| 초록 |
그래핀(Graphene)은 탄소 원자들이 sp2 결함을 한 2차원 평면 구조를 한 탄소 나노 물질이다. 그래핀은 높은 전기 전도도, 넓은 비표면적 외 우수한 기계적 강도, 화학적 안정성 등 우수한 특성을 지녀 나노 복합체, 바이오센서, 배터리, 연료전지 및 슈퍼 커패시터 등과 같은 광범위한 분야에서 유망하게 사용되고 있다. 일반적으로 제조되는 그래핀은 대부분 2차 구조로서 반 데르 발스 인력으로 인해 적층되려는 경향이 있다. 이러한 그래핀의 적층은 그래핀 시트 사이의 저항을 높이고 비표면적이 줄어드는 결과를 초래하여 그래핀의 이점을 제대로 활용하지 못하게 된다. 따라서 그래핀 간의 적증을 제어 할 수 있는 3차 형상의 그래핀이 주목 받고 있다. 본 연구에서는 3차원 형상의 그래핀을 기반으로한 다양한 복합체들을 제조하여 성능이 향상된 슈퍼캐패시터와 리튬이차전지용 에너지 저장소재로 적용한 결과를 소개한다. 슈퍼캐패시터의 응용을 위해서는 에어로졸 공정을 이용하여 3차원 형상의 그래핀-철산화물 및 그래핀-탄소나노튜브-폴리아닐린 복합체를 제조하였다. 그래핀-철산화물 복합체의 경우 순수한 그래핀 분말보다 50%, 그래핀-탄소나노튜브-폴리아닐린 복합체 경우는 200% 향상된 비축전용량을 나타내는 결과를 얻었다. |
