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논문 기본 정보
- 자료유형
- 학위논문
- 저자정보
- 지도교수
- 이하범
- 발행연도
- 2023
- 저작권
- 부산대학교 논문은 저작권에 의해 보호받습니다.
이용수5
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근래 들어 많은 관심을 받고 있는 슈퍼커패시터는 높은 전력 밀도 및 긴 수명, 고속 충전과 같은 특성을 지니며, 최근 부각되는 에너지 문제로 인해 전력 효율성 증대 및 저장 분야에서 주목받고 있다. 이러한 슈퍼커패시터는 전극 표면상에서의 전기화학적 반응을 통해 에너지를 저장하는 동작 특성을 지니며, 이로 인해 전극 표면적이 넓어질수록 저장 가능한 에너지량이 증가하게 된다. 저장 가능한 에너지량을 증대시키기 위해 다공성 구조로 인해 넓은 표면적을 지니는 탄소질 전극이 주목받았다. 그 중에서 특별히 LIG(Laser – Induced Graphene) 형태가 제조상의 이점 및 경제성, 넓은 표면적이라는 측면에서 주로 연구되어 왔다. 다만, LIG 구조는 레이저를 기판이 되는 물질에 조사하여 상변화를 유도하는 특성상 기판에서 독립적이지 못하며 외부로 노출된 LIG 표면만이 전기화학적 활성의 대상이 된다. 따라서 탄소질로 변화한 영역의 표면적을 모두 활용하기엔 다소 난점이 있다. 이러한 문제를 개선하고자 해당 연구에서는 레이저를 PI 필름 위에 조사하여 섬유 형태의 그래핀 섬유를 추출하고 이를 슈퍼커패시터용 전극으로 활용할 것을 제시하였다. 해당 방식으로 추출된 섬유 형태의 다공성 그래핀은 기판 상에 부착된 LIG보다 더 많은 표면적을 활용할 수 있다. 실제로 섬유 형태의 그래핀 전극은 C-V 테스트를 통해 동일한 단위길이당 조사 에너지 조건 하에서 형성된 LIG 전극에 비해 보다 더 우수한 정전용량을 지님을 확인하였다. 해당 연구를 통해 기존의 LIG전극 응용 슈퍼커패시터를 보다 더 개선할 수 있을 것으로 보여진다.
목차
1. 서론 11.1 연구 배경 11.2 연구 목적 51.3 논문 구성 62. LF의 형상 및 제조 82.1 LF의 형성 원리와 과정 82.2 LF와 LIG간의 대조를 위한 조건 설정 122.3 LF의 형성 범위와 조건별 결과 133. LF의 물리적 특성 173.1 LF의 추출 시 조건 설정 173.2 LF의 기계적 형상 및 특성 193.3 LF의 물질 구조 및 특징 284. LF와 LIG이 전기화학적 성능 비교 314.1 순수한 LF와 LIG의 전기화학적 성능 비교 314.2 개질된 LF와 LIG의 전기화학적 성능 비교 374.3 기존 연구결과와의 정전용량 대조 425. LF로 제작된 슈퍼커패시터 415.1 슈퍼커패시터 제작 시의 제반사항 445.2 LF 슈퍼커패시터의 전기화학적 성능 456. 결론 51참조문헌 54영문초록 59
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