국내 연구진이 하이브리드 자동차 보조 전원 등으로 사용되는 `슈퍼커패시터`의 성능을 획기적으로 향상시킬 수 있는 기술을 개발했다.
한국과학기술연구원(KIST)는 13일 김일두 광 · 전자재료센터 박사팀이 `나노섬유` 형상의 루테늄산화물(RuO₂)을 손쉽게 대량으로 제조하는 기술을 개발해 이를 슈퍼커패시터에 적용하는 데 성공했다고 밝혔다.
슈퍼커패시터는 전기화학적 에너지 저장 매체로 이차전지 대체용이나 배터리 보조전원으로 주목받고 있다. 배터리 대비 에너지밀도는 10% 수준이지만 10배 이상의 출력을 갖춰 반영구적으로 사용할 수 있다. 전기자동차는 장시간의 안정적인 전기는 배터리로, 순간적인 고출력을 위한 전기는 슈퍼커패시터로 얻는다.
연구진은 나노섬유 형상의 루테늄산화물을 대량으로 제조할 수 있는 전기방사법을 이용해 고출력 · 고용량 특성을 갖게 한 기술을 개발했다. 일반적으로 이차전지의 사이클 수명이 1000~2000사이클 정도인데, 연구진이 개발한 슈퍼커패시터 소재는 3만사이클의 테스트 후에도 높은 비축전 용량값을 유지해 획기적인 성능 개선을 보여줬다.
한편 이번 연구 성과는 영국왕립화학회가 발간한 `머티리얼스 케미스트리` 14일자 온라인판 표지 논문으로 게재됐다.
황태호기자 thhwang@etnews.co.kr