한국과학기술원(KAIST)은 신소재공학과 김일두 교수·명지대 윤태광 교수 공동 연구팀이 충전·방전 과정을 시각화하는 '스마트 전기 변색 아연 이온 전지'를 개발했다고 21일 밝혔다.
연구팀은 전자와 이온의 이동효율을 극대화하기 위해 '파이(π) 결합 간격재'가 내장된 고분자 양극재를 설계하고 합성했다.
파이 결합은 구조 내 전자이동을 향상해 이온 이동 속도가 매우 빨라지고, 이온 흡착 효율이 극대화돼 에너지 저장 용량 또한 높이는 효과가 있다.
해당 간격재가 내장된 전지는 없는 경우보다 40% 이상 저장용량도 확대되고, 충·방전 시 남색에서 투명색으로 빠르게 바뀌는 변색 성능도 30%가 상승했다.
이 기술을 스마트 윈도에 적용할 경우 윈도에 내장된 이온전지가 낮 동안 태양에너지를 흡수하는 과정에서 짙은 색을 띠게 돼 자외선과 눈부신 태양 빛을 차단하는 커튼 기능이 포함된 미래형 에너지 저장 기술로 쓰일 수 있다고 연구팀은 설명했다.
김일두 교수는 "에너지 저장 역할만을 수행하는 기존 전지 개념을 넘어 스마트 전지나 웨어러블 기술 혁신을 가속하는 미래형 에너지 저장 장치로 활용될 수 있을 것"이라고 말했다