하이브리드 커패시터의 현황과 전망

전문가 제언

○ 친환경 정책, 이산화탄소 배출규제, 신재생 에너지에 대한 필요성이 커지면서 스마트에너지(에너지 제조·에너지 저장·에너지 절약) 사회 확립이 요구되고 있다. 이러한 기대에 부응하는 보조 에너지 장치가 슈퍼커패시터, 울트라 커패시터로 불리는 전기이중층 커패시터(EDLC)로 다시 주목을 받고 있다. 가장 관심이 큰 시장은 자동차용 배터리로 리튬이온전지와 비슷한 에너지 밀도를 가지며, 동시에 높은 출력을 낼 수 있는 커패시터 개발이다.

 

○ 전기이중층 커패시터는 물리적 흡착현상에 의해 전기 에너지를 저장하기 때문에 이차전지와 달리 충방전에 의한 수명단축 문제가 없고 유지보수 측면에서 유리하며, 고속충전, 고출력 등의 장점으로 주목을 받아왔다. 그러나 에너지 저장용량이 100Wh/L 이상인 리튬이온전지에 비해 10Wh/L 이하로 너무 적다는 단점이 있다.

 

○ 이 문헌은 Naoi 등이 안전성을 유지하면서, 고에너지 밀도？고출력 밀도？고안정성을 실현한 하이브리드 커패시터 개발에 대한 것이다. 개발한 것을 “나노하이브리드 커패시터(NHC)”라고 불렀다. 개발한 내용은 티탄산리튬(Li4Ti5O12: LTO) 나노결정을 나노카본 매트릭스 내에 고분산 담지된 복합체 음극을 제조하는 것이다. 이는 독자적인 초원심 나노하이브리드 기술을 사용하여 전지재료와 카본의 나노 복합체를 제작하고, 이것을 전극으로서 응용한 것이다. 나노입자의 크기나 형상, 디바이스 성능은 카본에 크게 의존하고 있다.

 

○ 국내에서도 커패시터에 대한 연구는 많은 국가과제, 연구논문과 학위 논문 등이 수백 건 이상이 발표되고 있어, 관심이 많은 것을 알 수 있다. 최근에는 커패시터의 장점인 고출력, 고속 충방전 특징과 리튬이온전지의 특징인 고용량이라는 정점을 겸비한 새로운 형태의 하이브리드 커패시터인 리륨이온 커패시터에 대한 관심이 급격히 증가하고 있다. 그러나 국내업체는 원자재 개발과 각종 요소기술이 확립되지 못하였다. 따라서 정부차원의 체계적인 지원과 나노소재의 응용기술 개발을 통해 성능과 경쟁력을 높이는 것이 중요하다.

저자

Katsuhiko NAOI

자료유형

니즈학술정보

원문언어

일어

기업산업분류

재료

연도

2015

권(호)

50(8)

잡지명

セラミックス

과학기술
표준분류

재료

페이지

600~606

분석자

김*환

분석물

• 하이브리드 커패시터의 현황과 전망.pdf [565,105 byte]

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