Electrochemical Characterization of Cobalt Oxide Xerogel Electrode for Supercapacitor

수퍼커패시터용 산화코발트 건조겔전극의 전기화학적 특성

So fine cobalt oxide xerogel powders were prepared by using a unique solution chemistry associated with the sol-gel process. The effect of thermal treatment on the crystalinity, particle structure, and corresponding electrochemical properties of the resulting xerogel remained amorphous as $Co(OH)_2$ up to $160^{\circ}C$ With an increase in the temperature above $200^{\circ}C$, both the surface area and pore volume decreased sharply, because the amorphous $Co(OH)_2$ decomposed to form CoO that was subsequently oxidized to form crystalline Co304. In addition, the changes in the crystallinity, and particle structure all had significant but coupled effects on the electrochemical properties of the xerogels. A maximum capacitance of 192F1g was obtained for an electrode prepared with the $CoO_x$ Xerogel calcined at$150^{\circ}C$, which was consistent with the maxima exhibited in both the surface area and pore volume. This capacitance was attributed solely to a surface redox mechanism.

초 미립자 산화 코발트 건조겔 파우더가 졸겔 공정과 관련 있는 독특한 용액화학을 사용하여 제조되었다. 생성된 건조겔의 결정성, 입자구조에 대한 열처리의 효과 및 그에 부합하는 전기화학적 성질이 $160^{\circ}C$까지 $Co(OH)_2$로 무정형하게 존재하였다. 온도가 $200^{\circ}C$까지 증가함에 따라서, 무정형 $Co(OH)_2$가 결정성 $Co_3O_4$를 형성하기 위한 CoO를 이루기 위해 분해하기 때문에, 표면적과 세공부피가 급격히 감소한다. 결정성 및 입자구조에서의 변화는 상당히 중요한 것이고, 여기에 건조겔의 전기화학적 성질에 대한 영향을 연관시켜 연구하였다. 192F/g의 최대용량이 $150^{\circ}C$에서 소성된 $CoO_x$ 건조겔로 제조된 전극에서 얻어졌다 이 정전용량은 단지 표면 산화$\cdot$환원반응에만 기인한 것이다.