전기화학 커패시터용 전극재료와 세라믹 기술의 개발

전문가 제언

○ 전기화학커패시터(electrochemical capacitor)는 전해콘덴서와 이차전지의 중간적인 특성을 갖는 에너지저장 장치로써 급속 충방전이 가능하다. 또한 높은 효율, 반영구적인 수명특성으로 이차전지와 병용 및 대체 가능하여 여러 용도가 제안되고 있다. 고비표면적을 이용하는 전기이중층 커패시터(EDLC: Electrical Double-Layer Capacitor)가 각종 전자기기의 메모리 백업용으로, 최근에는 하이브리드 커패시터도 등이 상품화되었다.

 

○ 전기이중층 커패시터는 물리적 흡착현상에 의해 전기에너지를 저장하기 때문에 충방전에 의한 수명단축 문제가 없어, 유지보수, 고속충전, 고출력 등으로 주목받고 있다. 그러나 에너지 저장용량이 리튬이온전지에 비해 너무 낮다는 단점이 있다. 에너지밀도가 높고 동시에 급속 충방전이 가능한 하이브리드 슈퍼커패시터가 개발되었다.

 

○ 전기이중층 커패시터가 가장 전형적인 제품이며, 활성탄을 전극재료로 사용한다. 구조는 일반전지와 비슷하다. 활성탄이 소재인 양극과 음극, 분리막과 전해액으로 구성된다. 그리고 하이브리드 커패시터에서 중요한 제품이 리튬이온 커패시터(LIC: Lithium Ion Capacitor)로 다양한 에너지 분야에 적용을 위한 연구가 활발하다. 이 제품은 소형기기 뿐만 아니라 중대형 운송장치나 에너지 저장시스템에도 사용이 가능하다.

 

○ 이 문헌에서는 산화물 세라믹인 티탄산리륨(Li4Ti5O12)을 음극에 사용한 새로운 형태의 하이브리드 커패시터에 개발에 관한 것이다. 또한 커패시터에 산화물계 고체전해질을 이용하는 전고체 디바이스 연구에 디한 내용을 설명하고 있다.

 

○ 커패시터는 한국에너지연구원 등의 연구소와 포항공대 등의 대학에서 연구를 수행하고 있다. 또한 탄소소재를 생산하고 있으며, 삼화전기, 네스갭, 비나텍 등 10여개 이상 업체가 생산에 참여하고 있다. 향후 산업체의 안정적인 성장을 위해서 지속적인 기술개발과 생산품의 고성능화를 위한 자체 노력과 중소기업에 대한 정부지원이 계속되어야 할 것이다.

저자

Toshimasa SUZUKI, Daigo ITO, Katsuei ISHIDA

자료유형

니즈학술정보

원문언어

일어

기업산업분류

재료

연도

2015

권(호)

50(8)

잡지명

セラミックス

과학기술
표준분류

재료

페이지

647~651

분석자

김*환

분석물

• 전기화학 커패시터용 전극재료와 세라믹 기술의 개발.pdf [521,282 byte]

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