본 기술은 양전하를 띤 폴리아닐린과 음전하를 띤 산화 그래핀을 기판 위에 교대로 담금 코팅한 뒤 전기화학적으로 환원하여 그래핀/전도성 고분자 다층 필름을 만드는 슈퍼커패시터용 필름 제조방법입니다. 정전기적 인력을 이용한 층상 적층법으로 이중막을 최대 1000층까지 쌓을 수 있습니다.
슈퍼커패시터가 저장할 수 있는 에너지의 양은 전극 고분자 필름의 특성에 크게 좌우되지만, 기존 고분자 필름은 에너지 밀도와 전력 밀도가 충분하지 않았습니다. 그래핀과 전도성 고분자를 조합하더라도 두 소재를 균일하고 안정하게 적층하여 축전 성능을 끌어올리는 방법은 제시되지 못한 한계가 있었습니다.
본 기술은 용액 농도와 pH를 조절한 폴리아닐린·산화 그래핀 교대 코팅과 화학 환원제 없는 전기화학적 환원을 결합해, 종래 고분자 필름보다 월등히 높은 에너지 밀도와 전력 밀도를 지닌 안정한 필름을 얻습니다. 기판의 크기나 형태에 관계없이 유리, 실리콘, 금속, 플라스틱 기판에 성막할 수 있으므로 플렉서블 전자기기, 웨어러블 기기 전원, 박막형 에너지 저장 소자에 적용될 수 있어 층수 조절만으로 원하는 용량의 박막 전극을 설계할 수 있습니다.
본 발명은 교육과학기술부의 자기조립된 그래핀 나노복합체 필름의 제조와 특성 연구 지원을 통해 개발되었습니다.
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