나노기술 및 정책 정보

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수성(水性) 에너지 저장 장치는 안전성, 원가와 이온 전도성 등에서 강점이 있지만 물 시스템에 사용할 수 있는 집전기(collector)는 매우 제한되어 있음.

사우스 차이나(華南) 이공(理工) 대학교의 환경 및 에너지 연구소 청쐉(程爽) 교수 연구팀은 편리하면서 원가 효율적인 방법으로 수성 집전기(water collector)로 사용할 수 있는 플렉시블 그래핀 필름(FGF)을 개발하는데 성공함.

연구팀은 천연 흑연 정제를 원자재로 사용하고 최적화된 H22 비율을 통해 실온에서 매우 짧은 시간(6시간 이내)에 매우 얇은 그래핀 나노시트를 제조함. 얻어진 그래핀 나노시트는 간단한 롤 프레스 기술을 이용하여 FGF를 형성시킴.

FGF는 시판되고 있는 탄소 천(CC)이나 탄소 종이(CP)보다 친수성이 좋고 2.56×10^5 S/m의 높은 전도도를 보이면서 무게도 가벼움.

알칼리성 용액에서 FGF에 로드하는 상용화 활성탄은 CC 혹은 CP보다 더 나은 전기화학 성능을 나타내며, 연구팀이 개발한 FGF 제조 방법은 효율적이고 경제적이면서 실현 가능하여 수성 집전기(water collector)로 적용하기에 매우 적합함.

연구팀이 개발한 그래핀 나노시트 분말과 플렉시블 그래핀 박막 제조 기술과 방법은 밝은 응용 전망을 가지고 있으며, 수성 집전기(water collector) 양산에 사용될 것으로 전망됨.

본 연구 성과는 ‘Carbon’ ("A Facile and Cost-Effective Approach to Fabricate Flexible Graphene Films for Aqueous Available Current Collectors") 지에 게재됨.