폴리피롤을 기초로 겔 상태 전해질을 이용한 슈퍼 커패시터에 관한 연구A study on polypyrrole-based redox electrochemical supercapacitors with gel type electrolytes

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슈퍼 커패시터는 전기자동차와 전자기기의 급속한 발전과 함께, 특히 강한 파워를 요구하는 전기자동차에 적용시킴으로써 매우 중요한 연구로 여겨지고 있다. 특히 전도성 고분자를 이용한 산화, 환원 커패시터에 많은 연구가 지속되고 있는데 이유인즉 매우 큰 전하밀도(high charge density)와 적게 비는 비용 때문이다. 지난 수 십년 동안 전도성 고분자(electronically conducting polymers)는 배터리의 양극재료, 디스플레이, 각종 전기장치, 각종 수많은 산업의 재료물질로도 주목을 많이 받았다. 최근에는 높은 동력 에너지 저장 장치인 전기화학적 커패시터의 전극 활 물질로써 전도성 고분자의 적용이 제시되고 있다. 전기 화학적인 중합에 의해 제조된 전도성 고분자는 높은 전기전도도를 가지지만 배터리나 슈퍼 커패시터의 적용에서와 같이 대량 생산이 요구될 때에는 전기 화학적인 중합보다 화학적 중합이 선호된다. 화학적인 중합에 의해서 폴리피롤을 얻고 특히 고분자 안정화제인 dodecylbenzene sulfonic acid sodium salt (DBSNA)와 산화제인 ammonium persulfate(APS)양을 변화를 주면서 중합한 결과 폴리피놀 입자의 크기를 조절할 수 있고 구 모양의 작은 입자도 얻을 수 있다. 또한 겔형 고분자 전해질이 2차 전지, 연료전지(Fuel Cells), 태양전지(Solar Cells), and 화학감지기(Chemical Sensor) 등에 사용되는 등 많은 관심을 받고 있다. 액체 전해질에 비해 이온 전도도가 낮고 기계적 물성이 낮으며, 전극과 전해질의 계면 접촉이 나쁘다는 문제가 있지만 전해질의 누액을 막을 수 있고 얇은 필름모양을 만들 수 있는 가공적인 면에서 탁월하기 때문에 많은 사람들이 연구하고 있다. 그래서 본 연구에서는 화학적인 중합에 의해서 제조된 폴리피롤, 도전제인 super-p 과 결착제인 kynar2801을 혼합하여 slurry 상태로 만들고 복합전극을 제조하였고 또한 겔형 고체 고분자 전해질을 사용하였다. 복합전극에 들어가는 폴리피롤과 super-p의 조성에 따라 전기 화학적인 특징, 전지특성을 연구하고, 또한 복합전극 제조 과정에서 여러 요인에 의해서 나타나는 pore geometry를 분석하고 전기화학적으로 어떤 영향을 미치는가를 살펴본다.
Advisors
정인재Chung, In-Jae
Description
한국과학기술원 : 생명화학공학과,
Publisher
한국과학기술원
Issue Date
2002
Identifier
177077/325007 / 020003815
Language
kor
Description

학위논문(석사) - 한국과학기술원 : 생명화학공학과, 2002.8, [ ix, 67 p. ]

Keywords

겔폴리머 전해질; 폴리피롤; 슈퍼커패시터; 기공분포; pore geometry; gel polymer electrolyte; polypyrrole; supercapacitor

URI
http://hdl.handle.net/10203/29762
Link
http://library.kaist.ac.kr/search/detail/view.do?bibCtrlNo=177077&flag=dissertation
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CBE-Theses_Master(석사논문)
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