할로겐 산화환원을 이용한 새로운 전기화학 캐퍼시터

전문가 제언

○ 전기화학축전지(Electrochemical Capacitor, EC)는 전하저장기구로 이중층 축전기형과 산화환원축전기형으로 크게 나눈다. 전자의 전하 저장 기구는 전극/전해액 계면에 형성되는 전기이중층에 전하를 저장하는 디바이스로 장수명과 고출력 특성이 우수하지만 전극/전해액계면에서 이온의 물리적 흡착과 탈리를 이용하기 때문에 에너지밀도가 Li이온전지에 비하여 낮은 결점이 있다. 이를 위해서는 새로운 에너지저장 기구에 대한 연구가 필요하다.

○ 필자들은 전극의 산화환원반응이 아닌 전해액 중 이온의 산화환원반응을 이용할 때 반응종의 확산을 억제하는 EC를 구축하기위한 연구로, NaBr 수용액을 사용한 EC가 에너지밀도가 크게 증가하는 것을 보고 전해액중의 브롬화물이온의 산화환원반응이 용량발현에 관여함을 발견하였다.

○ 이 기구를 기본으로 최적의 처리를 하여, 전해액중의 산화환원반응을 이용한 EC를 구축하고, 그 결과 전해액의 산화환원종에 할로겐을 사용하여 반응종 확산을 제어하여, 기존의 용량을 능가하는 결과를 얻었다. 또 수계 EC, 비수계 EC 및 리튬이온흡장형 리튬이온축전기에 대하여도 검토하고 있다.

○ 이상의 리뷰를 종합해 볼 때 전극자신의 산화환원반응을 이용하는 경우 이중층축전지의 특징인 장수명과 고출력특성이 양립할 수 없다는 점을 개선해야 하고, 전해액중의 이온의 산화환원반응을 이용하는 경우 전하를 비축한 반응종의 확산을 억제하는 방법을 개발해야 하는 등, 앞으로도 해결해야 할 문제들이 남아 있다. 이를 위해 새로운 메커니즘 규명이 필요하고, 신재생에너지의 발전과 더불어 에너지 저장용 디바이스 구축에 대해 관심을 가지고 이 문제를 해결하기 위한 연구가 필요하다고 본다.

저자

Shigeakki Yamazaki,Masashi Ishikawa

자료유형

학술정보

원문언어

일어

기업산업분류

화학·화공

연도

2013

권(호)

2013(256)

잡지명

炭素

과학기술
표준분류

화학·화공

페이지

15~21

분석자

원*무

분석물

• 할로겐 산화환원을 이용한 새로운 전기화학 캐퍼시터.pdf [297,187 byte]

이미지변환중입니다.