에너지/환경

다롄화학물리연구소, 스크린 인쇄 기술로 신형 고유연성 평면전지 인쇄

발행일 : 2019 / 08 / 02

최근 중국과학원 다롄화학물리연구소 우중솨이(吳忠帥) 연구팀은 저원가 규모화 스크린 인쇄(Screen Printing) 기술을 개발해 상업응용 전망이 밝고 유연성·안전성이 높은 장수명 2차 수계(water system) 평면화 초소형 망간-아연 전지를 제조했다. 해당 성과는 “National Science Review”에 게재되었다.

차세대 소형화 웨어러블 전자제품의 발전은 이에 상응하는 신개념의 고안전성 및 장수명 초소형 에너지저장장치, 특히 평면화 초소형 전지에 대한 수요를 자극하고 있다. 평면화 초소형 전지는 고도로 집적된 일체화 특성을 보유하기에 기존 샌드위치 구조 전지의 부피가 크고 기계적 유연성이 떨어지며 굽힘 상태에서 계면이 쉽게 분리되는 등 결함을 극복하여 신형 웨어러블 전자장치 출력원으로 자리매김하고 있다.

연구팀은 간단하고 효율이 높은 저원가 규모화 스크린 인쇄 기술을 개발해 기계적 유연성이 양호하고 안전성이 높은 장수명 신개념 수계 평면화 초소형 망간-아연 전지를 성공적으로 제조했다. 먼저 이산화망간, 아연 분말, 그래핀을 기능성 재료로 하여 망간-아연 전지의 양극·음극 및 그래핀 집전체(current collector) 요변성(Thixotropy) 잉크를 각각 배합한 다음 다단계 스크린 인쇄 방법을 사용해 평면화 초소형 망간-아연 전지의 저원가 규모화 제조를 달성했다.

신형 망간-아연 전지는 친환경적이고 안전성이 높을 뿐만 아니라 초장수명 작동을 구현했다. 이외, 인쇄 기저의 다양성은 응용 장면별 수요를 충족시킬 수 있다.