한국에너지기술연구원(원장 김종남)은 윤하나 분리변환소재연구실 박사가 김영진 KAIST 기계공학과 교수, 김승철 부산대 광메카트로닉스공학과 교수와 함께 고팽창 그래핀 전극을 기반으로 탈부착 가능한 스티커형 마이크로 슈퍼커패시터 기술을 개발했다고 25일 밝혔다.
마이크로 수퍼커패시터는 얇은 판상의 초소형 슈퍼커패시터다. 안정성이 뛰어나고 높은 출력 과 우수한 부피당 에너지밀도를 보인다.
연구진은 극초단 레이저 공정 기술을 응용, 구조적 유연성을 가지면서 어떤 곳이든 자유롭게 탈부착 가능한 슈퍼커패시터를 개발했다.
극초단 레이저는 순간적으로 높은 출력을 발생시켜 고팽창 특수 그래핀 전극을 제작할 수 있다. 여기에 접착 특성을 가진 고분자 기재를 더하면 접착성을 유지하면서 우수한 전극 성능과 내구성을 갖춘 소자를 제작할 수 있다.
연구팀은 또 홍합 모방 표면 개질을 통해 슈퍼커패시터 표면에 도파민이라는 레독스 활성화 분자를 도입했다. 이를 통해 기존 리튬 박막전지 수준의 부피당 에너지 밀도, 부피당 출력 밀도는 13배 이상 높은 성질을 갖게 했다.
대전=김영준기자 kyj85@etnews.com
