• 공업화학
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• 제24권2호
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• pp.201-207
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• 2013

본 연구에서는 전기이중층 커패시터의 전극 활물질로 사용되는 페놀계 활성탄소의 비 정전용량의 증가를 위하여 붕산을 이용하여 표면처리를 수행하였다. 또한, 붕산 처리가 전기화학 특성에 미치는 영향에 대하여 고찰하였다. 활성탄소의 붕산 처리는 활성탄소의 표면에 전기화학적 특성 향상에 도움이 되는 퀴논형 관능기(O=C)의 비율을 효과적으로 증가시켰으며, 비표면적과 총 기공 부피 및 미세공 부피를 증가시켰다. 최적의 조건으로 붕산 처리된 활성탄소는 미처리활성탄소에 비해 비 정전용량이 약 20% 증가하였다. 이러한 결과로부터 활성탄소의 붕산 처리는 활성탄소의 비 정전용량을 효과적으로 증가시킬 수 있다고 사료된다.

• 전기화학회지
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• 제14권1호
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• pp.38-43
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• 2011

상온 이온성액체에 PC (Propylene carbonate)를 첨가하여 이온성액체(EMI-BF4)가 갖고있는 점도를 감소하고자 하였으며 EDLC에 적용하여 전기화학적 거동을 고찰하였다. 이온성액체는 충분한 이온을 가지고 있기 때문에 이온이 없는 PC를 첨가 하여도 용량구현에는 문제가 되지 않는다. 점도가 낮아짐에 따라 전해액 저항이 감소하였다. 또한 EDLC 적용시 대전류 방전용량을 확인한 결과 이온성액체에서는 $80\;mA/cm^2$의 전류밀도에서 73.1%의 용량을 유지하였지만 PC의 함량이 40 vol%인 경우 최고 81.9%까지 증가되었다.

• 한국전기전자재료학회논문지
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• 제27권7호
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• pp.417-427
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• 2014

Renewable energy sources such as solar, wind and hydro provides utilizing renewable power and reduce the using fossil fuels. On the other hand, it is too critical to apply power system due to the intermittent nature of renewable energy sources, the continuous fluctuations of the power load, and the storage with high energy density. Energy storage system, including pumped-hydroelectric energy storage, compressed-air energy storage, superconducting magnetic energy storage, and electrochemical devices like batteries, supercapacitors and others have shown that solve some of the challenges. In this paper, we review the current state of applications of energy storage systems, and atomic layer deposition technology, graphene materials on the energy storage systems and processes.

• 한국표면공학회:학술대회논문집
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• 한국표면공학회 2014년도 추계학술대회 논문집
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• pp.165-166
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• 2014

The electric double-layer capacitors (EDLCs) are consisted of electrodes, electrolyte and separator. Among of them, electrode materials are generally used carbon materials. In this study, we experimented for the purpose of fabrication of carbon spheres from various carbohydrates as electrode material. Carbon spheres were prepared by hydrothermal synthesis process. Carbon spheres' morphology had been examined using scanning electron microscopy (SEM) and specific surface area had been examined using BET analysis. To confirm the possibilities of carbon spheres as EDLC's electrode materials, we conducted electrochemical tests such as cyclic voltammetry (CV), impedance and cycle ability.

• Carbon letters
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• 제15권1호
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• pp.71-76
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• 2014

Activated carbon nanofibers (ACNF) were prepared from polyacrylonitrile (PAN)-based nanofibers using $CO_2$ activation methods with varying activation process times. The surface and structural characteristics of the ACNF were observed by scanning electron microscopy and X-ray diffraction, respectively. $N_2$ adsorption isotherm characteristics at 77 K were confirmed by Brunauer-Emmett-Teller and Dubinin-Radushkevich equations. As experimental results, many holes or cavernous structures were found on the fiber surfaces after the $CO_2$ activation as confirmed by scanning electron microscopy analysis. Specific surface areas and pore volumes of the prepared ACNFs were enhanced within a range of 10 to 30 min of activation times. Performance of the porous PAN-based nanofibers as an electrode for electrical double layer capacitors was evaluated in terms of the activation conditions.

• Bulletin of the Korean Chemical Society
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• 제31권12호
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• pp.3730-3734
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• 2010

A simple, inexpensive and less time consuming electrochemical methods were carried out to prepare ordered mesoporous cobalt films. Ordered mesoporous cobalt films were successfully synthesized by templated electrodepostion of hexagonal $H_1$-e Co ion. The electrodeposited mesopores films were characterized by scanning electron microscopy (SEM), transmission electron microscopy (TEM), low angle X-ray diffraction (XRD) and voltammetric methods. The applicability of thin films as high - performance super capacitors electrode materials is demonstrated electrochemically using cyclic voltammetry (CV) technique.

• 한국전기전자재료학회논문지
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• 제18권12호
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• pp.1133-1138
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• 2005

In this study, we have prepared, as the pluse power source, a commercially supplied Li-ion battery with a capacity of 700 mAh and AC resistivity of 60 md at 1 kHz and nonaqeous asymmetric hybrid capacitor composed of an activated carbon cathode and MCMB anode, and have examined the electrochemical characteristics of hybrid capacitor and the pulse performances of parallel connected hybrid capacitor/Li-ion battery source. The nonaqueous asymmetric hybrid capacitors constituted with each stack number of pairs composed of the cathode, the porous separator and the anode electrode were housed in Al-laminated film cell. The 10 stacked hybrid capacitor, which was charged and discharged at a constant current at 0.25 $mA/cm^2$ between 3 and 4.3 V, has exhibited the capacitance of 108F and the lowest equivalent series resistance was 32 $m{\Omega}$ at 1 kHz. On the other hand, the enhanced run time of Li-ion battery assisted by the hybrid capacitor was obtained with increasing of current density and pulse width in Pulse mode. The best improvement, $84\;\%$ for hybrid capacitor/Li-ion battery was obtained in the condition of a 7C-rate pulse (100 msec)/0.5C-rate standby/$10\;\%$ duty cycle.

• 한국표면공학회지
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• 제49권2호
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• pp.191-195
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• 2016

Among the lithium metal oxides for hybrid-capacity, $Li_4Ti_5O_{12}(LTO)$ is an emerging electrode material as zero-stain material in volume change during the with the charging and discharging processes. However, LTO has a limitation of low ionic and electronic conductivity. To enhance the ionic and electronic properties of $Li_4Ti_5O_{12}(LTO)$, we synthesized the spherical LTO/CNT composite by sol-gel process for hybrid capacitors. CNT interconnection networks between CNT-LTO particles enhanced electronic conductivity and electrochemical charging/discharging properties. All of the LTO samples was observed to show the spinel structure and spherical morphology with the diameter of $5{\sim}10{\mu}m$. Especially, spherical LTO/CNT composite of the CNT-3 wt% showed the enhanced capacity from 110 mAh/g to 140 mAh/g at 10 C.

• 유기물자원화
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• 제31권1호
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• pp.57-68
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• 2023

본 연구에서는 커피 폐기물 기반의 질소가 포함된 다공성 탄소 섬유 형태로 제조하여 고에너지 EDLC용 탄소 소재로 활용하고자 하였다. 커피 폐기물은 분쇄과정을 거쳐 폴리비닐피롤리돈과 용매인 다이메틸폼아마이드에 혼합한 후 전기방사를 통해 커피 폐기물 기반의 섬유 형태(Bare-CWNF)의 물질로 만들었으며, 질소 분위기의 900℃에서 탄화를 진행하여 커피 폐기물 기반의 질소가 포함된 다공성 섬유 형태(Carbonized-CWNF)의 물질을 제조하였다. Carbonized-CWNF는 Bare-CWNF와 같이 섬유 형태를 유지하였으며 질소 함량 역시 유지되는 것을 확인하였다. 커피 폐기물의 탄화 탄소(Carbonized-CW)및 폴리아크릴로나이트릴 기반의 탄소섬유(Carbonized-PNF)를 Carbonized-CWNF와 -1.0-0.0V의 전압 범위에서 전기화학적 성능을 비교한 결과, Carbonized-CWNF가 가장 높은 비정전용량(123.8F g^-1 @ 1A g^-1)을 확보할 수 있었다. 이를 통해 커피 폐기물 기반의 질소가 함유된 다공성 탄소 섬유가 고에너지 EDLC(Electric double layer capacitor)용 전극으로 우수한 성능을 나타내는 것을 확인하였다. 최종적으로, 환경 오염의 원인이 되는 식물성 바이오매스 중 커피 폐기물을 활용하여 친환경성을 확보하였고, 식물성 바이오매스와 같은 폐기물을 슈퍼커패시터와 같은 고성능 에너지 저장 매체로의 탈바꿈 할 수 있는 가능성을 제시하였다.

• 전기화학회지
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• 제5권3호
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• pp.117-124
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• 2002

PAN(polyacrylonitrile)을 DMF(dimethylformamide) 용매에 용해하여 정전방사법에 의해 평균 직경 400 nm의 나노섬유 웹을 제조하였다. 제조된 나노섬유 웹은 산화 안정화, 활성화 공정을 거쳐 활성화 탄소 나노섬유를 제조하여, 전기화학적 특성과 비축전 용량을 측73하였다. 활성화 탄소 나노섬유의 비표면적은 $1230m^2/g-800m^2/g$으로 일반 활성탄소 섬유의 거동과는 다르게 활성화 온도가 증가할수록 감소하는 경향을 나타냈으며, 활성화 에너지 값은 29.2kJ/mol로 활성화 온도에 크게 영향을 받지 않고, 급격한 반응이 일어남을 알 수 있었다. 비축전 용량은 활성화 온도가 $700^{\circ}C,\;750^{\circ}C,\;800^{\circ}C$의 경우 27 F/g, 25 F/g, 22 F/g으로 활성화 온도가 증가할수록 비표면적에 비례하여 낮아지는 경향을 나타냈다.