KR20120088214A - Method of preparing nano-sized iron oxide doped carbon nanotubes for supercapacitor electrodes and supercapacitor electrodes prepared using the same - Google Patents

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KR20120088214A
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박수진
김영하
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인하대학교 산학협력단
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Abstract

PURPOSE: A supercapacitor electrode of iron oxide nanoparticles doped carbon nanotube material and a manufacturing method thereof are provided to maintain high specific capacitance in a high speed charging/discharging process by doping iron oxide nanoparticles on the surface of the high conductivity carbon nanotube. CONSTITUTION: The surface of carbon nanotube is activated. Iron oxide nanoparticles are doped on the activated surface of the carbon nanotube. The particle size of the iron nanoparticle is 3nm to 30nm. A composite of the iron oxide and carbon nanotube, binder and conducting material are mixed. The mixture is coated on the surface of the carbon nanotube.

Description

산화철 나노입자가 첨착된 탄소나노튜브 재질의 슈퍼커패시터용 전극의 제조 방법 및 상기 방법으로 제조된 슈퍼커패시터용 전극{Method of preparing nano-sized iron oxide doped carbon nanotubes for supercapacitor electrodes and supercapacitor electrodes prepared using the same}Method of preparing an electrode for supercapacitors made of carbon nanotubes impregnated with iron oxide nanoparticles and a supercapacitor electrode manufactured by the above method {Method of preparing nano-sized iron oxide doped carbon nanotubes for supercapacitor electrodes and supercapacitor electrodes prepared using the same }

본 발명은 산화철 나노입자가 첨착된 탄소나노튜브 재질의 슈퍼커패시터용 전극의 제조 방법 및 상기 방법으로 제조된 슈퍼커패시터용 전극에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 넓은 비표면적과 높은 전기 전도도를 지닌 탄소나노튜브에 산화?환원반응이 가능한 마그네타이트 산화철 나노입자를 첨착시켜 제조한 슈퍼커패시터용 전극의 제조 방법에 관한 것이다. The present invention relates to a method for producing a supercapacitor electrode made of carbon nanotubes impregnated with iron oxide nanoparticles, and to a supercapacitor electrode manufactured by the above method, and more particularly to a carbon nano having a wide specific surface area and high electrical conductivity. The present invention relates to a method for producing a supercapacitor electrode prepared by depositing magnetite iron oxide nanoparticles capable of oxidation-reduction reaction to a tube.

최근 지구 온난화와 화석연료의 고갈 및 환경오염 문제로 인하여 새로운 에너지 변환 및 저장장치의 개발이 활성화되고 있다. 특히 전기 에너지의 저장 장치로서 슈퍼커패시터의 활용 방안이 대두하고 있다.Recently, due to global warming, depletion of fossil fuels and environmental pollution, the development of new energy conversion and storage devices is being activated. In particular, the use of supercapacitors as a storage device of electrical energy is emerging.

슈퍼커패시터는 전극 재료에 따라 고 비표면적을 갖는 탄소(입자 또는 섬유)를 사용하는 전기 이중층 커패시터(Electric Double Layer Capacitor; EDLC)와, 금속산화물 또는 전도성 고분자로 이루어진 의사커패시터(Pseudo-capacitor)로 크게 분류할 수 있다.Supercapacitors are largely composed of an electric double layer capacitor (EDLC) using carbon (particles or fibers) having a high specific surface area depending on the electrode material, and a pseudo-capacitor made of a metal oxide or a conductive polymer. Can be classified.

전기 이중층 커패시터는 이온의 물리적인 흡탈착을 이용하므로 매우 우수한 수명 특성을 나타낸다. 그러나 표면의 전기 이중층에만 전하가 축적되므로 패러데이 반응을 이용하는 금속산화물계 또는 전도성 고분자계 슈퍼커패시터보다 축전 용량이 낮은 단점이 있다.Electric double layer capacitors use physical adsorption and desorption of ions and thus have very good life characteristics. However, since charges are accumulated only on the electrical double layer on the surface, there is a disadvantage in that the storage capacity is lower than that of the metal oxide-based or conductive polymer-based supercapacitor using the Faraday reaction.

의사커패시터는 전기 이중층 커패시터에 비해 단위 중량당 용량(F/g)이 많고, 출력 특성 또한 우수하여 새로운 에너지 저장원으로 각광을 받고 있다. 그 중 금속산화물 의사커패시터는 산화환원이 가능한 여러 개의 원자가(Valence)를 가지는 금속산화물을 사용하는 슈퍼커패시터이다. 금속산화물계 슈퍼커패시터의 전극 활물질은 충?방전 시 산화환원에 필요한 이온과 전자가 전해질과 전극에서 빠른 속도로 이동하여야 하므로, 전극 계면이 고 비표면적을 가지는 것이 바람직하며, 전극활물질은 높은 전기 전도도가 요구되고 있다.Pseudocapacitors have a lot of capacity per unit weight (F / g) compared to electric double layer capacitors, and have excellent output characteristics, making them a new energy storage source. Among them, the metal oxide pseudocapacitor is a supercapacitor using a metal oxide having several valences capable of redox. In the electrode active material of the metal oxide supercapacitor, the ions and electrons required for the redox need to be rapidly moved in the electrolyte and the electrode at the time of charging and discharging. Therefore, the electrode interface has a high specific surface area, and the electrode active material has high electrical conductivity Is required.

의사커패시터의 전극재료로서는 지금까지 산화루테늄(RuO2)에 한정되어 왔다고 해도 과언이 아니다. 산화루테늄은 졸-겔(sol-gel)법을 이용하여 단위 중량당 720F/g의 높은 비축전용량이 보고된 바 있다. 그러나 이의 전구체가 고가이며, 산화환원에 필요한 이온이 이의 내부로 침투하는데 한계가 있으므로 대량으로 사용하기 어려운 단점을 갖는다. It is no exaggeration to say that the electrode material of the pseudocapacitor has been limited to ruthenium oxide (RuO 2 ) until now. Ruthenium oxide has been reported to have a high specific storage capacity of 720 F / g per unit weight using a sol-gel method. However, its precursors are expensive, and since the ions required for redox are limited to penetrate the inside thereof, they have a disadvantage in that they are difficult to use in large quantities.

최근의 금속산화물 전극재료들에 관한 연구는 단위 중량당 용량이 많은 새로운 금속산화물 전극재료의 개발, 용량의 증대를 위한 금속산화물 전극재료의 비표면적 증대 연구, 출력특성과 밀접한 관계가 있는 전극저항 감소 기술 개발 및 저가형 생산 공정개발에 중점을 두고 있다. 이들 목적에 의해 개발된 금속산화물 전극재료로서는 이산화망간(MnO2), 산화바나듐(V2O5), 산화니켈(NiO), 코발트산화물(Co3O4), 몰리비데늄산화물(MoO3) 및 루테늄계 복합산화물 등이 있다. 그러나 이들 재료들은 대부분이 졸-겔 공정 또는 전기화학적 증착과 같은 전기화학적 공정에 의해 제조되고 있어, 소량 생산에 한정되고 구성성분의 조성 및 불순물 함량의 조절이 어렵다는 단점이 있다. 따라서, 산화루테늄을 대체할 수 있는 높은 비축전용량을 나타낼 수 있는 저가의 금속산화물의 개발과 단순공정에 의한 대량 생산과 성분 조절이 필요하다.Recent studies on metal oxide electrode materials include the development of new metal oxide electrode materials with higher capacity per unit weight, the study of increasing the specific surface area of metal oxide electrode materials to increase their capacity, and the reduction of electrode resistance closely related to the output characteristics. Emphasis is placed on technology development and low-cost production process development. Metal oxide electrode materials developed for these purposes include manganese dioxide (MnO 2 ), vanadium oxide (V 2 O 5 ), nickel oxide (NiO), cobalt oxide (Co 3 O 4 ), molybdenum oxide (MoO 3 ), and Ruthenium-based composite oxides; However, most of these materials are manufactured by an electrochemical process such as a sol-gel process or an electrochemical deposition, which is limited to a small amount of production and has difficulty in controlling the composition and impurity content of the component. Therefore, it is necessary to develop a low-cost metal oxide capable of exhibiting a high specific capacitance that can replace ruthenium oxide, and to mass-produce and control components by a simple process.

또한, 금속산화물을 탄소재와 복합체를 형성시키는 방법들이 시도되고 있다. 이 중 탄소재의 경우 상대적으로 큰 비표면적을 가지므로, 슈퍼커패시터용 전극으로서 적합하다. 전기 이중층 커패시터에 사용되는 활성탄은 1,000 m2/g 이상의 고 비표면적을 지니고 있으나 전기 전도도가 낮으며, 카본블랙과 같은 탄소재는 우수한 전기 전도도를 지니고 있으나 이들의 비표면적은 약 10 m2/g 이하로 매우 낮다. 따라서, 이러한 탄소재들 위에 금속산화물을 첨착시켜 제조한 슈퍼커패시터 전극은 저속 충?방전 시에는 높은 비축전용량을 나타낸다 하더라도 고속의 충?방전 시 용량이 크게 감소하는 경향을 보이고 있다.In addition, methods for forming a metal oxide complex with a carbon material have been attempted. Among them, the carbon material has a relatively large specific surface area and is therefore suitable as an electrode for supercapacitors. Activated carbon used in the electric double layer capacitor is 1,000 m 2 / g or more and had but has a specific surface area of the low electrical conductivity, but has a carbon material excellent electrical conductivity such as carbon black The specific surface area of from about 10 m 2 / g or less Is very low. Therefore, the supercapacitor electrode prepared by impregnating metal oxides on these carbon materials shows a tendency to greatly decrease the capacity during high-speed charging and discharging even though it exhibits a high specific capacitance during low-speed charging and discharging.

따라서, 상기 문제점을 극복하고자 고속 충?방전 시에도 금속산화물이 지닌 높은 비축전용량을 유지할 수 있는 슈퍼커패시터용 금속산화물/탄소 복합체 전극이 필요한 실정이다.Therefore, in order to overcome the above problems, there is a need for a metal oxide / carbon composite electrode for supercapacitors capable of maintaining high specific capacitances of metal oxides even at high speeds.

이에 본 발명자들은 상술한 높은 비축전용량과 우수한 충방전 사이클 안정성을 갖는 슈퍼커패시터용 전극활물질을 제조하기 위해 전도성이 우수한 탄소나노튜브의 표면에 산화?환원반응을 통한 높은 비축전용량을 나타내는 산화철 나노입자를 균일하게 도입하여 사용한 결과, 상술한 전기화학적 특성의 만족함을 발견하고 본 발명을 완성하게 되었다.Accordingly, the inventors of the present invention provide iron oxide nanos having high specific capacitance through oxidation and reduction reactions on the surface of carbon nanotubes having excellent conductivity in order to prepare the electrode active materials for supercapacitors having the high specific capacitance and excellent charge / discharge cycle stability. As a result of uniform introduction of the particles, the present inventors found that the above-described electrochemical properties were satisfactory and completed the present invention.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 감안하여 안출된 것으로, 우수한 전기화학적 특성을 가지는 슈퍼커패시터용 전극을 얻기 위하여 원재료의 가격이 저렴하고, 대량 생산 및 재료의 성분 조절이 가능한 산화철 나노입자를 전도도가 높은 탄소 나노튜브 표면에 첨착시킴으로써 고속 충?방전 시에도 높은 비축전용량을 유지할 수 있는 슈퍼커패시터용 전극의 제조방법 및 상기 방법으로 제조된 슈퍼커패시터용 전극을 제공하는데 목적이 있다.The present invention has been made in view of the above problems, in order to obtain a supercapacitor electrode having excellent electrochemical characteristics, the raw material is low in price, high conductivity and iron oxide nanoparticles capable of mass production and component control It is an object of the present invention to provide a method for manufacturing a supercapacitor electrode capable of maintaining a high specific capacitance even at high charge and discharge by affixing to a surface of a carbon nanotube, and a supercapacitor electrode manufactured by the above method.

상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 산화철 나노입자가 첨착된 탄소나노튜브 재질의 슈퍼커패시터용 전극의 제조 방법 및 상기 방법으로 제조된 슈퍼커패시터용 전극을 제공한다.In order to achieve the above object, the present invention provides a method for producing a supercapacitor electrode of carbon nanotubes to which iron oxide nanoparticles are attached, and a supercapacitor electrode manufactured by the above method.

본 발명은 (1) 탄소나노튜브 표면을 활성화하는 단계; (2) 상기 활성화된 탄소나노튜브의 표면에 산화철 나노입자를 첨착하는 단계; 및 (3) 산화철/탄소나노튜브 복합체, 바인더 및 도전제를 혼합하여 코팅하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 슈퍼커패시터용 전극의 제조 방법을 제공한다.The present invention (1) activating the carbon nanotube surface; (2) depositing iron oxide nanoparticles on the surface of the activated carbon nanotubes; And (3) mixing and coating the iron oxide / carbon nanotube composite, a binder, and a conducting agent, to provide a method of manufacturing an electrode for a supercapacitor.

상기와 같은 본 발명에 따르면, 전기화학적 비축전용량 향상 및 안정된 사이클 특성을 갖는 슈퍼커패시터용 전극을 제공하는 효과가 있다.According to the present invention as described above, there is an effect of providing an electrode for a supercapacitor having an improved electrochemical specific capacitance and stable cycle characteristics.

또한, 대량 생산 및 재료의 성분의 성분 조절이 가능한 산화철 나노입자를 전도도가 높은 탄소나노튜브 표면에 첨착, 고정 시킴으로써 두 물질간의 상호보완에 의해 고속 충?방전 시에도 높은 비축전용량을 유지할 수 있는 슈퍼커패시터용 전극을 제공하는 효과가 있다.In addition, by attaching and fixing iron oxide nanoparticles that can be mass-produced and control the composition of materials on the surface of carbon nanotubes with high conductivity, they can maintain a high specific capacitance even at high charge and discharge due to mutual complementation between the two materials. There is an effect of providing an electrode for a supercapacitor.

또한, 상기와 같은 방법에 의한 슈퍼커패시터용 전극재료는 소형경량의 전기화학적 에너지 저장 장치, 대출력 펄스 파워 및 피크 파워의 부하 평준화용으로 사용될 경우 우수한 성능을 기대할 수 있다.In addition, the electrode material for the supercapacitor according to the above method can be expected to have excellent performance when used for the light weight of the small-weight electrochemical energy storage device, large output pulse power and peak power.

도 1은 실시예 1~4와 비교예 1, 2에 의하여 제조된 탄소나노튜브, 산화철, 산화철/탄소나노튜브 복합체의 구조적 특성을 나타내는 X-선 회절 도면이다.
도 2는 투과전자 현미경에 의하여 산 처리된 탄소나노튜브 (a)와 50% 산화철이 함유된 탄소나노튜브(b)의 표면특성을 나타내는 도면이다.
도 3은 실시예 1~4 와 비교예 1, 2에 의하여 제조된 탄소나노튜브, 산화철, 산화철/탄소나노튜브 복합체 전극의 충?방전 특성을 나타내는 도면이다.
도 4는 실시예 1~4 와 비교예 1, 2에 의하여 제조된 탄소나노튜브, 산화철, 산화철/탄소나노튜브 복합체 전극의 충?방전 싸이클에 따른 비축전용량의 변화를 나타내는 도면이다.
1 is an X-ray diffraction diagram showing the structural characteristics of the carbon nanotubes, iron oxide, iron oxide / carbon nanotube composites prepared in Examples 1 to 4 and Comparative Examples 1 and 2.
FIG. 2 is a view showing surface characteristics of carbon nanotubes (a) acid-treated by transmission electron microscope and carbon nanotubes (b) containing 50% iron oxide.
3 is a view showing charge and discharge characteristics of the carbon nanotubes, iron oxides, iron oxide / carbon nanotubes composite electrodes prepared in Examples 1 to 4 and Comparative Examples 1 and 2.
4 is a view showing a change in specific capacitance according to the charge and discharge cycle of the carbon nanotube, iron oxide, iron oxide / carbon nanotube composite electrode prepared in Examples 1 to 4 and Comparative Examples 1 and 2.

이하, 본 발명을 상세히 설명한다.Hereinafter, the present invention will be described in detail.

본 발명은 산화철 나노입자가 첨착된 탄소나노튜브 재질의 슈퍼커패시터용 전극의 제조방법 및 상기 방법에 의해 제조된 슈퍼커패시터용 전극을 제공한다.The present invention provides a method for producing a supercapacitor electrode made of carbon nanotubes to which iron oxide nanoparticles are attached, and a supercapacitor electrode manufactured by the method.

구체적으로, 본 발명의 슈퍼커패시터용 전극의 제조방법은 (1) 탄소나노튜브 표면을 활성화하는 단계; (2) 상기 활성화된 탄소나노튜브의 표면에 산화철 나노입자를 첨착하는 단계; 및 (3) 산화철/탄소나노튜브 복합체, 바인더 및 도전제를 혼합하여 코팅하는 단계를 포함한다.Specifically, the manufacturing method of the electrode for the supercapacitor of the present invention comprises the steps of: (1) activating the surface of the carbon nanotubes; (2) depositing iron oxide nanoparticles on the surface of the activated carbon nanotubes; And (3) mixing and coating the iron oxide / carbon nanotube composite, a binder, and a conductive agent.

제 1단계로서, 탄소나노튜브는 산화철 나노입자를 첨착시키기 위해 탄소나노튜브의 표면을 활성화 한다. As a first step, the carbon nanotubes activate the surface of the carbon nanotubes in order to attach the iron oxide nanoparticles.

상기 활성화시키는 방법은 강한 산성 용액에 탄소나노튜브를 고온에서 산 처리하는 것으로 반응 시 산화철 나노입자의 도입량 조절을 위해 황산(H2SO4), 염산(HCl), 질산(H2NO3) 중 하나 또는 둘 이상의 혼합액을 사용하는 것이 바람직하며, 반응 온도는 60~120oC 인 것이 바람직하다. The activation method is sulfuric acid to the introduced amount control of the reaction by high-temperature acid-treated in a carbon nanotube in a strong acid solution of iron oxide nanoparticle (H 2 SO 4), hydrochloric acid (HCl), nitric acid (H 2 NO 3) that of It is preferable to use one or two or more liquid mixtures, and it is preferable that reaction temperature is 60-120 degreeC .

제 2단계로서, 비축전용량 및 충?방전 특성이 더욱 향상된 슈퍼커패시터용 전극을 제조하기 위해 활성화된 탄소나노튜브의 표면에 산화철 나노입자를 첨착한다. As a second step, the iron oxide nanoparticles are attached to the surface of the activated carbon nanotubes in order to produce an electrode for a supercapacitor having further improved specific capacitance and charge / discharge characteristics.

상기 산화철의 첨착은 표면 활성화된 탄소나노튜브를 알칼리수용액에 분산 시킨 후 Fe2 + 양이온과 Fe3 + 양이온을 공침시켜 제조하는 것을 특징으로 한다. Impregnation of the iron oxide was dispersed carbon nanotubes, the surface-activated in an aqueous alkali solution characterized in that it is prepared by co-precipitation with Fe 2 + Fe 3 + cations and cations.

이 때, 알칼리수용액은 pH 조절을 위한 것으로 수산화나트륨(NaOH), 암모니아 수용액(NH4OH)이나 수산화칼륨(KOH) 등이 있으며, 이처럼 수용성 염기인 화합물 중 어느 것이든 사용할 수 있으며, 산화철 결정의 지나친 성장을 막기 위하여 알칼리 용액을 천천히 가하여 혼합액의 pH를 10-13으로 유지하는 것이 좋다.At this time, the alkaline aqueous solution is to adjust the pH, and there are sodium hydroxide (NaOH), aqueous ammonia solution (NH 4 OH), potassium hydroxide (KOH) and the like, any one of the compounds that are water-soluble base, such as iron oxide crystal To prevent excessive growth, it is recommended to slowly add alkaline solution to keep the pH of the mixture at 10-13.

또한, 상기 Fe2 +양이온은 페로스 클로라이드(FeCl2ㆍ4H2O), 아세트산 철(Fe(CH3CO2)2, 철(II) 글루코네이트(Fe(C6H11O7)2), 철(II) 설페이트(FeSO4) 등이 있으며, 이에 특별히 한정되는 것은 아니며 이들 금속을 포함하는 화합물의 형태는 물에 용해되는 것이면 사용 가능하다. 또한, 상기 Fe3 + 양이온으로는 철(III) 하이드록사이드(Fe(OH)3), 철(III) 포스페이트(FePO4), 페릭 클로라이드(FeCl3?6H2O) 등이 있으며, 이 또한 특별히 한정되는 것은 아니다.In addition, the Fe 2 + cation is ferrochloride (FeCl 2 · 4H 2 O), iron acetate (Fe (CH 3 CO 2 ) 2 , iron (II) gluconate (Fe (C 6 H 11 O 7 ) 2 ) , iron (II) sulphate (FeSO 4), and the like, and thus not particularly limited in the form of compounds containing these metals can be used as long as it is soluble in water. Furthermore, the Fe 3 + cations are iron (III ) hydroxide (Fe (OH) 3), iron (III) and the like, phosphate (FePO 4), ferric chloride (FeCl 3? 6H 2 O) , this also is not particularly limited.

또한, 산화철 나노입자를 FeCl2?4H2O 와 FeCl3?6H2O의 공침에 의하여 합성하는 것이 바람직하나, 이 외에도 수열법이나 전기화학적 증착 방법을 사용할 수도 있다. 이때, 전구체는 Fe2 + 와 Fe3 +를 함유하는 리간드로 표현되며, 여기에서 리간드는 클로라이드, 아세트산, 클루코네이트, 설페이트, 하이드록사이드, 포스페이트로 이루어진 군에서 1종 이상을 선택하여 사용가능하나, 원하는 나노사이즈 직경을 갖는 산화철을 합성하기 위해 상기한 FeCl2?4H2O 와 FeCl3?6H2O 가 가장 바람직하다.In addition, it is preferable to synthesize the iron oxide nanoparticles by coprecipitation of FeCl 2 ~ 4H 2 O and FeCl 3 ~ 6H 2 O, in addition to the hydrothermal method or an electrochemical deposition method may be used. At this time, the precursor is represented by a ligand containing Fe 2 + and Fe 3 + , wherein the ligand can be used by selecting one or more from the group consisting of chloride, acetic acid, gluconate, sulfate, hydroxide, phosphate However, in order to synthesize iron oxide having a desired nano-size diameter, the above-described FeCl 2 ~ 4H 2 O and FeCl 3 ~ 6H 2 O is most preferred.

또한, 상기 철 이온들을 탄소나노튜브의 표면에 골고루 분산시키기 위해서 초음파를 이용하는 것이 바람직하며 초음파의 과다사용은 수용액 온도의 상승을 초래하게 되므로 사용시간을 10 내지 50분으로 하는 것이 바람직하다.In addition, it is preferable to use ultrasonic waves to evenly disperse the iron ions on the surface of the carbon nanotubes, and the excessive use of ultrasonic waves may cause an increase in the aqueous solution temperature.

또한, 상기 산화철의 함량을 달리함으로써 산화철/탄소나노튜브 복합체전극의 전기화학적 특성을 조절할 수 있는데, 산화철은 탄소나노튜브 100 중량부에 대하여 10 내지 70 중량비의 양으로 혼합하는 것이 바람직하다.In addition, it is possible to control the electrochemical properties of the iron oxide / carbon nanotube composite electrode by changing the content of the iron oxide, iron oxide is preferably mixed in an amount of 10 to 70 parts by weight based on 100 parts by weight of carbon nanotubes.

또한, 상기 산화철 나노입자는 3~30nm의 입자크기를 가지는 것이 바람직하다.In addition, the iron oxide nanoparticles preferably have a particle size of 3 ~ 30nm.

제 3단계로서, 산화철/탄소나노튜브 복합체는 바인더인 폴리(바이닐리덴플루오라이드)와 도전제인 카본블랙을 N-메틸 피롤리돈 용매에서 혼합하여 슬러리를 제조한 후 니켈 폼 집전체에 코팅하는 것으로 슈퍼커패시터용 전극을 제조하는 것이 바람직하다.In the third step, the iron oxide / carbon nanotube composite is prepared by mixing poly (vinylidene fluoride) as a binder and carbon black as a conductive agent in an N-methyl pyrrolidone solvent to prepare a slurry and coating the nickel foam current collector. It is preferable to manufacture an electrode for supercapacitors.

또한, 상기 산화철/탄소나노튜브 복합체, 바인더 및 도전제의 함량은 80:10:10으로 혼합하여 전극을 제조하는 것이 바람직하다.In addition, the content of the iron oxide / carbon nanotube composite, the binder and the conductive agent is preferably mixed by 80:10:10 to prepare an electrode.

또한, 코팅 시 전해액으로서 양성자성 수용액을 사용할 수 있으며, 바람직하게는 황산(H2SO2), 수산화나트륨(KOH), 수산화리튬(LiOH), 수산화소듐(NaOH), 소듐설파이트(Na2SO3)로 이루어진 군으로부터 선택된 1 이상의 수용액을 이용하는 것이 바람직하며, 가장 바람직하게는 1.0 M Na2SO3 수용액이다.In addition, a protic aqueous solution may be used as an electrolyte during coating, preferably sulfuric acid (H 2 SO 2 ), sodium hydroxide (KOH), lithium hydroxide (LiOH), sodium hydroxide (NaOH), sodium sulfite (Na 2 SO It is preferable to use at least one aqueous solution selected from the group consisting of 3 ), most preferably 1.0 M Na 2 SO 3 aqueous solution.

상기 제조된 전극은 잔류 용매 제거를 위해 진공 오븐에서 60℃, 약 12시간 건조를 하는 것이 바람직하다.
The prepared electrode is preferably dried at 60 ° C. for about 12 hours in a vacuum oven to remove residual solvent.

이하, 실시예에 의거하여 본 발명을 더욱 상세하게 설명하나, 하기 실시예는 본 발명을 예시하기 위한 것으로 본 발명의 권리범위는 이에 한정되지 않는다.
Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to Examples, but the following Examples are provided to illustrate the present invention, but the scope of the present invention is not limited thereto.

본 발명에 있어서 각각의 특성 값들은 다음 방법에 의하여 측정하였다.In the present invention, each characteristic value was measured by the following method.

1. 산화철/탄소나노튜브 복합체의 형태 관찰1. Morphology of Iron Oxide / Carbon Nanotube Composites

투과전자현미경(Hitachi S-4200, Hitachi, Japan)을 통해 산화철 나노입자와 산화철/탄소나노튜브 복합체의 형태를 관찰하였다.
The morphology of the iron oxide nanoparticles and the iron oxide / carbon nanotube composite was observed through a transmission electron microscope (Hitachi S-4200, Hitachi, Japan).

2. 산화철/탄소나노튜브 복합체의 구조 분석2. Structural Analysis of Iron Oxide / Carbon Nanotube Composites

X 선 회절 분석(Rigaku D/MAX, Rigaku, Japan)을 통하여 산화철 및 탄소나노튜브의 구조를 확인하였다.
X-ray diffraction analysis (Rigaku D / MAX, Rigaku, Japan) confirmed the structure of iron oxide and carbon nanotubes.

3. 전극의 슈퍼커패시터 특성 분석3. Analysis of Supercapacitor Characteristics of Electrode

제조된 전극의 충?방전 특성 또는 사이클 안정성은 정전류 충?방전 실험을 1,000회 반복 후 비축전용량을 측정하였다.
The charge and discharge characteristics or cycle stability of the prepared electrode measured the specific capacitance after repeated 1000 times of constant current charge and discharge experiments.

실시예Example 1 One

다중층 탄소나노튜브(Nanosolution, 평균 직경 : 10~20 nm, 평균 길이 : 50㎛)를 황산/질산(3:1) 혼합 용액 100ml에 침지 처리하고, 12 시간 동안 100℃에서 반응시킨 후 증류수로 세척하고, 오븐에서 8 시간 동안 건조시켜 준비하였다.A multilayer carbon nanotube (Nanosolution, average diameter: 10-20 nm, average length: 50 µm) was immersed in 100 ml of a sulfuric acid / nitric acid (3: 1) mixed solution, and reacted at 100 ° C. for 12 hours, followed by distilled water. Washed and dried in oven for 8 hours to prepare.

이와 같은 산 처리를 통하여 산소관능기로 활성화된 탄소나노튜브 1g를 200ml의 2차 증류수에 넣어 초음파를 통해 분산시켰다. 충분히 분산시킨 후에 FeCl2?4H2O (0.035g)와 FeCl3?6H2O (0.075g)를 넣어 50°C에서 질소가스 분위기하에서 초음파 처리와 함께 기계적으로 교반시켰다(표 1참조). Through the acid treatment, 1g of carbon nanotubes activated with an oxygen functional group were dispersed in 200ml of secondary distilled water by ultrasonic waves. After thoroughly FeCl 2? 4H 2 O (0.035g ) and FeCl 3? 6H 2 O into the (0.075g) and stirred mechanically with ultrasonic treatment in a nitrogen gas atmosphere at 50 ° C (see Table 1).

충분히, 분산된 탄소나노튜브와 철 이온들이 있는 혼합액에 산화철의 형성을 위해 10 ml의 8.0 M NH4OH 용액을 서서히 가하였다. 이 때, 혼합액의 pH는 10-13을 유지하면서 50°C에서 1 시간 동안 기계적으로 교반을 시켰다.Sufficiently, 10 ml of 8.0 M NH 4 OH solution was slowly added to the dispersed carbon nanotube and iron ions to form iron oxide. At this time, the pH of the mixed solution was mechanically stirred for 1 hour at 50 ° C. while maintaining a 10-13.

산화철이 형성되는 화학반응은 다음의 (식 1)을 따른다.The chemical reaction to form iron oxide follows the following (Equation 1).

[식 1][Formula 1]

2Fe3 + + Fe2 + + 8OH- → Fe3O4 + 4H2O 2Fe 3 + + Fe 2 + + 8OH - → Fe 3 O 4 + 4H 2 O

교반 후, 산화철/탄소나노튜브 복합체는 혼합액으로부터 자석을 이용하여 분리하였다. 분리 후, 2차 증류수로 pH가 중성이 될 때까지 충분히 세척하고, 에탄올로 세 번 더 세척시켰다. 그 후, 진공 오븐에서 100oC에서 12 시간동안 완전히 건조시켰다.After stirring, the iron oxide / carbon nanotube composite was separated from the mixed solution using a magnet. After separation, the mixture was washed sufficiently with secondary distilled water until the pH was neutral, and washed three more times with ethanol. Thereafter, it was dried completely at 100 ° C. for 12 hours in a vacuum oven.

상기 방법에 의해 얻은 산화철/탄소나노튜브 복합체의 구조변화 및 표면특성을 측정하여 그 결과를 도1 및 도 2에 나타내었다.
The structural changes and surface properties of the iron oxide / carbon nanotube composites obtained by the above method were measured and the results are shown in FIGS. 1 and 2.

실시예Example 2 2

상기 실시예 1과 동일하게 실행하되 산 처리를 통하여 산소관능기로 활성화된 탄소나노튜브 1g를 200ml의 2차 증류수에 넣어 초음파를 통해 분산시킨 후에 FeCl2?4H2O (0.143g)와 FeCl3?6H2O (0.285g)를 넣어 50°C에서 질소가스 분위기하에서 초음파 처리와 함께 기계적으로 교반시켰다(표 1참조). 1g of the carbon nanotubes activated by the oxygen functional group through acid treatment was added to 200ml of secondary distilled water and dispersed by ultrasonication, followed by FeCl 2 ? 4H 2 O (0.143g) and FeCl 3 ? 6H 2 O (0.285 g) was added and mechanically stirred with sonication under nitrogen gas atmosphere at 50 ° C. (see Table 1).

상기 방법에 의해 얻은 산화철/탄소나노튜브 복합체의 구조변화 및 표면특성을 측정하여 그 결과를 도1 및 도 2에 나타내었다.
The structural changes and surface properties of the iron oxide / carbon nanotube composites obtained by the above method were measured and the results are shown in FIGS. 1 and 2.

실시예Example 3 3

상기 실시예 1과 동일하게 실행하되 산 처리를 통하여 산소관능기로 활성화된 탄소나노튜브 1g를 200ml의 2차 증류수에 넣어 초음파를 통해 분산시킨 후에 FeCl2?4H2O (0.165g)와 FeCl3?6H2O (0.335g)를 넣어 50°C에서 질소가스 분위기하에서 초음파 처리와 함께 기계적으로 교반시켰다(표 1참조). 1g of the carbon nanotubes activated by the oxygen functional group through acid treatment was added to 200ml of secondary distilled water and dispersed by ultrasonication, followed by FeCl 2 ? 4H 2 O (0.165g) and FeCl 3 ? 6H 2 O (0.335 g) was added and mechanically stirred with ultrasonication at 50 ° C. under nitrogen gas atmosphere (see Table 1).

상기 방법에 의해 얻은 산화철/탄소나노튜브 복합체의 구조변화 및 표면특성을 측정하여 그 결과를 도1 및 도 2에 나타내었다.
The structural changes and surface properties of the iron oxide / carbon nanotube composites obtained by the above method were measured and the results are shown in FIGS. 1 and 2.

실시예Example 4 4

상기 실시예 1과 동일하게 실행하되 산 처리를 통하여 산소관능기로 활성화된 탄소나노튜브 1g를 200ml의 2차 증류수에 넣어 초음파를 통해 분산시킨 후에 FeCl2?4H2O (0.78g)와 FeCl3?6H2O (1.56g)를 넣어 50°C에서 질소가스 분위기하에서 초음파 처리와 함께 기계적으로 교반시켰다(표 1참조). 1g of the carbon nanotubes activated by the oxygen functional group through acid treatment was added to 200ml of secondary distilled water and dispersed by ultrasonication, followed by FeCl 2 ? 4H 2 O (0.78g) and FeCl 3 ? 6H 2 O (1.56 g) was added and mechanically stirred with sonication under nitrogen gas atmosphere at 50 ° C. (see Table 1).

상기 방법에 의해 얻은 산화철/탄소나노튜브 복합체의 구조변화 및 표면특성을 측정하여 그 결과를 도1 및 도 2에 나타내었다.
The structural changes and surface properties of the iron oxide / carbon nanotube composites obtained by the above method were measured and the results are shown in FIGS. 1 and 2.

비교예Comparative example 1. One.

정제된 탄소나노튜브를 슈퍼커패시터용 전극 활물질로 사용하였으며, 이를 이용하여 상기에서 서술한 전극을 제조하였다(표 1참조). Purified carbon nanotubes were used as the electrode active material for the supercapacitor, and the electrodes described above were prepared using the same (see Table 1).

상기 방법에 의해 얻은 산화철/탄소나노튜브 복합체의 구조변화 및 표면특성을 측정하여 그 결과를 도1 및 도 2에 나타내었다.
The structural changes and surface properties of the iron oxide / carbon nanotube composites obtained by the above method were measured and the results are shown in FIGS. 1 and 2.

비교예Comparative example 2. 2.

탄소나노튜브가 존재하지 않는 조건하에서 진행하여 산화철 나노입자 제조하여 슈퍼커패시터용 전극 활물질로 사용하였으며, 이를 이용하여 상기에서 서술한 전극을 제조하였다(표 1참조). Iron oxide nanoparticles were prepared under the condition that no carbon nanotubes were present and used as an electrode active material for a supercapacitor, and the electrodes described above were prepared using the electrode (see Table 1).

상기 방법에 의해 얻은 산화철/탄소나노튜브 복합체의 구조변화 및 표면특성을 측정하여 그 결과를 도1 및 도 2에 나타내었다.The structural changes and surface properties of the iron oxide / carbon nanotube composites obtained by the above method were measured and the results are shown in FIGS. 1 and 2.

Figure pat00001
Figure pat00001

실험예Experimental Example 1. One.

상기와 같은 본 발명의 기술적 사상에 의한 바람직한 실시예에 따른 슈퍼커패시터의 전기화학적 특성을 평가는 다음과 같이 수행되었다. Evaluation of the electrochemical characteristics of the supercapacitor according to the preferred embodiment of the present invention as described above was performed as follows.

전극 활물질로서 실시예 1-4와 비교예 1, 2에서 제조된 시편들을 사용하였고, 바인더로서는 폴리(바이닐리덴 플루오라이드)(PVDF)를 사용하였으며, 도전제로서 카본블랙을 사용하여 활물질과 바인더 및 도전제는 80 : 10 : 10의 중량비로 하여 전극을 구성하였다. 전극의 구성 성분들을 N-메틸 피롤리돈 (NMP)용매와 함께 교반시켜 슬러리를 제조한 후, 1 × 1 cm의 크기의 니켈 폼(nickel foam) 집전체에 코팅하여 전극을 제조하였다.The specimens prepared in Examples 1-4 and Comparative Examples 1 and 2 were used as the electrode active materials, poly (vinylidene fluoride) (PVDF) was used as the binder, and carbon black was used as the conductive material. And the conductive agent constituted the electrode at a weight ratio of 80:10:10. The components of the electrode were stirred with an N-methyl pyrrolidone (NMP) solvent to prepare a slurry, and then coated on a nickel foam current collector having a size of 1 × 1 cm to prepare an electrode.

또한, 전해액으로는 양성자성 수용액인 1.0 M Na2SO3 수용액을 사용하였다.Further, the electrolytic solution was used as the protic aqueous solution of 1.0 M Na 2 SO 3 solution.

또한, 상대전극으로는 백금 와이어를 사용하였고, 기준전극으로는 은/염화은 (Ag/AgCl)전극을 사용하였다.In addition, a platinum wire was used as a counter electrode, and a silver / silver chloride (Ag / AgCl) electrode was used as a reference electrode.

상기와 같이 제조된 각각의 전극은 모두 진공상태가 유지되는 드라이 룸에서 행하였으며 충? 방전 테스트에 앞서 제작된 전해액에 24시간 동안 침지시킨 후 측정을 실시하였다.Each electrode manufactured as described above was performed in a dry room where vacuum was maintained. The measurement was performed after immersion for 24 hours in the prepared electrolyte solution before the discharge test.

제조된 전극의 용량은 다음과 같이 정의한다. The capacity of the prepared electrode is defined as follows.

[식 2][Formula 2]

Figure pat00002
Figure pat00002

슈퍼커패시터용 전극의 축전용량은 전압변화량과 전극의 정전용량의 곱이며 단위는 F(패럿)이지만, 활물질의 중량 당 축전용량을 비교하기 위하여 활물질의 중량 (g)으로 나눈 값(F/g)으로 나타내었다. The capacitance of the supercapacitor electrode is the product of the voltage change and the capacitance of the electrode, and the unit is F (farad), but divided by the weight (g) of the active material to compare the capacitance per weight of the active material (F / g) As shown.

실시예 1~4와 비교예 1, 2와 같이 제조된 산화철/탄소나노튜브 전극의 축전용량 변화는 표 2에 나타내었다.The capacitance change of the iron oxide / carbon nanotube electrodes prepared as in Examples 1 to 4 and Comparative Examples 1 and 2 is shown in Table 2.

Figure pat00003
Figure pat00003

그 결과, 산화철/탄소나노튜브 전극재료는 도입되는 산화철입자의 함량에 따라 전기화학적 특성이 달라지는 효과가 있고, 이중에서 50%의 산화철이 함유된 탄소나노튜브 분말로 전극을 구성할 경우 가장 우수한 전기화학적 특성과 높은 단위중량당 용량을 얻을 수 있었다. 상기의 [비교예 2]에서 제조한 산화철의 초기 비축전용량은 250 F/g로서 매우 높은 반 면, 충ㆍ방전 사이클의 안정성이 떨어져 1,000 사이클 이후에는 21 F/g의 매우 낮은 비축전용량을 나타내었다. 그러나, 산화철 나노입자를 탄소나노튜브의 표면에 첨착시킴으로서 초기 비축전용량은 165 F/g로서 감소하였지만, 86.7%의 우수한 충ㆍ방전 효율을 나타내었다.
As a result, the iron oxide / carbon nanotube electrode material has the effect that the electrochemical properties vary depending on the content of the iron oxide particles introduced, the most excellent when the electrode is composed of carbon nanotube powder containing 50% of iron oxide Chemical properties and high capacity per unit weight were obtained. The initial specific storage capacity of the iron oxide prepared in [Comparative Example 2] is 250 F / g, whereas the initial storage capacity is very high, whereas the stability of the charge / discharge cycle is poor. Indicated. However, when the iron oxide nanoparticles were deposited on the surface of the carbon nanotubes, the initial specific storage capacity was reduced to 165 F / g, but showed an excellent charge and discharge efficiency of 86.7%.

이상, 본 발명의 내용의 특정한 부분을 상세히 기술하였는바, 당업계의 통상의 지식을 가진 자에게 있어서, 이러한 구체적인 기술은 단지 바람직한 실시양태일 뿐이며, 이에 의해 본 발명의 범위가 제한되는 것이 아닌 점은 명백할 것이다. 따라서, 본 발명의 실질적인 범위는 첨부된 청구항들과 그것들의 등가물에 의해 의하여 정의된다고 할 것이다.
As described above, specific portions of the contents of the present invention have been described in detail, and for those skilled in the art, these specific techniques are merely preferred embodiments, and the scope of the present invention is not limited thereto. Will be obvious. Accordingly, the substantial scope of the present invention will be defined by the appended claims and their equivalents.

Claims (19)

(1) 탄소나노튜브 표면을 활성화하는 단계;
(2) 상기 활성화된 탄소나노튜브의 표면에 산화철 나노입자를 첨착하는 단계; 및
(3) 산화철/탄소나노튜브 복합체, 바인더 및 도전제를 혼합하여 코팅하는 단계;를 포함하는 산화철 나노입자가 첨착된 탄소나노튜브 재질의 슈퍼커패시터용 전극의 제조방법.
(1) activating the carbon nanotube surface;
(2) depositing iron oxide nanoparticles on the surface of the activated carbon nanotubes; And
(3) mixing and coating the iron oxide / carbon nanotube composite, a binder, and a conductive agent; and a method of manufacturing an electrode for a supercapacitor of carbon nanotube material to which the iron oxide nanoparticles are attached.
제 1항에 있어서,
상기 (1) 단계의 활성화는 강한 산성 용액에 탄소나노튜브를 고온에서 산 처리하는 것을 특징으로 하는 슈퍼커패시터용 전극의 제조방법.
The method of claim 1,
The activation of the step (1) is a method for producing a supercapacitor electrode, characterized in that the acid treatment of carbon nanotubes in a strong acid solution at a high temperature.
제 2항에 있어서,
상기 강한 산성 용액은 황산(H2SO4), 염산(HCl), 질산(H2NO3) 중 하나 또는 둘 이상의 혼합액을 사용하는 것을 특징으로 하는 슈퍼커패시터용 전극의 제조방법.
The method of claim 2,
The strong acid solution is a method of manufacturing an electrode for a supercapacitor, characterized in that using one or two or more of a mixture of sulfuric acid (H 2 SO 4 ), hydrochloric acid (HCl), nitric acid (H 2 NO 3 ).
제 2항에 있어서,
상기 고온은 60~120℃인 것을 특징으로 하는 슈퍼커패시터용 전극의 제조방법.
The method of claim 2,
The high temperature is a manufacturing method of the electrode for a supercapacitor, characterized in that 60 ~ 120 ℃.
제 1항에 있어서,
상기 (2) 단계의 산화철의 첨착은 표면 활성화된 탄소나노튜브를 알칼리수용액에 분산 시킨 후 Fe2 + 양이온과 Fe3 + 양이온을 공침법, 수열법 및 전기화학적 증착법 중 어느 하나 인 것을 사용하여 실시하는 것을 특징으로 하는 슈퍼커패시터용 전극의 제조방법.
The method of claim 1,
The (2) Impregnation of the step iron oxide is carried out using that after dispersing the carbon nanotubes, the surface-activated in an aqueous alkaline solution at least one of Fe 2 + cations and Fe 3 + cations the coprecipitation method, a hydrothermal method and an electrochemical vapor deposition method The manufacturing method of the electrode for supercapacitors characterized by the above-mentioned.
제 5항에 있어서,
상기 알칼리 수용액은 수산화나트륨(NaOH), 암모니아 수용액(NH4OH) 및 수산화칼륨(KOH) 용액으로 이루어진 군에서 선택된 1 이상으로 pH 10-13인 것을 특징으로 하는 슈퍼커패시터용 전극의 제조방법.
6. The method of claim 5,
The alkaline aqueous solution is a method of manufacturing an electrode for a supercapacitor, characterized in that the pH 10-13 at least one selected from the group consisting of sodium hydroxide (NaOH), aqueous ammonia (NH 4 OH) and potassium hydroxide (KOH) solution.
제 5항에 있어서,
상기 Fe2 +양이온은 페로스 클로라이드(FeCl2ㆍ4H2O), 아세트산 철(Fe(CH3CO2)2, 철(II) 글루코네이트(Fe(C6H11O7)2) 및 철(II) 설페이트(FeSO4)로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상인 것을 특징으로 하는 슈퍼커패시터용 전극의 제조방법.
6. The method of claim 5,
The Fe 2 + cations Faroe chloride (FeCl 2 and 4H 2 O), iron acetate (Fe (CH 3 CO 2) 2, iron (II) gluconate (Fe (C 6 H 11 O 7) 2) and iron (II) A method for producing an electrode for supercapacitors, characterized in that at least one member selected from the group consisting of sulfate (FeSO 4 ).
제 5항에 있어서,
상기 Fe3 + 양이온은 철(III) 하이드록사이드(Fe(OH)3), 철(III) 포스페이트(FePO4), 및 페릭 클로라이드(FeCl3?6H2O)로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상인 것을 특징으로 하는 슈퍼커패시터용 전극의 제조방법.
6. The method of claim 5,
The Fe 3 + cations are iron (III) hydroxide (Fe (OH) 3), iron (III) phosphate (FePO 4), and ferric chloride, at least one member selected from the group consisting of (FeCl 3? 6H 2 O) Method for producing an electrode for supercapacitors, characterized in that.
제 5항에 있어서,
상기 공침법, 수열법 및 전기화학적 증착법에서 전구체는 Fe2 + 와 Fe3 +를 함유하는 리간드로 클로라이드, 아세트산, 클루코네이트, 설페이트, 하이드록사이드, 포스페이트로 이루어진 군에서 선택되는 1종 이상인 것을 특징으로 하는 슈퍼커패시터용 전극의 제조방법.
6. The method of claim 5,
In the coprecipitation method, a hydrothermal method, and electrochemical deposition the precursor is at least one selected from the group consisting of ligands containing a Fe 2 + and Fe 3 + as chloride, acetate, inclusive nose carbonate, sulfate, hydroxide, phosphate A method of manufacturing an electrode for supercapacitors, characterized in that.
제 5항에 있어서,
상기 분산은 초음파를 10~50분으로 처리하는 것을 특징으로 하는 슈퍼커패시터용 전극의 제조방법.
6. The method of claim 5,
The dispersion is a method of manufacturing an electrode for a supercapacitor, characterized in that the ultrasonic treatment for 10 to 50 minutes.
제 1항에 있어서,
상기 (2) 단계의 산화철 나노입자는 탄소나노튜브 100 중량부에 대하여 10 내지 70중량부로 혼합하는 것을 특징으로 하는 슈퍼커패시터용 전극의 제조방법.
The method of claim 1,
The iron oxide nanoparticles of step (2) is a method for producing a supercapacitor electrode, characterized in that the mixture of 10 to 70 parts by weight based on 100 parts by weight of carbon nanotubes.
제 1항에 있어서,
상기 (2) 단계의 산화철 나노입자는 3~30nm의 입자크기를 가지는 것을 특징으로 하는 슈퍼커패시터용 전극의 제조방법.
The method of claim 1,
The iron oxide nanoparticles of step (2) is a method for producing a supercapacitor electrode, characterized in that it has a particle size of 3 ~ 30nm.
제 1항에 있어서,
상기 (3) 단계의 바인더는 바이닐리덴플루오라이드(vinylidene fluoride, CH2CF2)인 것을 특징으로 하는 슈퍼커패시터용 전극의 제조방법.
The method of claim 1,
The binder of step (3) is a manufacturing method of the electrode for the supercapacitor, characterized in that the vinylidene fluoride (CH 2 CF 2 ).
제 1항에 있어서,
상기 (3) 단계의 도전제는 카본블랙(carbon black)인 것을 특징으로 하는 슈퍼커패시터용 전극의 제조방법.
The method of claim 1,
The conductive material of step (3) is a method of manufacturing an electrode for a supercapacitor, characterized in that the carbon black (carbon black).
제 1항에 있어서,
상기 (3) 단계의 혼합은 N-메틸 피롤리돈 용매에서 혼합하는 것을 특징으로 하는 슈퍼커패시터용 전극의 제조방법.
The method of claim 1,
Mixing of the step (3) is a method of manufacturing an electrode for a supercapacitor, characterized in that the mixing in N-methyl pyrrolidone solvent.
제 1항에 있어서,
상기 (3) 단계에서 산화철/탄소나노튜브 복합체, 바인더 및 도전제의 함량은 80:10:10으로 혼합하는 것을 특징으로 하는 슈퍼커패시터용 전극의 제조방법.
The method of claim 1,
In step (3), the iron oxide / carbon nanotube composite, the content of the binder and the conductive agent is a method of manufacturing an electrode for a supercapacitor, characterized in that the mixing in 80:10:10.
제 1항에 있어서,
상기 (3) 단계에서 코팅 시 전해액은 양성자성 수용액으로 황산(H2SO2), 수산화나트륨(KOH), 수산화리튬(LiOH), 수산화소듐(NaOH), 소듐설파이트(Na2SO3)로 이루어진 군으로부터 선택된 1 이상인 것을 특징으로 하는 슈퍼커패시터용 전극의 제조방법.
The method of claim 1,
In the step (3), the electrolyte is coated with sulfuric acid (H 2 SO 2 ), sodium hydroxide (KOH), lithium hydroxide (LiOH), sodium hydroxide (NaOH), sodium sulfite (Na 2 SO 3 ) as a protic aqueous solution. Method for producing a supercapacitor electrode, characterized in that at least one selected from the group consisting of.
제 1항에 있어서,
상기 슈퍼커패시터용 전극은 진공 오븐에서 60℃, 12시간 건조를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 슈퍼커패시터용 전극의 제조방법.
The method of claim 1,
The supercapacitor electrode is a manufacturing method of the electrode for a supercapacitor, characterized in that it further comprises a 60 ℃, 12 hours drying in a vacuum oven.
제 1항 내지 제18항 중 어느 한 항의 방법으로 제조된 산화철 나노입자가 첨착된 탄소나노튜브 재질의 슈퍼커패시터용 전극.An electrode for a supercapacitor made of carbon nanotubes to which iron oxide nanoparticles prepared by the method of any one of claims 1 to 18 are impregnated.
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