전자부품연구원, 플렉서블 배터리 상용화할 수 있는 전극 구조체 개발

↑ KETI가 개발한 전극 구조체의 개념도와 플렉서블 2차전지에 적용된 모습. [사진 제공 = KETI]

사물인터넷(IoT) 및 웨어러블 디바이스에 쓰이는 플렉서블 배터리의 상용화 가능성을 높인 새로운 전극 구조체가 개발됐다. 전자부품연구원(KETI, 원장 김영삼)은 전극 물질과 섬유 소재를 일체화한 신개념 전극 구조체를 개발했다고 3일 밝혔다.
이 전극 구조체는 기계적 변형에 대한 내구성이 강하고 더 높은 에너지 밀도를 갖는 것으로 알려졌다. 기존 플렉서블 2차전지의 경우에는 탄소나 고분자 직물 등을 사용했지만 복잡한 제조 공정, 높은 비용, 작은 용량 등의 한계가 있었다. KETI가 이번에 개발한 전극 구조체는 섬유 전극을 적용해 이같은 문제를 해결했다. 전지 크기의 절반까지 2000회 구부려도 96% 이상의 용량을 유지했고 기존 전극 대비 600배 높은 전기 전도도를 보였다.
현재 KETI는 이번에 개발한 전극 구조체를 기반으로 섬유 전극을 적용한 고분자 전해질 기반 플렉서블 2차전지를 후속 연구로 진행하고 있다. 최근 IoT나 웨어러블 디바이스 시장이 확대돼 기계적 변형이 발생하는 조건에서도 작동하는 플렉서블 배터리에 대한 수요가 크게 증가하고 있기 때문이다. 시장조사 업체인 마켓 리서치(Market Research)에 따르면 세계 플렉서블 배터리 시장은 지난 2014년부터 매년 50%의 성장세를 보여 2020년 이후에는 약 6억1786만 달러 규모의 시장을 형성할 것으로 전망했다.
이번 기술 개발을 주도한 우상길 박사는 "향후 이러한 요소기술들이 융합된 2차전지 시스템이 플렉서블 이차전지의 조기 상용화와 차세대 웨어러블 시장의 도래에 크게 이바지할 수 있을 것"이라고 전했다. 한편 이번 기술은 그 중요성을 인정받아 재료과학 분야의 저명한 국제 학술지인 'Advanced Functional Materials'의 4월호 표지 논문으로 선정됐다.
[이종화 기자]