삼성전자 충전속도 5배 빠른 그래핀볼 개발

11월 삼성전자가 충전속도가 5배 빠른 그래핀볼을 개발했다는 기사를 보고 궁금증이 생겨 조사해보았습니다.

그래핀볼 연구는 삼성SDI와 서울대 화학생물공학부 교수 연구팀이 공동 개발했다고 합니다

먼저 그래핀에 대해서 알아보겠습니다.

출처 : 위키백과

꿈의 신소재라고 하는 그래핀은 탄소의 동소체 중 하나이며 탄소 원자들이 모여 2차원 평면으로 벌집구조로 이루어져 있습니다.

원자 1개의 두께로 이루어진 얇은 막으로 두께는 0.2nm 로 엄청나게 얇으면서 물리적 화학적으로 안정성이 높습니다.

그래핀은 매우 높은 진성 전자이동도, 높은 열전도도, 높은 빛 투과율을 가지고 있습니다.

구리보다 100배 이상 전기가 잘 통하고 단결정 실리콘보다 100배 이상 전자를 빠르게 이동시킬 수 있습니다.

이러한 특이한 성질 덕분에 터치패널, 플렉시블 디스플레이, 태양전지, 방열필름 등 다양한 분야에 활용될 수 있습니다.

삼성전자 종합기술원은 그래핀을 배터리에 적용하는 방법을 찾다가 실리카(SiO2)를 사용해 그래핀을 마치 팝콘 같은 

3차원 입체 형태로 대량 합성하는 매커니즘을 규명했습니다.

그래핀볼을 리튬이온전지의 양극 보호막과 음극 소재로 사용했더니 충전용량이 늘어나고 충전시간이 단축되고 

고온 안전성까지 모두 향상되었습니다. 

기존의 배터리는 완전충전되는데 1시간 가까이 시간이 걸렸지만 그래핀볼 소재를 이용한 배터리는 12분으로 완전충전이 가능하였고

60도까지 안정성을 유지해 전기차 배터리 요구조건도 충족했습니다.

스마트폰 배터리나 특히 전기차 배터리에 효과가 크겠습니다. b