학회 | 한국재료학회 |
학술대회 | 2020년 가을 (11/18 ~ 11/20, 휘닉스 제주 섭지코지) |
권호 | 26권 1호 |
발표분야 | A. 전자/반도체 재료 분과 |
제목 | 전도성 복합 재료의 내부 구조가 신축시 전기적 특성 및 고신뢰성 전극 재료 제조에 미치는 영향에 관한 연구 |
초록 | 연신 전극은 IoT, Smart Home healthcare, wearable device와 같은 차세대 device들의 가장 기초가 되는 필수 소재이다. 이러한 연신 전극은 전기적 특성이 우수해야 하며 연신 시 저항 변화율이 적 반복적인 연신 동작하에서도 우수한 내구성을 유지해야 한다. 기존의 연신 전극들은 저항 변화를 낮추기 위하여 serpentine, mesh, buckle과 같은 구조를 이용한다. 이러한 구조들은 각각의 형태로 인하여 전극이 연신 될 때 전극에 가해지는 스트레스를 완화하고 전극의 길이가 변하지 않아 저항 변화율을 최소화한다. 하지만 이러한 전극의 구조화는 형태를 만들기 위해 많은 공간을 사용해야 하므로 집적도를 낮추어 고집적화가 되지 않는 단점을 가지고 있다. 그리하여 본 연구에서는 이러한 구조화의 단점을 극복하고자 소재 내부에 구조를 가진 전도성 복합재를 개발하였다. 친수성 물질을 첨가해 제작한 전도성 복합재는 소재 내부에 다공성 구조가 형성되어 기존의 구조화 전극대비 높은 집적도와 전도성을 가지며, 또한, 연신 시 저항 변화율이 낮아졌다. pore의 크기와 밀도는 첨가되는 친수성 물질의 양, 용매 종류 등에 의해 조절되며, 이는 저항 변화율에 영향을 미칠 수 있음을 확인하였다. 레올로지 컨트롤을 통해 개발한 전도성 복합재 페이스트를 direct writing 공정을 통해 다양한 패터닝 및 stretchable device 구현이 가능함을 실증하였다. |
저자 | 박정환1, 정성묵2, 최영민2, 이수연2 |
소속 | 1성균관대, 2한국화학(연) |
키워드 | stretchable; composite; conductor; pore; porous; direct writing |