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제주대 김상재 연구팀, 자가발전 충전 고성능화 실마리
  • 작성자IEVE
  • 조회수837
  • 등록일2020-05-13
  • 번호101
  • 제주대 김상재 연구팀, 자가발전 충전 고성능화 실마리


    자가발전 전기충전 고성능화를 위한 제주대학교 메카트로닉스 공학과 김상재 교수 연구팀(제1저자 케이 카티케얀 박사)의 논문이 네이처 커뮤니케이션스에 게재됐다.

    11일 제주대에 따르면 김 교수 연구팀은 압전체와 초고용량 축전지를 접목해 스스로 발전하고 저장하는 자체축전 슈퍼커패시터 전력소자를 제작, 전하분포 모니터링 실험 및 분석 기법을 개발했다.

    연구는 외부의 전원 없이 기계적인 움직임만을 활용한 압전구동 전기화학 에너지변환 프로세스의 시각화가 가능한 압전화학분광법 개발의 실마리가 될 것으로 기대된다.

    SCSPC에 기계적인 힘이 가해질 때 발생하는 전극간 전하분포와 움직임을 시각화해 자체충전 메커니즘을 이해할 수 있도록 돕는 것이 연구의 핵심이다.

    가로·세로 2cm의 SCSPC는 전극으로 실록신시트와 이오노겔로 코팅된 유·무기 압전분리막을 구성해 소자 외부에서 누르는 힘 등의 변형에 의한 기계적인 에너지 수확과 전극간의 전기화학전 전하저장이 동시에 가능한 에너지변환 기능을 확보한다.

    연구진은 실록신 전극의 전극전위와 전해질 이온농도를 관련시키는 Nernst 이론을 통해 전극간 압전전기화학반응에 의한 자체 충전 메커니즘을 처음으로 설명했다.

    고에너지밀도와 고전력밀도의 고용량 에너지 저장장치의 성능향상을 위한 연구가 전 세계적으로 활발하게 진행되는 가운데, 전극간 전기화학반응 기구를 해명하기 위한 외력의 변화에 따른 전극간의 전하 분포를 정밀하게 모니터링하는 것이 중요한 화두로 꼽힌다.

    제주대 연구팀은 이번 연구를 통해 초고용량 축전지에 압전소재를 접목한 방식을 제안하고, 이에 기반한 실록신 SCSPC에서 압전구동 전기화학 에너지변환 프로세스의 시각화를 구현했다.
    연구는 과학기술정보통신부와 한국연구재단이 추진하는 기초연구사업 지원으로 수행됐으며, 논문은 이날 네이처 커뮤니케이션스(Nature Communications)에 ‘Probing the energy conversion process in piezoelectric-driven electrochemical self-charging supercapacitor power cell using piezoelectrochemical spectroscopy’ 이름으로 게재됐다.

    출처 : 제주의소리(http://www.jejusori.net)

    https://youtu.be/zL2LR-iqE5Y

     

    http://www.jejusori.net/news/articleView.html?idxno=315678

     

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