With the growing demand for lightweight and flexible energy storage systems, we developed a composite electrode for a current collector-free supercapacitor. The design combines silver nanowires (AgNWs) and activated carbon (AC) to overcome the limitations of conventional metal film current collectors. Electrochemical performance was systematically optimized by tuning the AgNW:AC ratio, with optimal results obtained at 1:24. The resulting supercapacitor exhibited a volumetric capacitance of 16.3 mF cm^-3, an energy density of 1.46 μWh cm^-3, and a power density of 0.13 mW cm^-3 within a stable 0-0.8 V operating range. This composite electrode simplifies fabrication, reduces device weight, and offers inherent potential for mechanical flexibility. Overall, this work provides a proof-of-concept approach for the development of scalable, current collector-free supercapacitors.

경량화 및 유연성이 요구되는 에너지 저장 시스템의 수요가 증가함에 따라, 본 연구에서는 집전체가 불필요한 슈퍼커패시터용(supercapacitor) 복합 전극을 개발하였다. 제안된 전극은 은 나노와이어(AgNWs)와 활성탄(AC)을 결합하여 기존 금속 박막 집전체의 한계를 극복하고자 하였다. 전기화학적 성능은 AgNW:AC 비율을 조절하여 체계적으로 최적화하였으며, 그 결과 1:24 조성에서 최적의 성능을 확보하였다. 제작된 슈퍼커패시터는 0-0.8 V의 작동 범위 내에서 체적 정전용량 16.3 mF cm^-3, 에너지 밀도 1.46 mWh cm^-3, 출력 밀도 0.13 mW cm^-3를 나타내었다. 이러한 복합 전극은 제작 공정을 단순화하고 소자의 무게를 줄이는 동시에 기계적 유연성 측면에서도 잠재적 가능성을 제공한다. 본 연구는 대면적 확장이 가능한 집전체 없는 슈퍼커패시터 개발을 위한 개념 증명적 접근을 제시한다.

Keywords: composite electrodes, silver nanowires, activated carbon, current collector-free, supercapacitors.

This work was supported by the Ajou University research fund.

The authors declare that there is no conflict of interest.