이온성 액체 전해질의 전기2중층 커패시터(An EDLC using Ionic Liquids)

전문가 제언

□ 이온성 액체는 비휘발성으로 불에 타지 않고 95% 이상 회수가 가능하여 대기오염이 없기 때문에 청정용매로 관심을 끌고 있다. 특히 폭발위험성이 없어 연료전지나 태양전지 및 이차전지 등의 전해액으로 활용되고 있다. 이온성 액체는 응용할 수 있는 분야가 많을 뿐만 아니라 특히 이차전지 등의 전해액으로 이용될 경우 배터리 용량도 크게 늘어날 수 있어 휴대용 정보기기 개발에도 유용하게 활용될 수 있다.

□ 이온성 액체는 보통 100℃ 이하에서 액체 상태가 되는 염이나 염의 혼합물로 기존부터 사용되던 VOC에 대한 규제가 점점 강화되고 있는 상황에서 유기용매의 대체 용매로 차세대의 친환경 용매로 연구되고 있다. 이온성 액체의 고유극성을 비롯하여 여러 가지 특성을 가지고 있어서 화학반응에 다양하게 이용되어 산업적으로 광범위하게 이용될 수 있다. 특성으로는 강유전성, 불휘발성, 비인화성, 고열안정성, 넓은 온도범위에서 액체 상태 그리고 용해가 잘 되는 것 등을 꼽을 수 있다.

□ 전기2중층은 전극과 이온 사이에 전자의 이동을 동반하지 않는 비 패러디(Faraday) 반응에 의해 형성된다. 전기이중층의 형성에 동반하는 전극계면에 생기는 용량을 전기이중층용량(electric double layer capacitance)이라 하며, 이것을 이용한 커패시터(capacitor)가 EDLC이다. EDLC는 전지에 비해 1회 충전당 충전용량은 적지만 순간 충전방전 특성이 우수하고 10만회 충전방전에도 열화가 적고 충전방전 시 충전방전 과전압이 없어 안정적이다. 또 구조재료가 탄소이므로 친환경 전기화학적 에너지 저장장치의 특성을 지니고 있다.

□ 이 글은 DEME(N,N-Diethyl-N-methyl-N-(2-methoxyethyl) ammonium)계 이온성 액체를 전해질로 사용하여 고온과 저온에서 EDLC의 특성을 향상시키는 데 대한 설명을 하고 있다. DEME계 이온성 액체를 전해질 염으로 사용한 EDLC는 기존의 EDLC에 비해 저온에서도 대단히 우수한 충전방전 특성을 나타낸다. 향후 이러한 저온에서의 충전방전 특성을 자동차에 활용하면 자동차용 전원의 소형화에 크게 이바지할 수 있을 것으로 사료된다.

저자

Takaya Sato

자료유형

원문언어

일어

기업산업분류

기초과학

연도

2004

권(호)

24(11)

잡지명

기능재료(D323)

과학기술
표준분류

기초과학

페이지

43~49

분석자

오*섭

분석물

• 이온성 액체 전해질의 전기2중층 커패시터.pdf [175,730 byte]

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