UNIST 이상영 교수팀의 연구 논문인 'Printable solid-state lithium-ion batteries: A new route toward shape-conformable power sources with aesthetic versatility for flexible electronics.'이 나노과학 분야의 권위 있는 학술지 나노 레터스(Nano Letters)지에 오는 12일 게재된다.
이번 연구는 별도의 전지 공간이 필요 없는 신개념 리튬이차전지를 개발하기 위해 진행됐다. 미래창조과학부가 지원하고 있는 기초연구사업(중견연구자지원)과 교육부의 BK21플러스사업을 통해 수행됐다.
최근 웨어러블 기기의 발달로 휘어지는 형태의 플렉시블 전지에 대한 수요가 높아지고 있다. 이에 대한 연구는 계속됐으나 어느 기기에나 접목돼 원하는 디자인을 갖도록 제조된 사례는 없었다. 이에 UNIST 연구팀은 양극, 음극 및 전해질 물질을 각각 '조청'과 같은 점성(점도 700포와즈)을 갖도록 새롭게 제조했다. 그 다음 원하는 사물 위에 음극-전해질-양극의 순서대로 직접 프린팅하되 각각의 물질을 프린팅할 때마다 1분 이내의 짧은 시간 동안 자외선에 노출시켜 굳혔다. 각 물질의 점성으로 전지는 사물 위에 프린팅된 모양 그대로 붙어있게 되며 자외선 노출로 고체 상태가 되는 것.
그 결과 UNIST 연구팀은 프린팅 공정으로 유리컵, 안경 등 원하는 사물 어디에나 글자, 하트 모양 등 다양한 형태의 전지를 기기별 특성에 맞게 빠르고 저렴하게 제작할 수 있는 '기기맞춤형 얇고 휘어지는 리튬 전지' 원천기술을 확보할 수 있게 됐다. 이를 통해 웨어러블 기기는 물론 최근 각광받는 사물인터넷 시대도 앞당길 것으로 기대하고 있다.
UNIST 이상영 교수는 "웨어러블 기기 및 사물인터넷 시대를 여는 데 있어 가장 큰 걸림돌 중의 하나였던 전원 공간 문제를 해결할 수 있게 됐다"며 "이를 통해 차세대 전자 기기들을 다양한 디자인으로 구현하는 데에도 중요한 기여를 할 수 있게 됐다"라고 말했다.
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