3차원 탄소나노튜브를 기둥으로 하는 그래핀 구조체 및 그 제조방법

[기술 요약] 기존 슈퍼커패시터 전극은 낮은 비표면적, 전기 전도도, 자기조립 어려움 등으로 에너지 및 파워 밀도에 한계가 있었습니다. 본 기술은 이러한 문제를 해결하기 위해 그래핀 산화물 층 사이에 탄소나노튜브를 기둥 형태로 삽입하고, 활성화제를 통해 그래핀 층에 마이크로/메조 공극을 형성하여 비표면적을 극대화한 3차원 활성화된 탄소나노튜브-그래핀 구조체를 제안합니다. 음전하를 띠는 그래핀 산화물 용액과 양이온성 계면활성제로 분산된 탄소나노튜브 용액을 혼합한 후 활성화제 첨가, 건조, 열처리, 세척 과정을 거쳐 자기조립 방식으로 구현됩니다. 이 구조체는 집전체가 필요 없는 프리 스탠딩 전극 재료로, 유연하고 높은 전기 전도도를 가지며, 슈퍼커패시터, 배터리, 연료전지, 가스/바이오 센서 등 다양한 에너지 및 센서 분야에서 높은 에너지 및 파워 밀도, 뛰어난 촉매 효율 및 감도를 제공하여 차세대 고성능 소자 개발에 기여할 수 있습니다.

기술 분야

나노 복합소재 전극

기관

기초과학연구원

등록번호

1017287200000

키워드

고성능 전극, 친환경 에너지, 연료전지 응용, 유연 전자소자, 나노 복합재료, 3차원 그래핀, 슈퍼커패시터 기술, 에너지 저장 장치, 탄소 신소재, 고효율 전극 소재, 센서 전극, 차세대 배터리, 탄소나노튜브 전극, 자기 조립 방법, 그래핀 제조 기술, 전자부품, 센서기술, 신재생에너지, 나노구조, 나노응용, 이차전지, 연료전지, 축전기