특 집 고분자 과학과 기술 제 36 권 2 호 2025년 4월 73 1. 서론 슈퍼커패시터는 에너지 저장 소자 중 하나로, 높은 전력 밀도, 우수한 사이클 안정성, 탁월한 안전성, 비용 효율성으로 인해 큰 주목을 받고 있다.1,2 그러나 슈퍼커패시터의 실제 및 광범위한 응용은 낮은 에너지 밀도로 인해 크게 제한되고 있다.3,4 이러한 문제를 해결하기 위해, 슈퍼커패시터의 정전 용량과 전압 범위를 개선하여 에너지 성능을 향상시키려는 많은 노력이 기울여지고 있다.4-6 현재까지 계층적 다공성 탄소 기반 전극, 의사 커패시터 pseudocapacitor 전극, 이온젤 전해질 등을 통해 높은 에너지 밀도와 우수한 기계적 유연성을 갖춘 슈퍼커패시터가 성공적으로 구현되었다.7-9 에너지 밀도와 함께, 원하는 파워 밀도를 충족하기 위해 유연한 슈퍼커패시터의 출력 성능을 개선하려는 다...

박진우 고분자 과학과 기술 제 36 권 2 호 2025년 4월 75 연속적인 충·방전 이후 측정 조건 I = 10 mA cm-2 약 95%의 정전 용량 유지와 약 100%의 높은 쿨롱 효율 Coulombic efficiency 을 보이며 우수한 수명 안정성을 나타낸다 그림 2d 더 나아가, 그림 3의 전기화학 임피던스 분광법 electrochemical impedance spectroscopy 분석 및 등가 회로 모델 equivalent circuit model 피팅을 통해 유연한 EP-PEDOTPSS 기반 슈퍼커패시터의 고주파 영역에서의 빠른 응답 특성을 입증 하였다. 피팅은 비패러데이 저장 메커니즘을 기반으로 저항과 전기 이중층 커패시터 요소를 고려한 모델을 기반으로 진행 하였다 그림 3a Bode 정전 용량 plot을 보면, 0.1 및 120 Hz에서 각각 1,084 및 904 μF cm-2의 높은 Careal 값을 나타낸다 그림 3b 한편, Bode phase plot은 120 Hz에서 이상적인 커패시터에 가까운 높은 음의 위상각 ­Φ = 80�...

박진우 고분자 과학과 기술 제 36 권 2 호 2025년 4월 77 이는 홀을 전도시키는 PEDOT과 이온을 전도시키는 PSS 영역으로 구성된 연속적인 이중상 PEDOTPSS 구조에 기인하며, 강인한 기계적 유연성과 내구성을 갖추면서 고주파 에서도 높은 면적 및 부피당 정전 용량을 제공할 수 있음을 보여준다.2 결론적으로, PEDOTPSS 기반 슈퍼커패시터의 높은 부피 효율성과 우수한 유연성은 교류라인 필터링 응용 분야에서 사용되는 기존의 부피가 크고 딱딱한 알루미늄 전해 커패시터와 비교했을 때 상당한 이점을 보인다고 할 수 있다. 3. 결론 본 연구에서는 고주파 응용을 위한 전기중합 방식으로 제작된 PEDOTPSS 필름과 H₂SO₄-PVA 젤 전해질을 기반으로 한 초고출력 유연 슈퍼커패시터를 개발하였다. 이중상 구조를 가진 EP-PEDOTPSS 전극은 전기중합을 통해 금속 기판 위에 직접 ...

신수범ㆍ양종희 고분자 과학과 기술 제 36 권 2 호 2025년 4월 79 신소재 개발에서는 다양한 조합의 후보 물질을 실험적으로 검증해야 하는데, 기존의 trial and error 방식으로는 이러한 탐색이 매우 시간이 오래 걸린다. 하지만 자동화 합성 시스템을 활용하면 실험, 평가 횟수를 기하급수적으로 증가시킬 수 있어 신소재 탐색 속도를 획기적으로 향상시킬 수 있다. 예를 들어, 로봇 기반의 실험 플랫폼과 병렬 합성 시스템을 활용하면 다수의 실험을 동시에 수행할 수 있으며, 고속 분광 및 전기적 특성 분석 기법을 활용하여 신소재의 성능을 신속하게 평가할 수 있다. 특히, 광전자 소재의 경우 새로운 밴드갭, 전하 이동도, 광흡수 특성을 가지는 재료를 찾는 것이 핵심인데, 자동화 합성을 통해 이러한 특성을 최적화하는 연구가 가속화될 수 있다. Amassian 연구�...

신수범ㆍ양종희 고분자 과학과 기술 제 36 권 2 호 2025년 4월 81 공정 및 평가 방법에 의해 크게 영향을 받는다. 기존의 소자 제작 및 성능 평가 과정은 연구자의 수작업에 의존하는 경우가 많아 실험 속도가 제한적이며, 반복 실험에서의 변동성이 존재할 수 있다. 이러한 한계를 극복하기 위해 자동화 합성 시스템과 로봇 기반 소자 제작 기술이 도입되고 있으며, 이를 통해 대량의 소자를 정밀하게 제조하고 신속하게 평가하는 연구가 진행되고 있다.21,22 예를 들어, 잉크젯 프린팅, 스핀 코팅, 롤투롤 공정 등의 자동화된 박막 형성 기술과 전산화된 전기·광학적 특성 평가 시스템이 결합되면서 소자 제작의 정밀도와 재현성이 향상되고 있다. 또한, 자동화된 데이터 분석 기술을 활용하면 실험 과정에서 얻어진 빅데데이터를 빠르게 처리하고, 이를 기반으�...