나노기술 및 정책 정보

• 목록

● 이수연ㆍ김태연 박사(한국화학연구원) 공동 연구팀은 누설전류 최소화와 전력 생산 극대화, 1만 회 반복 사용에도 성능 유지가 가능한 고출력 마찰발전 소재 기술을 개발

● 연구팀은 마찰 소재와 전극 사이에 ‘이온 겔 전기 이중층*’ 소재를 추가해 전류 누설 문제를 해결하고 전력 발생량을 증가하는 데 성공

* 이온 겔 전기 이중층(iEDL, Ionic Electric Double Layer) : 전해질과 전극 표면 사이에 형성되는 두 개의 전하 층

● 연구팀은 마찰전기 발전 성능 시연에서 iEDL 소재를 적용하지 않았을 때에 비해 전력 밀도는 13배(2→26W/m2)로 증가하고, 1만 회 반복 실험에서 최대 출력 전압 0.1V 이내 하락 등으로 안정적인 성능 확인

● 해당 마찰발전 소자는 4.7μF의 소용량부터 470μF의 대용량 기기까지 충전시킬 수 있는 성능을 보여주었으며, 오백 원 크기의 소자 1개는 100개의 소형 LED 전구(전구 1개당 50mW)를 밝힐 만큼 충분한 전원을 공급함을 확인

● 본 연구는 기존에 연구된 마찰전기 보조 전원 기술에 대한 해결책으로써, 향후 웨어러블 기기ㆍIoT 기기ㆍ자가 전원 센서 등 활용 영역이 확대될 것으로 기대

Advanced Functional Materials (2024.05.01.), Ion-Impregnated Intermediate Layer for Enhancing Triboelectric Nanogenerator Performance

※ 한국연구재단과 과학기술정보통신부의 나노소재기술개발사업 지원