성균관대 제공.© News1

성균관대학교 이영희 물리학과 교수(기초과학연구원 나노구조물리연구단장) 연구팀이 기존 전기자동차 배터리를 대체할 수 있는 만큼 축전용량이 큰 새로운 고성능 전기 저장장치를 개발했다고 13일 밝혔다.

연구팀은 3차원 탄소나노튜브와 그래핀으로 이뤄진 빌딩모양의 고성능 전기 저장장치를 만들어 높은 에너지 밀도와 에너지 출력을 낼 수 있도록 했다.

연구팀은 탄소나노튜브를 그래핀 사이에 수직으로 자기 배열해 이온이 출입하도록 기공을 만든 후 최대한 넓은 표면이 이온을 흡착시키도록 3차원 구조를 설계했다.

이로써 출력 성능이 매우 높으면서 에너지 밀도는 기존 리튬이온 배터리와 비슷한 고성능 전기 저장장치가 만들어졌다.

리튬이온 전지를 대신해 전기 자동차에 직접 장착·사용할 수 있는 만큼 전기자동차 실용화에 한 걸음 다가가게 할 연구라는 평가다.

이 교수는 "고성능 전기 저장장치 전극의 두께를 지금보다 굵게 만들어야 장시간 사용할 수 있기 때문에 관련 기업과 함께 성능을 떨어뜨리지 않으면서 전극을 두껍게 하는 기술 개발을 협의 중"이라고 말했다.

이번 연구결과는 지난 6일 미국화학회가 발간하는 나노과학 분야 국제학술지 '에이씨에스 나노'(ACS NANO) 온라인판에 실렸다.