국내 연구진이 차세대 에너지저장장치로 주목받는 '하이브리드 슈퍼커패시터'(Hybrid Supercapacitor)의 용량과 충전속도를 높이고 수명을 향상시킬 수 있는 물질을 찾아냈다. 

미래창조과학부는 포항공대 이진우(화학공학과) 교수와 임은호 연구원, 강기석 서울대 교수, 윤성훈 중앙대 교수 연구진이 이런 연구성과를 냈다고 18일 밝혔다.

하이브리드 슈퍼커패시터는 배터리처럼 산화·환원 반응을 통해 에너지를 저장하는 음극물질과 축전지와 같이 전기이중층에 전하를 모으는 양극물질을 사용한 에너지 저장장치다. 이 장치의 음극물질로는 빠른 출력 특성이 장점인 티타늄 기반의 산화물이 주로 쓰이는데, 티타늄 기반 산화물은 이론용량과 전기전도성이 낮아 새로운 음극물질을 개발하려는 연구가 활발하다.  

이 장치는 약 1분 만에 최대 용량의 60%를 충전할 수 있는 고속 충전성능을 보였고, 티타늄을 음극소재로 활용한 경우에 비해 에너지용량이 약 1.5배에 달하는 것으로 나타났다.

또 1천회 충·방전을 했을 때 초기 용량의 90% 이상을 유지, 기존 티타늄 기반 배터리보다 긴 수명 특성을 보였다. 

이진우 교수는 "최근 개발된 하이브리드 슈퍼커패시터 중에서도 우수한 에너지 및 출력밀도를 갖는 사례"라며 "추가 연구를 통해 하이브리드 전기자동차 또는 전기자동차의 차세대 에너지저장장치로 활용할 수 있을 것으로 기대된다"고 말했다.

이번 연구 결과는 나노재료분야 국제학술지인 'ACS NANO' 이달 19일자 온라인판에 게재됐다.