최신뉴스 국민대 연구팀, 3차원 구조 그래핀 개발..."열-전기 에너지 효율 1,200배 증가"

▲ 질소가 다량으로 포함된 고분자 콜로이드 입자와 산화그래핀을 이용하여 필름 형태로 제작 후 열처리를 함으로써, 다공성 구조로 인한 열전도도의 감소를 유도함과 동시에 질소원자의 치환으로 인해 전자의 농도를 증가시켜 전기적 특성을 향상시켜 열을 전기로 바꾸는 에너지 소자의 특성을 향상시켰다.(자료: 한국연구재단) 국민대 이현정 교수 연구팀이 다공성 구조의 환원된 산화그래핀 필름을 새롭게 개발해 열을 전기로 바꾸는 에너지의 발전 효율을 약 1,200배 증가시키고 2차원 구조 에너지 전달체의 한계를 벗어났다고 밝혔다. 탄소 원자로 이루어진 그래핀은 원자 1개의 두께로 이루어진 얇은 막이다. 전기 전도도가 매우 우수하며 밀도가 작고 쉬운 추출과 가공 공정이 가능하여 ‘꿈의 소재’라 불린다. 기존의 무겁고 가공이 어려운 무기 열전재료를 대체할 수 있기 때문이다. 그러나 그래핀은 전기 전도도가 우수한 만큼 열 전도도도 높으므로 열전 성능지수(ZT)가 낮다. ZT를 높이기 위해서는 높은 전기 전도도를 가지면서 낮은 열 전도도를 가져야 한다. 열 전도도를 낮추기 위해서는 재료 내 전자의 밀도를 낮춰야 한다. 그러나 전자의 밀도를 떨어뜨리면 열 전도도와

• 2016-12-08 16:40