초록 ▼

본 연구의 목적은 생체 이식가능한 융합형 나노배터리/생체연료전지 전원시스템 의 개발 및 원천특허확보이며, 연구의 내용은 나노이차전지, 생체연료전지, 융합시스템에 관한 핵심요소기술의 개발임. 2단계 연구에서는 보호막을 갖는 2차원 나노전지의 성능향상 및 3차원 전지의 제조, 생체연료전지의 성능향상, 생체적합성향상, 효소개발 및 고밀도 효소고정화기술 개발, 고전압승압회로, 미세유동 해석시스템, 극소형 융합전원시스템의 평가기술 개발에 관한 연구를 중점적으로 수행하였음. 연구수행결과 제안한 목표대비 100% 달성하였으며, 특허 38건(국제

본 연구의 목적은 생체 이식가능한 융합형 나노배터리/생체연료전지 전원시스템 의 개발 및 원천특허확보이며, 연구의 내용은 나노이차전지, 생체연료전지, 융합시스템에 관한 핵심요소기술의 개발임. 2단계 연구에서는 보호막을 갖는 2차원 나노전지의 성능향상 및 3차원 전지의 제조, 생체연료전지의 성능향상, 생체적합성향상, 효소개발 및 고밀도 효소고정화기술 개발, 고전압승압회로, 미세유동 해석시스템, 극소형 융합전원시스템의 평가기술 개발에 관한 연구를 중점적으로 수행하였음. 연구수행결과 제안한 목표대비 100% 달성하였으며, 특허 38건(국제특허등록 1건, 국제특허출원 6건, 국내특허등록 14건, 국내특허출원 17건), 논문 69편(SCI논문 64편, 비SCI 5편)의 연구성과를 도출하였음. 특히, 과제종료 후 상용화를 고려한 다수의 지식재산권 확보가 이루어졌으며, Nano letters(IF:13.025), Angewandte Chemie-International Edition(IF:12.73), ACS NANO(IF:12.062)을 포함한 국제 유수 저널에 다수의 논문을 개제하였음.


(출처 : 보고서 요약서 3P)

Abstract ▼

Ⅳ. Results of the research

1. Implantable nano secondary battery
2D(dimensional) nano battery with a protection film was fabricated and its electrochemcial properties were investigated(over 5000 cycles). Nano 3D electrodes (cathode: Ni3S2, NIS, anode: TiO₂, Si/TiO₂

Ⅳ. Results of the research

1. Implantable nano secondary battery
2D(dimensional) nano battery with a protection film was fabricated and its electrochemcial properties were investigated(over 5000 cycles). Nano 3D electrodes (cathode: Ni3S2, NIS, anode: TiO₂, Si/TiO₂) for 3D battery were fabricated and their electrochemical performance was evaluated. Electrodes with high capacity and solid electrolytes with high ionic conductivity were developed for the high performance nano battery.

2. Implantable biofuel cell
Isolation and purification technologies of novel enzyme (FAD dependent glucose dehydrogenase) which has much higher affinity to glucose compared to commercial glucose oxidase were developed. Biofuel cell with CNT pelletizing electrode exhibited high electric power(800μW/cm²). The immobilization of high density glucose oxidase (GOx) on the MWCNT surface was achieved by optimizing the concentrations of EDC, NHS, and GOx. Performance and operation of biofuel cell using C-MEMS based three dimensional electrode were evaluated(1000 μW/cm²). Minimized biofuel cell system was fabricated by using MEMS technique.

3. Converging systems
Wet-chemical synthesis method for the preparation of metal nanowire arrays, metal nanoparticles, and nanostructured electrode have been developed. Through the nanoscale coating technology, safety issue of implantable bio-battery in blood vessel will be assessed by introduction of newly designed system for inhibiting toxicity by implantation. The bended pipe flow simulating the hybrid power system was investigated using CFD and PIV methods. Nanaprobe fabrication by using Superelastic metal nanaprobes(Au, Pt, and Pd) were fabricated and electricity of nanobattery was evaluated with the nonoprobes.


(출처 : SUMMARY 6P)

목차 Contents

• 표지 ... 1
• 제 출 문 ... 2
• 보고서 요약서 ... 3
• 요 약 문 ... 4
• S U M M A R Y ... 6
• C O N T E N T S ... 9
• 목차 ... 10
• 제 1 장 연구개발과제의 개요 ... 11
• 제 1 절 연구개발 대상의 기술의 정의 및 개념 ... 11
• 제 2 절 연구개발의 목적 및 필요성 ... 12
• 제 3 절 연구개발의 범위 ... 13
• 제 2 장 국내외 기술개발 현황 ... 14
• 제 1 절 국내외 기술현황 ... 15
• 제 2 절 사업단 연구결과와 기술현황과의 비교 ... 23
• 제 3 장 연구개발수행 내용 및 결과 ... 25
• 제 1 절 연구 방법 및 내용 ... 25
• 제 2 절 대표적 연구결과 ... 33
• 제 4 장 목표달성도 및 관련분야에의 기여도 ... 38
• 제 1 절 연구개발 목표 달성도 ... 38
• 제 2 절 관련분야 기여도 ... 44
• 제 5 장 연구개발결과의 활용계획 ... 45
• 제 1 절 융합전원 시스템의 활용계획 ... 45
• 제 2 절 관련분야 활용계획 ... 45
• 제 6 장 연구개발과정에서 수집한 해외과학기술정보 ... 46
• 제 1 절 나노 이차전지 ... 46
• 제 2 절 생체연료전지 ... 47
• 제 3 절 융합시스템 ... 48
• 제 7 장 참고문헌 ... 49
• 끝페이지 ... 52