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논문 기본 정보

자료유형
학위논문
저자정보

이강석 (서울대학교, 서울대학교 대학원)

발행연도
2018
저작권
서울대학교 논문은 저작권에 의해 보호받습니다.

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이 논문의 연구 히스토리 (3)

2018

Nickel Nanofoam/different Phases of Ordered Mesoporous Carbon Composite Electrodes for Superior Capacitive Energy Storage
이강석 화학생물공학부 2018.01 학위논문

2016

Effects of Nanoscale Structural Properties of Ordered Mesoporous Carbons on Capacitive Energy Storage : Nickel Nanofoam and Different Ordered Phases
이강석 ,  송해니 ,  이광훈 외 2명 한국고분자학회 학술대회 연구논문 초록집 2016.04 학술대회자료

2014

Fabrication of Hierarchical Mesoporous Carbon/Ni Nanofoam Electrodes from Block Copolymer Templates for Energy Storage Applications
이강석 ,  손정곤 ,  이광훈 외 2명 한국고분자학회 학술대회 연구논문 초록집 2014.10 학술대회자료

초록· 키워드

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Electrochemical energy storage devices based on electric double layer capacitors (EDLCs) have received considerable attention due to their high power density and potential for obtaining improved energy density in comparison to the lithium ion battery. Ordered mesoporous carbon (OMC) is a promising candidate for use as an EDLC electrode because it has a high specific surface area (SSA), providing a wider charge storage space and size-controllable mesopore structure with a long-range order, suppling highly accessibility to the electrolyte ions. However, OMCs fabricated using conventional methods have several drawbacks including low electronic conductivity and long ionic diffusion paths in mesopores. We used nickel nanofoam, which has a relatively small pore (sub-100 nm to sub-μm) network structure, as a current collector. This provides a significantly shortened electronic/ionic current paths and plentiful surface area, enabling stable and close attachment of OMCs without the use of binders. Thus, we present hierarchical binder-free electrode structures based on OMC/Ni nanofoams. These structures give rise to enhanced specific capacitance and a superior rate capability. We also investigated the mesopore structural effect of OMCs on electrolyte transport by comparing the capacitive performances of collapsed lamellar, cylindrical and spherical mesopore electrodes. The highly ordered and straightly aligned cylindrical OMCs exhibited the highest specific capacitance and the best rate capability.
#Ordered mesoporous carbon #block copolymer self-assembly #nickel nanofoam #supercapacitor #electric double-layer capacitance

목차

1. Introduction 1
2. Experimental Section 5
2.1. Materials 5
2.2. Synthesis of Carbon Precursor 5
2.3. Preparation of Nickel Nanofoam 6
2.4. Fabrication of OMC/NiNF Electrode 7
2.5. Structural Characterizations 7
2.6. Electrochemical Measurements 8
3. Results and Discusstion 10
3.1. Overall Scheme 10
3.2. Characterization of OMC/NiNF Electrode 13
3.2.1. Structural Characterizations of OMC 13
3.2.2. Hierarchical Binder-free OMC/NiNF Electrode 16
3.2.3. Electrochemical Performance of OMC/NiNF Electrode 19
3.2.4. Electrochemical Impedance Spectroscopy (EIS) 26
3.2.5. Long-term Stability and Ragone Plots 29
3.3. Effect of Mesopore Morphologies on Electrochemical Performance of OMC/NiNF Electrodes 31
3.3.1. Structural Characterizations of Lamellar and Spherical OMCs 31
3.3.2. Electrochemical Performances of OMC/NiNF Electrodes with Three-different Morphologies 36
3.3.3. Ion Accessibility Measurement via EIS 39
4. Conclusions 44
References 45
초록 52

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