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코발트 산화물 전극의 수퍼커페시터 성질에 미치는 니켈 폼 집전체 효과
윤여일,김광만,고장면,Yoon, Yu-Il,Kim, Kwang-Man,Ko, Jang-Myoun 한국세라믹학회 2008 한국세라믹학회지 Vol.45 No.6
An electrode for supercapacitor using 3-dimensional porous nickel foam as a current collector and cobalt oxide as an active material was prepared and characterized in terms of morphology observation, crystalline property analysis, and the investigation of electrochemical property. The electrode surface showed that the cobalt oxide was homogeneously coated as the crystalline phase of $Co_3O_4$. Cyclic voltammetry for the $Co_3O_4$/nickel foam electrode exhibited higher specific capacitance values (445 F/g at 10 mV/s and 350 F/g at 200 mV/s) and excellent capacitance retention ratio (99% after $10^4$ cycles). It was proved that the nickel foam substrate played the roles in reducing the interfacial resistance with cobalt oxide and in improving the electrode density by embedding greater amount of cobalt oxide within it.
NMP로부터 제조된 Melt-blown흑연섬유의 안정화조건에 따른 미세구조와 전기화학적 특성
김찬,양갑승,고장면,박상희,박호철,김영민,Kim Chan,Yang Kap Seung,Ko Jang Myoun,Park Sang Hee,Park Ho Chul,Kim Young-Min 한국전기화학회 2001 한국전기화학회지 Vol.4 No.3
용융분사법으로 나프탈렌계 메조페이스 피치(mP)를 방사하여 산화안정화 속도를 변화시켜 흑연화 섬유의 모폴러지를 제어하였으며, 흑연화 섬유를 이용하여 Li-ion 이차전지 부극을 제조하여 충$\cdot$방전 거동 및 용량을 측정하였다. 용융분사조건에 따라 제조된 피치섬유의 직경은 $4{\mu}m$로부터 $16{\mu}m$까지 다양하였다 이중에서 직경 $10{\mu}m$인 피치섬유를 선택하여 세가지 승온속도 조건 $2^{\circ}C/min,\;5^{\circ}C/min,\;10^{\circ}/min$에서 산화안정화 후 $1000^{\circ}C$에서 탄소화하여 $2650^{\circ}C$에서 흑연화 한 결과, 섬유 단면이 산화안정화 조건 $2^{\circ}C/min$의 경우는 라디알 구조, $5^{\circ}C/min$의 것은 라디알-랜덤 구조, $10^{\circ}C/min$의 경우는 skin-core 구조를 형성하였고, 승온속도가 큰 경우일수록 이흑연화성이 컷다. 이것은 큰 승온속도에서는 탄소화$\cdot$흑연화 과정에서 섬유표면에서만 산화안정화가 일어나고, 내부에서는 피치분자가 유동성이 커 승온과정에서 고결정성의 흑연구조가 발달한 것으로 추측된다. 따라서 이흑연화성이 큰 $10^{\circ}C/min$에서 산화안정화 한 것이 충전방전 용량이 $2^{\circ}C/min$의 경우에 비해서 1.3배로 약 400mAh/g, 충방전 효율도 $96.8\%$로 가장 우수한 특성을 나타냈다. Naphthalene derived mesophase pitch WP) was spun into short fibers by using melt-blown technology. The pitch fibers oxidative stabilization were carried out heating rates of $2^{\circ}C/min,\;5^{\circ}C/min\;and\; 10^{\circ}/min$. The heating rate was a key factor to maximate the capacity of the Li-ion secondary battery through controlling the morphology of the graphitized fiber. The diameters of the melt-blown fibers prepared were in the range of $4{\mu}m\~16{\mu}m$ with functions of air jet speed, air temperature and the temperature of the nozzle. The graphitized fibers of $10{\mu}m$ diameters showed various morphological structure with heating rate of the stabilization. Radial, radial-random and skin-core cross-sectional structure of the fibers were observed at the respective heating rate of $2^{\circ}C/min\;5^{\circ}C/min\;and\;10^{\circ}C/min$. Most crystalline structure of graphite was obtained from the fiber stabilized at heating rate of $10^{\circ}C/min$ exhibiting the best anode performance with 400 mAh/g of capacitance and $96.8\%$ of charge/discharge efficiency.