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연세대, 휘어지고 늘어나는 종이 기반 알루미늄-공기 전지 개발

입력 : 2017.09.04 15:44:23


노동균 기자

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한국연구재단은 연세대학교 심우영·문주호 교수 연구팀이 종이를 기반으로 폭발 위험성이 없고, 신축성이 뛰어난 알루미늄-공기 전지를 개발했다고 4일 밝혔다.

알루미늄-공기 전지는 알루미늄을 공기 중 산소와 결합시켜 전기를 발생시키는 전지다. 알루미늄은 현재 많이 사용되는 리튬이온 전지의 주 원료인 리튬보다 가격이 40배쯤 저렴하고, 폭발 위험이 없어 변형성 전지를 구현하기 적합하다.

연구팀은 종이에 탄소 복합체 용액을 코팅해 접을 수 있는 양극을 개발했다. 음극으로는 알루미늄을 적용해 0.6볼트(V) 전압과 그램(g)당 128밀리암페어시(mAh) 용량의 전지를 구현했다.

▲양극 복합체와 종이 기판 사이의 강한 결합력으로 셀 자체가 뛰어난 변형성을 갖고 각 셀을 늘릴 수 있는 구조로 직·병렬 연결해 신축성을 지닌 전지를 구현하는 과정을 나타낸 그림. / 한국연구재단 제공

이 알루미늄-공기 전지는 전극·전해질·분리막·기판 등 전지의 모든 구성 요소가 뛰어나며 유연성을 지니고 있어 휘어짐·늘어남·접힘·구겨짐 등 각종 변형을 동시에 가해도 성능 저하가 없고 폭발 위험이 없는 것이 특징이다.

심우영 교수는 "이번 연구로 접을 수 있는 전극을 개발해 기존보다 훨씬 큰 변형을 견딜 수 있는 전지를 만들 수 있게 됐다"며 "웨어러블 기기 등 유연성이 필요한 각종 전자기기에 적용할 수 있을 것으로 기대한다"고 말했다.



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