• Proceedings of the Korean Institute of Surface Engineering Conference
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• 2018.06a
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• pp.49.1-49.1
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• 2018

신축성 디바이스는 다양한 디자인을 적용할 수 있고 형태에 대한 제약을 최소화 할 수 있어 수요가 점점 증가하고 있다. 신축성 디바이스의 핵심인 신축 전극에 대한 연구가 활발히 진행되고 있으며, 물결무늬나 코일 형태의 금속 전극, 탄소 소재를 사용한 전극, 하이드로젤 전극 등이 연구되었다. 하지만 이러한 방법들은 공정과정이 복잡하거나, 변형시 전기적 저항 변화가 크다. 또한 단일 소재를 활용한 신축성 전극은 물질적인 한계로 인하여 신축성을 향상시키는 데 한계가 있다. 신축 전극에 많이 사용되는 은 나노와이어는 용액에 분산되어 있어 공정이 쉽고, 좋은 전기적 특성을 가지는 소재이다. 은 나노와이어는 네트워크 형태로 얽혀있어 신축성 있는 배선의 재료로써 좋은 역할을 할 것으로 기대하지만, 은 나노 와이어만 사용하여 제작한 배선은 늘렸을 때 나노와이어들 간의 접촉 불량으로 저항이 증가한다. 이를 보완하기 위해 본 연구에서는 배선을 형성하고 있는 금속 나노소재 간 전기적 접촉을 향상시키기 위해 은 나노와이어와 은 나노입자를 섞어 하이브리드 잉크를 제작하여 전극을 형성했다. 하이브리드 잉크로 제작한 전극을 신축성 있는 고분자에 함입하여 신축률에 따른 저항을 평가했다. $175^{\circ}C$에서 열처리한 전극을 5% 늘렸을 때, 단일 소재인 은 나노와이어나 은 나노입자만을 사용한 경우는 전극이 끊어지거나 저항이 175%나 증가했지만, 하이브리드 잉크를 사용했을 때는 16.5% 증가했다.

• Journal of the Korean Electrochemical Society
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• v.24 no.4
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• pp.93-99
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• 2021

In order to decrease the weight of stretchable energy storage devices, interest in developing lightweight materials to replace metal current collectors is increasing. In this study, nanofibers prepared by electrospinning a conductive polymer, PEDOT:PSS, were used as current collectors for lithium ion batteries. The nanofiber showed improved electrical conductivity by using DMSO, a dopant, and indicated a stretch rate of 30% or more from the elasticity evaluation result. In addition, the use of the nanofiber current collector facilitates penetration of the liquid electrolyte and exhibits the effect of increasing the electronic conductivity through the nanofiber network. The lithium-ion battery using the DMSO-doped PEDOT:PSS@PAM nanofiber current collector indicated a high discharge capacity of 135mAh g^-1, and indicated a high capacity retention rate of 73.5% after 1000 cycles. Thus, the excellent electrochemical stability and mechanical properties of conductive nanofibers showed that they can be used as lightweight current collectors for stretchable energy storage devices.

• Journal of the Korean institute of surface engineering
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• v.56 no.2
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• pp.160-168
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• 2023

Recently, investigation on metallization is a key for a stretchable display. Amorphous metal such as Ni and Zr based amorphous metal compounds are introduced for a suitable material with superelastic property under certain stress condition. However, Ni and Zr based amorphous metals have too high resistivity for a display device's interconnectors. In addition, these metals are not suitable for display process chemicals. Therefore, we choose an aluminum based amprhous metal Al-Mo as a interconnector of stretchable display. In this paper, Amorphous Forming Composition Range (AFCR) for Al-Mo alloys are calculated by Midema's model, which is between 0.1 and 0.25 molybdenum, as confirmed by X-ray diffraction (XRD). The elongation tests revealed that amorphous Al-20Mo alloy thin films exhibit superior stretchability compared to pure Al thin films, with significantly less increase in resistivity at a 10% strain. This excellent resistance to hillock formation in the Al20Mo alloy is attributed to the recessed diffusion of aluminum atoms in the amorphous phase, rather than in the crystalline phase, as well as stress distribution and relaxation in the aluminum alloy. Furthermore, according to the AES depth profile analysis, the amorphous Al-Mo alloys are completely compatible with existing etching processes. The alloys exhibit fast etch rates, with a reasonable oxide layer thickness of 10 nm, and there is no diffusion of oxides in the matrix. This compatibility with existing etching processes is an important advantage for the industrial production of stretchable displays.