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탄소나노튜브 나노복합체의 제작 및 장치

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○ 슈퍼커패시터는 메모리, 마이크로컴퓨터, 시스템기판, 시계 등에 대한 백업전원공급에 응용되고, 승압가속과 제동에너지의 복원에 전기와 연료전지 자동차에서도 사용될 수 있다. 전기화학 슈퍼커패시터의 상업용제품은 전이금속산화물시스템은 물론 높은 표면적 다공성 탄소재료에 기초를 두며 RAM소자, 전화장치 등의 예비전력으로도 광범위하게 사용된다.

○ 전도성 금속산화물, 전도성폴리머 및 탄소는 슈퍼커패시터에 대한 활성전극재료로 사용되며, 탄소다형들은 균형전기전도도, 비표면적, 화학적 안정성 및 생산원가 성능 비 때문에 집중적인 관심을 끌었다. CNT 배열의 존재에서 VN의 제자리합성은 나노-결정성입자들의 응집을 방지하고 폴리머결합제사용이 불필요하여 혼성전극에 대한 전하저장성능을 최대화로 고성능슈퍼커패시터 소자가 되게 했다.

○ 고성능 슈퍼커패시터 전극재료를 개발하기위하여 사용한 CNT/나노결정성 VN 혼합방법은 높은 전기전도도, 높은 표면적, 유연성 동공구조제어 및 기계적으로 강고한 얽힌 그물구조인 CNT 및 다단계 유사-커패시턴스 전하저장 메커니즘의 나노결정성 VN 두 가지 모두의 장점들을 가진 새로운 혼성전극재료를 가능하게 했다.

○ 전하저장 메커니즘은 다공성 혼성 슈퍼커패시터 전극에서 CNT와 VN의 구조와 성능관계를 제어하여 가변될 수 있고, SWCNT/VN 슈퍼커패시터는 최고 슈퍼커패시턴스성능을 제공할 수 있어서 CNT 혼성복합체는 생산원가, 내구성, 신뢰성, 더 작은 크기 등의 이점들을 제공할 수 있다.

○ CNT 나노 복합체의 설명, CNT 나노-복합체의 제작방법 및 CNT 나노-복합체재료를 포함한 소자들로 제작한 슈퍼커패시터는 초고성능 SWCNT/VN 슈퍼커패시터이다. 더욱 높은 표면적과 더욱 강고한 디자인으로 증대된 전하보유용량의 잠재력 때문에 차세대슈퍼커패시터를 성취되게 했다. 더욱 개선된 차세대 슈퍼커패시터의 개발과 저장된 그 높은 전력의 활용은 산업발전에 크게 기여할 전망이다.

저자: BATTELLE MEMORIAL INSTITUTE
자료유형: 특허정보