

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유기용매전해질에 따른 전기이중층캐패시터의 전기화학적 특성 (Electrochemical Characteristics of EDLCs with Selectivity Factors for the Organic Electrolyte)

  • 이선영;주재백;손태원;조병원;조원일
    • 전기화학회지
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    • 제8권1호
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    • pp.1-5
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    • 2005
  • 높은 비표면적을 갖는 carbon과 유기용매 전해질 사이의 계면에서 생기는 전기이중층용량을 기본으로 작동하는 전기이중층 캐패시터는 IC memories, microcomputer 등으로 폭 넓게 사용되며 maintenance-free의 영구적인 back-up용 전원으로 넓게 사용되고 있다 EDLC에 사용되는 전해질은 이온 전도도가 높아야 하고 사용되는 온도 범위가 넓어야 한다. 그리고 고전압을 인가했을 때 전해질이 전기화학적으로 안정해야 한다. 본 실험에서는 고전압에서 안정적인 액상 유기계 전해질을 사용하여 전기이중층캐패시터의 전기화학적 특성을 확인하였다. Paste rolling법으로 제조된 탄소전극과 $1M-LiPF_6$ in PC-GBL-DEC (volume ratio 1:1:2)의 유기용매전해질을 사용한 전기이중층캐패시터가 64F/g의 우수한 비축전용량을 발현하였다

수소이온전도성 고분자 겔전해질을 적용한 활성탄소계 전기이중층 캐패시터의 전기화학적 특성 (Electrochemical Properties of Activated Carbon Capacitor Adopting a Proton-conducting Hydrogel Polymer Electrolyte)

  • 모하메드 라티파두;김광만;김용주;고장면
    • Elastomers and Composites
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    • 제47권4호
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    • pp.292-296
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    • 2012
  • 폴리비닐알콜, 규소텅스텐산, 인산 및 수용액으로 구성된 $80{\mu}m$의 두께의 고분자겔 전해질 필름을 제조하여 활성탄소계 전기이중층 케페시터를 제조하였다. 제조한 고분자겔 전해질 필름은 상온에서 $10^{-2}S\;cm^{-1}$의 높은 이온전도도를 나타내었으며, 본 전해질 필름을 적용한 활성탄소계 전기이중층 케패시터는 100 mV/s에서 $58F\;g^{-1}$의 높은 캐패시턴스 특성과 우수한 수명특성을 나타내었다.