中文译文：
东国大学/KIST研究团队开发液态金属基可变形二次电池
首次开发的液态金属聚合物基自由成型二次电池
发表在物理学和材料科学领域的最高水平学术期刊Advanced Functional Materials
东国大学物理与半导体科学系的Yang Woo-chul教授、Liu Guicheng教授和KIST教授Lee Joong Kee领导的研究小组开发了一种基于现有镓/铟共晶化合物的液态金属电极材料在低于室温的液体状态下，即使在零以下温度下也能保持优异的性能，并且可以以多种形式使用。开发了一种可变形的柔性液态金属聚合物二次电池。
现有的电池是通过将具有柔韧性的细线、薄片或电极层编织成织物结构制成的，并且在确保柔韧性和弹性方面存在限制。此外，由于充放电形成枝晶，在200oC以上的高温下工作，存在不稳定、性能下降等问题。
为了弥补这一点，研究团队采用了世界上第一个以纤维、片材和橡胶球的形式实现的二次电池，即使在零以下温度下也能保持出色的性能，并具有柔韧性和高弹性。本次开发的液态金属基形状改性柔性二次电池是一种不同于现有金属基柔性电池的全新概念的二次电池系统。通过满足可穿戴电子设备所需的柔性和变形条件，可以制造为各种类型的可穿戴电子设备的电源设备。
Yang Woo-chul 教授说：“以一维纤维和二维片材形式生产的二次电池可以附着在头发和皮肤上。如果通过编织制成布的形式，它可以用作可穿戴电源。预计将用作可穿戴能源设备，可以集成并附加到下一代可穿戴设备或物联网设备上。” 他补充说：“形状变形的二次电池可在从零以下到高温的广泛温度范围内运行，将能够用作在极端条件下运行的仿生软机器人的能源供电装置。”
同时，该研究成果发表在物理与材料科学领域最高水平学术期刊Advanced Functional Materials（IF=18.808, JCR top 4.341%）12月刊上。
原文：
동국대·KIST 연구팀, 액체금속 기반의 변형 가능 이차전지 개발
액체금속-폴리머 기반 자유 형상 변형 가능한 이차전지 최초 개발
물리·재료과학 분야 최고 수준의 학술지 「Advanced Functional Materials」 게재
동국대 물리반도체과학부 양우철 교수와 유계성 교수, KIST 이중기 교수가 이끄는 연구팀이 상온 이하에서 액체상태로 존재하는 갈륨/인듐 공융화합물 기반의 액체금속 전극 소재를 통해 영하의 온도에서도 우수한 성능을 유지하며 다양한 형태로 변형 가능한 유연 액체금속-폴리머 이차전지를 개발했다.
기존의 전지는 유연한 특성을 가진 얇은 와이어, 시트 혹은 전극층을 직물 구조로 엮어서 만든 형태로 유연성과 신축성 확보에 한계가 있다. 또한, 충/방전에 따른 수지상(덴드라이트) 형성에 의한 불안정성 및 성능저하, 200oC 이상의 고온 작동 등의 문제점을 가지고 있다.
이를 보완하기 위해 연구팀은 영하 이하 온도에서도 우수한 성능을 유지하며, 유연성과 고신축성을 가진 섬유와 시트, 고무공 형태의 이차전지를 세계 최초로 구현했다. 이번에 개발된 액체금속 기반 형상 변형 유연 이차전지는 기존의 금속 기반 유연전지와 다른 새로운 개념의 이차전지 시스템이다. 웨어러블 전자기기에서 요구하는 유연성 및 형태 변형의 조건을 충족, 다양한 형태의 웨어러블 전자기기의 전력 공급장치로 제작이 가능하게 됐다.
양우철 교수는 “1차원의 섬유 형태, 2차원의 시트 형태로 제작한 이차전지는 머리카락, 피부에 부착할 수 있다. 직조에 의한 옷감 형태로 제작한다면 웨어러블 전원장치로 활용도 가능하다. 차세대 웨어러블 소자나 IoT 기기 등과 집적화 및 탈부착이 가능한 웨어러블 에너지 소자로 활용이 기대된다”고 설명했다. 이어 “영하 이하에서 고온까지 광범위한 온도에서 작동하는 형상 변형 이차전지는 극한 상황에서 작동하는 생체 모방 소프트 로봇의 에너지 전원장치로 활용도 가능할 것”이라며 기대감을 나타냈다.
한편, 이번 연구결과는 물리·재료과학 분야 최고 수준의 학술지 「Advanced Functional Materials(IF=18.808, JCR 상위 4.341%)」 12월호에 게재됐다.
附图：
