5분만에 배터리 충전이 가능하다? zap&go

 

 

 

2010년도 노벨 물리학상 수상자 안드레 가임과 콘스탄틴 노보셀로프는 스카치테이프를 흑연에 붙였다 뗐다 함으로써

최초로 그래핀을 분리하는 데 성공했고 그 공로로 노벨 물리학상을 받았다.

 

그 이후 그래핀은 활발한 연구와 동시에 많은 주목을 받으면서 구리의 100배 이상으로 전기가 잘 통하며

강철보다 200배 이상의 강도를 가지고 있고 우수한 열전도성 등등 수많은 미사여구들이 따라다녔는데

아직은 소비자의 손에 도달할 수 있는 제품이 나오지 못 했다.

리튬 이온 전지도 1970년대에 처음 제안된 후로 20년 넘게 연구를 거쳐 상용화가 됐으니

좀 더 기다려봐야 하는 것이 당연한데. 

 

 

 

불과 5년 만에 그래핀 슈퍼캐패시터로 1500mAh 5분 만에 충전 가능하게 만들었다.

어떻게 5분이라는 속도로 충전할 수 있을까?

이 제품은 배터리가 아닌 캐패시터로써 배터리와는 다른 충전 방식을 가지는데

 

 

 

상대적으로 느린 화학작용을 통해 충전되는 배터리는 정해진 전압이나 전류 이상으로 충전할 경우 배터리의 폭발 및 손상을 일으킬 수 있고 과충전의 위험 또한 있어서 항상 안전 회로의 통제하에 충전해야 한다.

하지만 캐패시터는 들어오는 전하들을 물리적으로 흡착시켜서 전기장의 형태로 에너지를 저장하기 때문에 순간적인 충방전이 가능하다.

이런 캐패시터가 배터리를 대체할 수 없었던 이유는 얇은 금속 막에 전자들이 붙어있는 방식(아래 그림의 맨 왼쪽)으로 저장을 하기 때문에 많은 에너지를 저장할 수 없었다. 하지만 미세한 구멍들을 가진 활성탄의 넓은 표면적을 이용해 스펀지처럼 3차원으로 많은 양의 전자들을 저장할 수 있는 전기 이중 층 캐패시터(슈퍼캐패시터)가 발명되면서 점점 용량을 늘려나갔고

 

 

 

 

거기서 더 나아가 극한의 비표면적과 우수한 전기전도성을 가진 그래핀으로 활성탄을 대체함으로써 배터리로 쓸만한 에너지밀도를 가지게 되었다.

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 이 배터리의 가격은 15만원이라고 한다.

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