화학공학소재연구정보센터
학회 한국공업화학회
학술대회 2016년 봄 (05/02 ~ 05/04, 여수 엑스포 컨벤션)
권호 20권 1호
발표분야 에너지저장변환_포스터
제목 High Performance Pseudocapacitors based on Multicomponent Transition Metal Oxides by Local Distortion of Oxygen Octahedra
초록 다양한 금속 산화물은 슈도커패시터의 재료로서 연구되어 왔으나, 주된 흐름은 나노 구조의 금속산화물에 탄소 소재의 도전재를 합성하는 것에 국한되었다. 이번 연구에서는 다중성분 (니켈, 망간, 코발트)으로 이루어진 금속 산화물을 합성하여 향상된 전기화학적 특성을 확인하였다. XANES 분석을 바탕으로 다른 산화수를 갖는 화학종의 존재를 확인하였고, 니켈의 넓은 산화수 변화가 용량을 결정하는 주된 요인임을 밝혔다. 밀도함수이론을 이용하여 계산한 결과, 코발트와 망간이 다른 산화수를 가질 경우, 주위에 존재하는 니켈 팔면체가 국부적으로 뒤틀리는데, 이러한 뒤틀림은 니켈의 산화 환원에 역할을 하는 eg 레벨의 축퇴를 제거하여 니켈이 산화 될 때 필요한 에너지를 감소시킨다. 이번 연구는 슈도 커패시턴스의 향상이 국부적인 산소팔면체의 뒤틀림과 같은 구조적 성질과 연관되어있다는 것을 밝혀낸 것에 그 의의가 있다.
저자 이현정, 이지훈, 최장욱
소속 한국과학기술원 (KAIST)
키워드 Pseudo-capacitors; Solid-solutions; Jahn-Teller effect; Octahedron distortion; Density functional theory
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