초록 ▼

본 연구는 나노카본기반 인쇄용 페이스트 및 섬유용 도프를 제조하고 이를 이용한 유연 인쇄/섬유전극, 유연에너지 전극, 유연 소자전극, 고차원 유연전극으로의 응용기술을 개발하는 것으로 다음과 같은 연구결과를 도출하였다.

● 인쇄전극 및 섬유전극용 나노카본 하이브리드 페이스트 제조 및 전극기술
- 인쇄/섬유형 고전도성 유연 배선전극 제조를 위한 나노카본-금속 하이브리드 페이스트 제조
- 도핑, 후처리 기술을 통한 인쇄/섬유형 유연 배선전극 전도도 극대화 기술 개발
- 섬유형 복합전극의 기계적 강도 확보 기술

본 연구는 나노카본기반 인쇄용 페이스트 및 섬유용 도프를 제조하고 이를 이용한 유연 인쇄/섬유전극, 유연에너지 전극, 유연 소자전극, 고차원 유연전극으로의 응용기술을 개발하는 것으로 다음과 같은 연구결과를 도출하였다.

● 인쇄전극 및 섬유전극용 나노카본 하이브리드 페이스트 제조 및 전극기술
- 인쇄/섬유형 고전도성 유연 배선전극 제조를 위한 나노카본-금속 하이브리드 페이스트 제조
- 도핑, 후처리 기술을 통한 인쇄/섬유형 유연 배선전극 전도도 극대화 기술 개발
- 섬유형 복합전극의 기계적 강도 확보 기술 개발

● 에너지전극용 복합 나노구조 형성 및 전극기술
- 유연 에너지 전극의 3차원 구조형성을 통한 고출력 음극 제작
- 고성능 유연에너지 전극용 나노카본소재 표면 개질 및 구조 최적화 기술
- 실리콘 이차전지용 고전도성 나노카본/실리콘 하이브리드 페이스트 제조

● 소자전극용 나노카본 페이스트 제조 및 전극기술
- 도핑, 후처리 및 2차원 나노소재를 활용한 전하이동도 극대화 기술
- 반도체성 나노카본소재 선택적 확보기술 및 전하수송특성 최적화 기술
- 나노카본소재 표면 구조 제어를 통한 전하수송 메커니즘 규명기술

● 고차원 유연전극 및 MW 후처리 공법기술
- 펄스 마이크로파를 이용한 선택가열 고속 후처리 기술
- 인쇄전극 제논 펄스광 고속 소결 기술
- 급속 광 후처리를 통한 고결정성 나노카본소재 제조 기술

(출처 : 보고서 초록 3p)

Abstract ▼

Nanocarbon materials such as carbon nanotubes, graphenes, and their hybrid structures with various metals and semiconductors have received much interest in the field of future smart electronic devices which is flexible and stretchable due to their superior mechanical and electrical properties, inclu

Nanocarbon materials such as carbon nanotubes, graphenes, and their hybrid structures with various metals and semiconductors have received much interest in the field of future smart electronic devices which is flexible and stretchable due to their superior mechanical and electrical properties, including a high Young’s modulus, high specific surface area, high electrical conductivity, and high carrier mobility. To fabricate and further commercialize these devices, highly concentrated nanocarbon/metal hybrid paste should be successfully synthesized.

The aim of the research is therefore to develop the flexible interconnection electrodes, energy devices, electronic devices, and 3D electrodes using highly conductive nanocarbon/metal hybrid paste.

1) Synthesis of nanocarbon/metal hybrid pastes for printing and fiber electrodes
- High concentrated and high conductive nanocarbon/metal hybrid paste fabrication to use in direct printing and fiber spinning process

- Maximize the electrical conductivity of printing and fiber electrodes using chemical doping and post-treatment in nanocarbon materials

- Optimize the mechanical strength of complex fiber electrodes

2) Application of flexible electrodes for energy devices
- Fabrication of high power anodes through 3D structure of nanocarbon-based anodes

- Surface modification and structure optimization of nanocarbon materials for high performance flexible energy electrode applications

- Fabrication of highly conductive nanocarbon/silicon hybrid paste for silicon-based lithium ion battery

3) Application of flexible electrodes for electronic devices
- Maximize the charge mobility through chemical doping, post-treatment, and hybrid with 2D nanomaterials

- Separation of semiconducting nanocarbon materials and optimization of charge transport phenomena

- Identification of charge transport mechanism through nanocarbon structure control

4) Application of 3D nanocarbon structures and microwave post treatment
- Pulsed microwave-induced rapid and selective heating
- Xenon pulsed light-induced rapid sintering of printed electrodes
- Fabrication of high crystalline nanocarbon materials through rapid photo-thermal effect

(출처 : SUMMARY 7p)

목차 Contents

• 표지 ... 1
• 제 출 문 ... 2
• 보고서 초록 ... 3
• 요 약 문 ... 4
• S U M M A R Y ... 7
• C O N T E N T S ... 9
• 목차 ... 10
• 제 1 장 연구개발과제의 개요 ... 11
• 1절. 연구개발의 목적 및 필요성 ... 11
• 제 2 장 국내외 기술개발 현황 ... 17
• 1절. 국내외 기술 및 연구동향 ... 17
• 2절. 특허동향 ... 18
• 3절. 산업동향 ... 19
• 제 3 장 연구개발수행 내용 및 결과 ... 22
• 1절. 유연 배선전극용 나노카본 페이스트 개발기술 ... 22
• 2절. 유연 에너지전극 개발 기술 ... 25
• 3절. 유연 소자전극 개발 기술 ... 27
• 4절. 고차원 유연전극 개발 기술 ... 34
• 제 4 장 목표달성도 및 관련분야에의 기여도 ... 39
• 1절. 목표달성도 ... 39
• 2절 관련분야에의 기여도 ... 42
• 제 5 장 연구개발결과의 활용계획 ... 44
• 1절. 추가연구의 필요성 ... 44
• 2절. 타 연구에의 응용 ... 45
• 3절. 기업화 추진방안 ... 45
• 제 6 장 참고문헌 ... 45
• 끝페이지 ... 46