강정구 KAIST 신소재공학과 교수팀은 리튬이온전지와 슈퍼커패시터 전지의 장점만을 조합한 하이브리드 에너지 저장기술을 개발했다고 11일 밝혔다. 

기존 리튬이온전지는 에너지 저장율이 높은 반면, 출력(200W/kg)이 낮고 충전이 오래 걸린다는 단점이 있다. 이에 대한 대안으로 에너지 출력을 키운 슈퍼커패시터 전지가 연구됐지만 충전·출력 특성(20kW/kg)이 좋은 반면, 에너지 저장율이 낮다는 단점이 있어 전기자동차와 같이 대용량·고출력이 필요한 전지로는 한계가 있었다.

연구팀은 리튬이온 전지와 슈퍼커패시터에 동시에 적용이 가능한 전극물질로 음이온과 양이온이 쉽게 전해질과 내부공간을 통과할 수 있는 '다공성 나노튜브'를 개발, 이를 토대로 리튬이온 전지와 슈퍼커패시터의 서로 다른 에너지저장 원리를 융합한 새로운 형태의 에너지 저장 장치를 개발했다.

연구팀 관계자는 "이번 연구로 고용량의 에너지저장 밀도와 기존 연구에서 볼 수 없었던 우수한 입출력 특성을 갖는 동시에 급속충전이 가능한 원천소재를 개발했다"며 "미래용 전기자동차와 모바일 디바이스 등 에너지저장 장치의 핵심기술이 될 것으로 기대된다"고 말했다.

이번 연구 성과는 국제학술지 '어드밴스드 에너지 매터리얼스(Advanced Energy Materials)의 온라인판에 지난달 23일자로 게재됐다.