유연성이 높은 리튬 금속 배터리(Li metal batteries, LMBs)는 높은 에너지 밀도 때문에 웨어러블 기기를 위한 매력적인 에너지 저장 시스템이다. 그러나 적재 밀도의 제한, 치수 안정성의 저하, 그에 따른 굽힘, 비틀림, 접힘을 포함하는 반복적인 기계적 변형 하에서의 기계적 불안정성과 같은 중대한 과제가 존재한다. 본 연구에서는 LMBs를 위한 극도로 유연한 나노/마이크로 섬유 복합 전극을 개발하였다. 높은 유연성과 기계적 내구성을 갖는 전극은 대량 생산이 가능한 O2 플라즈마 처리와 스프레이 코팅으로 제조한 산화된 폴리에틸렌 테레프탈레이트(O‐PET) 마이크로파이버(MF) 기판 위에 단일벽 탄소나노튜브(CNT) 나노파이버(NF)를 코팅하여 구성된다. CNT 나노파이버는 전기적으로 서로 얽힌(intertangled) 네트워크를 제공하여 활성 물질(즉, NCM 또는 피막화된 리튬 분말(passivated Li powder, PLP))을 집적하고, 유연한 O‐PET MF 기판에 고정되게 함으로써 활성 물질의 높은 질량 적재를 가능하게 하며, 기계적 내구성을 유지하면서 전기화학적 성능을 향상시킨다. 그 결과, 나노/마이크로 섬유 전극에 기반한 유연한 LMBs는 우수한 에너지 밀도(전극 기준 300.1 Wh kg−1; 정격 전압 3.7 V)를 보이며, 기계적 파손 없이 500회의 접힘 사이클 동안 안정적인 용량 유지(97.1%)를 나타낸다.

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