[뉴스핌=임하늘 기자] 기존의 배터리보다 축전용량이 6배 이상 늘어난 섬유형태의 슈퍼커패시터(차세대에너지저장장치)가 국내연구진에 의해 개발됐다.
미래창조과학부는 김선정 한양대학교 생체공학과 교수팀이 탄소나노튜브와 금속와이어를 꼬아 섬유형 슈퍼커패시터를 개발했다고 9일 밝혔다.
기존에는 소형 슈퍼커패시터를 제조하기 위해 얇은 필름을 나노튜브 안으로 말아 넣거나 마이크로 패턴을 새겨 넣는 방식을 사용해 경제성이 떨어지거나 큰 기기에 활용하기 어려웠다.
연구팀은 전도성 고분자가 코팅된 탄소나노튜브 시트를 나선 모양으로 꼰 커패시터와 집전장치의 역할을 하는 금속와이어를 서로 꼬아 섬유형 슈퍼커패시터를 개발했다.
섬유형 슈퍼커패시터는 섬유내부의 다공성 구조 덕분에 전해질 내의 이온들과 접촉하는 단위표면적이 넓어져 높은 에너지 저장밀도를 갖게 된다. 또 이온이 원활히 이동할 수 있는 다양한 크기의 공간이 존재해 충·방전 속도 또한 빠르다.
연구팀에 따르면 이 슈퍼커패시터는 최근에 보고된 양파모양의 탄소전극이나 활성탄소 축전용량보다 축전용량이 최소 6배 이상 우수하며 기존의 슈퍼커패시터 제조방식보다 경제성이 높고 대형화가 쉽다.
김 교수는 "이번에 개발한 고성능 섬유형태 슈퍼커패시터는 엑추에이터 및 에너지 저장 등으로 활용될 수 있을 것"이라고 말했다.
이번 연구는 미래부와 한국연구재단이 추진하는 리더연구자 지원사업을 통해 수행됐다. 연구결과는 네이처 커뮤니케이션지 온라인판 6월 4일자에 게재됐다.
[뉴스핌 Newspim] 임하늘 기자 (bily@newspim.com)
