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인도, 나노 플라스틱으로 더 가벼운 슈퍼 커패시터 제작 성공

2018년 07월 11일(수)
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▲크기가 각기 다른 배터리(출처=위키미디어 커먼스)
인도의 연구자 그룹이 유연한 플라스틱 시트에 하이브리드 나노 복합 재료를 뿌려 가볍고 효율적인 슈퍼 커패시터를 만드는 방법을 개발했다. 이 슈퍼 커패시터는 각종 장치 및 차량의 표준 배터리를 대체할 수 있다.

이 슈퍼 커패시터는 간단한 스프레이 코팅 방식으로 만들어진 것이다. 연구진은 유연한 플라스틱 시트 위에 하이브리드 나노 복합체를 층별로 패턴을 이루도록 여러 번 뿌렸다. 층별 패턴은 전하 및 표면적 이동을 증가시켜 슈퍼 커패시터의 효율을 높인다.

슈퍼 커패시터는 빠른 에너지를 필요로 하는 전자 장치 및 전기차 등에 유용한 배터리로 사용될 수 있다. 충전이 신속하게 이루어지며 다른 배터리처럼 거의 100% 효율로 작동하기 때문이다. 그러나 크기가 크고 에너지 용량이 적으며 제조 비용이 비싸 널리 사용되지 않는다.

이번 연구 결과 만들어진 슈퍼 커패시터는 기존의 슈퍼 커패시터보다 작고 가벼우며 더 많은 전력을 저장할 수 있다. 연구진은 기존의 슈퍼 커패시터 제작 방법 대신 소형 크기의 수퍼 커패시터를 만드는 방법을 조사했지만 표준 유형보다 더 많은 전력을 저장할 수 있었다. 탄소 나노 튜브와 같은 재료를 사용하여 제품을 만들었지 만 완성 된 제품은 표면적이 작아서 부피가 크다.

수퍼 커패시터를 제작하는 표준 방법을 사용하는 대신, 망간 이산화 코팅된 탄소 나노 튜브와 산화된 그라핀의 얇은 층을 스프레이 방식으로 표준 폴리에틸렌 테레프탈레이트 플라스틱 시트에 분사했다.

연구의 수석 저자인 아브하 미스라는 "우리는 실제로 어떤 기판 위에든 슈퍼 커패시터를 인쇄할 수 있다. 벽과 같은 표면에도 이 스프레이를 분사할 수 있다"고 말했다.

이에 따라 제품의 효율이 향상됐으며 기존의 슈퍼 커패시터와 비교하더라도 새로 개발된 제품의 성능이 뒤떨어지지 않았다.

배수연 기자 jywoo@dailysecu.com

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