전북대 이중희 교수팀, 단점 극복한 미래 에너지 저장장치 개발

새만금일보 | 기사입력 2018/09/17 [09:13]

전북대 이중희 교수팀, 단점 극복한 미래 에너지 저장장치 개발

새만금일보 | 입력 : 2018/09/17 [09:13]





전북대학교 이중희 교수팀(대학원 BIN융합공학과)이 슈퍼캐퍼시터의 단점을 모두 극복할 수 있는 연구 성과를 발표해 주목을 받고 있다.
이번 연구 성과는 관련 분야 세계 최고 학술지인 '어드밴스트 펀크셔널 머터리얼즈' 최신 온라인판에 게재됐다.
미래형 전기자동차나 모바일 단말기 등에 사용되는 슈퍼캐퍼시터는 아주 짧은 시간 내에 큰 출력을 위해 주로 사용되는 에너지 저장장치다.
그러나 장치 내에 저장할 수 있는 에너지양이 적고 수명도 짧으며 작동 전압도 낮아 널리 사용에 어려움이 있다.
이 교수팀이 개발한 슈퍼캐퍼시터는 초고수명을 지니면서도 완전 고체 상태여서 유연해 미래 착용 가능한 전자제품이나 전기 자동에 등에 적용될 수 있도록 만들어졌다.
연구팀은 3종의 금속 질화물 나노 구조체를 질소가 도핑된 그래핀으로 감싸서 넓은 표면적을 가지면서 전기 전도도가 좋고 촉매의 활성도를 높였다.
아주 오래 사용할 수 있는 금속 질화물의 특징을 살린 전극소재를 개발해 슈퍼캐퍼시터에 적용했다.
특히 음극과 양극 물질이 서로 다른 '질화-니켈-코발트'와 '질화-니켈-철' 나노입자를 질소가 도핑 된 그래핀으로 감싸주도록 해 표면적을 넓혔다.
또 2만5,000회 이상을 사용해도 출력 성능이 겨우 5% 정도 떨어지는 우수한 특성을 보이고 지금까지 보고됐던 연구 결과들보다 훨씬 우수한 에너지밀도와 고출력을 낼 수 있다는 장점을 갖고 있다.
이중희 교수는 "이번 연구 결과로 미래 전기자동차 등과 같은 전자장치에서 반드시 해결해야 하는 핵심 기술인 에너지 저장 기술을 보다 성능이 뛰어나면서도 저렴하게 제조할 수 있는 기반기술을 마련할 수 있을 것"이라고 말했다. /양병웅 기자
 
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