인하대는 이근형 화학·화학공학융합학과 교수 연구팀이 고성능 신축형 슈퍼커패시터를 개발했다고 27일 밝혔다.
슈퍼커패시터는 빠른 충전과 방전이 가능해 순간적으로 높은 전력을 요구하는 전자기기에 적합한 에너지 저장 장치다. 에너지 저장 용량이 낮고, 잘 휘어지지 않아 웨어러블 기기에 적용하기 어려운 단점이 있었다.
공동 연구팀은 고무처럼 유연한 이온젤 전해질에 전기화학 반응이 가능한 특수 유기물질을 첨가해 고무밴드처럼 늘였다 줄여도 안정적으로 에너지를 저장할 수 있게 했다.
일반적으로 사용하는 전극이 아닌 전해질에 직접 반응물질(레독스 분자)을 넣는 새로운 방식을 사용해 슈퍼커패시터의 에너지 저장용량을 높였다.
이러한 접근법은 복잡한 전극 설계 없이도 에너지 용량을 획기적으로 늘릴 수 있고, 제조가 간편할 뿐 아니라 성능도 우수한 것으로 알려졌다. 웨어러블 전자기기, 스마트 의류, 인공피부 등 미래형 기기의 핵심 부품으로 활용될 수 있다.
이근형 인하대 화학·화학공학융합학과 교수는 “몸의 움직임에 따라 자유롭게 늘어날 수 있는 차세대 전해질 소재와 소자를 구현했다”며 “전해질을 똑똑하게 설계해 기존 방식의 한계를 극복했다는 점이 연구 성과”라고 말했다.
한양대 에리카 캠퍼스와 함께 한 공동연구팀은 한국연구재단, 한국화학연구원, 정보통신기획평가원(IITP)의 지원을 받아 연구를 수행했다. 인하대 김민수 박사과정생이 제1저자로, 한국화학연구원 조경국 박사가 공동 교신저자로 참여했다.
인천=강준완 기자