전자종이-전지 겸용 0.3mm 초박형 배터리

NEC가 유기기(基)배터리(Organic Radical Battery ORB)를 개발해 18일 공개했다. 이 회사는 내년부터 0.3mm두께의 이 초박형 제품 양산에 들어간다고 발표했다. 특히 이 ORB는 전자종이로도, 전지로도 사용될 수 있어 새로운 미래 배터리로 각광받고 있다.

3x3cm 넓이의 이 배터리는 0.3mm두께의 제품으로서 3mAh의 용량을 가지고 있으며 한번 충전만으로 작은 스크린을 2천번 업데이트할 수 있다. 충전 시간은 기존 리튬이온 배터리와 비슷하다 .

NEC는 지난 2005년 이래 수년간 ORB에 투자해 왔다. 이 배터리는 얇다는 장점 외에 기존의 대다수 배터리에서 발견되는 유독성 중금속을 함유하지 않고 있다는 점에서 주목을 받고 있다.

실제로 ORB는 폴리머젤속의 소금 반응을 사용해 충전하는 원리로 만들어진다. 유기기배터리는 다른 어떤 2차전지에서도 발견되지 않는 고속충전, 고출력, 박형, 유연성 등의 장점을 가지고 있어 전자종이, IC카드같은 복잡한 IC등에 기존의 절반 수준인 0.3mm 수준으로 얇게 만들수 있다.

전통적인 방식의 박형화 기술로는 0.70mm두께의 IC카드를 만들 수 있는 게 고작이었다. 기존 배터리는 알루미늄박의 두께만 0.2mm였다.

이 미래형 전지는 인쇄기술을 통해 인쇄회로기판과 배터리를 통합시켜 만든 것이다.

이것이 가능해짐에 따라 이 초박형 전지는 IC카드, 또 많은 전력,통신,첨단암호화기능을 필요로 하는 스크린디스플레이등 다양한 분야에 적용될 전망이다.

이 배터리는 회로기판 통합을 통해 외부물질이 배터리를 둘러싸는 방식으로도 0.3mm두께를 달성했는데 폴리머필름을 이용한 0.05mm두께의 회로실현도 가능하다.

따라서 이번 기술개발로 회로판 위에 배터리는 물론 안테나,IC 등이 설치된 이른 바 빌트인 배터리를 이용해 표준IC카드를 실행할 수 있는 길이 열렸다.

이 초박형 배터리의 충방전사이클은 리튬이온 배터리와 비슷하며, 초기 500회 충방전 시험결과 75%까지 성능을 유지하는 것을 확인했다.

NEC는 이 원형을 이용해 디스플레이스크린을 2000번 업데이트 할 수 있었으며 지속적으로 360번이나 플래시불빛을 지속적으로 터뜨릴 수 있었으며, 한번 충전으로 위치정보를 기존 배터리보다 35배나 많이 보낼 수 있었다고 밝혔다.

쌍을 이루지 않은 전자를 처리하는 분자실체인 유기기는 그리 보기 드문 것은 아니다. 지난 2005년 보고서에 따르면 이들은 화학물질과 열반응 속의 중개자로 관찰되고 있다. 이들을 NEC배터리처럼 응용하는데 있어서의 핵심 속임수 가운데 하나는 기를 더욱더 안정된 복합물로 수정하는 것이다.

NEC팀의 연구는 ORB가 전통적인 중금속기반의 배터리를 넘어설 에너지밀도를 제시한 것으로 평가받고 있다.