| 초록 |
전기전도성을 가진 탄소에어로젤은 단위부피 당 높은 비표면적을 가져 전기이중층 커패시터의 전극으로 사용될 수 있는 이상적인 물질로 알려져 있다. 탄소에어로젤은 솔-젤 반응을 통해 유기젤을 합성한 후 초임계건조와 열분해를 거쳐 제조된다. 염기 촉매를 사용하여 Resorcinol과 formaldehyde를 반응시켜 탄소에어로젤의 전조물인 유기젤을 제조하는 방법이 널리 알려져 있지만 이 경우 유기젤의 형성과 용매로 사용된 물을 초임계건조가 가능한 알콜등으로 치환하기 위해 각각 수일에서 수주가 소모되는 등 제조조건의 제약이 많다. 또한 장시간의 제조공정을 거치는 동안 젤 구조의 수축이 심해져 열분해 후 고비표면적의 탄소에어로젤을 얻기 힘들다는 것도 잘 알려진 문제점이다. 본 연구에서는 상기한 바와 같은 제조공정상의 문제점을 개선하기 위해 유기젤의 제조 시 초임계건조에 적합한 알코올류를 용매로 사용할 수 있으며, 페놀류나 Resorcinol보다 반응성이 우수하다고 알려진 Phloroglucinol을 출발 물질로 사용하여 제조 조건에 따라 수시간에서 수일내에 젤화 및 숙성을 거쳐 초임계건조가 가능한 솔-젤 제법을 개발하였다. 그 결과 솔-젤 변수의 변화에 따른 유기젤과 탄소에어로젤의 물성 변화를 유도하여 1000 m2/g 이상의 높은 비표면적을 가진 탄소에어로젤 물질을 제조할 수 있었으며, 이러한 고비표면적의 탄소에어로젤은 최고 250 F/g의 높은 축전상수를 가짐으로써, 전기이중층 커패시터의 전극 물질로서 가능성을 보이고 있다. |
