폐슈퍼커패시터 재활용한 고성능 슈퍼커패...
폐슈퍼커패시터에서 탄소 회수해 새로운 고성능 슈퍼커패시터 제작
에너지소재의 재활용에 대한 새로운 방법 제시
본 논문에 참여한 (왼쪽부터)동국대학교 닐레쉬 박사, 본교 생명공학과 황승규 박사과정, 본교 생명공학과 허윤석 교수, 동국대 융합에너지신소재공학과 한영규 교수
▲ 본 논문에 참여한 (왼쪽부터)동국대학교 닐레쉬 박사, 본교 생명공학과 황승규 박사과정,
본교 생명공학과 허윤석 교수, 동국대 융합에너지신소재공학과 한영규 교수
생명공학과 허윤석 교수 연구팀이 동국대학교 융합에너지신소재공학과 한영규 교수 연구팀과 공동연구를 통해 폐슈퍼커패시터를 재활용한 카본 기반의 슈퍼커패시터 제작기술을 개발했다.
공동연구팀은 폐슈퍼커패시터의 전극소재인 탄소를 회수하여 불활성 분위기에서 어닐링으로 불순물을 제거해 넓은 비표면적을 가진 탄소소재로 전환시켰다. 그리고 이렇게 만들어진 고성능 탄소를 고농도의 과염소산나트륨(NaClO4) 전해질과 함께 산업용 전극으로 재조립했다. 이런 과정을 통해 개발된 슈퍼커패시터는 여러 차례의 충방전에도 안정적인 구동을 보였다.
이번 연구는 산업적으로 사용되고 폐기되는 슈퍼커패시터를 재생시켜 고성능의 슈퍼커패시터로 전환함으로써 에너지소재의 재활용에 대한 새로운 방법을 제시했다는 점에서 큰 의미를 가진다.
해당 연구결과를 담은 논문(영문제목: Refurbished carbon materials from waste supercapacitors as industrial-grade electrodes: Empowering electronic waste)은 연구분야 상위 5% 이내의 학술지인 ‘에너지 스토리지 머트리얼(Energy Storage Materials, 인용지수 17.789)’ 온라인판에 소개되었고, 2022년 8월호에 게재될 예정이다.
허윤석 교수는 “폐슈퍼커패시터를 간단한 방법으로 재사용하여 슈퍼커패시터로 전환시켰다”며, “다양한 폐에너지 소자의 재활용에 대한 새로운 가능성을 제시했다는 데 의미가 크다”고 말했다.
폐슈퍼커페시터의 재사용에 대한 합성 모식도
▲ 폐슈퍼커페시터의 재사용에 대한 합성 모식도