초록 ▼

□ 연구개발 목표 및 내용
￭ 최종 목표
친환경적이며 모양이 자유롭게 변형되는 알루미늄-공기전지의 제작
￭ 전체 내용
이 연구의 목표는 사용이 끝나 절단된 폐지를 활용하여, 마음대로 접히거나 구부러져서 모양이 자유롭게 변하면서, 중금속과 전해액 누출로 인한 환경문제로부터 자유로운 알루미늄-공기 전지를 만드는 것이다. 이 전지는 탄소나노튜브 종이인 양극과 알루미늄 시트인 음극, 그리고 분리막으로 구성된다. 전해질은 용도와 출력전압에 따라 다양한 종류를 가지는 것을 특성으로 한다. 음극인 알루미늄 시트는 산화반응을

□ 연구개발 목표 및 내용
￭ 최종 목표
친환경적이며 모양이 자유롭게 변형되는 알루미늄-공기전지의 제작
￭ 전체 내용
이 연구의 목표는 사용이 끝나 절단된 폐지를 활용하여, 마음대로 접히거나 구부러져서 모양이 자유롭게 변하면서, 중금속과 전해액 누출로 인한 환경문제로부터 자유로운 알루미늄-공기 전지를 만드는 것이다. 이 전지는 탄소나노튜브 종이인 양극과 알루미늄 시트인 음극, 그리고 분리막으로 구성된다. 전해질은 용도와 출력전압에 따라 다양한 종류를 가지는 것을 특성으로 한다. 음극인 알루미늄 시트는 산화반응을 통해서 전자를 생산하는 역할을 한다. 양극으로 쓰이는 탄소나노튜브 종이는 전해질을 흡수하여 보존하는 역할을 하고, 이 종이에 있는 탄소나노튜브는 oxygen reduction reaction을 일으키는 양극촉매 역할을 담당하게 된다. 따라서 전지를 구성하고 있는 양극, 음극, 전해질이 모두 구부러지고 접혀지기 때문에 결국 완성된 알루미늄-공기 전지도 모양을 마음대로 접거나 구부릴 수 있게 된다. 또한, 이 전지는 전해질로 소금물을 사용하기 때문에, 전지 사용이 끝난 후, 전해액 누출로 인한 환경문제가 발생하지 않게 된다. 그로 인해, 현재 문제가 되고 있는 폐전지 회수의 문제로부터 자유로울 수 있으며, 음극인 알루미늄은 전지 수명이 다하면 수산화알루미늄(Al(OH)₃)로 바뀌기 때문에, 중금속 재활용이나 오염의 문제를 한 번에 해결할 수 있게 된다.
￭ 1단계
• 목표 : 전지의 기초 cell 설계 및 조립 공정 확립
• 내용 : 양극 및 음극의 기초 성능 평가 및 적절한 cell의 구조 설계
￭ 2단계
• 목표 : 확립된 전지 구조의 성능 최적화
• 내용 : 전지 각 부분의 변화가 전지의 성능에 미치는 영향을 탐구하여 전지의 성능을 향상
￭ 3단계
• 목표 : 전지의 대형화(大型化) 및 집적화(集積化)
• 내용 : 전지의 대형화 집적화를 통한 고용량, 고출력의 알루미늄-공기 전지 제작

□ 연구개발성과
■ 친환경적이며 모양이 자유자재로 접히는 알루미늄-공기 전지의 구현
■ 오랜 시간동안 보존해도 자연방전이 일어나지 않는 전지시스템의 구현
■ 소금물 및 바닷물만 주입하면 바로 작동이 가능한 전지 구현
■ 전지의 대형화를 통한 상용 IoT 회로를 작동시킬 만한 고출력전압의 전지 구현
■ 전지의 집접화로 상용 OLED 소자를 작동시킬 수 있는 고전압 전지의 구현

□ 연구개발성과 활용계획 및 기대 효과
- 본 과제에서 이룩한 연구 성과는 위치추적기와 함께 구명조끼에 장착함으로써, 평상시에는 작동하지 않고 있다가 위기 상황에 구명조끼를 입으면 바닷물이 전지에 스며들고 스스로 위치를 알려서 구조시간을 단축하는 분야에 초점을 맞추어 연구 할 예정임. 이를 위해서는 후속 연구조치가 필요함.

(출처 : 요약문 3p)

목차 Contents

• 표지 ... 1
• 요약문 ... 3
• 목차 ... 4
• 1. 연구개발과제의 개요 ... 5
• 가. 연구목표 ... 5
• 나. 연차별 연구의 목표 및 내용 ... 5
• 2. 연구개발과제의 수행 과정 및 수행 내용 ... 9
• (1) 1차년도 ... 9
• (2) 2차년도 ... 14
• (3) 3차년도 ... 22
• 3. 연구개발과제의 수행 결과 및 목표 달성 정도 ... 27
• 1) 연구수행 결과 ... 27
• 4. 연구개발성과의 관련 분야에 대한 기여 정도 ... 34
• 5. 연구개발성과의 관리 및 활용 계획 ... 35
• 끝페이지 ... 36