그래핀 결정구조 활성화로 고효율 안정성 갖춰
[이투뉴스] 한국지질자원연구원(원장 김복철, KIGAM)은 차세대 전지로 주목 받는 칼륨 및 나트륨이온 전지에 적용될 기술개발에 성공했다고 11일 밝혔다.
연구원 장희동 박사 연구팀과 미국 조지아공대 이승우 교수팀은 구조·화학적으로 안정한 구겨진 종이공 형상의 그래핀 결정 구조를 조절·활성화시켜 칼륨 및 나트륨이온 전지용으로 적용했다.
활성 그래핀을 사용한 이온전지는 높은 저장 용량, 고속 충방전 및 장시간 안정성 등의 우수한 물성을 나타냈다.
특히 이번 연구의 활성 그래핀은 에어로졸 공정으로 제조된 구겨진 종이공 형상의 그래핀 산화물을 부분 환원 및 저온 열처리를 통해 활성화시킨 것으로 세계 최초의 시도다.
연구팀은 이번 연구 결과가 차세대 에너지 저장 장치의 전극 소재로서, 칼륨 및 나트륨이온 전지의 실질적 활용 가치를 증명했다는 점에서 큰 의미를 두고 있다.
더불어 향후 기술 실용화와 상용화가 이뤄질 경우 기존 리튬이온 저장 장치를 대체 할 수 있는 수십 조원 이상의 경제적 효과가 창출될 것으로 기대하고 있다.
장희동 박사는 “이번 연구 결과는 활성 그래핀을 활용한 칼륨 및 나트륨 전극 소재가 차세대 이차 전지의 원료 소재로 높은 활용 가능성을 보여줬다는 점에서 가치가 있다”며 “자원빈국인 우리나라가 차세대 에너지저장장치를 선도할 수 있도록 기술 실용화에 최선을 다하겠다”고 밝혔다.
김복철 지질자원연구원장은 “이번 연구는 그동안 광물자원 활용분야의 그래핀 복합체 제조기술 연구의 결정체로 향후 에너지저장장치에 바로 적용될 수 있는 우수한 연구성과다”라며 “이러한 연구 결과를 실용화하고 상용화해 국가와 국민이 유용하게 활용할 수 있는 연구 성과 창출을 위해 모든 연구자가 노력하겠다”고 말했다.
김진오 기자 kj123@e2news.com