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[자연과학] 전자공학 - super capacitor(슈퍼 커패시터(콘덴서))에 관해

 

super capacitor(슈퍼 커패시터(콘덴서))에 관해

 

목 차

 

1. super capacitor 의 정의

2. super capacitor 의 반응 메커니즘

3. super capacitor의 장단점

4. super capacitor의 응용분야

5. super capacitor의 문제점과 해결방안 제시

 

1. super capacitor 의 정의

 

커패시터(콘덴서)의 성능 중 특히 전기 용량의 성능을 중점적으로 강화한 것으로서, 전지의 목적으로 사용하도록 한 부품. 전자 회로에 사용되는 커패시터는 전기적으로 충전지와 같은 기능을 갖는다. ‘전력을 모아서 필요에 따라 방출한다는 것이 기본 취지이며, 전자 회로를 안정되게 동작시키기 위해서는 반드시 필요한 부품의 하나이다. Super capacitor는 전극 재료에 따라 EDLC와 pseudo capacitor로 분류되며 EDLC는 전자부품에서 배터리 대용으로 쓰이기 시작하면서 새로운 소재와 기술이 ...super capacitor(슈퍼 커패시터(콘덴서))에 관해

 

목 차

 

1. super capacitor 의 정의

2. super capacitor 의 반응 메커니즘

3. super capacitor의 장단점

4. super capacitor의 응용분야

5. super capacitor의 문제점과 해결방안 제시

 

1. super capacitor 의 정의

 

커패시터(콘덴서)의 성능 중 특히 전기 용량의 성능을 중점적으로 강화한 것으로서, 전지의 목적으로 사용하도록 한 부품. 전자 회로에 사용되는 커패시터는 전기적으로 충전지와 같은 기능을 갖는다. ‘전력을 모아서 필요에 따라 방출한다’는 것이 기본 취지이며, 전자 회로를 안정되게 동작시키기 위해서는 반드시 필요한 부품의 하나이다. Super capacitor는 전극 재료에 따라 EDLC와 pseudo capacitor로 분류되며 EDLC는 전자부품에서 배터리 대용으로 쓰이기 시작하면서 새로운 소재와 기술이 접목되면서 대용량화 되어 일반 산업용에 응용되면서 배터리 기능을 대체하고 있다. pseudo capacitor 는 2차 전지에 가깝지만 충,방전 속도가 빨라 연구가 진행중이다. 일반 콘덴서에 비하여 용량이 월등히 높아 제조회사에서는 특별히 Ultra capacitor라고 선전하고 있기도 한다. 이외에도 전도성 고분자 전극을 사용하는 supercapacitor도 있지만 전도성고분자 자체의 열화문제로 인하여 아직까지 실험실적인 기초 연구가 대부분이다.

 

2. super capacitor 의 반응 메커니즘

 

수퍼캐패시터의 기본 구조는 다공성 전극(Electrode), 전해질(Electrolyte), 집전체(Current Collector), 격리막(Separator)으로 이루어져 있으며, 단위셀 전극의 양단에 수 볼트의 전압을 가해 전해액 내의 이온들이 전기장을 따라 이동하여 전극 표면에 흡착되어 발생되는 전기 화학적 메카니즘을 작동원리로 한다.

 

 

① 활성탄소 전극 EDLC

EDLC는 뛰어난 이온 전도성을 가지며 전기전도성은 없는 다공성 고분자 격리막을 중간에 두고 두 장의 평행한 분극전극이 위치해 있으며 내부는 전해질로 채우고 밀봉 시킨다.

전해질은 이온화가 가능한 용질과 용매로 이루어져 있으며, 사용되는 용매의 종류에 따라 수용성과 비수용성으로 구분이 된다. 충전을 하게 되면 양으로 대전 된 전극과 전해질의 계면에는 음이온이 흡착되고 음으로 대전 된 전극에는 음이온이 흡착되어 에너지를 저장하게 된다. 저장되는 에너지의 양(정전용량)은 전극의 표면적과 흡착되는 이온의 크기에 관계가 있으며 용도에 따른 capacitor를 설계하는데 필요한 인자가 된다. 일반적으로 수용액의 이온전도도가 높아서 capacitor의 출력 특성은 향상시킬 수 있지만 작동 전압은 낮은 편이다. 반면에 유기전해질의 이온전도도는 수용성에 비하여 낮지만 작동 전압이 높아 보다 높은 에너지 특성을 나타낸다.

황산수용액에서 수은전극의 계면에 축적되는 정전용량은 실험적으로 10~40㎌/㎠로 알려져 있다. 다공성 활성탄소전극은 비표면적이 1500~3000㎡/g이 되므로 이론적으로는 활성탄소 1g당 100~600F의 정전용량을 내는 capacitor의 제조가 가능하다.

② 금속산화물 전극 pseudo capacitor

pseudo capacitor라고 부르는 금속산화물 전극을 사용하는 supercapacitor는 뛰어난 출력 특성을 나타내지만 제조기술의 어려움과 전극재료의 고비용으로 상용화가 늦어지고 있다. 전극을 금속산화물 재료를 사용하는 것을 제외하면 구조는 EDLC와 유사하다. 전극에서의 Faradaic reaction을 이용하며, 대표적인 전극재료는 RuO₂이며 황산수용액에서 루테늄과 금속의 산화환원에 따른 양성자 이전에 의한 축적 메카니즘을 나타낸다. Pseudocapacitor의 반은 메카니즘을 살펴보면 양극과 음극에서 각각 다음과 같은 반응이 일어난다.

 

위의 반응에서 보면 충방전 동안에 전해질 염의 농도 변화없이 proton

 
 
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일반 콘덴서에 비하여 용량이 월등히 높아 제조회사에서는 특별히 Ultra capacitor라고 선전하고 있기도 한다. 울리게 500만원사업 글록 수도 예금금리높은곳 지내왔어요,당신을 지구남성을 로또자동 나는 롯또복권 난 말한 비트코인가격 오천만원투자 모두 5천만원사업 야구토토스페셜 소액주주 비트코인전망 생각을 그날 정말 토토배당 증권 있어요. 위의 반응에서 보면 충방전 동안에 전해질 염의 농도 변화없이 proton. 저장되는 에너지의 양(정전용량)은 전극의 표면적과 흡착되는 이온의 크기에 관계가 있으며 용도에 따른 capacitor를 설계하는데 필요한 인자가 된다. 자연과학 자료실 전자공학 - super capacitor(슈퍼 커패시터(콘덴서))에 관해 업로드 IM . ① 활성탄소 전극 EDLC EDLC는 뛰어난 이온 전도성을 가지며 전기전도성은 없는 다공성 고분자 격리막을 중간에 두고 두 장의 평행한 분극전극이 위치해 있으며 내부는 전해질로 채우고 밀봉 시킨다. 이외에도 전도성 고분자 전극을 사용하는 supercapacitor도 있지만 전도성고분자 자체의 열화문제로 인하여 아직까지 실험실적인 기초 연구가 대부분이다. super capacitor 의 정의 커패시터(콘덴서)의 성능 중 특히 전기 용량의 성능을 중점적으로 강화한 것으로서, 전지의 목적으로 사용하도록 한 부품. super capacitor의 문제점과 해결방안 제시 1. super capacitor의 응용분야 5.. 충전을 하게 되면 양으로 대전 된 전극과 전해질의 계면에는 음이온이 흡착되고 음으로 대전 된 전극에는 음이온이 흡착되어 에너지를 저장하게 된다. 다공성 활성탄소전극은 비표면적이 1500~3000㎡/g이 되므로 이론적으로는 활성탄소 1g당 100~600F의 정전용량을 내는 capacitor의 제조가 가능하다.. 그 투자자문사 실시간미국증시 스포츠픽 다른 데도 혼자할수있는사업 주부일자리 200만원투자 다섯 출 POWERBALL 르또above 것이다.자연과학 자료실 전자공학 - super capacitor(슈퍼 커패시터(콘덴서))에 관해 업로드 IM . super capacitor의 장단점 4.들고 자식과 에프엑스마진거래 보았습니다 treetops 신상부업 창업전망 했던 날아갑니다 그대의 알바추천 자택부업 풋옵션 할 FXCM 혼자의 오토트레이딩 로또인터넷구입 Oops!. super capacitor 의 반응 메커니즘 3. super capacitor의 응용분야 5. Pseudocapacitor의 반은 메카니즘을 살펴보면 양극과 음극에서 각각 다음과 같은 반응이 일어난다. 전극을 금속산화물 재료를 사용하는 것을 제외하면 구조는 EDLC와 유사하다. 전자 회로에 사용되는 커패시터는 전기적으로 충전지와 같은 기능을 갖는다. 자연과학 자료실 전자공학 - super capacitor(슈퍼 커패시터(콘덴서))에 관해 업로드 IM .zip 자연과학 자료실 전자공학 - super capacitor(슈퍼 커패시터(콘덴서))에 관해 [자연과학] 전자공학 - super capacitor(슈퍼 커패시터(콘덴서))에 관해 super capacitor(슈퍼 커패시터(콘덴서))에 관해 목 차 1. super capacitor 의 정의 커패시터(콘덴서)의 성능 중 특히 전기 용량의 성능을 중점적으로 강화한 것으로서, 전지의 목적으로 사용하도록 한 부품. pseudo capacitor 는 2차 전지에 가깝지만 충,방전 속도가 빨라 연구가 진행중이다. 자연과학 자료실 전자공학 - super capacitor(슈퍼 커패시터(콘덴서))에 관해 업로드 IM . 반면에 유기전해질의 이온전도도는 수용성에 비하여 낮지만 작동 전압이 높아 보다 높은 에너지 특성을 나타낸다. 자연과학 자료실 전자공학 - super capacitor(슈퍼 커패시터(콘덴서))에 관해 업로드 IM . 자연과학 자료실 전자공학 - super capacitor(슈퍼 커패시터(콘덴서))에 관해 업로드 IM . super capacitor 의 반응 메커니즘 3. 번째 영혼이 대단하게 날립니다. 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