모나쉬 대학교 연구진은 납축전지처럼 에너지를 저장하면서 기존 배터리보다 훨씬 더 많은 전력을 공급할 수 있는 새로운 탄소 기반 소재를 개발했습니다.
호주 모나쉬 대학교 연구진은 흑연 산화물 전구체를 급속 열 어닐링하여 최대 69.2킬로와트/리터의 체적 전력 밀도를 가진 슈퍼커패시터를 성공적으로 제작하여 우수한 급속 충전 및 사이클 안정성을 입증했습니다.
슈퍼커패시터는 기존 배터리의 화학 반응을 통해 에너지를 저장하는 대신 정전기적으로 전하를 저장하는 새로운 종류의 에너지 저장 장치입니다. 그러나 오랫동안 주요 장애물은 에너지 저장을 위해 사용할 수 있는 탄소 재료의 제한된 표면적이었습니다.
모나쉬 대학교 기계 및 항공 우주 공학과 교수이자 2D 재료 첨단 제조(AM2D) 연구 센터 소장인 마이낙 마줌더 교수는 연구진이 열처리 방법을 수정하여 탄소 재료의 표면적을 더 많이 확보했다고 말했습니다.
마줌더 교수는 핵심은 새로운 재료 구조, 즉 천연 흑연에서 파생된 다중 스케일 환원된 그래핀 산화물(M-rGO)에 있다고 설명했습니다. 연구팀은 급속 열 어닐링 공정을 사용하여 고도로 굴곡진 그래핀 구조를 생성하여 이온의 빠르고 효율적인 이동을 위한 정밀한 채널을 만들어 고에너지 밀도와 고전력 밀도를 모두 달성했습니다.
AM2D 연구원인 연구 공동 저자 페타르 요바노비치는 새로운 슈퍼커패시터가 파우치 셀로 조립되었을 때 최대 99.5와트시/리터의 체적 에너지 밀도와 최대 69.2킬로와트/리터의 전력 밀도를 달성하면서 장기적인 안정성을 유지했다고 밝혔습니다.
연구진은 이러한 성과가 고에너지와 고전력을 결합한 차세대 에너지 저장 장치의 글로벌 개발에 큰 돌파구를 마련하여 전기 운송, 그리드 규제 및 소비자 전자 제품 분야의 응용 분야를 열었다고 언급했습니다.
관련 연구 결과는 Nature Communications에 "In-situ interlayer expansion of multi-scale curved graphene enables efficient volumetric supercapacitors"라는 제목으로 게재되었습니다.
모나쉬 대학교 연구진은 납축전지처럼 에너지를 저장하면서 기존 배터리보다 훨씬 더 많은 전력을 공급할 수 있는 새로운 탄소 기반 소재를 개발했습니다.
호주 모나쉬 대학교 연구진은 흑연 산화물 전구체를 급속 열 어닐링하여 최대 69.2킬로와트/리터의 체적 전력 밀도를 가진 슈퍼커패시터를 성공적으로 제작하여 우수한 급속 충전 및 사이클 안정성을 입증했습니다.
슈퍼커패시터는 기존 배터리의 화학 반응을 통해 에너지를 저장하는 대신 정전기적으로 전하를 저장하는 새로운 종류의 에너지 저장 장치입니다. 그러나 오랫동안 주요 장애물은 에너지 저장을 위해 사용할 수 있는 탄소 재료의 제한된 표면적이었습니다.
모나쉬 대학교 기계 및 항공 우주 공학과 교수이자 2D 재료 첨단 제조(AM2D) 연구 센터 소장인 마이낙 마줌더 교수는 연구진이 열처리 방법을 수정하여 탄소 재료의 표면적을 더 많이 확보했다고 말했습니다.
마줌더 교수는 핵심은 새로운 재료 구조, 즉 천연 흑연에서 파생된 다중 스케일 환원된 그래핀 산화물(M-rGO)에 있다고 설명했습니다. 연구팀은 급속 열 어닐링 공정을 사용하여 고도로 굴곡진 그래핀 구조를 생성하여 이온의 빠르고 효율적인 이동을 위한 정밀한 채널을 만들어 고에너지 밀도와 고전력 밀도를 모두 달성했습니다.
AM2D 연구원인 연구 공동 저자 페타르 요바노비치는 새로운 슈퍼커패시터가 파우치 셀로 조립되었을 때 최대 99.5와트시/리터의 체적 에너지 밀도와 최대 69.2킬로와트/리터의 전력 밀도를 달성하면서 장기적인 안정성을 유지했다고 밝혔습니다.
연구진은 이러한 성과가 고에너지와 고전력을 결합한 차세대 에너지 저장 장치의 글로벌 개발에 큰 돌파구를 마련하여 전기 운송, 그리드 규제 및 소비자 전자 제품 분야의 응용 분야를 열었다고 언급했습니다.
관련 연구 결과는 Nature Communications에 "In-situ interlayer expansion of multi-scale curved graphene enables efficient volumetric supercapacitors"라는 제목으로 게재되었습니다.
