Many research groups are focused on carbon/metal oxide composites for supercapacitor electrodes. Because the high specific capacitance is attributed to high specific surface area, porous structures of carbon and redox reactions of metal oxide with electrolyte ions.
To fabricate porous carbon materials, template method has been researched such as soft template and hard template. On the other hand, template-free method has been possible for porous carbon using the natural properties of biomass-derived carbon. Furthermore, $Co_3O_4$ has been researched in many groups because of its high specific capacitance.
According to the template-free method, we fabricated mesoporous carbon based on amylose in lamellar structures of corn starch. This product was hybridized with $Co_3O_4$ by simple hydrothermal method. Composite materials were analyzed through mostly electrochemical characterization.
We anticipate that our research of the $MCSC/Co_3O_4$ electrode will be contributed to not only supercapacior electrode but energy storage system such as catalyst and battery electrode.
슈퍼커패시터용 전극으로써 탄소와 산화금속의 복합전극이 최근 많은 그룹에서 연구 되고 있다. 이것은 탄소의 높은 비표면적과 다공성 구조로 인해, 산화금속의 전해질 이온과의 산화환원 반응으로 인해 비용량 값을 증가시키기 때문이다.
탄소의 다공성 구조를 제조하기 위해 템플릿을 이용하는 방법이 많이 연구 되어지고 있는 반면, 바이오 매스를 기반으로 한 물질을 사용할 경우 물질 자체가 가지는 고유한 성질로 인하여 템플릿을 사용하지 않고서도 탄소의 다공성 구조의 제조가 가능해졌다. 뿐만 아니라 산화금속 중 산화코발트의 경우 높은 비용량 값으로 인해 많은 복합화가 이루어지고 있는 물질이다.
따라서 본 연구에서는 옥수수 전분이 가지는 라멜라 구조 내의 아밀로스 성분을 이용하여 겔화 및 노화 과정을 거치면서 메조 포어 영역의 기공을 가지는 탄소를 제조한 후 간단하게 복합물질의 제조가 가능한 수열합성 방법을 이용하여 산화코발트를 합성하였다. 생성된 물질은 전기화학 특성평가를 통해 슈퍼커패시터용 전극으로써 비교 및 분석 되었다.
본 연구가 바이오매스를 기반으로 한 탄소와 산화 금속의 복합 전극으로써 슈퍼커패시터용 전극뿐 만 아니라 촉매, 배터리 전극 등의 다양한 에너지 저장 시스템의 물질에 대한 연구의 밑거름이 되길 기대한다.
