차세대 플렉서블·웨어러블 디바이스에 응용할 수 있는 탈부착 가능 이차전지.(한국에너지기술연구원 제공)© 뉴스1한국에너지기술연구원 분리변환소재연구실 윤하나 박사, 한국과학기술원(KAIST) 기계공학과 김영진 교수, 부산대 광메카트로닉스공학과 김승철 교수로 이뤄진 공동연구팀이 스티커형 마이크로 슈퍼커패시터(대용량 축전기) 기술을 개발했다고 25일 밝혔다.
웨어러블(착용형) 기기용 에너지저장소자는 유연하고 안전성을 가지면서 장시간 작동해야 한다. 하지만 기존 배터리는 원통형, 각형, 파우치형 등으로 구조의 유연성이 떨어지고 에너지 저장용량도 한계가 있어 마이크로 소자 등 초소형 기기에 적용하는데 한계가 있다.
에너지연 윤하나 박사(교신저자)는 “이번에 개발된 스티커형 마이크로 수퍼커패시터는 차세대 웨어러블 혹은 사물인터넷(IoT) 기기 등에 쉽게 탈부착이 가능할 뿐만 아니라 친환경적이어서 기존 리튬 기반의 에너지 저장소자 기술의 문제점을 해결할 것으로 기대한다”고 말했다.
(a) 스마트 글래스용 에너지저장소자로서 스티커형 마이크로 수퍼커패시터의 설계 개념도, (b) 극초단 레이저 공정 기반의 고팽창 그래핀 전극 및 (c) 고팽창 그래핀 전극 기반 스티커형 마이크로 수퍼커패시터의 제조 공정의 개략도, (d,e) 고팽창 그래핀 전극 기반 스티커형 마이크로 수퍼커패시터 전극의 단면 이미지. (f) 스티커형 마이크로 수퍼커패시터의 반복적인 탈부착 테스트 결과/자료=한국에너지연
