[뉴스토마토 이한승기자] 국내 연구진이 차세대 에너지 저장장치 등에 응용할 수 있는 고품질의 3차원 '다공성 그래핀 나노볼'을 친환경적으로 대량생산하는 기술을 개발했다.
이번 연구가 에너지 저장 효율이 중요한 차세대 전지, 하이브리드 자동차 등의 산업 발전에 크게 기여할 것으로 기대된다.
이번 연구는 울산과학기술대학교(UNIST) 친환경에너지공학부 장지현 교수(
사진) 연구팀(제1저자 이정수, 김선이 박사과정 연구원)이 주도했으며, 연구결과는 미국화학회가 발행하는 나노분야 학술지 ACS Nano 6월20일자 온라인판에 게재됐다.
기존 흑연에 강산과 산화제를 이용해 그래핀을 제조하는 방식은 대량생산이 가능하지만 유독하고 그래핀의 우수한 전기전도를 구현하는데 한계가 있었으며, 최근 주목받고 있는 화학기상증착기법을 활용한 그래핀 제조방식은 유독가스를 방출하는데다 대량생산이 어렵다는 단점이 있었다.
연구팀은 이번 연구를 통해 유독한 가스나 화합물 없이 고분자와 금속이온 만을 이용한 제조기술을 개발해 3차원 다공성 그래핀 나노볼을 친환경적으로 대량 합성하는데 성공했다.
다공성 그래핀 나노볼은 전기전도성이 좋은 그래핀을 여러개의 기공을 갖는 나노 수준의 구형형태로 제작한 것으로 표면적이 넓어져 여러가지 반응의 효율을 높아지고 분말 상태로도 만들 수 있다는 장점이 있다.
아울러 대량생산이 가능한 다공성 그래핀 나노볼은 차세대 에너지 저장장치인 슈퍼커패시터의 전극 소재로서 최적이다.
장 교수는 "다공성 그래핀 나노볼은 뛰어난 특성으로 슈퍼커패시터 외에 다양한 장치에 활용 가능하다"며 "삼차원 그래핀의 친환경적 대용량 제조방법으로 고출력·고효율 에너지 저장 시대를 앞당기는데 기여할 수 있을 것"이라고 강조했다.