나노테크에너지

나노테크에너지(Nanotech Energy)

나노테크에너지(Nanotech Energy)

잭 캐버노(Jack Kavanaugh) 나노테크에너지 대표이사

나노테크에너지(Nanotech Energy)는 미국에 본사를 둔 세계 선두적인 그래핀 생산기술로 배터리를 개발하는 업체이다. 2014년에 설립되었으며 현재 CEO는 잭 캐버노(Jack Kavanaugh)이다.

개요

나노테크에너지는 세계 최초로 그래핀 특허를 받은 업체이며 세계적으로 유일하게 내화성 그래핀 배터리를 생산하고 있다. 주요 사업 분야는 그래핀 생산과 그래핀 산화물 재료와 및 내화성 배터리이며 스마트폰 및 생체의학 기기용 초소형 슈퍼커패시터도 개발하고 있다. 나노테크에너지는 세계 최고의 그래핀 제조업체이자 내화성 그래핀 기반 배터리의 유일한 생산업체로 2020년 9월 90% 단층 그래핀 생산 공정에 성공해 50% 함량 장벽을 깬 최초이자 유일한 생산자가 되었다. 2021년 3월 단층 그래핀 95% 함량에 성공했고 현재 단층 그래핀 98% 함량을 연구하고 있다.

그래핀은 나노 소재의 장점의 총 집약체이며 그래핀 하나로 여러 물질의 이점을 충족시킬 수 있다. 그래핀은 지금까지 알려진 소재 중 전기 전도성과 전하 이동성이 가장 높다. 인장강도와 유연성도 높으며, 고온과 강한 화학 물질에서도 안정적이어서 대부분의 나노 소재보다 높다. 그래핀은 환경의 영향을 받지 않고 같은 성능을 유지할 수 있는데, 이와 같은 물성은 배터리가 열의 영향을 받지 않는다는 의미로 중요하다. 또한, 단일 층의 그래핀은 광학적으로 투명한데, 이는 투명 전극이나 투명 전도성 필름 등에 사용될 수 있다.

나노테크에너지 그래핀

그래핀 산화물 페이스트(Paste–Supreme Graphene Oxide)   그래핀 산화물(Dispersions–Supreme Graphene Oxide)   울트라 그래핀 분말(Ultra Graphene–Powder)   프리미엄 그래핀(Powder–Premium Graphene)

나노테크에너지 배터리

내화성 배터리(Non-flammable Batteries)

• 나노테크에너지 5세대 배터리는 대용량 배터리와 슈퍼커패시터의 전력 성능을 하나의 장치에 담은 획기적인 에너지 저장 기술을 사용한 배터리이다. Nanotech Generation 5세대 배터리는 수성 알칼리 전해질을 특징으로 하며 생산 비용을 90% 낮출 수 있고 리튬 이온 배터리를 구축하는 데 필요한 '건조실'이 없이 공기 중에서 조립이 가능하다. 하이브리드 배터리는 기존 리튬 이온 배터리에 해당하는 충전량을 충전하는데 시간이 훨씬 감소되며 낮은 저항으로 거의 무제한 충전/방전이 가능하다.

• 2018년 2월, 미국 소비자 제품 안전 위원회(US Consumer Product Safety Commission)는 5년 동안 400가지 이상 유형의 소비자 제품과 관련된 25,000 건 이상의 과열 및 배터리 화재 사고를 보고했다. 리튬 이온 배터리는 작은 부피에도 많은 양의 전하를 담을 수 있어 휴대폰, 노트북 그리고 전기차에 사용이 되고 있지만 안전 문제는 피할 수 없는 핵심문제이다. 배터리에 문제가 생기면 기존 기술로 막을 수 없는 불덩어리 폭탄이 될 수 있다. 2021년에 나노테크에너지는 화염이나 폭발의 위험성을 제거하고 안전한 배터리 솔루션을 제공하는 내화성 배터리를 개발하였다.

• 그래핀은 탄소 원자의 단일 층이며 지금까지 알려진 가장 강력한 물질 중 하나인데 유연한 특성이 있다. 소량의 그래핀으로 넓은 부분을 덮을 수 있는 특성은 배터리 내부에 압착 될 수 있어 막대한 양의 전하를 저장할 수 있는 새로운 에너지 저장 장치를 만들 수 있다. 우수한 기계적 특성으로 그래핀은 충전 및 방전 중에 배터리 전극의 부피 변화를 견딜 수 있어 내부 단락 가능성을 줄여 더 안전하고 강력한 배터리를 만들어주고 또한 우수한 전기 전도체이기도 하다. 배터리에서 중요한 역할을 하는 부분은 그래핀 외 전해질이 있다. 거듭되는 용매와 첨가제로 테스트한 후에 안정적이고 제조공정이 간편한 새로운 전해질(OrganoLyte™)을 개발해냈다.

• 현재 사용하는 대부분의 리튬 이온 배터리는 위험성이 존재하는 리튬 이온으로 생산되고 있다. 휴대폰, 노트북, 전기차 등 리튬 배터리를 사용한 제품은 리튬 배터리 주변 부품의 압력으로 인해 배터리 주변의 전선이 손상되어 합선될 수 있으며 리튬 이온 배터리가 단락 현상이 생기면 순간적으로 에너지가 방출되어 순식간에 수백도 상승하여 배터리에 불이 붙는다. 리튬 배터리의 위험성에 대한 우려가 커서 미국 연방항공청(FAA)에서 여객기의 배터리 운송을 금지했다. 전기 자동차는 배터리 폭발로 인해 일부 제조업체가 집단 소송에 직면하는 등 전례도 있었다. 전기 자동차의 배터리 팩에는 수천 개의 리튬 배터리가 있는데 모든 배터리가 동시에 발화하면 폭발은 거대하다. Nanotech Energy Battery는 미국에서 제조되며 가격은 리튬 이온 버전과 비슷하지만 나노테크에너지 배터리는 기능상 훨씬 더 오래 연장되기에 가성비가 뛰어나다. 2021년 중으로 현재 시중에 나와 있는 것보다 18배 빠른 충전이 가능한 친환경 배터리를 출시할 계획이다.

참고자료

• 나노테크에너지 홈페이지 – https://nanotechenergy.com/about-us/
• 〈그래핀〉, 《위키백과》
• 〈전해질〉, 《두산백과》
• 石墨烯资讯, 〈6400万美元！美国石墨烯电池制造商Nanotech Energy获得由台湾富邦领投D轮融资〉, 《搜狐财经》, 2021-08-12
• 〈'꿈의 신소재' 그래핀 활용한 배터리 개발 박차...새로운 혁신 이끌어낼까〉, 《에너지경제신문》, 2021-01-18
• 〈新石墨烯锂离子电池更高效环保〉, EEWORLD, 2020-11-23
• 〈Nanotech Energy公司计划开发不易燃且环保石墨烯电池，并正在取得突破〉, 《贤集网》, 2020-11-21
• 배유미 기자, 〈차세대 배터리의 핵심이 될 그래핀 배터리〉, 《테크월드뉴스》, 2020-03-11
• https://nanotechenergy.com/press/press-releases/ The Dangers of Lithium-ion Batteries, Nanotech Energy Press Releases
• https://nanotechenergy.com/products/emerging/non-flammable-batteries/ Non-flammable Batteries, Nanotech Energy Batteries

같이 보기

• 리튬이온배터리
• 흑연
• 그래핀
• 전해질

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