유해물질 없이 3차원 나노볼 합성 … 고출력‧고효율 에너지 저장 가능
화학뉴스 2013.07.08
국내 연구진이 차세대 전지 및 하이브리드자동차 등 차세대 에너지 저장장치에 응용할 수 있는 3차원 다공성 그래핀(Graphene) 나노볼의 친환경 생산기술을 개발했다.미래창조과학부는 7월7일 울산과학기술대학교(UNIST) 친환경에너지공학부 장지현 교수 연구팀이 유독가스나 화합물 없이 고분자와 금속이온만 이용해 3차원 다공성 그래핀 나노볼을 친환경적으로 대량 합성하는데 성공했다고 밝혔다. ![]() 그래핀은 여러층으로 구성된 흑연에서 가장 얇게 1겹을 떼어낸 것으로, 전기전도성이 구리에 비해 100배 뛰어나고 강도가 철에 비해 200배 강해 <꿈의 소재>로 평가되고 있다. 그러나 생산과정에서 유독가스 및 유해화합물질이 사용되기 때문에 친환경적이면서 대량 생산할 수 있는 기술 개발이 주요과제로 지적돼왔다. 국내 연구진은 유해물질 대신 화학구형의 고분자물질 표면에 금속이온을 고르게 도포한 후 고온의 가스를 반응시키는 화학기상증착기법을 활용해 친환경 기술 개발에 성공했다. 고분자 표면의 금속이온들은 고온에서 내부로 침투해 금속으로 바뀌는데 울퉁불퉁한 금속구 표면에 그래핀이 자라게 한 후 금속을 제거함으로써 내부에 구멍이 있는 구형의 그래핀만 남기는 방식이다. 다공성 그래핀은 표면적이 넓어 반응성이 뛰어날 뿐만 아니라 3차원 구조여서 분말 형태로 제조할 수 있어 상업적 활용도가 높은 것으로 알려졌다. 특히, 연구팀은 “차세대 에너지 저장장치인 슈퍼캐퍼시터의 전극소재로 최적”이라고 설명했다. 장지현 교수는 “다공성 그래핀 나노볼은 뛰어난 특성으로 슈퍼캐퍼시터는 물론 다양한 장치에 활용할 수 있을 것”이라며 “3차원 그래핀의 친환경적 대용량 제조방법으로 고출력·고효율 에너지 저장시대를 앞당길 수 있을 것”이라고 기대했다. 연구결과는 미국 화학협회의 나노분야 학술지 ACS Nano에 게재됐다. <화학저널 2013/07/08> |
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