| 초록 |
현대사회는 전기자동차, 스마트폰과 같은 전자기기의 급격한 성장으로 인한 에너지 저장 장치의 안전문제가 잇따르고 있다. 특히 일상생활에서 외부적인 힘에 쉽게 노출되어 배터리의 변형, 누출, 심지어 폭발하는 사고가 일어나고 있다. 본 연구는 이러한 문제를 해결하고자 높은 기계적 강도를 가질 뿐만 아니라 높은 감쇠(Damping)를 가지는 박테리아 셀룰로스 기반 비등방성 이온 젤을 제작하였다. 이온 젤은 인장력을 가하여 얻은 정렬된 나노섬유를 가지는 박테리아 셀룰로스를 건조시켜 이온성 액체에 적셔 제작하였으며, 점탄성 측정 결과 기존 물질들이 갖는 동적 기계적 물성의 한계를 뛰어넘어 저온은 물론 고온에서도 높은 성능을 보였다. 분광분석 결과 이온성 액체가 나노 섬유 간의 수소결합을 간섭하여 박테리아 셀룰로스를 유연하게 함과 동시에 높은 감쇠를 가지게 함을 확인하였으며, 이온성 액체로 인해 낮아진 기계적 강도는 나노 섬유의 정렬을 통해 강화하였다. 이처럼 뛰어난 동적 기계적 물성을 지니는 이온 젤은 고안전성을 요구하는 에너지 저장 장치뿐만 아니라 다양한 분야에서 활용 가능성을 기대할 수 있다. |
