[스크랩] ‘휘어지는 배터리’ 국내 연구진 세계 최초 개발

‘휘어지는 배터리’ 국내 연구진 세계 최초 개발

14면4단| 기사입력 2012-08-21 11:36

 

플렉서블 OLED 등에 필수요소
이건재 카이스트 교수팀 성과

플렉서블 OLED(유기발광다이오드) 등 휘어지는 디스플레이의 에너지원으로 반드시 필요한 이른바 ‘휘어지는 배터리<사진>’를 국내 연구진이 세계 최초로 개발했다.

카이스트(KAISTㆍ한국과학기술원)는 이건재 신소재공학과 교수팀이 고효율 유연 배터리를 개발하는데 성공, 이 연구 결과가 재료 분야 세계적 학술지인 ‘나노 레터스(Nano Letters)’ 8월호 온라인판에 실렸으며, 미국 화학학회 뉴스레터인 ‘C&EN(Chemical & Engineering News)’에 지난 10일자 특집으로 보도됐다고 21일 밝혔다.

얇고 가벼우면서도 유연한 디스플레이로의 혁신적인 기술 발전을 위해서는 필연적으로 휘어지며 충전밀도가 높고, 폭발위험이 극히 적은 고성능 유연 고상배터리의 개발이 요구돼 왔다.


그러나 고효율 배터리를 만드는 소재 중 산화물 양극재료는 고온의 열처리가 필요하기 때문에 플라스틱 기판위에서는 구현할 수 없을 뿐만 아니라 고온 열처리 없이 분말 형태로 만들 경우에는 충전밀도가 매우 낮다는 문제점이 있었다.

카이스트에 따르면 이 교수팀은 연구 과정에서 이러한 난제를 해결하기 위해 리튬코발트산화물(LiCoO2) 양극재료를 운모 희생기판에서 4㎛(머리카락의 약 10분의 1 두께) 정도인 박막형태로 고온 성장시켜 만든 후, 기판으로 쓰인 딱딱한 희생기판을 제거해 얇은 배터리 부분만 남긴 후 유연한 기판위에 전사해 완성한 고성능 유연 고상배터리를 만들었다.

이 배터리는 휘어지더라도 전압이 3.9~4.2V로 거의 변하지 않고, 충ㆍ방전 1만번(방전심도 80%)이나 가능할 정도로 안정적 작동과 함께 2200㎼h/㎤의 높은 에너지밀도(패키징 포함)를 지닌 게 큰 특징이다. 이번 연구를 주도한 구민 박사는 “충전밀도가 높은 박막형태의 고효율 유연 배터리는 완전한 형태의 유연 전자 제품를 만드는 데 획기적인 역할을 할 것”이라고 말했다.

이 교수팀은 현재 대량생산을 위한 레이저 리프트 오프(Laser lift-off) 기술과 충전용량을 높이기 위해 3차원으로 적층하는 후속 연구를 진행 중이다. 이들 연구가 끝나는 대로 상용화 수준의 유연 배터리가 나올 것으로 이 교수팀은 내다보고 있다.

<신상윤 기자>
/ken@heraldcorp.com

 

출처 : 한류열풍 사랑

글쓴이 : neostrike 원글보기

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