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한양대 방진호 교수 연구팀, 고용량 및 열적 안정성을 구현하는 산화탄소구조 개발
한양대 방진호 교수 연구팀, 고용량 및 열적 안정성을 구현하는 산화탄소구조 개발
  • 교수신문
  • 승인 2019.06.10 12:35
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한양대 방진호 교수(왼쪽)와 이정현 연구원.
한양대 방진호 교수(왼쪽)와 이정현 연구원.

 

에너지 저장 장치용 탄소전극소재 표면 개질의 비밀이 풀렸다.
한양대학교는 방진호 교수(바이오나노학과) 연구팀이 순간적인 고출력에너지 방출과 저장에 사용되는 ‘수퍼커패시터(supercapacitor)’의 용량을 크게 향상시키는 원천기술을 확보했다고 최근 밝혔다. 수퍼커패시터의 충·방전 용량을 높이는 새로운 산화탄소전극 물질을 개발한 것이다. 수퍼커패시터는 직접적인 화학반응을 거치지 않고 전극표면의 물리적 흡착을 통해 전력을 저장하는 에너지 저장장치다.
연구팀에 따르면 개발한 산화탄소전극 물질은 안정적이며 공정이 간단하다는 장점도 있다. 앞으로 수퍼커패시터의 대량 생산과 상용화에 기여할 수 있을 것으로 예상된다.
연구팀은 그래핀(graphene)의 육각구조와 흡사한 ‘고리형 에테르(cyclic ether)산소작용기’를 개발했다. 개발된 탄소-산소 결합구조는 평면의 고리형 에테르 산소작용기를 탄소전극 표면에 도입한 구조다. 탄소의 평면 그래핀 결정구조를 효과적으로 보존해 전기전도도의 저하를 억제할 수 있다. 그 결과 기존 산화탄소전극 대비 고속 충·방전 시 염기성용액 내에서 13배, 산성용액 내에서 5배 이상 높은 단위면적 용량을 보였다. 용량 저하로 인해 충·방전시스템에 사용이 제한적이라는 단점을 극복한 것이다.
방 교수는 “에너지 저장 장치용 전극 소재의 핵심인 탄소의 활용을 극대화할 수 있는 새로운 표면 개질 방법에 대한 원천 기술을 확보함에 따라 수퍼커패시터의 에너지 저장 용량을 크게 향상시킬 수 있는 새로운 돌파구를 마련했다”라고 의의를 설명했다.


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