| 초록 |
현대 사회의 에너지 소비량은 급격히 증가하고 있다. 석유 연료를 사용하면서 배출되는 온난화 가스로 인한 환경 문제 또한 대두되고 있다. 이러한 흐름에서 석유 자원을 사용하는 기존의 산업 분야는 새로운 에너지 저장 시스템을 필요로 하고 있다.슈퍼 커패시터는 이러한 에너지 저장 매체의 일종으로 흔히 말하는 축전기의 원리를 이용하여 전기 에너지를 저장하는 장치이다. 이러한 슈퍼 커패시터는 높은 전력 밀도를 가지고 있는 물질로 큰 각광을 받았으나, 배터리에 비해 상대적으로 낮은 에너지 밀도를 가지는 한계점을 보였다. 본 연구에서는 이러한 단점을 보완하기 위해 기존의 카본 기반의 물질 표면에 코발트 산화물을 도핑하여 에너지 밀도를 향상 시켰다. 우선 PAN을 탄화시킨 뒤 KOH activation을 진행 시켰고, 이후 코발트 아세테이트를 카본 표면에서 열처리를 통해 산화시켰다. 3000m2/g 가 넘는 카본 물질의 표면에 속이 빈 형태의 코발트 산화물이 고르게 도핑 되었으며, 이로 인해 100F/g 이상의 용량이 향상되었다. 결과적으로 300F/g 이상의 용량을 나타내었으며, 동시에 기존의 금속 산화물 전극에서 볼 수 없었던 0.5Ω 가량의 낮은 저항과 1000W/kg의 높은 전력 밀도를 보였다. |
