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폐태양광 백시트를 슈퍼커패시터 전극용 다공성 탄소로 재활용

중국 난징사범대학과 화룬(China Resources) 리사이클링 그룹 신에너지기술 연구진이 폐기된 TPT(테들라/PET/테들라) 태양광 백시트를 슈퍼커패시터 전극용 계층형 다공성 탄소로 전환하는 2단계 공정을 개발했다. 1단계에서는 백시트를 수산화나트륨(NaOH) 용액과 혼합·건조한 뒤 질소 분위기 700C에서 1.5시간 열분해해 불소를 고정하고 경질 탄소 전구체를 얻었으며, 2단계에서는 고체 수산화칼륨(KOH)과 혼합해 600~800C에서 1.5시간 가열한 후 염산과 탈이온수로 세척했다. 700C에서 제조한 HPC1 시료는 비표면적 1,003.4 m2/g을 나타냈고, 6 M KOH 전해질에서 전류밀도 0.5 A/g 기준 비정전용량 469 F/g를 기록했다. 불소 고정 효율은 최대 96.5%였으며, 10 A/g에서 1만 회 충방전 후 초기 용량의 92.4%를 유지했다. HPC1로 조립한 대칭형 슈퍼커패시터는 출력밀도 750 W/kg에서 에너지밀도 50.2 Wh/kg를 기록했고 상용 녹색 LED를 점등했다. 연구 결과는 Journal of Energy Storage에 'Recycling photovoltaic backsheet into porous carbon for supercapacitor applications' 제목으로 게재됐다.

9월 10일