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커피찌꺼기로부터 얻어진 탄소 소재의 전기화학적 성질 및 흡착 성능Electrochemical Properties and Adsorption Performance of Carbon Materials Derived from Coffee Grounds

Other Titles
Electrochemical Properties and Adsorption Performance of Carbon Materials Derived from Coffee Grounds
Authors
유진주고나연오수현오정연김미정이재은엄태식배준원
Issue Date
Oct-2023
Publisher
한국공업화학회
Keywords
Coffee ground; Carbonization; Lithium-ion Battery anode; Adsorption; Lignocellulose
Citation
공업화학, v.34, no.5, pp 529 - 533
Pages
5
Journal Title
공업화학
Volume
34
Number
5
Start Page
529
End Page
533
URI
https://scholarworks.bwise.kr/hongik/handle/2020.sw.hongik/31851
DOI
10.14478/ace.2023.1068
ISSN
1225-0112
1228-4505
Abstract
우리 일상에서 대량으로 생성되는 리그노셀룰로즈(lignocellulose) 물질인 커피 찌꺼기(coffee grounds)를 탄화하여 얻어지는 탄소 소재의 전기화학적 특성과 흡착 성능을 고찰하였다. 커피 찌꺼기를 섭씨 600도 정도의 상대적 저온에서 탄화하여 얻어지는 탄소의 형태적 구조를 주사전자현미경(scanning electron microscope, SEM)으로 고찰하였다. Raman 분석을 통하여 얻어진 탄소 재료의 결정성 정보를 얻었다. 기본적인 전기적 특성을 간단한 옴의 관계(Ohmic relation)를 통하여 확인하였다. 나아가, 탄화된 재료가 리튬 이차 전지의 음극(anode) 소재로 활용될 수 있는지 여부를 반쪽 전지(half-cell) 충방전(charge/discharge) 테스트를 통해 살펴보았으며, 초기 음극재의 비용량은 약 520 mAh/g으로 나타났다. 이어서, 커피 찌꺼기 탄화로 얻어진 탄소 소재의 다공성 구조로 인해 분자를 흡착할 수 있음을 자외선(ultraviolet, UV) 흡광도(absorption) 측정을 통해 확인하였다. 탄소 소재의 표면 개질을 통해 극성이 다른 분자들의 선택적으로 흡착할수 있음을 추가로 확인하였다. 본 연구는 향후 목질계 폐기물의 활용에 대한 중요한 정보를 제공할 것이다.
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