전북대 이중희 교수팀, 미래 에너지 저장장치 소재 개발

전북대는 이중희 교수 연구팀(대학원 BIN융합공학과)이 미래형 전기 자동차 등에 사용할 수 있는 완전 고체 상태의 슈퍼캐퍼시터용 소재를 개발했다고 12일 밝혔다.

슈퍼캐퍼시터는 전기 자동차나 모바일 단말기 등 다양한 전기장치에 널리 사용되는 에너지 저장 장치다. 짧은 시간 내에 높은 출력을 내기 위해 주로 사용된다는 점에서 리튬이온전지와 다르다.

그러나 슈퍼캐퍼시터는 장치 내에 저장할 수 있는 에너지양이 한정되어 있고, 작동 전압이 낮다는 단점이 있다. 또 기존의 슈퍼캐퍼시터는 전해질이 액상으로 되어 있어 무겁고 다양한 용도의 전자기기에 적용이 어렵다.

이 교수팀은 이 같은 단점을 획기적으로 개선해 고밀도로 에너지를 저장하면서 고출력을 낼 수 있도록 했다. 또 제조 방법도 비교적 간단하고, 완전 고체 상태이기 때문에 운반이 쉽고 유연해서 다양한 형태로 제작할 수 있다는 장점도 있다.

연구팀은 실제 실험에서 기존에 보고됐던 한계를 뛰어넘는 kg당 82W/h의 에너지 밀도와 약 13kW의 전력 밀도를 나타냈다고 밝혔다. 또 1만 회 이상을 사용해도 출력 성능이 96% 이상 유지돼 사용 연한에서도 우수한 성능을 보였다.

김종표 kimjp@jjan.kr

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