질소와 산소 기능기를 포함하는 파이로폴리머의 미세구조, 전기화학적 성능을 나타내는 이미지.

 

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인하대(총장‧최순자)는 진형준 고분자공학과 교수가 이끄는 연구팀이 대량생산이 가능한 고출력 고용량 에너지 저장용 전극소재를 개발했다고 26일 밝혔다.

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진 교수 팀이 개발한 소재는 고분자 소재를 열처리해 만든 탄소물질인 파이로폴리머 일종으로, 구동되는 전압범위가 넓어 이온저장용량과 에너지 밀도가 높다.

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이는 현재 흔히 쓰이고 있는 2차 전지인 리튬이온전지가 가지고 있는 에너지 출력 특성을 뛰어 넘는 소재다.  특히 공정이 손쉽고 단순한 열처리 과정을 거치면 저렴한 전구체 물질로도 제조할 수 있어 대량생산이 가능하다.

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또, 수 천회 이상 연속된 충‧방전을 거친 뒤에도 성능이 안정적으로 유지된다는 장점을 지녀, 리튬이온전지보다 전지사용 수명도 앞설 것으로 보고 있다.

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이같은 연구결과가 담긴논문 ‘Amphicharge-Storable Pyropolymers Containing Multitiered Nanopores’는 세계적인 재료공학학술지 ‘Advanced Energy Materials’ 6월 온라인판에 게재됐다.

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진 교수팀의 연구는 윤영수(2013년 인하대 고분자공학 박사졸업) 강원대 화학공학과 교수, 최형진 인하대 고분자공학과 교수 연구팀과 한국기초과학지원연구원 이상문, 홍원기, 김해진 박사 등과 공동으로 진행했다.

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특히, 윤영수 교수는 진 교수 연구팀과 공동연구를 수행하며 최근 1년 간 SCI급 논문 20편 이상을 출판하는 등 이번 연구 결과를 이끌어내는 데 중요한 역할을 맡았다.

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진형준 교수는 “레독스흐름전지기술 개발로, 가까운 미래에 더욱 진보된 소재를 개발할 수 있을 것으로 기대한다”고 말했다.  한편, 레독스흐름전지기술 개발연구는 인하대 WCSL(World Class Smart Lap) 사업으로 선정돼 진행중이다.