【대전=뉴시스】이시우 기자 = 기초과학연구원(IBS·원장 김두철)은 나노구조물리연구단(단장 이영희)이 리튬이온 전지와 비슷한 에너지밀도를 유지하면서 고출력을 낼 수 있는 '슈퍼커패시터(supercapacitors)'를 개발했다고 12일 밝혔다.
슈퍼커패시터는 전기 저장용량이 큰 대용량 에너지 저장장치로 전기자동차의 배터리를 보완하거나, 배터리를 대체하는데 사용되고 있다.
하지만 순간적인 고출력을 낼 수는 있지만 에너지 밀도가 낮아 오랜 시간 전기를 사용할 수 없는 단점이 있었다.
연구단은 3차원 탄소나노튜브와 그래핀으로 이뤄진 독특한 빌딩모양의 구조를 설계해, 지금까지 개발된 기술 중 가장 높은 에너지 밀도와 출력을 갖는 저장장치를 만들었다.
연구단은 탄소나노튜브를 그래핀 사이에 수직으로 배열해 이온이 이동하고 흡착할 수 있는 3차원 구조를 설계했다.
이러한 구조로 인해 부피와 무게 대비 가장 높은 출력밀도와 에너지밀도 값을 얻는데 성공했다.
특히 에너지 밀도는 리튬이온 전지와 비슷해 전기 자동차에 사용하는 리튬이온 전지를 대신할 수 있을 것으로 기대된다.
이영희 나노구조물리연구단장은 "리튬이온 전지와 에너지 밀도가 비슷한 슈퍼커패시터 개발로 이를 직접 전기자동차에 사용할 수 있을 것으로 보인다"며 "슈퍼커패시터 전극의 두께를 지금보다 더 두껍게 만든다면 장시간 사용도 가능할 것으로 기대한다"고 말했다.
한편, 이번 연구는 결과는 미국화학회가 발간하는 나노과학 분야 국제학술지 '에이씨에스 나노(ACS NANO, IF 12.033) 온라인 판에 게재됐다. (논문제목:빠르고 밀도가 높은 탄소나노튜브/그래핀 3차원 빌딩구조 슈퍼커패시터(Carbon nanotube-bridged graphene 3D building blocks for ultrafast compact supercapacitors))
[email protected]
슈퍼커패시터는 전기 저장용량이 큰 대용량 에너지 저장장치로 전기자동차의 배터리를 보완하거나, 배터리를 대체하는데 사용되고 있다.
하지만 순간적인 고출력을 낼 수는 있지만 에너지 밀도가 낮아 오랜 시간 전기를 사용할 수 없는 단점이 있었다.
연구단은 3차원 탄소나노튜브와 그래핀으로 이뤄진 독특한 빌딩모양의 구조를 설계해, 지금까지 개발된 기술 중 가장 높은 에너지 밀도와 출력을 갖는 저장장치를 만들었다.
연구단은 탄소나노튜브를 그래핀 사이에 수직으로 배열해 이온이 이동하고 흡착할 수 있는 3차원 구조를 설계했다.
이러한 구조로 인해 부피와 무게 대비 가장 높은 출력밀도와 에너지밀도 값을 얻는데 성공했다.
특히 에너지 밀도는 리튬이온 전지와 비슷해 전기 자동차에 사용하는 리튬이온 전지를 대신할 수 있을 것으로 기대된다.
이영희 나노구조물리연구단장은 "리튬이온 전지와 에너지 밀도가 비슷한 슈퍼커패시터 개발로 이를 직접 전기자동차에 사용할 수 있을 것으로 보인다"며 "슈퍼커패시터 전극의 두께를 지금보다 더 두껍게 만든다면 장시간 사용도 가능할 것으로 기대한다"고 말했다.
한편, 이번 연구는 결과는 미국화학회가 발간하는 나노과학 분야 국제학술지 '에이씨에스 나노(ACS NANO, IF 12.033) 온라인 판에 게재됐다. (논문제목:빠르고 밀도가 높은 탄소나노튜브/그래핀 3차원 빌딩구조 슈퍼커패시터(Carbon nanotube-bridged graphene 3D building blocks for ultrafast compact supercapacitors))
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