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개발동향

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개발동향 상세정보 게시판
분류 [친환경소재제품] 기타
과제명 웨어러블 디바이스용 다공성 실리콘 나노선 기반 온칩형 전기화학커패시터 개발 (Ⅲ)
연구기관 한국에너지기술연구원
연구기간 2019.01.01. ~ 2019.12.31.
연구비 70.00 백만원
핵심키워드 웨어러블 디바이스, 에너지변환소자, 다공성 실리콘, 전기화학커패시터, 나노전극
요약

연구목적 및 필요성

 O 웨어러블 디바이스가 새로운 성장 동력으로 부상하고 있으나 웨어러블 디바이스의 시장 형성 및 저변 확대에 배터리 기술이 제약 요소로 나타나고 있음

 O 심한 모양 변형이 요구되는 웨어러블 디바이스용 전원으로 사용하기 위해서는 디자인의 유연성, 안전성, 장시간 작동을 위한 고에너지밀도의 에너지변환소자 개발이 필수임

 O 본 연구는 현재의 IT 산업의 저성장을 돌파할 혁신 기술로 급부상하고 있는 웨어러블 디바이스용 전원장치로 사용할 나노선 기반의 온칩형 전기화학커패시터 전극 소재 개발을 목표로 함
  

연구 내용 및 범위

 O Si 나노선 기반 플렉서블 3차원 전극 구조 설계

 O 고에너지밀도 플렉서블 온칩형 전기화학 커패시터 전극 재료 설계 및 개발

 O 플렉서블 온칩형 전기화학 커패시터 전극 속재 물성 측정 및 전기화학적 특성 평가

 O 플렉서블 온칩형 전기화학 커패시터 전극의 유연성 테스트 및 전극의 디자인 최적화

연구성과

연구결과

 O 다공성 Si 나노선 기반 플렉서블 온칩형 전기화학 커패시터 전극 소재 및 소자 개발

  - MACE 공정을 이용한 플렉서블 온칩형 전기화학커패시터용 Si 전극 소재 합성

  - Si 나노선 전극의 주사 속도별 순환 전압 전류 곡선 분석

  - Si 나노선 고속 스캔속도에 따른 순환 전압 전류 곡선 분석

  - Si 나노선 기반 플렉서블 온칩형 전기화학 커패시터 소자 및 유연성 테스트

  - Co2Si 나노선 안정성 테스트  

활용계획

 O Si 나노선 기반의 고 안정성, 고성능의 플렉서블 온칩형 전기화학 커패시터 개발 가능

 O 이는 웨어러블 컴퓨터, 모프폰 등의 웨어러블 디바이스뿐만 아니라, 마이크로 로봇이나 이식용 의료장치와 같은 소형기기 등의 에너지변환소자로 응용 가능

 O 본 과제를 통해 개발된 전극 소재 및 웨어러블 디바이스용 전원장치와 관려된 기술적 노하우를 바탕으로 ICT 및 바이오산업에 응용 가능한 직물·의류일체형, 신체부착형, 생체이식형 웨어러블 디바이스 소자 개발연구 가능

 O ‘Si 나노선 기반 온칩형 에너지변환소자는 실리콘 기반의 반도체 디바이스 및 공정 및 태양전지, 열전소자 등에 접목하여 신개념 융합 소재 개발 가능
  

주요성과

 O 보고서 1

 O SCI논문 2



※ 첨부파일 업로드 용량 초과, 관련자료는 출처를 통해 확인 가능

출처 http://www.ndsl.kr/ndsl/search/detail/report/reportSearchResultDetail.do?cn=TRKO202000005683
등록일 2021-04-07

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