■ 맥신(MXene) 에너지 용량 4배 저장 소자 개발

■ 맥신(MXene) 에너지 용량 4배 저장 소자 개발

 

★ 맥신(MXene)은 전기전도성이 우수한 2차원 판상 나노 소재이다. 에너지 저장소자, 센서, 전자파 차폐 등에 전극으로 활용된다. ★ 슈퍼캐패시터(supercapacitor)는 전극과 전해질 계면으로의 이온 이동이나 표면화학반응에 의한 충전현상을 이용하는 축적용량이 대단히 큰 축전지를 말한다. ★ 나노종합기술원은 미국 드렉셀대학교 공동 연구팀은 반도체 공정 기술을 활용하여 전기 용량이 4배 이상 올라간 맥신 기반 에너지 저장 나노 소자(슈퍼 캐패시터)가 개발했다. 전기자동차나 전기저장장치(ESS) 등 다양한 분야에 활용될 수 있을 것으로 예상된다.

 

공동 연구팀은 미세 선폭 제어기술인 반도체 공정 기술(포토리소그래피), 전자빔 리소그래피 기술, 집속 이온빔(FIB) 기술을 활용해 대면적 8인치 웨이퍼에서 500nm 선폭 맥신(MXene)·탄소 나노튜브 복합소재(맥신)를 적용한 슈퍼캐패시터 소자를 만들었다. 이 소자는 4배 향상된 높은 전기 용량(317mF/cm2)과 빠른 충방전 성능을 확보한 소자이다. 연구책임자인 안치원 박사는 "8인치 나노 공정기술과 나노소재 기술의 융합을 통해 나노에너지 분야의 핵심 기술인 초소형 및 고성능 에너지 소자의 상용화 가능성을 확인한 것이 의미가 크다"고 밝혔다.

 

이조원 원장은 "개발된 기술은 해외 연구 그룹과의 공동 연구 성과로, 기술원은 국내 연구자와 해외 연구자간 국제 공동 R&D와 교류의 장을 제공하는 R&D 허브의 역할을 강화해 나갈 계획"이라고 말했다. 연구 성과는 국제 학술지인 나노에너지에 최근 소개됐다고 2020년 12월 07일 밝혔다.