본 논문은 일본의 신슈 대학교(Shinshu University)와 미국의 MIT의 물리학과 교수

인 밀드레드 드레셀하우스(Mildred S. Dresselhaus)의 공동 연구로 이루어진 것으

로, 과학저널인 ''Small'' 3월호에 발표되었다.

 

탄소 물질의 연구 역사에서 볼 때, 최근의 탄소 나노튜브의 발견으로 인하여 매우 많

은 연구가 진행되었다. 이는 탄소 나노튜브의 실제적인 응용을 위한 잠재적인 가능

성으로 인하여 과학자들은 21세기에 실리콘보다 많은 다양한 분야에 응용될 것이라

고 예상하고 있다.

 

특히, 탄소 나노튜브는 리튬 이차 전지, 전기적 이중층 커패시터(EDLC, 일반적으로 

슈퍼커패시터 또는 화학적 커패시터라고 불림), 연료전지, 수소 저장 소자, 디스플레

이 발광원과 슈퍼컴퓨터 등 다음 세대를 주도할 다양한 분야에 응용될 것이라고 과

학자들은 예상하고 있다. 

 

이러한 다양한 응용 분야중에서도 탄소 나노튜브는 중심 튜브와 이웃 튜브 사이의 

간격과 넓은 표면적을 이용하여 슈퍼커패시터(supercapacitor)에 사용되는 전극 물

질로 매우 촉망받고 있다.

 

특히 슈퍼커패시터는 기존의 평행판을 이용한 컨덴서와 유사하지만, 넓은 표면적에 

활성화된 탄소(ctivated carbons(ACs))로 인하여 작은 면적에서 매우 높은 커패시

턴스를 제공할 수 있다.

 

전하를 빨리 공급할 수 있는 능력인 전력 밀도(power density)를 결정하는 중요한 

요소는 슈퍼커패시터의 모든 요소의 저항의 합과 비례한다. 즉, 전극의 다공성 층의 

전해질의 확산 저항(diffusion resistance), 전극과 전류 콜렉터(current collector) 

사이의 접촉 저항(contact resistance)과 전극 물질 자체의 저항을 모두 포함한다.

 

더욱이, 에너지 밀도는 전극 물질의 다공체의 크기와 전해질 이온의 모양 및 기능성 

그룹을 포함한 이온 크기에 의하여 결정된다. 

 

그들은 본 논문을 통하여 다중벽을 가지는 탄소 나노튜브를 이용하여 수산화 칼륨

(KOH)으로 활성화하여 슈퍼 커패시터의 대량 생산의 가능성을 보여주었다.

 

특히 전극 물질의 작은 분율로 인하여 반응 시간을 향상시킬 수 있는 전도도를 크게 

향상시킨 것이 그들 기술의 핵심이다. 따라서 그들이 개발한 슈퍼커패시터를 이용

할 경우에 작은 전류 밀도에서도 충전 및 방전이 가능한 소자가 가능하다.

 

자세한 내용은 첨부한 논문(Small, Volume 2, Issue 3, Pages 339~345, 

Chemically Modified Multiwalled Carbon Nanotubes as an Additive for 

Supercapacitors)을 참조하기 바란다.

 

  정보출처   , Volume 2, Issue 3, Pages 339-345  

  원문언어   영어 

  출판날짜   2006년 03월 01일 

  국      가   미국 

  주제분야   전자재료(K13) 

  원본파일   http://techtrend.kisti.re.kr/down.jsp?

gubun=trend&down_url=/upload/jeongwon/Chemically Modified.pdf