Applied Chemistry, Vol. 15, No. 1, May 2011, 77-80 77 비대칭 하이브리드 커패시터 전극으로서의 전도성고분자-CNT 복합재료 합성 및 특성화 안지은 * , **⋅문지훈* , **⋅김현종* ,† ⋅한명근*⋅설용건**⋅김성빈*** *한국생산기술연구원, **연세대학교, ***애니캐스팅 Synthesis and Characterization of Conductive Polymer-CNT Composite Materials as a Asymmetric Hybrid Capacitor Electrode Jieun Ahn * , **⋅Ji-Hoon Moon* , **⋅Hyun-Jong Kim* ,† ⋅M.K. Han*⋅Yong-Gun Shul**⋅Sung Bin Kim*** *Korea Institute of Industrial Technology, **Yonsei University, ***AnyCasting ([email protected]) Abstract Polypyrrole-CNT as supercapacitor was composed with MnO2-CNT for asymmetric hy- brid capacitor. To improve the voltage characteristics were used of polypyrrole-CNT, compared to the conventional capacitor was ascertained that the high voltage range. Polypyrrole-CNT composite electrodes formed the peaks by the doping-dedoping for Li-ion. 1. 서 론 최근 휴대용 전자⋅통신기기 및 전기자동차 등의 구동용 전원은 고에너지 밀도뿐만 아니라 고출력의 에너지원을 요구하고 있다. 리튬계 이차전지의 경우 이러한 고출력의 에너지를 제공할 수 있는 능력이 부족하며, 이와 같은 가혹한 환경에서 작동 시 전지수명의 현저한 저하를 초래한다. 반면, 커패시터의 경우는 이차전지에 비해 에너지밀도는 떨어지나, 월등히 높은 출력밀도를 보유하고 있어 고출력의 에너 지를 공급할 수 있으며, 또한 충⋅방전시간 및 그 수명에 있어서도 월등히 우수한 값을 가진다. 커패시 터가 대용량화됨에 따라 기존의 리튬 2차전지를 병용하거나 대체하여 사용할 수 있는 새로운 에너지원 으로 부각되고 있다. 이러한 고용량, 고출력 밀도를 가진 커패시터에 관한 많은 연구들이 진행되고 있으 며, 그 중에서도 단위셀 전압과 동력밀도가 향상된 하이브리드 슈퍼커패시터가 각광받고 있다. 하이브 리드 커패시터의 경우 충⋅방전 속도가 매우 빠르며, 넓은 작동온도 범위에서 충⋅방전 효율이 매우 높 은 장점을 가지고 있다. 본 연구에서는 커패시터의 전압특성을 향상시키기 위해 전도성 고분자-CNT 복합전극을 사용하여 비대칭 하이브리드 커패시터를 구성하였고, 이렇게 제조된 전극을 가지고 특성 및 전기화학적 분석을 수행하였다. 2. 실 험 전극은 카본나노튜브(CNT)를 표면처리 후 화학 산화 중합반응을 거쳐 폴리피롤-CNT 복합체를 합 성하였다. 합성된 복합체를 음극 물질로, MnO 2 -CNT 전극을 양극물질로 사용하여 하이브리드 커패시 터를 구성하였다. 전기화학적 특성은 폴리피롤-CNT 복합전극, 상대전극(Ni mesh), 그리고 기준전극