UNIST 김봉수 교수와 미국 로렌스버클리국립연구소 연구팀이 200℃의 고온에서도 높은 에너지 저장 성능을 유지하는 필름형 축전기용 유전체를 개발했다. 이 유전체는 650 MV/m 전기장, 200℃ 조건의 충·방전 시험에서 효율 90% 이상을 유지했으며, 상용 내열 필름인 PEI는 더 약한 조건에서도 효율이 68%로 떨어졌다. 내구성 시험에서는 가교제를 넣지 않은 PEI 필름이 1만 회 이내에 고장난 반면 이 유전체는 10만 회 충·방전에도 성능을 유지했고, 가속시험으로 계산한 예측 수명은 200℃·200 MV/m 조건에서 PEI 필름보다 약 12배 길었다. 전기차 인버터, 항공우주 전력 부품 등 고온·고전계 환경용 필름 축전기에 적용 가능성이 제시됐다.
핵심
- 200℃, 650 MV/m 조건 충·방전 시험에서 효율 90% 이상 유지, 상용 PEI 필름(550 MV/m에서 효율 68%)보다 우수
- 200℃·500 MV/m 조건에서 10만 회 충·방전 내구성 확보, 가교제 없는 PEI 필름은 1만 회 이내 고장
- 가속시험 기반 예측 수명이 200℃·200 MV/m 조건에서 가교제 없는 PEI 필름보다 약 12배 길어
- 연구결과는 네이처 커뮤니케이션즈에 10월 19일 온라인 게재


