초록 ▼

□ 연구개요
• 본 연구의 최종목표는 “단순화된 프린팅(printing) 공정으로 고효율 에너지 소재에 나노스케일 아키텍처(nanoscale architecture)를 적용하여 박막(thin films) 형태의 고성능 에너지 소자를 구현”하는 것이다.
• 본 연구의 최종목표 달성을 위한 연구범위는 (1) 환경 에너지를 전기 에너지로 전환할 수 있는 지속 가능한 에너지 전환 소자, (2) 전환된 전기 에너지를 저장할 수 있는 전고체 상태의 에너지 저장 소자이다.
• 본 연구는 현재 연구실에서 보유하고 있는 계면 공학(

□ 연구개요
• 본 연구의 최종목표는 “단순화된 프린팅(printing) 공정으로 고효율 에너지 소재에 나노스케일 아키텍처(nanoscale architecture)를 적용하여 박막(thin films) 형태의 고성능 에너지 소자를 구현”하는 것이다.
• 본 연구의 최종목표 달성을 위한 연구범위는 (1) 환경 에너지를 전기 에너지로 전환할 수 있는 지속 가능한 에너지 전환 소자, (2) 전환된 전기 에너지를 저장할 수 있는 전고체 상태의 에너지 저장 소자이다.
• 본 연구는 현재 연구실에서 보유하고 있는 계면 공학(interface engineering) 및 연성 리소그래피(soft lithography) 기술과 방법론을 바탕으로, 고효율의 에너지전환 및 저장을 위한 소재 개발 및 나노스케일 아키텍처 구현을 위한 단순화된 프린팅 공정기술 개발을 중심으로 진행한다. 박막 형태의 에너지 전환 및 저장소자에 적합한 나노스케일 아키텍처에 대한 개별연구를 우선 진행하고, 기존 연구의 문제점을 해결하여 높은 성능을 달성한다.

□ 연구 목표대비 연구결과
• 고분자 절연체 및 금속 박막을 대상으로 고해상도 아키텍처 구현 기술을 개발하였다.
• 높은 내구성 및 자가 치유력을 가진 탄소 기반의 전도성 복합 소재를 개발하였으며, 이를 고해상도 아키텍처로 구현할 수 있는 새로운 방식의 프린팅 기법을 개발하였다.
• 고해상도 전도성 구조체의 두께를 자유롭게 제어할 수 있고 잔류물 등의 결함을 쉽게 제거할 수 있는 프린팅 기법을 개발하였다.
• 광범위한 표면 에너지를 갖는 다양한 기판에 전도성 구조체를 인쇄/제작할 수 있는 프린팅 기법을 개발하였다.
• 자외선 영역에서 광 경화 가능한 고체 전해질 전구체를 개발하였다.
• 고체 전해질을 이용한 전고상 전기 변색 단위 소자를 구현하였다.
• 나노 디스크, 나노 리본 등 다양한 형태의 소재에 대한 고해상도 아키텍처 프린팅을 시연하였다.
• 탄소 복합재료를 이용하여 마찰전기 나노발전기의 성능을 큰 폭으로 향상하였다.
• 유기 용매를 이용한 후처리 방식으로 탄소 복합재료의 성능을 개선하였다.
• 산화물 나노입자를 이용하여 기존 소자 대비 우수한 투명 슈퍼커패시터를 구현하였다.

□ 연구개발성과의 활용 계획 및 기대효과(연구개발결과의 중요성)
[나노스케일 아키텍처]
• 다양한 종류의 재료에 나노스케일 아키텍처 구현기술 확립
• 다양한 형태의 소재에 프린팅 공정기반 나노스케일 아키텍처 구현기술 확립
• 디양한 소자의 성능 향상을 위한 나노스케일 아키텍처 도입기술 확립
• 나노스케일 아키텍처 도입을 통해 성능 향상을 기대할 수 있는 다양한 소재/소자 개발
[고성능 에너지 소자]
• 나노스케일 아키텍처를 도입한 고성능 에너지 전환 소자 개발
• 나노스케일 아키텍처를 도입한 고성능 에너지 저장 소자 개발
• 안정적인 성능의 겔 전해질 개발
• 고집적 적층형으로 일원화된 에너지 소자 개발
• 고체 전해질 및 일원화된 에너지 소자 개발 기술을 통해 기존 소재/소자의 경량화 및 소형화

(출처 : 연구결과 요약문 2p)

목차 Contents

• 표지 ... 1
• 연구결과 요약문 ... 2
• 목차 ... 3
• 1. 연구개발과제의 개요 ... 4
• 2. 연구개발과제의 수행 과정 및 수행 내용 ... 6
• 3. 연구개발과제의 수행 결과 및 목표 달성 수준 ... 8
• 1) 정성적 연구개발성과(연구개발결과) ... 8
• 2) 세부 정량적 연구개발성과 ... 11
• 3) 목표 달성 수준 ... 11
• 4. 연구개발성과의 관련 분야에 대한 기여 정도(연구개발결과의 중요성) ... 13
• 5. 연구개발성과의 관리 및 활용 계획 ... 13
• 6. 자체점검표 ... 14
• 7. 참고문헌 ... 14
• 끝페이지 ... 23