일반기술

수산화칼륨을 이용한 메조포어가 발달된 고축전 수퍼캐패시터 전극의 제조방법

1. 기술의 개요 목적 : 수퍼캐패시터는 화학반응을 이용하여 전기에너지를 축전하는 화학전지와는 달리 전극의 표면에 전하자체를 집적하여 축전하는 전기에너지 저장장치로, 메조페이스 핏치를 원료로 적용하여 고축전 수퍼캐패시터 전극을 제조하여 하이브리드 자동차의 동력원으로 활용하고자 하는 기술임. 구성 : 수산화칼륨 용약으로 처리되어 비표면적이 증가된 메조페이스 핏치분말을 불활성 분위기 하에서 상온으로부터 5~10℃/min의 승온속도를 승온하여 700~750℃ 일정한 시간동안 열처리하는 단계로 구성. 효과 : 본 기술에 의하여 제조되는 전극재료는 전해질의 침투가 용이한 메조포어가 대폭적으로 활성화되어 전해액과의 친화력이 크게 활성화되기 때문에 고축전 수퍼캐패시터의 전극으로 활용하기에 매우 적합하며, 고축전 수퍼캐패시터를 소형화하도록 지원하는 효과가 있음.2. 기술의 특징수퍼캐패시터는 화학반응을 동반하지 않고 전기에너지를 충전 및 방전하기 때문에 전극의 충전 및 방전횟수에 따라 열화현상이 발생하지 않는 우수한 전기에너지 장치이기는 하지만, 화학전지에 비해 축전용량이 작기 때문에 동일한 용량의 전기에너지를 축전하기 위해서는 화학전지에 비하여 대형이어야 한다는 문제점이 있었다. 이러한 수퍼캐패시터의 전극재료로서는 비표면적이 큰 활성탄소, 티타늄산화물과 같은 금속산화물이 사용되고있으나, 활성탄소 이외의 재료는 매우 고가여서 활성탄소를 사용한다. 일반적인 활성탄, 활성탄소섬유는 비표면적이 크기는 하지만 전해질이 침투하기 어려운 마이크로포어를 대량으로 포함하고 있기 때문에 축전용량이 큰 전극재료로 사용하기 위해서는 메조포어를 증가시키는 것이 매우 중요하다. 본 기술은 이러한 문제점을 극복하기 위하여 핏치분말을 불활성기체하에서 상온으로부터 일정한 시간동안 열처리 함에 의하여 전해질 침투가 용이한 메조포어를 크게 증가시켰다.