| 친환경적 그래핀 복합재료 제조방법으로 고출력밀도 슈퍼커패시터 조립 | ||
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  중국과학원 란저우(蘭州)화학물리연구소 카르보닐기합성선택적산화 국가중점실험실 리신헝(李鑫恒) 연구팀은 전기화학 등 기술을 결합시킨 그래핀 복합재료 제조방법을 개발함과 아울러 균질성이 양호하고 결합력이 강한 금속산화물, 폴리아닐린, 인화물(phosphide) 그래핀 복합재료를 각각 제조하였다. 동 방법은 비용이 저렴하고 친환경적이며 규모화 생산에 적합하다. 해당 성과는 "J.Mater.Chem A"에 게재되었다. 신형 탄소나노재료인 그래핀은 높은 기계적 강도, 양호한 전기전도·열전도성, 큰 비표면적, 양호한 화학적 안정성 등 장점을 보유하기에 에너지 저장, 전자장치, 센싱재료, 촉매제, 부식방지 도료 등 분야에서 매우 밝은 잠재적 응용전망을 보여준다. 현재 그래핀 응용은 주로 복합재료의 적용 경로를 통해 그 성능을 향상시키고 있다. 관련 복합재료 제조방법에는 화학환원법, 수열법(hydrothermal method), 졸겔법 및 전기화학법이 포함된다. 이번에 연구팀이 개발한 제조방법은 기존 방법의 미흡한 제어성, 그래핀 적층, 나노입자 응집, 쉬운 구조붕괴 등 문제를 효과적으로 해결하였다. 산화망간은 양호한 단분산성(Monodispersion)을 나타냈고 그래핀 편층은 뚜렷하게 적층되지 않았으며 다공성을 보유하였다. 동 방법은 그램(gramme)급 복합재료 제조가 쉽다. 연구팀은 해당 복합재료로 비대칭 수성 슈퍼커패시터(Supercapacitor)를 조립하였는데 유연하고 접을 수 있으며 접착코팅제가 필요 없고 친환경적(수성 전해질)인 등 장점을 보유한다. 해당 슈퍼커패시터의 출력 밀도는 40Wh/kg를 훨씬 웃돌며 2,000회 순환 후에도 초기용량의 80% 이상을 유지한다. 이러한 복합재료를 전기촉매 전극재료에 응용할 경우 과전압을 대폭 낮출 수 있다. 정보출처 : https://mp.weixin.qq.com/s/HnwI1vNaNU7R5FFx4bSPCw |
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