그래핀은 슈퍼커패시터의 전극소재로서 이상적인 물리적/화학적 물성을 지니고 있지만, 실제 장치에 적용하기에는 그 전기화학적 성능이 충분하지 못하다. 본 연구에서는 높은 전기 전도성 및 고다공성을 지닌 다층구조의 그래핀을 생성하기 위해, 산화 그래핀을 가정용 레이저 조각기를 사용하여 환원하였다. 제작된 그래핀의 비정전용량을 향상시키기 위하여, 원자층 단위 증착법을 이용하여 의사커패시터 거동을 나타내는 VOx를 균일하게 증착하였다. 이는 XPS 분석을 통해 VOx/그래핀 복합체에서 다양한 상의 VOx를 관찰하였다. VOx/그래핀 복합체는 VOx가 없는 그래핀(~50 F/g)과 비교할 때 상당히 향상된 비정전용량(~189 F/g)을 보였다. 본 연구에서 소개한 에너지 저장 장치에 사용되는 그래핀 기반 전극의 제작 방법은 여러가지 제작 방법의 대안책 중 하나로 사용될 것으로 기대된다.
Although the graphene is regarded as a promising material for the electrode of the supercapacitor, its electrochemical performance is still less enough to satisfy the current demand raised in real applications. Here, using a home laser engraver, firstly we performed the prompt and selective reduction of the graphene oxide to produce multilayered and highly porous graphene maintaining high electrical conductivity. Subsequently, the resulting graphene was conformally deposited with pseudocapacitive thin VOx using atomic layer deposition in order to enhance specific capacitance of graphene. We observed that various forms of VOx exist in the VOx/graphene hybrid through XPS analysis. The hybrid showed highly improved specific capacitance (~189 F/g) as compared to the graphene without VOx. We expect that our approach is accepted as one of the alternatives to produce the graphene-based electrode for various energy storage devices.