• 제목/요약/키워드: Electric double-layer capacitor

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Propylene Carbonate 첨가된 1-ethyl-3-methylimidazolium의 전기이중층 커패시터에서의 효과 (Study for Addition Effect of Propylene Carbonate to 1-ethyl-3-methylimidazolium in Electric Double Layer Capacitors)

  • 김현철;양정진;김한주;신달우;박수길
    • 전기화학회지
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    • 제14권1호
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    • pp.38-43
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    • 2011
  • 상온 이온성액체에 PC (Propylene carbonate)를 첨가하여 이온성액체(EMI-BF4)가 갖고있는 점도를 감소하고자 하였으며 EDLC에 적용하여 전기화학적 거동을 고찰하였다. 이온성액체는 충분한 이온을 가지고 있기 때문에 이온이 없는 PC를 첨가 하여도 용량구현에는 문제가 되지 않는다. 점도가 낮아짐에 따라 전해액 저항이 감소하였다. 또한 EDLC 적용시 대전류 방전용량을 확인한 결과 이온성액체에서는 $80\;mA/cm^2$의 전류밀도에서 73.1%의 용량을 유지하였지만 PC의 함량이 40 vol%인 경우 최고 81.9%까지 증가되었다.

다공성 탄소전극의 전위에 따른 복소캐패시턴스 분석 (Potential-dependent Complex Capacitance Analysis for Porous Carbon Electrodes)

  • 장종현;윤성훈;가복현;오승모
    • 전기화학회지
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    • 제6권4호
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    • pp.255-260
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    • 2003
  • 다공성 탄소전극의 전위에 짜른 EDLC(e)ectric double-layer capacitor)특성을 조사하기 위해 복소캐패시턴스분석(complex capacitance analysis)을 수행하였다. 하나의 원통형 기공에 대해 복소캐패시턴스를 이론적으로 유도하였고, 기공의 분포를 고려하여 다공성 전극에 대하여서도 계산하였다. 복소캐패시턴스의 허수부를 주파수에 대해 도시하면 피크 형태의 곡선이 얻어지는데, 이때 피크의 면적은 캐패시턴스 값의 크기와, 피크의 위치는 다공성전극의 전기화학 파라매터와 기공구조에 의해 결정되는 $\alpha_0$와 상관관계가 있음을 알 수 있었다. 이를 이용하면, 동일한 기공구조를 갖는 전극에 대해, 전위에 따른 캐패시턴스와 기공 내 이온전도도의 변화를 측정할 수 있다. 메조포러스 탄소전극에 대하여 전위를 변화시키며 electrochemical impedance spectroscopy를 측정하고 이를 복소캐패시턴스법에 의해 분석하였다. 피크 면적으로부터 구한 전위에 따른 캐패시턴스는 0.3V부근에서 최대값을 가졌는데, 이는 cyclic voltammetry 실험결과와도 일치하였다. 한편, 피크 위치로부터 구한 기공 내 이온전도도는 0.2V에서 최대 값을 가지고 전위가 증가할 수록 서서히 감소하였다. 이를 탄소 표면전하의 증가로 인해 이온/표면의 전기적 작용력이 커졌기 때문으로 해석하였다.

나노 탄소재료를 이용한 에너지 저장형 슈퍼커패시터용 전극 제조 (The study of electrode for energy storaging at supercapacitor system using nano carbon fiber material)

  • 황성익;최원경;;;박수길
    • 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
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    • 한국전기전자재료학회 2004년도 추계학술대회 논문집 Vol.17
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    • pp.683-686
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    • 2004
  • In recent years, the supercapacitor and hybrid capacitor have related with substitutional energy source focused of many scientists because of their usage in power sources for electric vehicles, computers and other electric devices. The storage energy of electrical charge is based on electrostatic interactions in the electric double layer at the electrode/electrolyte interface, resulting in high rate capability and long cycle performance compared with batteries based on Faradaic electrode reactions. So we have been considered to carbon nanofibers as the ideal material for supercapacitors due to their high utilization of specific surface area, good conductivity, chemical stability and other advantages. In this work, we aimed to find out that the capacitance have increased because of electrochemical capacitance to provide by carbon nanofibers. Also carbon nanofibers based on chemical method and water treatment have been resulted larger capacitances and also exhibit better electrochemical behaviors about 15% than before of nontreated state. And also optical observations with treated and nontrteated carbon nanofibers discussed by the TEM, SEM, EDX, BET works and specific surface area analyzer. Their results also focused on the surface area of electrode and electrical capacitance was also improved by the effect of surface treatments.

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산처리 시간별 산화 코크스와 열분해 코크스의 전기화학적 거동 (Electrochemical Performances of Acid-Treated and Pyrolyzed Cokes According to Acid Treatment Time)

  • 김익준;양선혜;전민제;문성인;김현수
    • 공업화학
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    • 제19권4호
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    • pp.407-412
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    • 2008
  • 니들 코크스의 활성화 방법으로서 기존의 방법과는 다른 $HNO_3$$NaClO_3$ 혼합용액에서의 산처리와 $300^{\circ}C$ 열처리 방법을 이용하였다. 산처리 코크스와 열분해 코크스의 미세구조는 XRD, FESEM, element analysis, BET, Raman spectroscopy를 이용하였으며, 전기이중층 거동은 충방전 분석을 행하였다. 니들 코크스는 산처리 시간에 따라 산소의 중량 %의 증가와 함께 (001) 구조로 상변화가 일어나고, $300^{\circ}C$ 열처리에서 흑연구조인 (002) 구조로 환원한다. 이들 산처리-상분해 과정에서 층간에 유기된 층간 구조결함은 first 충전에서 전계 활성화에 의해 pore를 생성하고 second 충전에서는 전기이중층 용량을 발생시킨다. 24 h 산처리-$300^{\circ}C$ 열처리한 열분해 코크스의 2.5 V까지의 2 전극 기준에서 구한 활물질 중량 당 용량과 전극 부피 당 용량는 각각 33 F/g과 30 F/mL를 나타내었다.

슈퍼캐패시터를 적용한 독립형 태양광-풍력 가로등시스템 (Stand-alone Wind-Photovoltaic Streetlight system using Electric Double Layer Capacitor)

  • 김대승;민병국;박정민;김용재;조금배;백형래;정병호
    • 대한전기학회:학술대회논문집
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    • 대한전기학회 2008년도 춘계학술대회 논문집 전기기기 및 에너지변환시스템부문
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    • pp.227-229
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    • 2008
  • 태양광/풍력 복합발전시스템은 친환경적인 에너지원의 대표적인 복합발전시스템이다. 본 논문에서는 독립형 태양광/풍력 발전시스템을 이용한 가로등 시스템을 구성하여 출력특성을 고찰하였다. 풍력에서 발전된 교류전력을 DC로 변환하여 태양광발전에서 출력된 DC 전력과 공통 DC버스로 전달되도록 하였으며, 공통 직류단 병렬운전을 위해 출력전압을 일치시켰다. 또한 슈퍼캐패시터를 적용하여 발전된 전력의 배터리 충전매체로 활용하여 시스템의 안정성을 높이고 충방전 효율을 증가시키고자 하였다.

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전기이중층 캐패시터에 관한 폴리머 겔 전해액 (Polymeric Gel Electrolytes for Electric Double Layer Capacitors)

  • Morita, Masayuki;Qiao, Jin-Li
    • 전기화학회지
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    • 제6권2호
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    • pp.141-144
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    • 2003
  • Proton conducting polymeric gels as the electrolytes of electrochemical capacitors have been prepared by two different methods: 1) swelling a polymethacrylate-based polymer matrix in aqueous solutions of inorganic and organic acids, and 2) polymerizing complexes of anhydrous acids and prepolymers with organic plasticizer. The FT-IR spectra strongly suggest that the carbonyl groups in the polymer matrix interact with protons from the doped acids. High ionic (proton) conductivity in the range of $6\times10^{-4}-4\times10^{-2}\;S\;cm^{-1}$ was obtained at room temperature for the aqueous gels. The non-aqueous polymer complexes showed rather low ionic conductivity, but it was about $10^{-3}\;S\;cm^{-1}\;at\;70^{\circ}C$ for the $H_3PO_4$ doped polymer electrolyte. The mechanisms of ion (proton) conduction in the polymeric systems are discussed.

영구자석형 동기발전기를 갖는 풍력발전시스템을 위한 EDLC의 새로운 응용 방법 (A novel EDLC application scheme for PMSG type wind power generation system)

  • 김경훈;박민원;유인근;전진홍;안종보
    • 대한전기학회:학술대회논문집
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    • 대한전기학회 2011년도 제42회 하계학술대회
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    • pp.1292-1293
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    • 2011
  • Electric double layer capacitor (EDLC) is used to overcome power quality problem caused by output power oscillation of wind turbines. A novel EDLC application for permanent magnet synchronous generator type wind power generation system is proposed in this paper. The structure of the proposed system is cost-effective and efficient. The proposed system including an EDLC is modeled and analyzed by PSCAD/EMTDC. The simulation results show the effectiveness and major features of the proposed system.

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다양한 활성탄 종류에 따른 EDLC 전기화학적 특성 (The electrochemical characteristics of EDLC with various activated carbons)

  • 윤홍진;이창호;이종대
    • 한국응용과학기술학회지
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    • 제28권2호
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    • pp.225-231
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    • 2011
  • The electrochemical characteristics of electric double layer capacitor(EDLC) were investigated using various carbon materials. The physical properties such as specific surface area and mean pore size of activated carbon were analyzed by BET. The results of the activated carbon used for electrode material showed that the specific surface areas varied from 600 to 1500 $m^2$/g and mean pore sizes from 1.74 to 2.88 nm. A maximum specific capacitance of 0.30 F/$cm^2$ was obtained for the activated carbon with the highest specific surface area and ionic conductivity. Also, it was found that the electrochemical results of the cyclic charge-discharge tests were stable.

풍력발전단지 탈락 시를 고려한 단지 출력 변동 저감을 위한 HESS의 용량 산정 (Determination of the HESS Capacity for Mitigation of Fluctuation of Wind Farm Output under Consideration of Disconnecting Wind Farm)

  • 김승현;고지한;김일환
    • 전력전자학회:학술대회논문집
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    • 전력전자학회 2013년도 전력전자학술대회 논문집
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    • pp.388-389
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    • 2013
  • This paper presents the method for the fluctuation smoothing control by using relaxation time variable control of battery. When the output power of wind farm is changed suddenly, it is necessary to control the output power of wind farm. The smoothing relaxation time is changed within limits of battery output power. Using the hybrid energy storage system (HESS) combined with battery energy storage system and electric double layer capacitor, it is possible to control the output power of wind farm. The capacity of battery is determined by considering the case of the disconnecting wind farm from the grid. To verify the proposed method, simulations are carried out by using PSCAD/EMTDC with actual data of wind farm in the Jeju Island.

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EDLC의 Energy이용 향상에 의한 On-Line type Dynamic Voltage Restorer System (On-Line Type Dynamic Voltage Restorer System by Improvement of EDLC's energy utilization ratio)

  • 손진근;박종찬;서일동;전희종
    • 대한전기학회:학술대회논문집
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    • 대한전기학회 2007년도 제38회 하계학술대회
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    • pp.1099-1101
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    • 2007
  • In this paper, a study has been performed for development of dynamic voltage restorer(DVR) system using EDLC (Electric Double Layer Capacitor) to solve voltage sags which are considered the dominant disturbances affecting power quality. With the prolific use of semiconductor devices in electrical equipment, modern-day loads are becoming increasingly sensitive to the sags and the disturbances prove to be costly to industries. As a technology-driven custom power installation, the Dynamic Voltage Restorer (DVR) is recognized to be most effective equipment that can be used to counter the voltage sag problem. Hence, this paper proposes the high-performance optimal design of On-Line type DVR system which can efficiently compensate the instantaneous voltage sag and instantaneous interruption of the utility voltage source.

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