A study on laser induced hydrothermal growth of manganese dioxide nanowire arrays and its application to micro-supercapacitor

by Suwon Hwang (MS Candidate)

Monday Nov 16, 2020, 4:00 PM → 4:30 PM Asia/Seoul

206호 (제1과학관)

이산화망간은 값싸고 독성이 적을 뿐 아니라 이론적 전기용량이 커 에너지 저장장치로 널리 이용된다. 하지만 기존 수열합성법으로 이산화망간을 합성하려면 강산을 사용하거나 시간이 오래 걸리며 고온∙고압 환경이 필요하다는 단점이 있다. 이 연구에서는 레이저를 열원으로 이용한 수열성장법으로 금속 박막을 증착한 유리 기판의 임의의 위치에 이산화망간 나노선 배열을 빠르게, 선택적으로 성장시켰다. 레이저 조사 시간을 늘려가며 이산화망간 나노선 배열의 성장과정을 확인하였고 조사하는 레이저 세기와 전구체 용액의 숙성도가 이산화망간 나노 구조의 형태에 미치는 영향을 분석했다. 그리고 레이저 패터닝한 기판위에 이산화망간 나노선 배열을 성장시켜 마이크로 수퍼커패시터를 제작했다. 이산화망간 나노선 배열의 수가 늘어날수록 충전용량이 증가하여 이산화망간 나노선 배열이 충전용량에 기여하는 것을 확인했다. 제작된 마이크로 수퍼커패시터는 높은 면적당 충전용량을 가지고 좋은 충방전 안정성을 보였으며 다른 이산화망간 수퍼커패시터보다 뛰어난 에너지밀도와 전력밀도를 보였다. 따라서 이 연구가 마이크로 수퍼커패시터 뿐 아니라 다양한 마이크로 장비 개발에 도움을 줄 수 있을 것으로 기대한다.

Thesis Advisor: Prof. Junyeob Yeo