초록 ▼

1. 연구목표
1) 3D 프린팅용 유연/연신/전기화학 소자용 소재 개발
- 3D 프린팅용 연신 전극소재전도도: 100 S/cm
- 3D 프린팅용 연신 전극소재연신율: 30%
- 3D 프린팅용 리튬이온전지 음극재 용량: 400 mAh/g
- 디스펜싱 기반 패턴선폭: 300 um
- 3D 디스펜싱용 페이스트 탄성계수: 1 kPa

2. 주요 연구내용
1) 3D 프린팅용 유연/연신/전기화학 소자용 소재 개발
- 3D 디스펜싱 페이스트용 초저가 구리나노입자 합성법 개발
- 연신특성

1. 연구목표
1) 3D 프린팅용 유연/연신/전기화학 소자용 소재 개발
- 3D 프린팅용 연신 전극소재전도도: 100 S/cm
- 3D 프린팅용 연신 전극소재연신율: 30%
- 3D 프린팅용 리튬이온전지 음극재 용량: 400 mAh/g
- 디스펜싱 기반 패턴선폭: 300 um
- 3D 디스펜싱용 페이스트 탄성계수: 1 kPa

2. 주요 연구내용
1) 3D 프린팅용 유연/연신/전기화학 소자용 소재 개발
- 3D 디스펜싱 페이스트용 초저가 구리나노입자 합성법 개발
- 연신특성 및 균질 페이스트 제조를 위한 CNT 표면 개질법 개발
- 복합소재 기반 연성전극용 페이스트 제조 최적화 및 3D 디스펜싱 토출 공정 최적화
- 산화물-카본-금속 소재 기반 리튬이온 전지 음극재 소재 합성
- 3차원 구조체용 나노세공체 페이스트화 및 유변특성 제어
- 3차원 광학소자용 액정캡슐 페이스트화 및 유변특성 제어
- 3D 디스펜싱 기반 전기화학 전극용 페이스트 제조기법 개발
- 페이스트 유변학 특성 제어 및 3D 패턴성 확보

3. 주요 연구개발 결과 및 성과
1) 나노페이스트용 구리 금속입자 합성 및 소성특성 최적화
- 3차원 프린팅용 고품위 은나노입자 및 구리나노입자 합성기술 개발
- 금속나노입자 기반 광열처리 소성 조건 최적화
- 광열처리 소성거동 mechanism 분석
2) 금속 나노입자와 반응 가능한 관능기 포함 탄성체 합성
- 금속나노 입자와 반응 가능한 아민 개질 SIS 고분자 합성
- 표면 개질을 통한 탄성체 특성 제어
3) 3차원 인쇄용 연신 전도성 소재, 전기화학 전극소재 및 나노세공체 기반 소재 개발
- CNT 표면개질 방법 최적화
- CNT-금속나노입자 혼성화 기술 개발
- CNT/금속나노입자 기반 페이스트 제조기술 개발 및 최적화
- 광열처리 조사조건에 따른 고전도성 연성전극 구현 기술 개발
- 전기화학 전극용 복합체 개발 및 리튬 이온전지용 음극재로서의 특성 평가
- 나노세공체 기반 페이스트 제조
- 3차원 프린팅용 페이스트 점탄성 특성 평가 및 분석
- 3차원 프린팅 기반 구조물 제작기술 최적화

4. 활용분야 및 계획
1) 3D 프린팅용 플랫폼 소재
- 유연, 연신 특성을 갖는 활성소재, 탄성소재, 1D 나노소재의 하이브리드화를 통한 플랫폼 소재 확보
- 유연, 연신 소재를 3D 프린팅할 수 있도록 유변학적 특성 제어
2) 3D 프린팅 기반 유연/연신/전기화학 소자
- 상기 3D 프린팅용 플랫폼 소재를 압력센서, 촉각센서, 마이크로밸런스, 전자피부 등의 유연/연신소자로 응용
- 전도체/탄소/나노와이어 연성복합체를 3D 마이크로 전지로 응용
- 나노세공체, 액정캡슐 등을 이용한 3D프린팅 소자로 응용

5. 기대효과
1) 태동기 기술인 3D 디바이스 프린팅 분야 기술 선도
- 3D 프린팅을 소자분야로 응용하기 위한 소재ㆍ공정 원천기술 확보
- 전기화학적, 광학적, 물리적 특성을 유지하며 3D 프린팅이 가능한 소재 플랫폼화 기술 확보
2) 유연/신축/전기화학 소자의 미래 신규 시장 선점
- 나노소재 및 고기능성 소재를 이용한 신규 3D 디바이스 프린팅 분야의 기술선점을 통한 미래시장의 독점적 지배 가능

6. 차년도 연구계획
1) 연구 목표
: 3D 프린팅용 유연/연신/전기화학 소자용 소재 개발
- 3D 프린팅용 연신 전극소재전도도: 500 S/cm
- 3D 프린팅용 연신 전극소재연신율: 50%
- 3D 프린팅용 리튬이온전지 음극재 용량: 600 mAh/g
- 디스펜싱 기반 패턴선폭: 200 um
- 3D 디스펜싱용 페이스트 탄성계수: 10 KPa
2) 연구내용
○ 3D 프린팅용 활성소재 개발
- 나노 페이스트용 구리 금속입자 표면 특성 최적화
- 탄소-산화물 기반 전기화학 전극 소재 기능성 제어
- 액정캡슐을 이용한 페이스트 제조
○ 3D 프린팅용 전극용 고분자 소재 개발
- 활성소재와 반응이 가능한 신규 탄성체 조성 최적화 및 표면 개질
- 표면 개질 CNT 및 상용 탄성체와 활성소재간의 계면 접합도 최적화
○ 목적지향적 3D 프린팅용 페이스트 및 공정기술 개발
- 페이스트 조성 및 공정 조건 최적화를 통한 3차원 소자 제작 공정 최적화
- 3D 프린팅을 이용한 3차원 구조체 제조 공정기술 개발
○ 픽셀형 E-Skin 압력센서의 제조 (위탁)
- 3D 프린팅을 이용한 연신 구조물의 제조