탄소펠트 표면처리가 W18O49 나노구조 기반 슈퍼커패시터 전극 성능에 미치는 영향 (Carbon Felt Surface Treatment Effect on W18O49 Nanostructure-based Supercapacitor Electrode Performance)

서지정보

· 발행기관 : 한국물리학회
· 수록지 정보 : 새물리 / 73권 / 5호 / 429 ~ 436페이지
· 저자명 : 임지원, 엄승용, 김도형, 정진주

초록

탄소펠트 표면에 직접 성장한 W18O49 나노구조체 (WNAC)를 수열합성법으로 합성하였다. 탄소펠트 (CF) 표면에 성장한 나노구조는 CF의 수직 방향으로 성장한 3차원 구조의 나노와이어 다발로 구성된다. 합성과정에서, CF는 질산을 이용하여 전처리 되었으며 표면의 산소 함유 작용기가 크게 증가하였다. 질산 전처리 및 처리되지 않은 CF 모두 동일한 위치에서 회절 피크를 가지며, 이는 전처리가 CF 표면에서 성장한 나노구조의 결정 구조에 영향을 미치지 않음을 나타낸다. CF 표면의 증가된 산소 함유 작용기는 CF의 친수성과 금속 이온의 흡착을 향상시킨다. 따라서 CF 표면에 성장된 W18O49 나노구조의 균일한 분포를 촉진하여 전기화학 반응을 위한 더 많은 활성 사이트를 제공한다. 순환전압전류법과 정전류 충방전 및 임피던스 측정 결과를 통해, 질산 전처리된 WNAC가 처리되지 않은 WNAC에 비해 향상된 성능을 보였다. 이 연구는 탄소펠트 기반의 나노구조체 전극의 합성과 성능 향상을 위한 응용 연구에 기여할 수 있을 것으로 기대된다.

영어초록

W18O49 nanostructures assembled on carbon felt (WNACs) were fabricated using a simple solvothermal synthesis method. WNACs are composed of nanowire bundles with 3D structures that grow in the vertical direction of the CF. The CF was pretreated with HNO3, which increased the oxygen-containing functional groups on the surface. The pretreated and untreated CF samples showed XRD diffraction peaks in the same position, indicating that the pretreatment did not affect the crystal structure of the nanostructures grown on the CF surface. The increased oxygen-containing functional groups on the surface of CF improved the hydrophilicity of CF and the adsorption of metal ions, thus promoting the growth of uniformly distributed W18O49 nanostructures on the CF surface and providing additional active sites for electrochemical reactions. Analysis of electrochemical performance revealed that the HNO3-pretreated WNAC showed enhanced performances compared with nontreated WNAC. This work contributes to the synthesis of CF-based nanostructured electrodes and application research for performance improvement.

참고자료

· 없음