그래핀 구조체로 만든 전극(가운데 검은색)을 잡아당기는 모습. /사진제공= KIST

국내 연구진이 ‘꿈의 신소재’ 로 불리는 그래핀으로 웨어러블 에너지 저장장치에도 적용할 수 있는 늘어나는 전극개발에 성공했다.

한국과학기술연구원(KIST)은 광전하이브리드연구센터의 손정곤 박사팀과 이종휘 중앙대 교수팀, 차국헌 서울대 교수팀과 공동으로 그래핀으로 늘어나는 전극을 만들어 신축성 대용량 축전지에 적용했다고 14일 밝혔다.


그래핀은 탄소 원자 한 층으로 이뤄진 얇은 판 모양의 소재로, 구리나 실리콘보다 전기적인 특성이 뛰어나지만 늘어나는 특성은 없어 신축성 축전지에 들어가는 전극을 만드는 데는 한계가 있었다.

이번 연구에서는 그래핀을 벌집 모양 구조체로 만들어 신축성을 부여했고 그래핀이 구조를 유지하도록 탄소나노튜브를 넣었다. 이렇게 만든 구조체는 2배 이상 늘려도 전기전도도의 변화가 거의 없었다.

손 박사는 “슈퍼커패시터뿐 아니라 다양한 에너지 저장장치의 전극으로 사용할 수 있다”며 “최근 웨어러블 기기나 신체 부착형 기기에 활용할 수 있는 에너지 저장 소자가 될 것으로 기대한다”고 밝혔다.

이번 연구는 과학기술정보통신부 글로벌프론티어연구개발사업, KIST 기관고유사업, 국가과학기술연구회 R&D(연구개발) 컨버전스 프로그램으로 수행했으며 국제학술지 ‘나노스케일’(Nanoscale)에 실렸다.

/고광본 선임기자 kbgo@sed.co.kr