[영상]휘어지는 고성능 배터리 보셨나요

KAIST 이건재 교수 연구팀 세계 첫 개발 충전밀도 높고 휴대편해 의료기기 적용 기대

▲연구팀이 개발한 휘어지는 배터리가 LED를 켜고 있다. 휘어져도 전압이 떨어지지 않아 안정적이다.

휘어지는 고성능 배터리를 KAIST 연구진이 세계 최초로 개발하는데 성공했다.

KAIST 신소재공학과 이건재 교수팀이 유연한 고효율 배터리를 개발했으며, 연구결과가 재료분야 세계적 학술지인 '나노 레터스' 8월호 온라인판과 미국 화학학회 뉴스레터인 C&EN(Chemical & Engineering News)에도 특집으로 보도되기도 했다.

얇고 가벼우면서도 유연한 디스플레이로의 혁신적인 기술 발전을 위해서는 휘어지면서도 충전밀도가 높고, 폭발위험이 극히 적은 고성능 유연 고성능 배터리의 개발이 요구돼 왔다. 하지만 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.

이건재 교수 연구팀은 연구과정에서 이러한 난제를 해결한 것으로 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 배터리다.

휴대하기 편한 휘어지는 OLED 디스플레이를 비롯 의료기기에도 적용될 수 있을 것으로 예상된다.

연구를 주도한 구민 박사는 “충전밀도가 높은 박막형태의 고효율 유연 배터리는 완전한 형태의 유연 전자 제품를 만드는 데 획기적인 역할을 할 것”이라고 말했다.

이건재 교수 연구팀은 현재 대량생산을 위한 레이저 리프트 오프 기술과 충전용량을 높이기 위해 삼차원으로 적층하는 후속 연구를 진행 중인데, 이들 연구가 끝나는 대로 상용화 수준의 유연 배터리가 나올 것으로 이 교수 연구팀은 예상하고 있다. 권은남 기자 silver@