화학공학소재연구정보센터
학회 한국공업화학회
학술대회 2020년 가을 (10/28 ~ 10/30, 광주 김대중컨벤션센터(Kimdaejung Convention Center))
권호 24권 1호
발표분야 포스터-에너지저장·변환
제목 나노 기공성 탄소의 의사커패시턴스에의한 이온 저장 특성 거동 해석
초록 나노 구조를 갖는 활성탄소에서 산화환원 활성 전하운반체의 의사용량성 전하 저장 거동은 재료의 복잡한 구조와, 전기화학적 거동이 일반적인 커패시터와 유사하다는 점 때문에 현재까지도 분명히 밝혀져 있지 않다. 본 연구에서는 실험적, 이론적 분석을 통해 나노 기공성 활성탄소에서 리튬이온 전하운반체를 사용한 의사용량성 반응의 기원을 밝히고자 했다. 산소작용기가 의사용량성 리튬이온 저장 거동에 핵심이라는 종래의 생각과는 반대로 수 나노미터 규모의 기공이 갖는 상당한 효과를 처음으로 밝혔다. 수 나노미터 크기의 기공을 갖으면서 0.06의 낮은 O/C 비율을 보이는 탄소를 정전류 충방전법으로 분석한 결과 환원극의 전압범위(1.0 ~ 4.8 V vs. Li+/Li)에서 매우 높은 가역용량을 보였다. 또한 제1원리 계산을 통해 어떤 작용기도 갖지 않고 결함이 있는 탄소구조가 1.5 ~ 2.5 V vs. Li+/Li의 전압범위에서 리튬이온 저장을 위한 산화환원의 주체가 될 수 있음을 증명했다.
저자 문성박1, 윤영수2, 진형준1
소속 1인하대, 2고려대
키워드 nanoporous carbon; mesoporous carbon; ultramesopore; cathode; pseudocapacitor; Li ion capacitor
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