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유기 래디컬 전지와 고출력 2차전지의 최신기술 동향

전문가 제언: ○ 유기 래디컬 전지는 축전성 플라스틱 재료를 사용한 새로운 2차전지이다. 안정 래디컬을 갖는 플라스틱의 산화환원에 의해 충방전이 가능하다. 이 전지는 고출력 방전이 가능하며 플렉서블한 형상으로 되어 있다. 특히 박형 유기 래디컬 전지는 고기능 IC 카드 등 소형 전자기기의 전원으로 사용할 수 있으며, 그 밖의 고출력 전지로는 고출력 니켈수소 전지, 리튬이온 전지 등을 개발하고 있다.

○ 2차전지는 축전지 또는 충전식 전지라고도 부르며, 사용 후 재충전에 의해 전기를 축적하여 반복적으로 사용할 수 있는 전지(화학전지)이다. 래디컬(radical)은 반응성이 높기 때문에 생성되면서 순간적으로 분해되며, 안정 래디컬은 특수한 분자구조에 의해 불안정한 래디컬을 안정화시킨 것이다. 한편 이온 래디컬은 매우 불안정한 상태에 있으며 유기화합물을 산화환원하면 그 상태로 되지만 순간적으로 분해된다.

○ 유기 래디컬 전지는 박형인 경우 플렉서블한 전지로 된다. 래디컬 플리머가 전지 중에서 전해액을 흡수해 겔 상태로 되므로 전지 자체도 유연하고 반복적으로 구부려도 특성이 변하지 않는 특징을 갖고 있다. 이와 같은 특징에 따라 IC 카드 등 박형 디바이스의 전원으로 적합하다. 카드에서 전원을 구비함으로써 디스플레이, 센서, 발광 디바이스, 통신 디바이스 등의 새로운 기능을 구현할 수 있다.

○ 2차전지용 전극재료로 새롭게 개발한 유기화합물은 축전 가능성을 갖고 있으며 유기재료의 경량성, 유연성, 새로운 기능 등이 기대된다. 이에 따라 유기 래디컬 전지는 최근 고출력 2차전지로 관심을 모으고 있다.

○ 최근 한국기계연구원은 초저가 유기 태양전지 제작기술을 개발하였다. 소자의 전자잉크를 스프레이로 분사시켜 효율적으로 코팅하는 제작기술을 개발한 것이다. 박막형 태양전지 세계시장 규모는 2013년 4조 4000억 원, 2018년 14조 6000억 원, 2023년 34조 원으로 폭발적인 성장이 예상된다.

저자: Shigeyuki Iwasa
자료유형: 학술정보