신소재 그래핀에 질소 첨가 초용량 축전지 개발

국내 연구진이 신소재 그래핀을 활용해 기존 축전지에 비해 용량이 더 크고 휘어질 수 있는 차세대 축전지 개발에 성공했다.

교육과학기술부는 한국과학기술원(KAIST)의 최장욱ㆍ강정구 교수 연구팀이 그래핀에 질소를 첨가해 ‘초용량 축전지’를 만들었다고 6일 밝혔다.

그래핀은 흑연의 탄소 원자 배열과 같은 모양을 지녔으면서도 두께는 원자 하나 정도에 불과한 탄소 나노 구조체다. 보통 흑연에서 한 겹의 원자층을 벗겨내 것으로 전자의 이동이 빨라 전도성이 매우 좋고 강도 등 물리적 성질도 뛰어난 꿈의 신소재다. 연구팀은 이런 성질의 그래핀에 질소를 덧붙이면 축전지의 용량이 그래핀만 단순 사용하는 경우보다 4배 정도 커진다는 점을 확인했다. 그래핀의 유연한 특성까지 겸해 고용량에 휘어지는 형태의 축전지 양산이 가능해진 것이다.

최 교수는 “이번 연구 성과를 바탕으로 그래핀을 활용한 초용량 축전지가 차세대 전기자동차와 스마트 그리드(지능형 전력망) 등에 응용될 수 있을 것”이라고 말했다. 이번 연구 결과를 담은 논문은 나노과학 분야 권위지인 미국의 ‘나노 레터스’ 온라인판에 최근 게재됐다.

임소형기자 precare@hk.co.kr