전북대학교 구르프리트 싱(Gurpreet Singh) 박사과정생(유연인쇄전자전문대학원 유연인쇄전자공학과·지도교수 임준우)이 차세대 에너지 저장장치인 VRFB의 성능과 안정성을 높일 수 있는 복합재료 전극 개발 연구로 최근 일본 도쿄에서 열린 ‘제9회 첨단 복합재료 국제학술대회(ICACM 2026)’에서 우수발표상을 수상했다.
VRFB는 높은 안전성과 대용량 에너지 저장이 가능한 특성을 갖추고 있어 차세대 에너지저장장치로 주목받고 있다. 다만 전극의 낮은 반응성과 느린 산화·환원 반응 속도는 전지 성능을 높이는 데 걸림돌로 지적돼 왔다.
구르프리트 싱 박사과정생은 이러한 한계를 개선하기 위해 MXene과 환원 그래핀 산화물(rGO)을 결합한 MXene-rGO 복합체를 탄소 펠트(Carbon Felt, CF)에 적용한 복합재료 전극을 개발하여 VRFB의 전기화학적 성능을 향상시키는 데 초점을 맞췄다.
특히 MXene-rGO 복합체를 탄소 펠트 전극에 적용해 전극 소재의 한계를 보완하고, 이를 통해 바나듐 이온의 산화·환원 반응 속도(redox kinetics) 향상에 미치는 영향 등에 대한 이해를 넓혔다는 점에서도 의미가 있다. 향후 대용량 에너지저장장치용 고성능 전극 소재 개발과 에너지저장 기술 고도화에 활용될 것으로 기대된다.
연구 결과는 복합재료 분야 국제학술지인 『Composite Structures』에 ‘MXene-reduced graphene oxide composite carbon felt electrode for enhanced performance in vanadium redox flow batteries’라는 제목으로 게재됐다.
구르프리트 싱 박사과정생은 “이번 연구는 바나듐 레독스 흐름 전지의 전기화학적 성능을 높이기 위해 MXene-rGO 복합재료 전극을 개발하는 데 초점을 맞췄다”며 “ICACM 2026에서 연구 가치를 인정받아 매우 고무적이며, 앞으로도 에너지 저장 분야의 더욱 우수한 전극 소재를 개발하기 위한 연구를 이어가겠다”고 말했다.
이어 “이번 연구와 연구자로서의 여정 전반에 걸쳐 지도와 신뢰, 지속적인 지원을 보내주신 임준우 교수님께 깊이 감사드린다”고 덧붙였다.
한편, 이번 연구는 과학기술정보통신부 재원으로 한국연구재단의 지원을 받아 수행됐다(RS-2026-25494777).
