Microalgae-based activated carbons and their NiO composites for supercapacitor

Abstract

슈퍼캐패시터 전극물질은 일반적으로 탄소질이나 금속산화물로 제조된다. 본 연구에서는 미세조류로 활성탄을 제조하여 전기이중층 캐패시터의 전극물질로 적용하고, 이 활성탄과 산화니켈로 복합체를 만들어 의사캐패시터에 이용하였다. 제조된 활성탄은 표면적이 큰 다공성 물질이며 미세조류에 의해 질소를 함유하고 있다. 질소는 활성탄에서 용량을 증가시키는데 기여하고, 복합체에서는 산화니켈의 성장점을 제공한다. 제조된 두 물질은 모두 좋은 캐패시터 거동을 보였다. 특히 활성탄에 비해 NiO의 무게 비가 20배로 제조된 복합체는 1 A/g에서 624.20 F/g의 용량으로 활성탄에 비해 6배 이상 큰 용량을 가졌다. 또한 높은 전력밀도와 높은 에너지 밀도를 동시에 가졌다. 활성탄과 복합체 모두 1000번 충방전 테스트를 하였을 때 초기용량의 95% 이상을 유지하면서 좋은 안정성을 보였다.