국내 연구진 신개념 `늘어나는 배터리` 개발

국내 연구진이 자유자재로 형태를 구현할 수 있는 전자 제품에 쓰이는 '늘어나는 배터리'의 고질적인 전도성 저하 문제를 해결할 수 있는 돌파구를 찾았다.
한국연구재단은 박수진 교수(포항공대), 김병수 교수(연세대), 니콜라스 코토브 교수(미시건대) 연구팀이 우수한 전도성을 지닌 유연하고 신축성 있는 전극과 배터리 기술을 개발했다고 29일 밝혔다. 이 연구에는 구민수 박사(연세대), 송우진 박사(포항공대), 김성엽 교수와 신태주 연구지원본부장(울산과기원)도 참여했다.
늘어나는 배터리는 전극이 늘어나는 과정에서 전도층 파열로 전도성이 떨어져 배터리의 용량 저하로 이어지는 것이 문제였다. 연구팀은 이를 극복하기 위해 고무 탄성을 갖는 폴리우레탄과 전도성이 우수한 금 나노 입자를 전기적 인력을 통해 혼합하는 방식으로 금속처럼 전기가 통하면서 고무줄처럼 늘어나는 전극을 만들었다. 연구팀이 이 전극을 리튬 이차전지에 적용한 결과 배터리 길이가 30% 이상 늘어나도 우수한 안정성을 나타내는 것을 확인했다.
김병수 연세대 교수는 "기존 신축성 전극과 달리 전기적 전도 방향성에 제약을 받지 않기 때문에 다양한 용도에 맞게 정교한 조절이 가능하다"고 설명했다. 박수진 포항공대 교수는 "미래 신축성 디스플레이와 전자기기에 응용될 것으로 기대한다"고 평가했다.
이 연구 성과는 미국과학진흥회(AAAS)가 발행하는 저명 학술지 '사이언스 어드벤시즈'(Science Advances) 7월 26일자에 게재됐다.
[포항 = 서대현 기자]