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한국복합재료학회 Composites Research Composites Research 제29권 제4호
발행연도
2016.1
수록면
132 - 137 (6page)

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Based on mussel-inspired polydopamine (PDA), a novel technique to fabricate carbon nanowire (CNW) arrays is presented for a possible use of porous carbon electrode in electrochemical energy storage applications. PDA can give more porosity and nitrogen-doping effect to carbon electrodes, since it has high graphitic carbon yield characteristic and rich amine functionalities. Using such outstanding properties, the applicability of PDA for electrochemical energy storage devices was investigated. To achieve this, the decoration of the CNW arrays on carbon fiber surface was performed to increase the surface area for storage of electrical charge and the chemical active sites. Here, zinc oxide (ZnO) nanowire (NW) arrays were hydrothermally grown on the carbon fiber surface and then, PDA was coated on ZnO NWs. Finally, high temperature annealing was performed to carbonize PDA coating layers. For higher energy density, manganese oxide (MnOx) nanoparticles (NPs), were deposited on the carbonized PDA NW arrays. The enlarged surface area induced by carbon nanowire arrays led to a 4.7-fold enhancement in areal capacitance compared to that of bare carbon fibers. The capacitance of nanowire-decorated electrodes reached up to 105.7 mF/cm2, which is 59 times higher than that of pristine carbon fibers.
#Polydopamine #Zinc oxide #Carbon nanowire #Carbonization #Nitrogen-doping #Electrochemical capacitance

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Waite, J. H. / 1981 / Polyphenolic Substance of Mytilus Edulis: Novel Adhesive Containing L-dopa and Hydroxyproline / Science 212(4498):1038~1040 google schola Lee, H. / 2006 / Single-molecule Mechanics of Mussel Adhesion / Proceedings of the National Academy of Sciences 103(35):12999~13003 google schola Lee, H. / 2007 / Mussel-inspired Surface Chemistry for Multifunctional Coatings / Science 318(5849):426~430 google schola Liu, R. / 2011 / Dopamine as a Carbon Source : the Controlled Synthesis of Hollow Carbon Spheres and Yolk-structured Carbon Nanocomposites / Angewandte Chemie International Edition 50(30):6799~6802 google schola Ryu, S. / 2015 / Direct Insulation-to-conduction Transformation of Adhesive Catecholamine for Simultaneous Increases of Electrical Conductivity and Mechanical Strength of CNT Fiber / Advanced Materials 27(21):3250~3255 google schola

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