현재 웨어러블 전자기기 구동에 대한 수요가 증가함에 따라, 신축성 에너지 저장 소자에 대한 관심이 상당히 높아지고 있다. 신축성 에너지 저장 소자에서 핵심적인 구성요소는 전극이며, 이는 장기간 사용 동안 크고 반복적인 수의 기계적 변형을 견딜 수 있어야 한다. 고도로 변형 가능한 전극을 쉽고 경제적인 방식으로 제조하는 기술을 개발하는 것이 중요하다. 여기에서는 3D 프린팅 기술을 이용한 신축성 전극 기판의 제작을 보고한다. 이를 제조하기 위한 잉크는 희생성(soft) 당 입자와 폴리디메틸실록산(polydimethylsiloxane, PDMS) 수지의 혼합물을 포함하며, 이는 열 경화(thermal curing) 시 고화된다. 인쇄된 신축성 기판은 물에서 당 입자를 용출(leaching)한 후 다공성 구조를 갖게 된다. 이렇게 얻어진 인쇄 다공성 신축성 기판은 전극 물질로 적재한 뒤 Li-ion 배터리(LIBs)의 전극으로 사용된다. 신축성 전극을 갖는 배터리는 기존 전극과 비교할 만한 적절한 전기화학적 성능을 나타낸다. 또한 신축성 전극은 다양한 기계적 변형 하에서도, 그리고 수백 회에 이르는 신축/이완(stretch/release) 사이클 이후에도 안정적인 전기화학적 성능을 보인다. 본 연구는 높은 신축성과 향상된 전기화학적 성능을 갖는 LIB를 구축하기 위한 실현 가능한 경로를 제시함으로써, 차세대 웨어러블 전자기기를 위한 신축성 배터리를 구현하는 플랫폼을 제공한다.

*본 초록은 AI를 통해 원문을 번역한 내용입니다. 정확한 내용은 하기 원문에서 확인해주세요.