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(서울=연합뉴스) 조승한 기자 = 착용형(웨어러블) 전자기기에 쓰이는 섬유형 에너지 저장장치의 성능을 소량의 첨가제만으로도 늘리는 기술이 개발됐다.
기존 고분자 기반 고체 전해질은 자유롭게 구부릴 수 있는 특성으로 섬유 형태로 만든 에너지 저장장치로 주목받고 있으나 이온전도도가 낮아 실제 활용이 어려운 게 문제였다.
이에 연구팀은 자유전자 구조를 안정적으로 유지하면서도 외부 자극에는 민감하게 반응하는 '4-하이드록시 템포'(HyTEMPO)라는 유기 분자를 활용하는 기술을 개발했다.
이 유기 분자를 고체 전해질에 첨가하자 고체 상태에서도 고분자 내부에서 막힌 길을 뚫어주는 고속도로처럼 작용해 이온이 빠르게 흐를 수 있게 해줘 이온 전도도가 기존 대비 17배 늘어난 ㎝당 3.2mS(밀리지멘스, 전기 전도도 단위)로 늘어났다고 연구팀은 설명했다.
또 이온 이동뿐 아니라 에너지를 저장하고 내보내는 성능까지 함께 개선해 섬유 형태 전극만으로 에너지 저장장치를 만들 수 있음을 보였다고 연구팀은 덧붙였다.
여기에 실험에서 8천번 이상 구부려도 성능이 91% 수준을 유지했으며 매듭을 지어도 성능이 변하지 않는 것을 연구팀은 확인했다.
김 책임연구원은 "복잡한 공정 없이 간단한 첨가만으로 이온전도도를 획기적으로 향상할 수 있었다"며 "이번 연구는 유연하고 안전한 고체전해질 기반 에너지 저장장치 산업 발전에 기여할 수 있는 원천 기술로 자리매김할 것"이라고 말했다.
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