30일 산림청 국립산림과학원은 울산과학기술대학교와 공동 연구로 나무에서 추출한 셀룰로오스로 만든 나노종이 분리막과 전극을 이용, 종이처럼 휘어지는 배터리(플렉시블 종이 리튬이온전지)를 만드는 원천기술을 세계 최초로 확보했다고 밝혔다.
휘어지는 종이 배터리가 상용화되면 둘둘 말 수 있는 ‘롤업(roll-up) 디스플레이’와 웨어러블 기기 등에 활용할 수 있다. 특히 유연성이 뛰어나 외부 압력에 의한 형태 변형에서도 전지 성능을 구현할 수 있어 여러 전기화학 소자로 다양하게 활용할 수 있다.
기존의 리튬이온전지는 음극과 양극에 들어가는 바인더(Binder, 접착제)가 전극의 전자전도도뿐만 아니라 에너지 밀도까지 감소시켜 물리적 유연성이 매우 부족하고 생산비용도 많이 드는 단점이 있었다.
윤영균 산림과학원 원장은 휘어지는 종이 배터리에 대해 “기존 플라스틱 소재로 만든 분리막을 나무에서 추출한 나노종이 분리막으로 대체해 전극 간 계면이 매우 안정적”이라며 “특히 외부 압력에 의한 형태 변형에서도 전지 성능을 구현할 수 있다”고 설명했다. 이어 “2~3년 안에 상용화를 목표로 연구에 박차를 가할 것”이라고 덧붙였다.
휘어지는 종이 배터리 개발 소식에 누리꾼들은 “휘어지는 종이 배터리, 대단한 성과다”, “휘어지는 종이 배터리, 세계 최초라니 뿌듯”, “휘어지는 종이 배터리, 빨리 상용화 됐으면 좋겠다” 등의 반응을 보였다.
이번 연구성과는 나노 분야의 세계적 학술지인 ‘나노 레터스(Nano Letters)’ 인터넷 판에 지난 9월 16일 게재됐다.
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