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전도성고분자 슈퍼커패시터 소자 및 전극

전문가 제언: ○ 슈퍼커패시터(supercapacitor)는 전지와 일반 커패시터 상이의 갭에 대하여 교량 역할을 담당할 수 있는 에너지 저장장치로 에너지 회생제동과 가속어시스트 전원으로서 미래 순수 및 하이브리드 전기자동차(EV 및 HEV) 시장에 잠재력을 갖는 소재로 이미 1995년 일본, 러시아 및 미국 등에서 상품화되었으며 구성 소재발전에 따라 용량과 사용범위가 넓어지고 있어 세계 각국에서는 경쟁적으로 연구 개발하고 있다.

○ 향후 슈퍼커패시터는 최적화된 제어시스템 기술이 개발되면 현재 사용하고 있는 중?대형 전지를 모두 대체할 수 있기 때문에 그 파급효과는 매우 클 것으로 예상된다. 국내에서도 연구가 활발히 수행되어 최근 소용량 백업 전원용 슈퍼커패시터는 일본으로 역수출할 만큼 기술 발전하였으나 우리의 슈퍼커패시터 산업은 핵심소재나 원천기술의 개발보다는 제조기술 위주의 개발에 치중하는 면이 있어 제조 및 원천기술의 꾸준한 연구개발, 정부 지원 및 대기업을 비롯하여 많은 중소기업들의 참여와 투자로 활성화하는 방안이 강구되어야 할 것으로 기대된다.

○ 본 리뷰는 전도성고분자 기반 슈퍼커패시터에 개발에 있어 전도성고분자 소재의 특성 개선을 위한 복합체 이용과 슈퍼커패시터 소자에 사용되는 전도성고분자, 특히 polyaniline, polypyrrole 및 polythiophene 유도체에 초점을 맞춘 자료로 pseudo supercapacitor 또는 하이브리드 슈퍼커패시터 개발에 참고자료로 활용되기를 기대한다.

○ 슈퍼커패시터의 종류별 특성을 보면 Redox 커패시터는 EDLC에 비하여 축전용량이 3~4배 크지만 산화 루테늄과 산화이리듐 등 고가의 금속산화물을 전극활성물질로 사용하고 있으며, 하이브리드 커패시터의 에너지 밀도는 EDLC보다 훨씬 높지만 충전과 방전 특성이 이상적이지 않고 비선형성을 나타내 보편화되지 못하고 있는 실정으로 EDLC이 슈퍼커패시터의 주류를 이루고 있어 많은 연구가 EDLC에 집중되고 있다. 그렇지만 각각의 슈퍼커패시터는 개별 특성을 지니고 있어 어느 한 분야 소홀히 취급할 수 없는 연구개발 대상소재이다.

저자: Graeme A. Snooka, et al
자료유형: 학술정보