Wearable device market is rapidly growing into the next generation of mobile electronic devices. As the more and more wearable electronic devices require more electric energy supply, it is necessary to develop suitable electric energy charging and storage systems. In the case of a lithium secondary battery considered as a core energy source of such electronic devices, studies have been made in the direction of a flexible form for complete embedding into a wearable electronic device. However, there is a limit to be able to stably operate in mechanical behavior while maintaining high energy density. Moreover, frequent detachment for charging and sudden discharge during use can cause inconvenience in using the device. Here, we developed a wearable rechargeable battery that can be operated stably under severe mechanical conditions based on the material and structural studies on existing lithium secondary battery. In addition, a near-infrared wireless charging system has been developed and combined to propose a flexible and rechargeable battery that is completely embedded in a wearable device.
웨어러블 기기 시장은 모바일 전자기기의 차세대 시장으로 빠르게 성장하고 있다. 웨어러블 전자기기가 점차적으로 많아질수록 더 많은 전기에너지 공급을 요구할 것이고, 때문에 이에 적절한 전기에너지 충전 및 저장 시스템을 개발하는 것이 필요하다. 이러한 전자기기의 핵심 에너지원으로 고려되는 리튬이차전지의 경우, 웨어러블 전자기기 내로의 완벽한 내장을 위한 유연한 형태로의 방향으로 연구가 진행되었지만, 높은 에너지 밀도를 유지하면서 기계적 거동에서 안정적으로 구동하기에는 한계가 있다. 특히, 충전을 위한 잦은 탈부착과 사용 중 급작스러운 방전은 기기를 사용하는데 있어서 불편함을 초래할 수 있다. 본 연구에선, 기존 리튬이차전지에 대한 재료 및 구조적인 연구를 바탕으로 가혹한 기계적 조건에서 안정적으로 구동 가능한 웨어러블 이차전지를 개발하였다. 또한 근적외선 무선충전 시스템을 개발 및 결합하여 웨어러블 기기에 완전히 내장된 무선충전 가능한 유연한 배터리를 제안한다.
