국내 연구진, 고용량·반영구 차세대 에너지 저장 소재 개발

하이브리드 신소재로 차세대 고용량 에너지 저장 기술 구현

[아시아경제 이초희 기자]국내 연구팀이 기존보다 에너지 저장 용량이 2.5배 높고 반영구적인 수명을 가진 차세대 에너지 저장 소재를 개발했다.

이번 연구는 단순한 제조법으로 다공(多空)성의 속이 빈 구형 탄소계 물질을 새로 개발하고 이를 에너지 저장 소재로 사용한 사례다.

현재 이차전지의 저출력과 짧은 수명의 문제점을 획기적으로 개선해 향후 높은 저장 용량과 빠른 충ㆍ방전 속도 및 영구적 수명을 가지는 전기 저장 장치를 개발할 수 있을 것으로 예상된다.

이번 연구는 미래창조과학부가 추진하는 글로벌프런티어사업 하이브리드인터페이스기반미래소재연구단(단장 김광호)의 지원으로 한국과학기술원(KAIST) 강정구 교수팀이 수행했다.

연구결과는 에너지 과학 분야의 세계적인 학술지인 에너지&환경 과학(Energy & Environmental Science)지(紙) 10월8일 온라인에 게재됐고 표지논문으로 선정됐다.

이번 연구는 탄소계 물질과 금속산화물의 단점을 보완하고 두 물질의 장점을 높인 고용량ㆍ고출력ㆍ긴 수명의 에너지 저장 양극전극 소재 제작에 성공한 것이다.

연구진은 금속화합물이 첨가된 탄소계 원료 용액을 바늘을 통해 분사시키면서 동시에 열처리하는 방법(Nozzle Spray Pyrolysis)으로 외형은 수많은 구멍이 뚫려 있는 표면에 속은 비어 있는 구(球) 모양의 탄소계 물질로 구성하고, 그 내부는 금속화합물로 채운 새로운 구조의 하이브리드 소재를 개발했다.

연구진은 "이번 성과는 대량생산이 가능한 합성법을 사용하면서도 높은 에너지 저장용량, 고출력, 긴 수명을 동시에 달성하는 새로운 소재를 개발한 것으로 향후 고용량 에너지 저장 기술의 상용화에 큰 역할을 할 수 있을 것으로 기대된다"고 밝혔다.

이초희 기자 cho77love@asiae.co.kr