그래핀을 이용한 초용량 축전지 기술 개발

질소를 도핑한 그라핀을 이용한 플랙서블 수퍼커패시터의 시제품과 질소가 도핑된 그래핀의 개략도
질소를 도핑한 그라핀을 이용한 플랙서블 수퍼커패시터의 시제품과 질소가 도핑된 그래핀의 개략도

 국내 연구진이 그래핀을 이용해 초용량 축전지 제조기술 개발에 성공했다.

 교육과학기술부는 KAIST 최장욱 교수, 강정구 교수 공동 연구팀이 ‘고용량의 초용량 축전지를 제조하는 기술’을 개발하는 데 성공했다고 6일 밝혔다.

 연구팀은 탄소로만 이뤄진 그래핀에 질소 원소를 더해 에너지 저장 용량을 증가시켰다. 질소가 더해진 그래핀 축전지는 전해액의 이온과 더 잘 결합해 질소가 가미되지 않은 것에 비해 에너지가 4배 이상 증가했다. 기존의 축전지는 전지에 비해 출력이 좋지만 에너지 저장 용량이 작은 것이 단점으로 지목돼 왔다.

 또 그래핀 축전지는 작동이 안정적이어서 23만회 동안의 충·방전 평가에서도 성능이 떨어지지 않는다고 연구팀은 설명했다.

 특히 그래핀 자체의 유연한 성질을 이용해 구부러지는 축전지로도 구현할 수 있다.

 이번 연구 결과는 나노과학분야의 세계적 권위지인 미국의 ‘나노 레터스(Nano letters)’ 온라인판에 최근 발표됐다.

윤대원기자 yun1972@etnews.co.kr