슈퍼커패시터는 고성능 전기저장 장치 또는 대용량 축전지 등으로 불리며 전기자동차의 배터리를 보완하거나 대체해 사용할 수 있다. 일반 2차전지에 비해 에너지 밀도는 작지만 순간적인 고출력을 낼 수 있다는 게 장점이다. 이런 특성 때문에 2차전지의 성능을 보완하는 장치로 전기자동차 등에 설치한다. 시동과 급가속 등 순간적으로 고출력을 필요로 할 때 슈퍼커패시터를 활용한다.
나노구조물리연구단은 기존 기술의 한계를 극복하고 출력 성능이 매우 높으면서 에너지 밀도는 기존 리튬이온 배터리와 비슷한 슈퍼커패시터를 만드는데 성공했다.
이 교수는 "슈퍼커패시터를 직접 전기자동차에 사용할 수 있는 계기를 마련해준 연구"라며 "다만 슈퍼커패시터 전극의 두께를 지금보다 굵게 만들어야 장시간 사용할 수 있기 때문에 관련 기업과 함께 성능을 떨어뜨리지 않으면서, 전극을 두껍게 하는 기술 개발을 협의 중"이라고 말했다.
연구팀은 3차원 탄소나노튜브와 그래핀으로 이뤄진 독특한 빌딩모양의 슈퍼커패시터를 만들어 지금까지 개발된 어떤 기술보다 높은 에너지 밀도를 가지면서도 높은 에너지 출력을 낼 수 있도록 했다.
이번 연구결과는 미국화학회가 발간하는 나노과학 분야 국제학술지 에이씨에스 나노(ACS NANO, IF 12.033)에 2월 6일 온라인 게재됐다.
cynical73@fnnews.com 김병덕 기자
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