휘고 접히는 디스플레이에 이어 리튬 배터리도 종이처럼 유연하게 만들 수 있는 신기술이 개발됐다. 섬유와 밀착한 방식으로 웨어러블 시대를 앞당길 것으로 전망된다.

3일 전자부품연구원(KETI)는 전극 물질과 섬유 소재를 일체화해 내구성이 강하고 성능 저하를 최소화한 신개념 전극 구조체를 개발했다고 밝혔다.

이 기술은 재료과학 분야 상위 10% 이내의 ‘Advanced Functional Materials’ 4월호에 표지 논문으로 선정되기도 했다.

웨어러블 디바이스를 기술적으로 뒷받침하는 유연 전지 시장은 2020년 6억 1,786만달러(7,500억원) 이상으로 성장하고 있다. 이 가운데 기존의 플렉서블 이차전지는 그래핀과 같은 탄소 기판이나 섬유에 코팅하는 방식으로 기술이 연구돼왔다. 하지만 이번 연구에서는 고분자 직물과 전도성 금속 니켈(Ni)을 일체화해 탄소보다 저렴하고 코팅보다 내구성이 강하게 만들어졌다. 니켈의 일부를 리튬을 저장할 수 있는 주석(Sn)으로 치환해 기존보다 에너지 밀도도 높다. 2,000번 접어도 96% 이상 용량이 유지됐으며 기존 전극보다도 600배 전기 전도도가 향상됐다.

이번 연구 개발에는 유지상 KETI 차세대전지연구센터 센터장과 우상길 박사, 김재헌 국민대 교수, 이상영 UNIST 교수 등이 공동으로 참여했다. 우상길 박사는 “이번 연구 결과로 플렉서블 이차 전지를 조기 상용화하고 차세대 웨어러블 시장을 여는 데 크게 이바지할 수 있을 것”이라고 말했다.
/이재명기자 nowlight@sedaily.com

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