목재 폐기물로 친환경 에너지 저장 소재 세계최초 개발 - 이차전지 소재로 활용 가능한 새로운 바이오매스 응용기술 개발 -
□ 기존의 무기물 기반의 이차전지 소재는 값이 비싸고 재생이 어렵다는 경제적․환경적 문제점을 안고 있다. 현재 상용화된 활성탄전극은 제조 과정에서 고온(900℃ 이상)의 탄화과정과 추가적인 활성화과정을 거쳐야 하고 전극 기준 용량이 제한되어 있어, 다양한 소재개발 연구가 진행되어 왔다.
○ 이에 박호석 교수팀은 폐기되어 버려지는 목질계 바이오매스 내 존재하는 리그닌 나노결정을 2차원 나노신소재인 그래핀과 하이브리드화시켜 고용량, 빠른 충․방전, 장기 내구성을 가지는 재생 가능한 친환경 슈퍼커패시터*용 전극소재를 개발하였다.
* 슈퍼커패시터(supercapacitor)는 전극과 전해질의 계면에서의 전기화학적 반응에 의해서 에너지를 충전하는 에너지 저장 소자로써, 리튬이차전지에 비해서 높은 출력, 빠른 충․방전 속도 및 장기안정성의 장점을 가지고 있다.
○ 리그닌-그래핀 전극은 생체시스템에서 발견할 수 있는 산화․환원 반응을 리그닌에서 구현함으로써 충전용량을 활성탄 전극(200F/g 이하)의 2배 이상인432F/g까지 증가시켰을 뿐 아니라, 그래핀 본연의 우수한 전기적 특성, 넓은 표면적, 전기화학적 안정성을 이용하여 높은 출력과 장기내구성을 동시에 달성할
수 있었다.
○ 경희대학교 박호석 교수는 리그닌을 이용한 전극 활물질 개발로 바이오매스 분야에 새로운 응용 가능성을 제시하였다고 밝혔다.
리그닌-그래핀 슈퍼커패시터 전극 소재개발
어느 팀에서 리그닌 나노결정을 재생 가능한 친환경 슈커퍼패시터용 전극소재로 만들었어
박호석 교수팀