유연성 초고용량 축전기용 고성능-전극: MnO2/환원-그래핀-산화물 복합체 최신 동향

전문가 제언

초고용량 축전기는 대체에너지 저장장비로서 종래의 축전기에 비해, 가벼운 무게, 취급 용이성, 우수한 신뢰성과 넓은 범위의 작동온도 등의 장점을 지녀서, 랩톱, 두루마리 디스플레이, 휴대전화 등의 분야에서 매우 유망하다.

한편, 다양한 전극물질 중에서 MnO2는, 높은 이론적 축전용량, 저가, 풍부한 양 및 환경친화성 때문에, 초고용량-축전기용 전극 재료로서, 집중적으로 고찰되어왔다.

그러나 이의 빈약한 전도도를 극복하기 위하여 MnO2/그래핀, MnO2/TiO2, MnO2/Ni(OH)2 및 Zn2SnO4/MnO2 등의 복합체가 연구되어 어느 정도 증대된 전기화학적 성능을 보였으나, 보다 나은 초고용량-축전기용 고성능 MnO2-기저 복합체를 합리적으로 설계하고 제조하는 것이 필요하다.

한편, 플라스틱 발견 이후 꿈의 신소재라 불리는 그래핀(graphene)은 강철의 200배 이상인 강도, 다이아몬드의 2배 이상인 열전도성, 구리보다 100배 이상인 전기전도성 및 단결정 실리콘의 100배 이상인 전자이동속도, 98% 이상의 광 투과성, 2630 m2/g의 매우 높은 표면적 등 놀라운 특성을 지닌다.

이 문헌에서는, MnO2/환원된 그래핀 산화물(RGO) 복합체를 제조하는 손쉬운 방법과 함께, 유연성 고체-상태 초고용량 축전기를 위한 고성능 전극에 대한 실험결과를 보고하고 있다.

즉, MnO2/RGO 복합체는 손쉬운 전기화학적 방법으로 탄소섬유 상에서 성공적으로 제조되었으며 초고용량 축전기용 전극으로서의 전기화학적 성능을 향상시켰다.

MnO2/RGO 복합체 전극에 근거하여 제작된 고체-상태 장비는 2 mV/s에서의 영역 축전용량 14 F/cm2 및 우수한 안정성을 지닌 좋은 전기화학적 성능을 지녔다.

결론적으로, 이러한 결과들은 MnO2/RGO 복합체가 유연성 고체-상태 초고용량 축전기를 위해 잠재성이 큰 전극으로서의 기대를 충족시켜 주었다.

저자

Kai-Hang Ye, Zhao-Qing Liu, Chang-Wei Xu, Nan Li, Yi-Bo Chen, Yu-Zhi Su

자료유형

연구단신

원문언어

영어

기업산업분류

화학·화공

연도

2013

권(호)

30

잡지명

Inorganic Chemistry Communications

과학기술
표준분류

화학·화공

페이지

1~4

분석자

성*웅

분석물

• 유연성 초고용량 축전기용 고성능-전극-MnO2 환원-그래핀-산화물 복합체 최신 동향.pdf [269,517 byte]

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