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영국 Bristol 대학 및 Surrey 대학은 향후 리튬이온 배터리를 대체할 수 있는 폴리머 물질을 개발하는데 협력해 왔다. 두 대학은 Superdielectrics사와 공동으로 연구를 진행해 왔으며 연구결과를 공개할 준비가 되었다. 1년 전 이들 기관은 기존 전해질보다 1,000~10,000배 가량의 유전 특성을 가진 새로운 폴리머 물질을 개발했다고 밝힌 바 있다. 이런 발견이 이제는 장치 규모의 기술적 입증으로 발전했으며 저렴한 부드러운 금속호일 전극에 정전용량 4F/cm2를 구현하기에 이른 것이다. 현행 슈퍼축전기 복잡한 전극을 사용해도 정전용량이 0.3F/cm2 수준에 불과하다. 연구진은 특별히 가공된 스테인리스강 전극을 써서 정전용량을 11~20F/cm2까지 구현한 바 있다. 이 값을 가진 물질을 상용화할 수 있다면 이는 현행 리튬이온 배터리보다 큰 180 Whr/kg의 에너지 밀도를 갖는 슈퍼축전기를 만들 수 있다는 의미가 된다. 슈퍼축전기는 전극과 전해질을 이용해서 빠르게 에너지를 충전하거나 방전함으로써 에너지를 저장하는 장치다. 종래의 배터리도 같은 역할을 하지만 속도가 느린 것이 흠이다. 슈퍼축전기는 충, 방전을 아주 많은 횟수 반복할 수 있다. 하지만 현행 슈퍼축전기의 단위무게당 에너지 밀도가 낮아 배터리를 이용한 에너지 저장기술을 대체할 수 없었다. 이런 제약조건에도 불구하고 현재 중국에서는 슈퍼축전기를 이용한 버스가 운행되고는 있지만 현재 기술로는 충전을 위해 자주 정차해야 한다. 연구진은 이 물질을 2가지 방법으로 시험했는데 한 방법은 소형 단층 축전기를 2~5분 동안 1.5볼트까지 충전해서 소형 팬을 포함한 장치를 구동하게 했다. 또 다른 방법은 3개의 축전기를 써서 5볼트까지 급속 충전해서 LED를 켤 수 있게 했다. 이 기술을 갖고 있는 Superdielectrics사는 연구센터 및 작은 규모의 생산센터를 건설하려고 준비하고 있다. 생산이 성공적으로 이뤄지면 이 폴리머 물질은 모바일 기기용 배터리처럼 사용되거나 전기차 충전소로 사용될 수 있게 된다. |
