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플렉시블 파이버 에너지 저장 및 통합 장치의 최근 진보와 전망

전문가 제언: ○ 플렉시블 에너지 저장장치는 플렉시블한 특성, 형태의 다양성, 경량 등의 특유하고 유익한 이점을 가지고 있어 휴대용, 플렉시블 및 착용가능한 전자장치는 물론 소프트 전자제품, 롤업디스플레이, 착용가능한 장치 등에 응용이 가능하다. 이에 따라 장래의 에너지 저장장치에 대한 수요를 충족하기 위해 최근에 상당한 수준의 노력이 경주되고 있으며 많은 진전이 목격되고 있다. 주요 에너지 저장장치로서 수퍼커패시터와 리튬이온전지가 특히 상당한 관심을 유발하고 있으며 일상생활에 널리 사용되고 있다.

○ 현재 제조되고 있는 대부분의 플렉시블 수퍼커패시터와 리튬이온전지는 체적이 크고 구조적인 한계를 가진 평면 형태이기 때문에 더 경량이며 소형으로서 전방향으로 플렉시블한 전자기기가 요망되고 있다. 파이버 형태로 제조된 고체상태의 수퍼커패시터와 리튬이온전지가 이러한 요건을 충족하는 독특하며 유망한 특성을 가고 있어 큰 관심을 가지고 개발, 실용화되고 있다.

○ 본고는 파이버 형태의 수퍼커패시터와 리튬이온전지에 대하여 파이버 전극, 플렉시블 파이버 수퍼커패시터, 플렉시블 파이버 리튬이온전지, 플렉시블 파이버 에너지 저장장치의 통합 에너지시스템의 최근 개발 내용과 장치의 구조적인 설계를 플렉시블 전자기기 조립에 특별히 초점을 두어 소개한 것이다.

○ 휴대용 전자장치의 양산에 따라 다양한 에너지 저장장치(배터리)가 국내에서 개발, 상용화되고 있다. 삼성SDI(초소형 커브드 배터리, 플렉서블 배터리) LG화학(스텝드 배터리, 커브드 배터리, 케이블 배터리)을 비롯하여 벤처기업 제닉스(자유롭게 휘어지는 플렉시블 배터리) 등에서도 다양한 디자인과 기능의 신제품이 개발, 실용화되고 있다. 우수한 기계적 특성과 높은 전도율을 가진 나노구조의 금속산화물의 탄소나노튜브 파이버나 그래핀 파이버 복합물을 기반으로 하는 복합 파이버 전극들도 계속 개발되어야 할 것이다.

저자: Xianfu Wang, Kai Jiang, Guozhen Shen
자료유형: 학술정보