| 초록 |
전 세계적으로 플라스틱 생산 및 사용량이 기하급수적으로 증가하면서 플라스틱 폐기물 처리에 관한 문제가 대두되고 있다. 특히, 일회성 사용이 대부분인 PE(폴리에틸렌)의 경우 엄청난 양이 폐기물로써 버려지기 때문에, 처리에 있어 매우 많은 문제를 야기하고 있다. 본 연구에서는 이러한 폐PE를 UP-Cycling하여 슈퍼 캐패시터의 음극 활물질로 활용하는 방법을 조사하였다. 먼저 고온 황산처리를 통하여 PE를 안정화시킨 뒤, 질소 분위기 하에서 고온 열처리 하여 PE를 성공적으로 탄소화 시킬 수 있었다. 최종적으로, 퍼니스를 이용해 탄화된 PE에 KOH 첨가 후 화학적 활성화 과정을 통하여, 미세 기공구조를 가진, 음극 활물질로 사용될 수 있는 탄소재료로 제조할 수 있었다. 흥미롭게도, 이러한 PE 기반의 음극 활물질은, 기존의 탄소재료 기반 음극 활물질보다 매우 높은 전기 전도도를 가짐을 보여주었다. 동시에 높은 전기 전도도와 더불어 넓은 표면적을 가져 잘 발달된 미세 기공구조를 유지하고 있어, EIS 및 CV 전기화학적 방법들을 통해 분석한 결과, 매우 훌륭한 배터리 성능을 가지는 것을 확인할 수 있었다. |
