슈퍼캐패시터 전극용 PEDOT계 복합체

전문가 제언

○ 슈퍼커패시터는 전력밀도가 10⁴W/kg 수준으로 2차전지에 비해 매우 높고 충전 및 방전 속도가 매우 빠르다. 그러나 에너지 밀도 면에서는 30 Wh/g 수준으로 Li 전지의 그것 (50 Wh/g 이상)에는 미치지 못하고 있다. 따라서 슈퍼커패시터 성능 향상을 위한 새로운 활성물질의 탐색은 중요한 연구과제의 하나라 할 수 있다.

 

○ 고성능 슈퍼커패시터의 성능 향상 요구에 부응하여 슈퍼커패시터용 활성물질에 대한 연구가 최근에 활발히 이루어지고 있다. 그 결과 가공성 및 안정성이 상대적으로 우수한 poly (3, 4-ethylenedioxythiophene) (PEDOT)와 비정전용량이 우수한 금속산화물 및/혹은 도전성이 우수한 나노탄소동소체의 나노복합체의 3-D 구조체가 주목을 받고 있다.

 

○ 그러나 아직은 정전용량 면에서 만족할만한 결과를 얻지 못하고 있으며 높은 정전용량을 얻기 위해서는 다량의 나노충진제를 필요로 하기 때문에 에너지밀도 면에서도 리튬전지에 미치지 못하고 있다. 가까운 장래에 PEDOT/환원된 산화그래핀/MnO2와 같은 3성분계 3-D 구조 나노복합체엥 의한 유연한 전극의 실용화가 이루어질 것으로 기대된다.

 

○ 미국은 대학 및 연구소를 중심으로 기초 연구가 진행 중이고 기업에서는 Linear Technology 등을 중심으로 관련 제품을 판매하고 있다. 슈퍼커패시터 분야에서의 일본의 기술력은 타의 추종을 불허하며, 특히 자동차의 가속, 시동용 전원으로서의 많은 연구가 도호쿠대학, 도요다자동차, NGK 등에서 수행되고 있다.

 

○ 성균관대 이호용 교수팀, UNIST 장지현 교수 팀, KAIST 김상욱 교수팀 등에서 탄소계 나노소재를 이용한 활성물질 연구를 활발히 진행하고 있다. 최근에 기초과학연구원의 나노구조물리연구단에서 3D 구조의 탄소나노튜브/그래핀 복합체를 활성물질로 하여 리튬이온전지와 유사한 에너지밀도를 가지는 슈퍼커패시터를 개발했다고 발표했다. 기업체로는 네스캡, 삼화콘덴스, 퓨리켐, 비나텍 등에서 슈퍼커패시터의 생산 및 활성물질관련 연구개발을 진행하고 있다. 자세한 국내외 개발 동향은 “전자통신동향분석 제29권 제5호 2014년 10월” 참조바람.

저자

Zhiheng Zhao, Georgia F Richardson, Qingshi Meng, Shenmin Zhu, Hsu-Chiang Kuan and Jun Ma

자료유형

니즈학술정보

원문언어

영어

기업산업분류

화학·화공

연도

2016

권(호)

27()

잡지명

Nanotechnology

과학기술
표준분류

화학·화공

페이지

04200101~04200119

분석자

박*규

분석물

• 슈퍼캐패시터 전극용 PEDOT계 복합체.pdf [496,537 byte]

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