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그래핀을 이용한 슈퍼 커패시터 만들기 목록

조회 : 18586 | 2015-10-20

실험개요

탐구 : 공DVD를 이용하여 슈퍼 커패시터를 만들어 전기를 저장하는 방법을 탐구한다.
지식 : 꿈의 신소재로 관심받는 그래핀 물질을 직접 합성하여 보고 이를 통해 신소재 개발과정을 학습할 수 있다.
태도 : 신소재에 대한 관심과 흥미를 높이는 계기가 된다.


실험재료

산화 그래핀, 증류수, PVA풀, 인산, 가위, 면봉, 주사기, 초음파 세정기, 공DVD, DVD롬, 9V건전지, 전압기, 바이탈병, 약수저, 전자저울


실험과정

1. 산화 그래핀 0.04g을 증류수에 넣고 초음파 세정기로 30분정도 분산시킨다.
2. OHP필름을 DVD 모양으로 자르고 공DVD 윗면에 풀로 붙인다.
3. 산화 그래핀 용액을 주사기에 담고 OHP필름 위에 골고루 뿌린다.
4. OHP필름을 평평한 곳에 두고 12시간 이상 건조시킨다.
5. 건조된 산화 그래핀 필름을 DVD Writer에 넣고 Light스크라이브 기술을 이용해 굽는다.
6. PVA풀에 인산을 넣고 섞어 겔 전해질을 만든다.
7. 전 과정에서 구워진 필름을 윗면이 3cm로 두 개 잘라서, 겔 전해질을 이용해 붙인다.
8. 완성된 커패시터를 9V건전지를 연결해 20분 이상 충전해준다.
9. 충전이 끝난 후 멀티테스터기를 이용 커패시터의 전압을 측정한다.


원리와 더 알아보기

차세대 신소재라고 불리는 그래핀의 발견! 2004년 영국의 가임과 노보셀로프 연구팀이 상온에서 투명테이프를 이용하여 붙였다 떼었다를 반복해서 흑연에서 그래핀을 떼어 내는데 성공했다. 그 공로로 이들은 2010년 노벨 물리학상을 받았다. 간단한 방법으로 신소재를 발견했지만 그래핀 같은 경우 단분자층이기 때문에 외관상으로 확인하기 어렵다. 그래핀의 발견은 노벨상 역사상 가장 간단한 실험으로 기록됐다.

 

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