본 기술은 사탕수수 버개스에서 얻은 베이스 섬유를 효소, 메틸기나 카르복시메틸기 같은 기능기, 키토산, 암모늄 화합물로 단계적으로 기능화하여 이온 전도도, 수분 흡수성, 기계적 유연성을 동시에 개선한 섬유 강화형 고체 전해질 기술입니다.
기존 고분자 전해질은 이온 전도도가 낮다는 문제가 있었습니다. 이를 보완하는 겔 전해질은 전해액 함량을 높이면 기계적 물성이 떨어지고 고분자 함량을 높이면 이온 전도도가 낮아지는 상충 관계 때문에 플렉시블 전지 구현에 한계가 존재했습니다.
본 기술은 바이오매스인 사탕수수 버개스 기반 섬유 구조체를 효소로 가수분해하고 키토산과 암모늄기 기반 기능성 그룹을 화학적으로 결합해 흡수성 그룹을 만들어, 다량의 수산화 이온을 보유할 수 있는 구조로 이온 전도도와 유연성을 함께 높이도록 구성됩니다. 따라서 플렉시블 아연-공기 전지, 웨어러블 전원, 알칼리 음이온 전도막에 적용될 수 있어 농업 부산물을 고부가 전해질 소재로 전환하는 친환경적 이점도 얻을 수 있습니다.
본 발명은 과학기술정보통신부의 유기계 Superionic Plastic Crystal 신물질 설계를 통한 고에너지밀도의 soft materials platform개발 지원을 통해 개발되었습니다.
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