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활성탄(Active carbon), 도전재(Conductive material) 및 바인더(Binder)를 분산용매에 투입 및 혼합하여 전극 슬러리를 제조하는 단계와, 상기 전극 슬러리(Slurry)를 금속 집전체에 도포하는 단계와, 상기 금속 집전체에 도포된 상기 전극 슬러리를 동결 건조하는 단계를 통해 제조되는 탄소 전극 제조방법에 있어서,상기 동결 건조하는 단계는 상기 슬러리 중 상기 분산용매가 동결 건조되고, 상기 분산용매가 동결 건조된 자리에 이온이 충전 및 방전되는 공극(Air gap)이 형성되는 것을 특징으로 하는 탄소 전극 제조방법
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제 1항에 있어서,상기 동결 건조하는 단계는,-50 내지 -150℃에서 이루어지는 것을 특징으로 하는 탄소 전극 제조방법
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제 1항에 있어서,상기 동결 건조하는 단계 이후에,80 내지 150℃에서 상기 전극을 열건조하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 탄소 전극 제조방법
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제 1항에 있어서,상기 동결 건조하는 단계 이후에,상기 전극의 두께를 1 내지 10% 열압착하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 탄소 전극 제조방법
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제 1항에 있어서,제 1항에 있어서,상기 전극 슬러리를 제조하는 단계는,초음파기 또는 균질기(Homogenizer)를 이용하여 상기 전극 슬러리를 분산하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 탄소 전극 제조방법
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제 1항에 있어서,상기 전극 슬러리는 700 내지 1300mPa·S의 점도를 갖는 것을 특징으로 하는 탄소 전극 제조방법
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제 1항에 있어서,상기 도전재는,그라파이트(Graphite), 그래핀(Graphene), 소프트카본(Soft carbon), 하드카본(Hard carbon), 카본블랙(Carbon black), 탄소나노튜브(Carbon nano tube, CNT), 탄소나노섬유(Carbon nano fiber, CNF), 변형탄소(Modified carbon), 탄소복합소재(Carbon composite), 아세틸렌블랙(Acetylene black), 케천블랙(Ketjen black), 구리(Cu), 니켈(Ni), 알루미늄(Al) 또는 은(Ag) 및 이의 혼합에서 선택된 1종인 것을 특징으로 하는 탄소 전극 제조방법
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제 1항에 있어서,상기 바인더는,폴리테트라플루오로에틸렌(Polytetrafluoroethylene), 카복시메틸셀룰로스(Carboxymethylcellulose), 폴리비닐알콜(Polyvinyl alcohol), 폴리비닐리덴플로라이드(Polyvinylidene fluoride), 폴리비닐피롤리돈(Polyvinylpyrrolidone), 메틸셀룰로오스(Methylcellulose), 에틸렌-염화비닐 공중합수지(Polyethylene-vinyl chloride resin), 염화비닐리덴 라텍스(Vinylidene chloride latex), 초산비닐수지(Polyvinyl acetate resin), 폴리비닐부티랄(Polyvinyl butyral), 비스페놀계 에폭시수지(Bisphenol A epoxy resin), 스티렌-부타디엔고무(Styrene butadiene rubber), 부타디엔고무(Butadiene rubber), 이소프렌고무(Isoprene rubber), 니트릴-부타디엔고무(Nitrilebutadiene rubber), 우레탄고무(Uretane rubber), 실리콘고무(Silicon rubber), 아크릴고무(acrylic rubber) 및 이의 혼합에서 선택된 1종인 것을 특징으로 하는 탄소 전극 제조방법
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제 1항에 있어서,상기 분산용매는,물, 증류수, 메탄올(Methanol), 에탄올(Ethanol), 프로판올(Propanol), 이소프로판올(Isopropanol), 부탄올(Butanol) 및 이의 혼합에서 선택된 1종인 것을 특징으로 하는 탄소 전극 제조방법
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탄소 전극에 있어서,금속 집전체와;상기 집전체의 일면에 형성되며 동결 건조에 의해 공극을 가지는 전극활물질을 포함하는 것을 특징으로 하는 탄소 전극
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제 11항에 있어서,상기 집전체는,구리(Cu), 알루미늄(Al), 백금(Pt), 금(Au), 니켈(Ni), 티타늄(Ti), 철(Fe), 몰리브덴(Mo) 및 이의 혼합에서 선택된 1종인 것을 특징으로 하는 탄소 전극
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양극, 음극 및 상기 양극과 상기 음극 사이에 배치되는 분리막을 포함하는 탄소 전극을 포함하는 에너지 저장 디바이스에 있어서,상기 양극 또는 상기 음극 중 어느 하나는 집전체와, 상기 집전체의 일면에 형성되며 동결 건조에 의해 공극을 가지는 전극활물질을 포함하는 전극인 것을 특징으로 하는 탄소 전극을 포함하는 에너지 저장 디바이스
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