中 푸단대 연구진, 웨어러블 리튬이온 배터리 개발

웨어러블 섬유 중합체 리튬이온 배터리 개념도 [사진 제공: 취재원]

 중국 푸단(復旦)대학교 연구진이 충전기와 보조 배터리가 없어도 착용하기만 하면 무선 충전할 수 있는 리튬이온 배터리를 개발했다. 공상과학 영화에서나 나올 법한 이야기가 현실로 다가오고 있다.

이는 푸단대학교 고분자과학과 펑후이성(彭慧勝) 교수팀의 연구 방향이다. 펑 교수팀은 섬유 리튬이온 배터리에서 내부 저항이 길이에 따라 변화하는 규칙을 규명함으로써 폴리머 복합 활성 재료 및 섬유 전극 경계면의 안정성 단점을 해결하고 안전성과 전기화학적 성능을 겸비한 새로운 형태의 섬유 중합체 리튬이온 배터리를 개발하는 데 성공했다.

해당 연구는 중국 과학기술부와 국가자연과학기금위원회, 상하이시 과학위원회 등의 지원을 받아 진행됐으며, 연구 성과는 국제학술지 네이처지에 게재됐다. 해당 연구에 대해 논문 심사위원들은 ‘에너지 저장 분야와 웨어러블 기술 분야의 기념비적 연구’ 및 ‘유연한 전자소자 분야의 이정표’라고 평가했다.

섬유 리튬이온 배터리는 500번의 충∙방전 사이클을 거치고도 배터리 용량 유지율이 90.5%에 달하고, 쿨롱효율(Coulombic efficiency)은 99.8%를 자랑할 정도로 순환성과 안전성이 좋다. 곡률반경 1cm에서 섬유 리튬이온 배터리를 10만 번 구부린 후에도 용량 유지율이 80% 이상에 달했다. 여러 번 물세탁하거나 압축하는 등 극한 환경에서도 안정적인 전기화학적 성능을 유지할 수 있는 것으로 알려졌다