초용량 차세대 축전지 개발에 성공… ‘꿈의 신소재’ 그래핀에 질소 첨가

국내 연구진이 신소재 그래핀을 활용, 기존 축전지에 비해 용량이 더 크고 휘어질 수 있는 차세대 축전지를 개발했다.

교육과학기술부는 한국과학기술원(KAIST) 최장욱(왼쪽 사진)·강정구(오른쪽) 교수 연구팀이 그래핀에 질소 원소를 덧붙여 초용량 축전지를 만드는 데 성공했다고 6일 밝혔다.

그래핀은 흑연의 탄소 원자 배열과 같은 모양이면서 두께는 원자 하나 정도에 불과한 2차원의 탄소 나노 구조체를 말한다. 전자가 빠르게 이동할 수 있어 전도성이 매우 좋은 데다 강도 등 물리적 성질도 뛰어나 ‘꿈의 신소재’로 알려져 있다.

연구팀은 그래핀에 질소를 첨가하면 축전지의 용량이 그래핀만 사용한 경우에 비해 4배 정도 커진다는 사실을 확인했다. 이 축전지는 그래핀 자체의 유연한 성질 때문에 구부러지는 형태까지 가능하다. 이번 논문은 나노과학 분야 권위지인 미국의 ‘나노 레터스’ 온라인판에 최근 실렸다.

최 교수는 “이 연구 성과를 바탕으로 그래핀을 이용한 초용량 축전지가 차세대 전기자동차, 스마트 그리드(차세대 지능형 전력망) 등에 응용될 수 있을 것”이라고 설명했다.

민태원 기자 twmin@kmib.co.kr