A resorcinol-formaldehyde (RF) carbon aerogel (CA) was activated with KOH and CO2. The effect of KOH and CO2 activation on the textural properties and the electrochemical properties of CA was investigated. The KOH activated carbon aerogel (KOHACA) had higher specific surface area and specific capacitance as an electric-double-layercapacitor (EDLC) electrode than the CO2 activated carbon aerogel (COACA), but the COACA exhibited better electrochemical performance at a high current than the KOHACA. The COACA had more uniform pore structure of around 1 nm and higher electrical conductivity due to increased micro-crystallinity as compared to the KOHACA. As the activation temperature increased in the range of 850~1000 oC, the specific surface area and specific capacitance per mass of COACA increased. However, the optimal activation temperature was determined as 950 oC considering activation yield and specific capacitance per area.

카본에어로젤(CA)의 KOH와 CO2 활성화를 진행하여 기공특성 및 전기화학적 특성에 끼치는 영향을 조사하였다. KOH로 활성된 CA는 높은 비표면적과 높은 EDLC 전극 비용량을 나타냈지만, 미세기공보다 중기공이 더 발달하였고, 고전류에서 상대적으로 비용량의 감소폭이 크며, 활성화과정에서 결정성을 대부분 잃어버려 전기전도도가 낮았다. 한편, CO2 활성화된 CA는 KOH 활성화된 CA에 비해 1/2 수준의 비표면적을 갖지만, 80% 전후의 비용량을 나타냈다. CO2 활성화된 CA의 기공분포는 1 nm 근처의 미세기공이 상대적으로 더 많이 발달하였고, 적절한 기공구조로 인해 고전류에서 용량의 감소폭이 상대적으로 작았으며, 활성화 후 결정성을 유지하여 전기전도도가 상대적으로 높았다. CO2 활성된 CA의 전기화학적 특성을 향상시키기 위해 활성화온도를 850에서 1000 ℃로 변화하였을 때, 활성화온도의 증가에 따라서 비표면적과 비용량이 증가하였다. 하지만, 활성화수율 및 단위면적당 비용량을 고려하여 최적의 활성화온도는 950 ℃로 결정하였다.

Keywords: resorcinol-formaldehyde; carbon aerogel; electric-double-layer-capacitor; KOH activation; CO2 activation