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전기화학 에너지용 그래핀과 나노입자 복합물

전문가 제언: ○ 꿈의 신소재라 불리는 그래핀은 물리화학적 안정성, 넓은 비표면적, 유연성 등의 특징 때문에 응용 가능성이 높다. 그래핀은 탄소 원자들이 벌집모양으로 연결된 평평한 시트 형태의 모양을 이루고 있는 탄소성분의 물질로 철보다 100배나 강하고, 전기는 철보다 100배나 더 잘 통한다. 이와 같은 그래핀의 특성을 이용한 응용이 증대될 것이다.

○ 영국 맨체스터대학의 가임 교수와 노보셀로프가 공동연구로 그라파이트로부터 그래핀을 최초로 만들어내는데 성공한 이후로 16개의 특허를 발표한 바 있다. 그 후로 MIT대학에서 34개의 특허, 라이스대학(미국)에서 56개의 특허, 청화대학(중국)에서 92개의 특허, 저장대학(중국)에서 97개의 특허들을 각각 발표한바 있다.

○ 한국에서도 삼성종합연구원과 성균관대학교에서 공동연구를 통하여 현재까지 134개의 특허를 내놓고 있다. 이는 꿈의 신소재로 등장한 그래핀의 응용 가능성이 넓고 크기 때문에 연구투자를 적극적으로 한 덕분에 가능하였을 것이다. 앞으로 더 많은 연구와 활용이 기대된다.

○ 그래핀 재료 자체의 제조뿐만 아니라 그래핀에 다른 원소들의 도핑, 그래핀 복합소재, 그래핀 NPs 등의 각종 물리화학적 성질을 갖는 신소재들의 발굴이야말로 그래핀의 응용영역을 더 넓혀갈 수 있는 가능을 예시해 주고 있다. 우수한 전기전도도와 강도를 갖고 있기 때문에 그래핀은 다양한 분야에서 적용될 것이 예상된다.

○ 그래핀과 그래핀 복합재료들은 비단 전기화학적 에너지에의 응용뿐만 아니라 태양전지, 열전소자, 연료전지의 에너지변환, 배터리, 슈퍼 캐패시터, 수소생산과 저장 등에의 응용이 가능하다. 그래핀 복합소재들은 미래의 에너지 저장 장치기술과 에너지 변환에의 기술 등에 매우 크고 중요한 역할을 할 것으로 기대되고 있다.

저자: Qing Li, Nasir Mahmood, Jinghan Zhu, Yanglong Hou, Shouheng Sun
자료유형: 학술정보