나뭇잎 줄기를 묘사한 2차원 나노채널이 형성된 그래핀 필름.(성균관대 제공) /뉴스1 © News1

성균관대학교는 물리학과 이영희 교수팀이 휴대용 초소형 전자기기에 활용할 수 있는 고성능 마이크로 슈퍼커패시터 기술을 개발했다고 27일 밝혔다.

슈퍼커패시터는 화학반응이 아니라 전극과 전해질 계면으로의 이온 이동이나 표면화학반응에 의한 충전현상을 이용해 전기저장용량이 큰 에너지 저장장치다.마이크로 슈퍼커패시터는 얇은 판상의 초소형 슈퍼커패시터를 말한다. 기존의 마이크로 슈퍼커패시터는 높은 출력에 비해 에너지밀도가 떨어져 상용화가 어려웠다.

연구진은 나뭇잎 줄기의 구조에 착안해 이온 이동경로를 최대한 짧게 만들어 그래핀 표면에 이온을 최대한 흡착시키는 구조로 출력 성능이 높으면서 기존 리튬이온전지보다 에너지 밀도가 높은 슈퍼커패시터 개발에 성공했다.

이영희 교수는 "제작이 간편하고 폭발 위험성이 없는 마이크로 슈퍼커패시터를 직접 휴대용 전자기기에 사용할 수 있는 계기를 마련했다"면서 "전극의 두께가 지금보다 굵어야 장시간 사용할 수 있기 때문에 이를 개선하기 위한 연구를 이어가겠다"고 말했다.


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