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보고서 상세정보

슈퍼캐패시터용 친환경 전극 재료 개발
Exploitation of Supercapacitor Electrode Materials Utilizing Recyclable and Green Resources

  • 과제명

    슈퍼캐패시터용 친환경 전극 재료 개발 (1/1)

  • 주관연구기관

    한국기계연구원
    Korea Institute of Machinery and Materials

  • 연구책임자

    이승모

  • 보고서유형

    최종보고서

  • 발행국가

    대한민국

  • 언어

    한국어

  • 발행년월

    2016-01

  • 과제시작년도

    2015

  • 주관부처

    미래창조과학부
    KA

  • 사업 관리 기관

    한국기계연구원
    Korea Institute of Machinery and Materials

  • 등록번호

    TRKO201600001683

  • 과제고유번호

    1711034592

  • 키워드

    슈퍼캐패시터,전극 재료,폐기물,탄화,바이오매스Supercapacitor,Electrode Materials,Waste,Carbonization,Biomass

  • DB 구축일자

    2016-05-14

  • 초록 


    Waste recycling is an eco-friendly process to change used materials into potentially useful new products, which reduces not only ...

    Waste recycling is an eco-friendly process to change used materials into potentially useful new products, which reduces not only the consumption of fresh raw materials and the usage of energy, but also protects the environment. Through the research project entitled “Exploitation of Supercapacitor Electrode Materials Utilizing Recyclable and Green Resources” performed in Korea Institute of Machinery & Materials (KIMM) from Jan 1, 2015 to Dec 31, 2015, I have developed a potential way by which ubiquitous detritus of everyday life (e.g., coffee bean waste, carbon black, cotton fabric from disposable clothing etc) can be transformed into suitable resources usable for electrodes materials of supercapacitor. Firstly, for the carbonization of diverse wastes, I have devised a effective annealing as well as an activation method using KOH solution, Fe2O3 nanoparticles, ZnO films deposited by an atomic layer deposition, respectively. In particular, using electrode materials made from carbon black, I have realized a fabric based supercapacitor which is washable in a general washing machine. In addition, I showed that CVD-graphene can be a good electrode material for the fabrication of a optically transparent and mechanically flexible supercapacitor.
    I expect that the suggested approaches could be adopted as one of creative solutions to effectively recycle and dispose the diverse wastes for the protection of our environment.


    ㅇ 본 연구는 에너지 저장 시스템, 특히, 슈퍼캐패시터의 전극 재료로 주로 사용이 되어져 온 활성탄을 대체할 만한 새로운 재료 및 공정 방법을 모색하고자 수행되었음.
    ㅇ 1년 동안 연구가 진행되었고, 그래핀, 생활 폐기물, 바...

    ㅇ 본 연구는 에너지 저장 시스템, 특히, 슈퍼캐패시터의 전극 재료로 주로 사용이 되어져 온 활성탄을 대체할 만한 새로운 재료 및 공정 방법을 모색하고자 수행되었음.
    ㅇ 1년 동안 연구가 진행되었고, 그래핀, 생활 폐기물, 바이오 매스 등의 물질이 슈퍼캐패시터의 전극 재료로 적합한지 여부를 가늠하는 실험 및 평가가 수행되었음.
    ㅇ 생활 폐기물(예, 커피찌꺼기)을 슈퍼캐패시터용 전극재료로 변환시키는 공정기술이 확보 되었고, 관련된 슈퍼캐패시터를 제작함과 동시에 전기화학적 성질을 평가하였음.
    ㅇ 면섬유(페옷, 헌옷)를 탄화시켜서 전도성 섬유로 변환 시키는 공정기술이 개발되었고, 탄화 섬유의 전기화학적 성능을 평가하였음.
    ㅇ CVD-그래핀을 이용하여, 투명하고 유연한 슈퍼캐패시터를 제작하였고, 전기화학적성능을 평가하였음.
    ㅇ 먹(카본블랙,폐 타이어 원료)을 이용하여 슈퍼캐패시터용 전극 재료를 제작하였고, 제작된 전극재료와 면섬유를 이용하여 세탁이 가능한 슈퍼캐패시터를 제작하였음.


  • 목차(Contents) 

    1. 표지 ... 1
    2. 제출문 ... 2
    3. 최종보고서 ... 3
    4. 요약문 ... 4
    5. SUMMARY ... 6
    6. CONTENTS ... 7
    7. 목차 ... 8
    8. 제1장 연구개발과제의 개요 ... 9
    9. 1. 연구개발의 목적 ... 9
    10. 2. 연구개발의...
    1. 표지 ... 1
    2. 제출문 ... 2
    3. 최종보고서 ... 3
    4. 요약문 ... 4
    5. SUMMARY ... 6
    6. CONTENTS ... 7
    7. 목차 ... 8
    8. 제1장 연구개발과제의 개요 ... 9
    9. 1. 연구개발의 목적 ... 9
    10. 2. 연구개발의 필요성 및 범위 ... 9
    11. 제2장 국내외 기술개발 현황 ... 10
    12. 제3장 연구개발수행 내용 및 결과 ... 12
    13. 1. 그래핀 기반의 슈퍼캐패시터 구현 ... 12
    14. 2. 면 섬유 기반의 슈퍼캐패시터 전극 재료 구현 ... 15
    15. 3. 먹을 이용한 슈퍼캐패시터 전극 재료 구현 ... 17
    16. 4. 커피찌꺼기를 이용한 슈퍼캐패시터 전극 재료 구현 ... 19
    17. 제4장 목표달성도 및 관련분야에의 기여도 ... 22
    18. 1. 목표달성도 종합 ... 22
    19. 2. 관련분야에의 기여 ... 25
    20. 제5장 연구개발성과의 활용계획 ... 26
    21. 제6장 연구시설·장비 현황 ... 27
    22. 제7장 참고 문헌 ... 28
    23. 끝페이지 ... 29
  • 참고문헌

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