제주대 연구팀이 실리콘 기반 2차원물질인 실록신(Siloxene)을 전극으로 사용, 높은 에너지밀도와 전력밀도의 고성능 슈퍼커패시터 소자를 개발했다고 한국연구재단은 밝혔다.
슈퍼커패시터는 초고용량 축전기로, 리튬이차전지에 비해 높은 전력밀도, 빠른 충·방전 속도 및 장기안정성의 장점을 가지고 있다. 김상재 교수, 케이 카티케얀 박사, 파자말라이 파르티반 박사과정생으로 짜였다.
이번 성과를 이용하면 하나의 칩 위에 센서‧시스템과 더불어 전기에너지원을 동시에 집적할 수 있다. 이를 통해 초소형 시스템을 제작할 수 있게 되므로, 웨어러블, 휴대용, 생체이식형 전자 기기에 필수적인 보조전원으로 활용될 수 있다.
김상재 교수는 “개발된 슈퍼커패시터는 높은 전력 및 에너지 밀도, 빠른 속도, 주기적 안정성의 특징이 있다”며 ”향후 실리콘 단일 칩에 전기에너지원을 결합한 집적화, 소형화 기술을 통해 전자소자의 소비전력이 획기적으로 낮춰질 것이다“라고 연구의 의의를 설명했다.
이번 연구 성과는 과학기술정보통신부·한국연구재단 기초연구사업 지원으로 수행됐다. 연구는 국제학술지 에너지 및 환경과학(Energy & Environmental Science) 6월호 논문으로도 게재됐다.
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