산림과학원-울산과기대, `종이 배터리` 원천기술 첫 개발

산림청 국립산림과학원은 울산과학기술대와 공동 연구로 나무에서 추출한 셀룰로오스로 제조한 나노종이 분리막과 전극을 이용해 종이처럼 휘어지는 배터리를 만드는 원천기술을 세계 최초로 확보했다고 30일 밝혔다.
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 플라스틱 분리막을 대체하기 때문에 전극 간 계면이 매우 안정적이고 우수한 기계적 물성 확보가 가능하다. 특히 외부 압력에 의한 형태 변형에서도 전지 성능을 구현할 수 있어서 여러 전기화학 소자로 다양하게 활용될 수 있다고 설명했다.
이 배터리는 최근 첨단 분야로 주목받고 있는 둥글게 말 수 있는 롤업(Roll-up) 디스플레이와 옷처럼 입을 수 있는 전자소자 등 다양한 디자인으로 활용 가능하기 때문에 세계적으로 주목받을 것으로 전망했다.
이번 연구는 나노 분야의 세계적 학술지인 '나노 레터스' 인터넷판에 지난 16일 게재됐다. 이선영 산림과학원 박사는 "플렉시블 종이 리튬이온전지의 나노종이 전극 일체형 분리막은 나무에서 얻은 천연재료로 기존 이온전지의 분리막 소재인 다공성 폴리에틸렌이나 폴리프로필렌과 전극을 완전히 대체할 수 있는 원천 기술"이라며 "이제 종이 배터리라는 꿈의 기술에 첫발을 내디뎠다"고 말했다.이상영 울산과기대 교수는 "전지의 형태 변형으로부터 유발될 수 있는 전지 발화 및 폭발 등의 위험을 억제했다"며 "별도의 바인더가 필요하지 않기 때문에 이온전도도 및 전자전도도가 우수해 고용량 및 고출력을 구현할 수 있다"고 설명했다.
[조한필 기자]