• Current Applied Physics
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• 제18권11호
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• pp.1399-1402
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• 2018

Nanorod films of cobalt oxide ($Co_3O_4$) have been grown by a unique oblique angle deposition (OAD) technique in an e-beam evaporator for supercapacitor electrode applications. This technique offers a non-chemical route to achieve large aspect ratio nanorods. The fabricated electrodes at OAD $80^{\circ}$ exhibited a specific capacitance of 2875 F/g. The electrochemically active surface area was $1397cm^{-2}$, estimated from the non-Faradaic capacitive current region. Peak energy and power densities obtained for $Co_3O_4$ nanorods were 57.7 Wh/Kg and 9.5 kW/kg, respectively. The $Co_3O_4$ nanorod electrode showed a good endurance of 2000 charge-discharge cycles with 62% retention. The OAD approach for fabricating supercapacitor nanostructured electrodes can be exploited for the fabrication of a broad range of metal oxide materials.

• 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.

• 유기물자원화
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• 제30권2호
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• pp.5-15
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• 2022

본 연구에서는 궐련형 담배의 담뱃잎 바이오매스 폐기물을 수거하여 슈퍼커패시터용 활물질로 제조 및 응용하였다. 수거한 담뱃잎 폐기물을 질소 환경에서 다양한 온도(800/850/950℃)로 탄화하였으며, 탄소/산소 성분비(C/O ratio) 분석을 통해 850℃에서 가장 우수한 품질의 탄소 물질이 제조되었음을 확인하였다. 추가적으로 담뱃잎 기반의 탄소 물질에 폴리피롤(Polypyrrole)을 저온중합법을 통해 코팅하여 전기화학적 성능을 향상시켰다. 탄소 물질(CTL-850)과 폴리피롤을 코팅한 탄소 물질(CTL-850/PPy)을 기반으로 한 전극의 전기화학적 성능을 측정한 결과, -1.0-0.0V와 0.0-1.0V의 전위창에서 각각 100.2F g^-1@1 A g^-1과 155.3F g^-1@1 A g^-1의 우수한 비정전용량(Specific capacitance)를 나타내었다. 두 개의 전극을 활용하여 비대칭형 슈퍼커패시터 소자(Asymmetric supercapacitor device)를 제작하였으며, 제조한 비대칭형 CTL-850//CTL-850/PPy 소자는 2.0V의 구동전압 범위와 비정전용량(31.1F g^-1@1 A g^-1)을 가지고 있음을 확인하였다. 또한, 제조한 슈퍼커패시터 소자의 방전을 통해 1.8V의 Red Led를 점등할 수 있음을 확인하였다. 본 연구 결과를 통해 바이오매스를 우수한 성능의 친환경 에너지 저장매체로 활용하는 후속 연구에 대한 방향성을 제시할 수 있을 것으로 판단된다.

• 전자통신동향분석
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• 제29권5호
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• pp.186-194
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• 2014

슈퍼커패시터(Supercapacitor)는 축전용량이 대단히 큰 커패시터로 화학반응을 이용하는 배터리와 달리 전극과 전해질 계면으로의 단순한 이온 이동이나 표면화학반응에 의한 충전현상을 이용한다. 급속 방충전이 가능하고 높은 충방전 효율 및 반영구적인 사이클 수명 특성으로 보조배터리나 배터리 대체용으로 사용된다. 부하응답 특성이 느린 신재생에너지 발전시스템에 슈퍼커패시터를 사용하면 발전된 전력과 부하전력 사이의 차이를 흡수 또는 방출함으로써 전력품질을 확보하는데 기여한다.

• 한국섬유공학회:학술대회논문집
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• 한국섬유공학회 2007년도 학술발표회 논문집
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• pp.545-546
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• 2007

• 전력전자학회:학술대회논문집
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• 전력전자학회 2007년도 추계학술대회 논문집
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• pp.160-162
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• 2007

This paper presents a method to identify the equivalent circuit parameters by experiment results of supercapacitor model based on transmission line. In order to validate this method, a model of supercapacitor is verified and implemented by using the PSIM software. Experimental and simulation results are compared to verify the electric modeling of supercapacitors.

• Carbon letters
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• 제15권3호
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• pp.210-213
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• 2014

Nitrogen-doped microporous carbons were prepared using a polyvinylidene fluoride/melamine mixture. The electrochemical performance of the nitrogen-doped microporous carbons after being subjected to different carbonization conditions was investigated. The nitrogen to carbon ratio and specific surface area decreased with an increase in the carbonization temperature. However, the maximum specific capacitance of 208 F/g was obtained at a carbonization temperature of $800^{\circ}C$ because it produced the highest microporosity.

• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2014년도 제46회 동계 정기학술대회 초록집
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• pp.491.1-491.1
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• 2014

Heteroatom phosphorous-doped graphene aerogel (PGA) with high surface area is successfully synthesized via hydrothermal method for high power and energy supercapacitors, including the advantage of three dimensional internetwork and constitutive graphene skeletons. The morphology of PGA was investigated by the scanning electron microscope, transmission electron microscope. The chemical structure and circumstances were confirmed by Raman and X-ray photoelectron spectroscopy, the phosphorus is successfully incorporated with the graphene sheets. As evidenced by electrochemical measurements, cyclic voltammetry and galvanostatic charge discharge, the hierarchically PGA has an unprecedented high capacitance, which contributes to the excellent high-rate performance of this material for supercapacitor application.

• Korean Chemical Engineering Research
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• 제50권4호
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• pp.754-757
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• 2012

본 연구에서는 embossing 공정과 진공여과법에 의해서 제조된 다공성 그래핀 필름을 슈퍼캐패시터의 전극활물질로 사용하여 우수한 전기화학적 특성을 증명하였다. 그래핀 시트사이에서 Polystyrene 입자들의 삽입/제거 공정을 이용하여 기공 구조들을 제공함으로써 그래핀의 재적층(restacking)을 효과적으로 제어할 수 있었다. 상기 제조된 다공성 그래핀 필름은 넓은 표면적, 상호 연결된 기공 구조, 높은 전기전도도 및 우수한 기계적 물성을 나타내었다. 본 다공성 그래핀 필름을 슈퍼캐패시터의 전극물질로 사용하여 황산 수용액과 이온성 액체 전해질 기반의 3상 전극 시스템에서 전기화학적 특성을 살펴보았다. 다공성 그래핀 필름은 높은 비축전용량(284.5 F/g)을 나타내었으며, 이는 적층 그래핀 필름(138.9 F/g) 보다 두 배 정도 높았다. 또한, 그래핀 필름내의 이온 이동속도 향상 효과로 다공성 그래핀 필름의 충방전 속도(98.7% retention)와 충방전 수명(97.2% retention)이 크게 향상되었다.

• 분석과학
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• 제24권6호
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• pp.477-483
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• 2011

본 연구는 supercapacitor에 사용되는 전해액인 이온성 액체 EMI-$BF_4$ (1-ethyl-3-methyl imidazolium tetrafluoroborate)를 제조 한 다음 산화알루미늄과 활성탄 그리고 액체/액체 연속 추출방법을 이용하여 고순도의 이온성 액체를 얻기 위한 정제방법을 연구하였다. 산화알루미늄과 활성탄을 이용한 정제는 고순도 이온성 액체를 얻기에는 부적합 하였고 액체/액체 연속 추출을 통한 정제과정에서 용매제의 변화에 따른 전기적 용량을 비교한 결과 이온성 액체 대비 증류수 비율을 높게 할수록 불순물제거율이 높으며 또한 supercapacitor의 전기적 성능이 좋게 나왔다. 그리고 추출용매는 1,2-dichloroethane을 이용할 경우 methylene chloride으로 추출할 때 보다 고순도의 이온성 액체를 얻었으며 또한 전기적 용량이 높게 나왔다.