산림과학원 이선영 연구팀, 셀룰로오스 활용으로 … PE‧PP 전극 대체
화학뉴스 2014.10.13
국내 연구진이 휘어지는 종이 배터리를 만드는 원천기술을 세계 최초로 개발했다.
산림청은 국립산림과학원 이선영 박사와 울산과학기술대학교 이상영 교수가 나무에서 추출한 셀룰로오스(Cellulose)로 만든 나노종이 분리막과 전극을 이용해 종이처럼 휘어지는 플렉서블(Flexible) 배터리 제작 원천기술을 세계최초로 확보했다고 10월13일 발표했다. 나노종이는 종이의 원료인 셀룰로오스의 입자를 나노 크기로 분쇄해 만든 새로운 형태의 종이로 다공성의 유연한 종이를 말한다. 산림과학원에 따르면, 종이 배터리는 나무에서 추출한 나노종이 분리막으로 기존의 플래스틱 분리막을 대체하기 때문에 전극 간 계면이 매우 안정적이고 우수한 기계적 물성 확보가 가능한 것으로 나타났다. 특히, 외부 압력에 의해 형태가 변형되되 전지 성능을 구현할 수 있어서 다양한 전기화학 소자로 활용될 수 있는 장점이 있다. 산림과학원 이선영 박사는 “플렉서블 종이 리튬이온 2차전지(LiB: Lithium-ion Battery)의 일체형 분리막은 나무에서 얻은 천연재료로 기존 이온전지의 분리막 소재인 다공성 PE(Polyethylene) 및 PP(Polypropylene) 전극을 완전히 대체할 수 있는 원천 기술”이라며 “종이 배터리라는 꿈의 기술에 첫발을 내디뎠다”고 강조했다. 울산과학기술대학교 이상영 교수는 “전지의 형태를 변형함으로써 유발될 수 있는 전지 발화 및 폭발 등의 위험을 억제시켰다”며 “별도의 바인더가 필요로 하지 않기 때문에 이온전도도 및 전자전도도가 우수해 고용량 및 고출력을 구현할 수 있다”고 설명했다. 산림과학원과 울산과기대는 나노 셀룰로오스로 만든 전극과 분리막을 일체화시킨 3차원 구조의 플렉서블 종이 LiB를 개발‧상용화하는 공동연구를 지속할 계획이다. 연구결과는 나노 분야의 세계적 학술지인 Nano Letters 인터넷판에 10월6일 게재됐다. <화학저널 2014/10/13> |
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