• 제목/요약/키워드: Electrochemical capacitor

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하이브리드 (활성탄소+LiCoO2) 전극의 전기화학적 특성 (Electrochemical Performance of Hybrid (Activated Carbon+LiCoO2) Electrode)

  • 김익준;전민제;양선혜;김현수;문성인;오대희
    • 한국전기전자재료학회논문지
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    • 제19권9호
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    • pp.849-854
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    • 2006
  • In this study, the hybrid electrodes, composed of the activated carbon powders and $LiCoO_{2}$ powders, were prepared as a cathode for the high-capacitance type hybrid capacitor, and the electrochemical properties of the hybrid electrodes were examined in terms of the weight composition and the milling time of $LiCoO_{2}$ powders. The specific volumetric capacities were increased with increasing of the composition of $LiCoO_{2}$ powders in the hybrid electrodes. On the other hand the coin cell capacitors, using the hybrid electrodes with $LiCoO_{2}$ poweders milled for 200 h, have exhibited the lower internal resistivities and the better capacity retention after 100 charge-discharge cycle than those of the coin cell capacitors using the hybrid electrodes with raw $LiCoO_{2}$ powders.

Rate Capability of Electric Double-Layer Capacitor (EDLC) Electrodes According to Pore Length in Spherical Porous Carbons

  • Ka, Bok-H.;Yoon, Song-Hun;Oh, Seung-M.
    • 전기화학회지
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    • 제10권4호
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    • pp.252-256
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    • 2007
  • A series of spherical porous carbons were prepared via resorcinol-formaldehyde (RF) sol-gel polymerization in the presence of cationic surfactant (CTAB, cetyltrimethylammonium bromide), wherein the carbon sphere size was controlled by varying the CTAB introduction time after a pre-determined period of addition reaction (termed as "pre-curing"). The sphere size gradually decreases with an increase in the pre-curing time within the range of 30-150 nm. The carbons possess two types of pores; one inside carbon spheres (intra-particle pores) and the other at the interstitial sites made by carbon spheres (inter-particle pores). Of the two, the surface exposed on the former was dominant to determine the electric double-layer capacitor (EDLC) performance of porous carbons. As the intra-particle pores were generated inside RF gel spheres by gasification, the pore diameter was similar for all these carbons, thereby the pore length turned out to be a decisive factor controlling the EDLC performance. The charge-discharge voltage profiles and complex capacitance analysis consistently illustrate that the smaller-sized RF carbons deliver a better rate capability, which must be the direct result of facilitated ion penetration into shorter pores.

산화흑연의 제조 및 전해질(TEABF4 & TEMABF4)에 따른 전기이중층 커패시터의 특성 (Preparation of Graphite Oxide and its Electrochemical Double Layer Capacitor's Performances using Non-Aqueous Electrolyte (TEABF4 & TEMABF4))

  • 양선혜;김익준;전민제;문성인;김현수;안계혁;이윤표;이영희
    • 공업화학
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    • 제18권3호
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    • pp.291-295
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    • 2007
  • 전기화학적으로 용량이 큰 활물질을 얻기 위한 수단으로 니들 코크스를 $NaClO_3$과 70 wt%의 $HNO_3$으로 구성된 수용액을 이용하여 산화처리를 하였다. $NaClO_3$/니들 코크스의 질량비가 7.5배인 수용액에서 산화 처리한 결과, 니들 코크스는 산화흑연 구조로 상변이가 일어나고, 또한 산소의 함유량의 증가와 함께 층간거리는 $6.9{\AA}$으로 확대되었다. 한편, 산화 니들 코크스의 전기이중층 커패시터용 분극 전극으로서의 전기화학적 특성은 acetonitrile의 용매에 각각 1.2 M의 TEABF4 (tetraethylammonium tetrafluoroborate)와 $TEABF_4$ (triethylmethylammonium tetrafluoroborate)의 전해질이 함유된 유기용액을 각각 사용하여 조사하였다. 1.2 M $TEABF_4$/acetonitrile의 전해액을 사용한 커패시터 셀은 1.2 M $TEABF_4$/acetonitrile의 전해액을 사용한 커패시터 셀에 비해 전극저항은 $0.05{\Omega}$로 낮았고, 2 전극 기준으로 0~2.5 V에서 측정한 용량 및 부피 당 용량은 32.0 F/g와 25.5 F/mL으로 높은 수치를 나타내었다. 이러한 전기화학적 거동을 천연흑연 구조에서의 층간 거리와 전해질의 양이온 크기와의 상관관계로 논의하였다.

Template 방법을 이용한 Hybrid Supercapacitor 전극용 알루미늄 분말 디스크 제조와 에칭 조건 연구 (Fabrication of Aluminum Powder Disk by a Template Method and Its Etching Condition for an Electrode of Hybrid Supercapacitor)

  • 진창수;이용성;신경희;김종휘;윤수길
    • 전기화학회지
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    • 제6권2호
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    • pp.145-152
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    • 2003
  • 전해 캐패시터와 supercapacitor의 특성을 함께 가지는 하이브리드 캐패시터의 용량은 표면이 산화물로 피복된 양극에 의해서 좌우된다 본 연구에서는 고전압 하이브리드 슈퍼캐패시터의 제조를 위해 양극의 용량 최적화를 수행하였다. $40{\mu}m$의 입자경을 갖는 알루미늄 분말과 NaCl분말을 4:1의 무게비로 혼합하여 디스크 형태의 전극을 만들고 열처리를 하였다. 열처리 후 $50^{\circ}C$의 증류수에서 NaCl을 용해시켜 열처리 온도에 따른 용량과 저항을 비교하였다. 최적의 열처리 과정을 거친 후 electropolishing 및 화학처리, 1차 및 2차 에칭을 단계별로 행하였고 각각의 단계에서 최적의 조건을 조사하였다 각각의 단계에서의 용량과 저항은 ac impedance analyzer를 사용하여 측정하였으며 전극의 표면은 SEM을 이용하여 관찰하였다. 2차 에칭 후 내전압이 300V급인 전극으로 만들기 위하여 365V로 양극산화 시켰으며, 산화된 알루미늄 디스크 전극을 사용하여 단위 셀을 제조하여 주파수에 따른 용량과 저항 특성을 기존의 300V급 알루미늄 전해 캐패시터와 비교하였다.

CBD(Chemical Bath Deposition) 법으로 제조된 전기화학식 캐패시터용 NiO 나노박편 필름 (Nickel Oxide Nano-Flake Films Synthesized by Chemical Bath Deposition for Electrochemical Capacitors)

  • 김영하;박수진
    • 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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    • 한국신재생에너지학회 2010년도 춘계학술대회 초록집
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    • pp.163.2-163.2
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    • 2010
  • In this work, nano-flake shaped nickel oxide (NiO) films were synthesized by chemical bath deposition technique for electrochemical capacitors. The deposition was carried out for 1 and 2 h at room temperature using nickel foam as the substrate and the current collector. The structure and morphology of prepared NiO film were characterized by X-ray diffraction (XRD) and scanning electron microscopy (SEM). And, electrochemical properties were characterized by cyclic voltammetry, galvanostatic charge-discharge, and AC impedence measurement. It was found that the NiO film was constructed by many interconnected NiO nano-flakes which arranged vertically to the substrate, forming a net-like structure with large pores. The open macropores may facilitate the electrolyte penetration and ion migration, resulted in the utilization of nickel oxide due to the increased surface area for electrochemical reactions. Furthermore, it was found that the deposition onto nickel foam as substrate and curent collector led to decrease of the ion transfer resistance so that its specific capacitance of a NiO film had high value than NiO nano flake powder.

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전기이중층 커패시터용 질소성 작용기를 이용한 개질 활성탄의 전기화학적 특성 (Electrochemical Characteristics of Reforming Activated Carbon with Nitrogenous Functional Group for Electric Double Layer Capacitor)

  • 양정진;최영주;김한주;육영재;박수길
    • 전기화학회지
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    • 제16권2호
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    • pp.65-69
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    • 2013
  • 전기이중층 커패시터용 활성탄의 정전 용량 향상을 위해 우레아를 이용해 활성탄 표면에 펩티드 결합을 유도하였다. 우레아 도입에 따른 활성탄은 소성과정을 거쳐 안정화되었으며, 전기화학적 특성을 순환전류 전압법을 이용하여 정전 용량을 관찰하고, 임피던스를 통해 저항 변화를 관찰하였으며, 충방전 평가를 통해 싸이클 성능을 관찰하였다. 결과적으로 질소성 작용기의 도입으로 정전 용량은 기존 탄소재에 비해 약 22.9%의 향상을 이루었으며, 저항 감소 및 우수한 싸이클 성능을 나타냄을 확인하였다.

DAAQ가 코팅된 슈퍼커패시터용 CNFs전극 활물질의 제조 및 전기 화학적 특성 (Preparation and Electrochemical Characteristics of DAAQ/CNFs Composite electrode for Supercapacitor)

  • 김홍일;최원경;박수길
    • 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
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    • 한국전기전자재료학회 2004년도 하계학술대회 논문집 Vol.5 No.2
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    • pp.1226-1229
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    • 2004
  • Supercapacitors, also known as electrochemical capacitors, are being extensively studied due to an increasing demand for energy-storage systems. These devices offer many advantages over conventional secondary batteries, which include the ability of fast charge propagation, long cycle-life and better storage efficiency. That is to say supercapacitor bridges the gap between conventional capacitors and batteries. A new type electric double layer capacitor (EDLC) also called supercapacitors. Recently, supercapacitors concerns about their high power density and energy density. So we experiment with EDLC by using carbon nanofibers (CNFs) and DAAQ(1,5-diaminoanthraquinone) electrode. The electrode for supercapacitor was prepared by synthesis of DAAQ covered CNFs. CNFs could be covered with very thin DAAQ oligomer from the results of CV, XRD, DSC, SEM images, and TEM images. Dissolved electrode active material in NMP solution has been drop-coated on carbon plate. Its electrochemical characteristics were investigated by cyclic voltammograms. And compared with different electrolyte of aqueous type. As a result, CNFs coated by DAAQ composite electrode showed relatively good electrochemical behaviors with respect to specific capacity and scan rate dependency.

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전기화학캐패시터용 MWNT 및 MWNT/DAAQ 나노 복합체의 제조 및 전기화학적 거동 (Preparation and Electrochemical Behavior of MWNT and MWNT/DAAQ Nanocomposite Materials for Electrochemical Capacitor)

  • 김홍일;박수길
    • 전기화학회지
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    • 제10권3호
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    • pp.169-174
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    • 2007
  • 화학적 중합방법을 이용하여 HWNT/DAAQ를 합성하여 전기화학적 캐패시터용 전극 소재로서 전기화학적 특성을 연구하였다. XRD pattern 결과에서 MWNT/DAAQ의 표면에 DAAQ가 oligomer 상태로 존재하는 것을 확인 하였으며, SEM image를 통해 표면을 관찰하였고, TCA를 통해 열적안정성을 확인하였다. 활성탄과 MWNT/DAAQ에 기초한 전극의 용량은 1M의 $H_2SO_4$ 전해질 상에서 97F/g의 비방전용량을 확인되었으며, 또한 HWNT/DAAQ 복합 전극은 우수한 전기화학적 거동을 보이는 것을 관찰하였다.