반복 충방전에도 성능 '끄떡없어'..구멍 뚫린 그래핀 코팅 기술 '사업화'

에너지연, 다공성 그래핀 쉘 코팅기술 이전
이차전지, 연료전지 내구성 최대 200% 향상

한국에너지기술연구원은 '다공성 그래핀 코팅 기술이전 계약' 체결식을 갖고 기념촬영을 하고 있다. 하동길 액트로 대표(왼쪽부터), 김희연 에너지연 박사, 김종남 에너지연 원장. 에너지연 제공

이차전지와 연료전지의 내구성을 최대 200% 이상 높일 수 있는 기술이 사업화에 나선다.

한국에너지기술연구원은 김희연 박사 연구팀은 연료전지 촉매와 이차전지 전극물질의 표면에 다공성 그래핀 쉘을 코팅해 내구성 저하를 해결하는 기술을 개발했다고 18일 밝혔다.

이 기술은 구멍이 숭숭 뚫린 다공성 그래핀을 금속 촉매의 표면에 코팅해 신축성과 보호 효과를 통해 연료전지와 이차전지의 성능 저하를 억제한다. 이차전지에 다공성 그래핀 쉘을 코팅하면 충방전 과정에서 발생하는 팽창과 수축에 탄력적으로 반응하면서 수명 저하를 막을 수 있다. 또한 연료전지 촉매에 적용하면 보호 효과를 통해 촉매 입자의 응집, 부식, 탈락 등을 억제하고, 그래핀 구멍을 통해 반응물이 쉽게 이동할 수 있어 촉매 성능 저하를 최소화할 수 있다.

특히 공정이 매우 간단하고, 코팅 시간이 수 초에서 수 분 내외로 짧을 뿐 아니라, 온도와 반응물의 농도 조절만으로 그래핀 쉘의 형상과 두께를 조절할 수 있다.

원료도 저렴해 촉매 10㎏을 코팅하는 비용이 수 백원에 불과해 적은 예산으로 사업화하기에 용이하다는 게 연구팀의 설명이다.

한편 에너지연은 이날 대전 본원에서 정밀부품 제조기업인 액트로와 '다공성 그래핀 코팅 기술' 이전 체결식을 갖고 본격적인 사업화를 추진키로 했다.이준기기자 bongchu@dt.co.kr