산림청 국립산림과학원은 나무에서 추출한 셀룰로오스로 제조한 나노종이 분리막과 전극을 이용한 '플렉시블 종이 리튬이온전지' 원천기술을 확보했다고 30일 밝혔다.
나노종이란 종이의 원료인 셀룰로오스의 입자를 나노 크기로 분쇄해 만든 새로운 형태의 종이로 다공성의 유연한 종이를 말한다. 분리막은 리튬이온전지의 음극(-)과 양극(+)을 나누는 얇은 막으로 주로 플라스틱 소재를 이용해오고 있다.
종이 배터리는 나무에서 추출한 나노종이 분리막으로 기존의 플라스틱 분리막을 대체하기 때문에 전극간 계면이 매우 안정적이고 우수한 것이 특징이다. 특히 외부 압력에 의한 형태 변형에서도 전지 성능을 구현할 수 있어서 여러 전기화학 소자로 다양하게 활용될 수 있다.
이번 기술은 국립산림과학원과 울산과학기술대가 공동 연구로 개발한 국내 순수 원천기술이며 리튬이온전지와 이 전지에 포함되는 분리막의 세계시장 규모는 각각 22조원과 2조원에 달한다.
'휘어지는 종이 배터리'는 최근 첨단 분야로 각광받고 있는 둥글게 말 수 있는 롤업(Roll-up) 디스플레이와 옷처럼 입을 수 있는 전자소자 등 다양한 디자인으로 활용할 수 있어 세계적으로 주목 받을 전망이다. 이번 연구는 나노 분야의 세계적 학술지인 '나노 레터스(Nano Letters)' 인터넷 판에 9월 16일 게재됐다. 이선영 산림과학원 박사는 "나무에서 얻은 천연재료로 기존 이온전지의 분리막 소재인 다공성 폴리에틸렌이나 폴리프로필렌과 전극을 완전히 대체할 수 있는 원천 기술"이라며 "이제 종이 배터리라는 꿈의 기술에 첫발을 내디뎠다"고 의미를 강조했다.
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