Structural battery technology is basically concerned to multifunctional energy storage structure aiming the dramatical increase of energy efficiency that enables optimization of the electrical and mechanical performances through the system-level approach using the advantages of the material and structural characteristics. For the high energy density with good specific capacity and load carrying capability in structural batteries, nanostructured electrodes were studied with the consideration of woven fabric substrates as a load-bearing function and carbon nanotube coatings having their electrochemically-
inactive characteristics. Also, woven fabric separator was used in this study so that an effective structural battery model can be newly proposed for better understanding of structural batteries, while previous studies have shown only its performance as structural supercapacitors. This new challenging concept of structural batteries enabled the high specific capacity and realistic structural load carrying capability in the unit cell composed of carbon nanotube coated fabric substrates and silica glass fabric separator to the level of practical application of structural batteries.
전 세계적으로 급증하는 에너지 수요를 만족시키기 위하여 최근 20여 년간 에너지 효율성 증대를 위한 연구가 다기능성 복합재 구조전지 기술 분야에서도 활발히 진행되어왔다. 구조전지 기술은 시스템 수준에서 재료와 구조가 갖는 장점을 극대화하면서 전기적 성능과 기계적 성능의 최적화를 통하여 에너지 효율성을 획기적으로 증대시키려는 다기능성 에너지 저장 구조체에 관한 기술이다. 비강도와 비용량이 우수한 고에너지밀도 구조전지를 위해서 하중지지에 적합한 직물기판 전극 지지체와 전극 내부반응에 강건한 탄소나노튜브 전극으로 이루어진 나노구조화 전극을 연구하였다. 또한 직물분리막을 사용하여 직물 구조로 통합되는 효과적인 구조전지 모델을 제시하였다. 이를 통해서 기존 연구에서 직물구조 전극과 분리막이 적용된 구조슈퍼커패시터의 한계를 넘어 구조전지의 가능성에 대한 새로운 관점을 제시하였다. 궁극적으로 구조전지 단위 셀 비용량이 전지로써 실용적 응용이 가능한 수준의 고에너지밀도 구조전지 가능성을 제시하였다.
