원하는 곳에 코팅하듯 얇게 입히는 리튬전지가 개발됐다. 각종 웨어러블 기기나 사물인터넷(IoT) 기기 등에 폭넓게 활용할 수 있을 것으로 기대된다.
울산과학기술대 이상영 교수팀은 별도의 전지 공간이 필요 없어 각종 전자기기에 원하는 모양으로 얇게 입힐 수 있는 리튬이온전지를 개발했다고 11일 밝혔다.
휘어지는(flexible) 전지는 사물인터넷은 물론 스마트워치, 입는 컴퓨터, 휘어지는 디스플레이 등 미래 착용형 기기 전원으로 주목받고 있다. 기존에도 얇고 휘어지는 리튬 전지는 있었지만, 모든 기기에 원하는 디자인을 갖도록 프린팅 공정으로 전지를 제조한 것은 이번이 처음이다.
연구팀은 양극, 음극, 전해질 물질을 각각 조청과 같은 점성을 갖도록 제조했다. 이렇게 제조한 물질을 원하는 사물 위에 음극-전해질-양극 순서대로 직접 프린팅했다. 각 물질을 프린팅할 때 마다 1분 이내의 짧은 시간 동안 자외선에 노출시켜 굳혔다. 각 물질 점성으로 전지는 사물 위에 프린팅된 모양 그대로 붙어있게 되며 자외선 노출로 고체 상태가 된다.
이 기술을 사용하면 프린팅 공정으로 유리컵, 안경 등 원하는 사물 어디에나 글자, 하트 등 다양한 형태의 전지를 구현할 수 있다. 기존 전지에서 필수적으로 요구되는 전해액 주입 공정과 분리막이 필요 없으며, 지름 5㎜ 막대에 반복적으로 감아도 폭발 없이 성능이 유지될 만큼 유연성을 보였다.
이상영 교수는 “착용형 기기와 사물인터넷 시대를 여는데 있어 가장 큰 걸림돌 중 하나였던 전원 공간 문제를 해결했다”며 “차세대 전자 기기들을 다양한 디자인으로 구현하는 데에도 기여할 수 있게 됐다”고 밝혔다.
연구 결과는 나노과학 분야 국제학술지 ‘나노 레터스(Nano Letters)’ 12일 자에 게재됐다.
권건호기자 wingh1@etnews.com
