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전기 이중층 커패시터용 활성탄소의 평가방법과 주의사항

전문가 제언: ○ 전기 이중층 커패시터(EDLC)는 유전체를 사용하는 커패시터와는 달리 고체와 액체의 다른 2층이 접한 계면에 정(＋)과 부(-)의 전하가 매우 짧은 거리를 두고 분포되어 커패시터를 형성하는데 이 계면에 분포된 층을 전기 이중층이라 부르며 이를 이용한 커패시터를 전기 이중층 커패시터로 분류한다.

○ 전기 이중층 커패시터의 고체로 표면적이 보다 큰 소재를 사용하면 전기 이중층이 많이 형성되어 보다 큰 용량을 얻을 수 있으므로 표면적이 1,000m/g 이상 되는 활성탄분말이나 활성탄섬유 등을 사용하여 종래 커패시터의 용량 영역을 훨씬 초과하는 F(패럿) 단위의 커패시터를 얻을 수 있다. 알루미늄 전해 커패시터 등과 비교하여 정전용량은 1천~1만배 이상 크고 충방전 회수나 충방전 회로도 제한이 없어 반복적으로 장기간 사용이 가능함에 따라 직류회로의 메모리 백업이나 태양전지, LED를 이용한 교통 표지의 축전지 등으로 이용이 확산되고 있으며 특히 사후관리나 교환을 필요로 하지 않는 환경에 우수한 제품으로 주목받고 있다.

○ EDLC는 아직은 주로 소형(1F미만)제품이 주류를 이루고 있는데 특히 소형제품의 경우 일본 업체가 세계시장의 80% 이상을 독점하고 있으며 국내에서도 코칩(주), 네스캡, 에스와이하이텍, 뉴인텍 등에서 소형제품을 상용화하여 판매하고 있으나 일부 제품은 아직도 수입에 의존하고 있는 실정이다.

○ 산자부가 주관하는 차세대전지 성장동력사업단에서 하이브리드 전기차량에 적용될 수 있는 3V급 초고용량 커패시터를 산학 연계로 개발하고 있어 그 결과가 기대된다. 본고는 커패시터 활성탄소전극재료의 성능 측정법과 측정에 요하는 주의사항을 간단히 설명한 것으로 커패시터의 특성을 나타내는 에너지 밀도와 출력밀도 평가는 전극 특성보다는 3극식이 아닌 2극식 셀을 사용하여 커패시터로서의 특성을 측정 평가하는 것이 바람직하다고 설명하고 있다. 관련분야에서 이용할 수 있는 좋은 자료로 생각된다.

저자: Soshi Shiraishi
자료유형: 학술정보