일반총설 | 화학적 박리그래핀 나노복합체의 에너지소자 응용 516 고분자 과학과 기술 Polymer Science and Technology a b 그림 2. a 금속산화물을 그래핀을 이용하여 감싸는 방법을 나타내는 모식도, b Bare Co3O4, Co3O4/그래핀 복합체, 그래핀 encapsulated Co3O4의 사이클 특성에 대한 용량비교. 핀의 탁월한 특성 중 하나는 유연하기 때문에 음극의 변형 을 최소화 시켜주며 Li 이온의 삽입/추출의 과정에서 나 노입자들의 부피팽창을 최소화 시킬 수 있다. 가장 괄목할 만한 점은 그래핀을 이용하면 긴 시간동안 충방전 사이클 이 반복되면서 Li 이온의 삽입/추출 과정 중 전기화학반 응으로 인해 변형될 수 있는 금속산화물 나노입자의 결정 성이 유지된다는 점이다. 예를 들면, 순수 SnO2 음극의 경 우 Li이온의 전기화학적 삽입/추출 과정에서 두 개의 상 을 갖는다. SnO2는 Li+과...

일반총설 | 화학적 박리그래핀 나노복합체의 에너지소자 응용 518 고분자 과학과 기술 Polymer Science and Technology a b 그림 4. a 그래핀과 MnO2/그래핀 복합체 MGC 전극을 각각 음극과 양극으로 사용한 비대칭 구조의 커패시터 구조 모식도와 b 그래핀/그래핀 또는 MGC/MGC의 대칭구조 전극과 비대칭 구조 전극으로 제작된 슈퍼커패시터의 애너지밀도와 파워밀도 관계도.43 드 등에 사용되어진다. 그 작동메커니즘에 따라 두 가지 형 태의 슈퍼커패시터가 있다.35 그 한가지로서 전기 이중층커 패시터 electrical double layer capacitor, EDLC 는 분극 현상에 의해 전극과 전해질 계면에서 전하가 축적됨에 따 라 에너지를 정전기적 과정에 의해 저장하는 것이다. 이 경우 우수한 전기전도도와 큰 비표면적이 매우 중요한 특 성인자이다. 화학적 박리그래핀은 큰 비표면적과, 우수한...

일반총설 | 화학적 박리그래핀 나노복합체의 에너지소자 응용 520 고분자 과학과 기술 Polymer Science and Technology a b c d 그림 7. 그래핀/n-type Si 이종접합구조의 태양전지 특성.56 닐린 전극은 초기 커패시턴스 대비 74%가 유지되는 반면 산화그래핀 폴리아닐린 그래핀은 92%의 커패시턴스가 유 지된다 그림 6 d .50,52 아울러, 폴리피롤 polypyrrole 은 낮 은 제조비용, 높은 비축전용량, 수용액 공정용이성, 그리고 빠른 전기화학적 스위칭 등의 장점으로 인해 유사 커패시터 전 극재료로 연구가 진행되어 왔다.53 산화그래핀/폴리피롤 복합체는 티타늄 기질 위에서 전기영동법 electrophoretic deposition 에 의해 직접 제조가 가능하다. 이렇게 제조된 전극은 0.1 M LiClO4 수용성 전해질을 사용하고 10 mV/s 스캔속도에서 측정할 경우 1510 F/g의 매우 높은 용량을 보이며, 이러한 매우 �...

일반총설 | 화학적 박리그래핀 나노복합체의 에너지소자 응용 522 고분자 과학과 기술 Polymer Science and Technology 그림 10. 그래핀/TiO2 anode를 사용한 DSSCs의 특성.68,69 그림 11. 그래핀/양자점 샌드위치 구조의 태양전지 특성.70 템에 대한 연구가 진행되고 있는데 이는 높은 비표면적과 2D 구조에 따른 전하 이동이 원활히 이루어지는 효과가 있기 때문이다.63-66 예들 들면, P3HT를 산화그래핀으로 기 능화를 시키고 C60와 혼합하여 donor/ acceptor 이종접합 구조를 형성하였을 때 기존의 시스템에 비해 2배 이상의 PCE 값을 보였다.63 또한 C60을 그래핀과 융합하고 P3HT 와 교반한 시스템과 그림 9와 같이 isocyanate를 기능화시 킨 산화그래핀에 P3HT를 교반함으로써 electron acceptor의 효율이 증가함을 보이는 연구가 진행되고 있 다.66 2.2.5 염료감응형 태양전지 Dye Sensitized Solar Cells,...

일반총설 | 화학적 박리그래핀 나노복합체의 에너지소자 응용 524 고분자 과학과 기술 Polymer Science and Technology 41. J. Yan, Z. Fan, T. Wei, W. Qian, M. Zhang, and F. Wei, Carbon, 48, 3825 2010 42. F. Kim, J. Luo, R. Cruz-Silva, L. J. Cote, K. Sohn, and J. Huang, Adv. Funct. Mater., 20, 2867 2010 43. Z.-S. Wu, W. Ren, D.-W. Wang, F. Li, B. Liu and H.-M. Cheng, ACS Nano, 4, 5835 2010 44. B. Li, X. T. Zhang, X. H. Li, L. Wang, R. Y. Han, B. B. Liu, W. T. Zheng, X. L. Li, and Y. C. Liu, Chem. Commun., 46, 3499 2010 45. X. S. Zhou, T. B. Wu, B. J. Hu, G. Y. Yang, and B. X. Han, Chem. Commun., 46, 3663 2010 46. K. Zhang, L. L. Zhang, X. S. Zhao, and J. S. Wu, Chem. Mater., 22, 1392 2010 47. J. Yan, T. Wei, B. Shao, Z. J. Fan, W. Z. Qian, M. L. Zhang, and F. Wei, Carbon, 48, 487 2010 48. H. L. Wang, Q. L. Hao, X. J. Yang, L. D. Lu, and X. Wang, ACS Appl. Mater. Interfaces, 2, 821 2010 49. H. L. Wang, Q. L. Hao, X. J. Yang, L. D. Lu, and X. Wang, Electrochem. C...