1. 수행배경

- 커패시터가 전기를 저장하는 방법에는 전기이중층을 이용하는 방법과 유사용량(pseudo capacitance를 이용하는 방법이 있음.

- 전기이중층을 이용할 경우 안정성은 뛰어나나 저장 용량인 작다는 단점을 가지며 유사용량을 이용할 경우 저장 용량은 크나 안정성이 떨어진다는 단점을 가짐.

- 두 가지 장점을 모두 가진 커패시터는 전기이중층 탄소 기반 소재에 유사용량을 확보할 수 있는 이종 원소를 도핑 함으로써 개발이 가능함.

2. 수행기간

 

3. 개발작품 설명

- 이번 과제에서는 Aniline과 2-Fluoroaniline으로 카본쉘을 형성하고 Co와 Fe를 이종원소로 이용하여 커패시터에 이용할 물질을 만들어 이용하였다.

- 커패시터를 만들어 LED의 불빛이 들어오는지 확인해봤다.

4. 활용방안

 

초고용량 커패시터는 화학반응을 이용하는 배터리와 달리 전극과 전해질 계면으로의 단순한 이온 이동이나 표면화학반응에 의한 충전현상을 이용한다. 이에 따라 급속 충 방전이 가능하고 높은 충 방전 효율 및 반영구적인 사이클 수명 특성으로 보조 배터리, 전기자동차의 배터리, 배터리 대체용 등으로 사용될 수 있는 차세대 에너지 저장장치로 각광받고 있다. 차세대 에너지 저장장치인 초고용량 커패시터는 대용량의 전기를 빠르게 저장하고 사용할 수 있고, 2차 전지보다 100배 이상의 고출력이며 반영구적으로 사용할 수 있어 휴대전화, 디지털 카메라의 플래시, 하이브리드 자동차 등 응용 분야가 매우 넓다. 초고용량 커패시터는 이산화탄소 배출이 거의 없는 친환경 청정 대체에너지인 태양광, 풍력, 수소연료전지 등에서 생산한 에너지를 저장하는 중요한 저장장치로의 역할을 한다.