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복수의 나노섬유가 산포되어 직물형 구조를 갖고, 상기 복수의 나노섬유 각각의 사이에 빈 공간을 형성하는 다공성 나노섬유 네트워크를 포함하고,상기 다공성 나노섬유 네트워크를 중심층(코어)으로 하고,상기 중심층이 후속 열처리 또는 고온 증착 공정을 포함하는 안정한 후속 공정처리를 위해 상기 복수의 나노섬유로서 내열특성을 갖는 폴리이미드 나노섬유를 포함하고,상기 폴리이미드 나노섬유의 표면에 티타늄 질화물(TiN)을 포함하는 전도성 촉매층이 단층의 박막 형태로 형성되어 코어(폴리이미드 나노섬유)/쉘(전도성 촉매층) 구조를 가지며,상기 코어(폴리이미드 나노섬유)/쉘(전도성 촉매층) 구조가 공기극의 전류 집전체 및 촉매를 형성하는 것을 특징으로 하는 전류 집전체-촉매 일체형 다공성 나노섬유 네트워크 전극
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복수의 나노섬유가 산포되어 직물형 구조를 갖고, 상기 복수의 나노섬유 각각의 사이에 빈 공간을 형성하는 다공성 나노섬유 네트워크를 포함하고,상기 다공성 나노섬유 네트워크를 중심층(코어)으로 하고,상기 중심층이 상기 복수의 나노섬유로서 전도성 탄소나노섬유를 포함하고,상기 전도성 탄소나노섬유의 표면에 티타늄 질화물(TiN)을 포함하는 전도성 촉매층이 박막 형태로 형성된 코어(전도성 탄소나노섬유)/쉘(전도성 촉매층) 구조를 갖거나 또는, 상기 전도성 탄소나노섬유의 표면에 코발트 산화물(Co3O4)을 포함하는 비전도성 촉매층이 박막 형태로 형성된 코어(전도성 탄소나노섬유)/쉘(비전도성 촉매층) 구조를 가지며,상기 코어(전도성 탄소나노섬유)/쉘(전도성 촉매층) 구조 또는 상기 코어(전도성 탄소나노섬유)/쉘(비전도성 촉매층) 구조가 공기극의 전류 집전체 및 촉매를 형성하는 것을 특징으로 하는 전류 집전체-촉매 일체형 다공성 나노섬유 네트워크 전극
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제1항 또는 제2항에 있어서,상기 다공성 나노섬유 네트워크는, 직경이 50 nm 내지 3 μm이고 길이는 100 μm 이상인 나노섬유로 구성되는 것을 특징으로 하는 전류 집전체-촉매 일체형 다공성 나노섬유 네트워크 전극
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제1항 또는 제2항에 있어서,상기 다공성 나노섬유 네트워크는, 두께가 10 μm내지 500 μm의 범위를 갖는 것을 특징으로 하는 전류 집전체-촉매 일체형 다공성 나노섬유 네트워크 전극
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제1항 또는 제2항에 있어서,상기 다공성 나노섬유 네트워크는, 상기 복수의 나노섬유가 가로 방향과 세로 방향으로 교차하며 정렬된 형태로 분포되는 것을 특징으로 하는 전류 집전체-촉매 일체형 다공성 나노섬유 네트워크 전극
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제1항 또는 제2항에 있어서,상기 다공성 나노섬유 네트워크에 포함되는 빈 공간에 해당하는 기공은, 직경이 10 nm 내지 200 μm의 범위를 갖는 것을 특징으로 하는 전류 집전체-촉매 일체형 다공성 나노섬유 네트워크 전극
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제1항 또는 제2항에 있어서,상기 전도성 촉매층은, 20 nm 내지는 500 nm 의 두께 범위를 갖는 것을 특징으로 하는 전류 집전체-촉매 일체형 다공성 나노섬유 네트워크 전극
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제2항에 있어서,상기 비전도성 촉매층은, 10 nm 내지 500 nm 의 두께 범위를 갖는 것을 특징으로 하는 전류 집전체-촉매 일체형 다공성 나노섬유 네트워크 전극
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제1항 또는 제2항의 전류 집전체-촉매 일체형 다공성 나노섬유 네트워크 전극을 층층이 쌓거나, 서로 포개거나, 말아서 형성되는 것을 특징으로 하는 3차원 전류 집전체-촉매 일체형 다공성 나노섬유 네트워크 전극
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제19항에 있어서,부피가 1 cm3 내지 1 m3의 범위를 갖는 것을 특징으로 하는 3차원 전류 집전체-촉매 일체형 다공성 나노섬유 네트워크 전극
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제1항 또는 제2항의 전류 집전체-촉매 일체형 다공성 나노섬유 네트워크 전극을, 공기극으로 구비하는 것을 특징으로 하는 리튬-공기전지
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제1항 또는 제2항의 전류 집전체-촉매 일체형 다공성 나노섬유 네트워크 전극을 구비하는 리튬-이온전지, 연료전지, 광전기화학셀 및 태양전지 중 적어도 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 전기화학 시스템
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(a) 고분자가 용해된 용액으로부터 폴리이미드 나노섬유가 산포되어, 상기 폴리이미드 나노섬유 사이에 빈 공간이 형성된 다공성의 비전도성 나노섬유 네트워크를 중심층(코어)로서 형성하는 단계; 및(b) 상기 비전도성 나노섬유 네트워크(코어)의 표면에 쉘로서 티타늄 질화물(TiN)을 포함하는 전도성 촉매층을 박막 형태로 형성하여 비전도성 나노섬유/전도성 촉매층의 단층형 전도성 촉매층을 포함하는 나노섬유 네트워크 구조를 형성하는 단계를 포함하고,상기 나노섬유 네트워크 구조가 공기극의 전류 집전체 및 촉매를 형성하는 것을 특징으로 하는 전류 집전체-촉매 일체형 다공성 나노섬유 네트워크 전극의 제조 방법
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(a) 다공성의 전도성 탄소나노섬유(carbon nanofibers) 네트워크를 형성하는 단계; 및(b) 상기 전도성 탄소나노섬유 네트워크(코어)의 표면에 쉘(shell)로서 티타늄 질화물(TiN)을 포함하는 전도성 촉매층을 박막 형태로 형성하여 전도성 탄소나노섬유/전도성 촉매층을 포함하는 단층형의 나노섬유 네트워크 구조를 형성하거나 또는 상기 전도성 탄소나노섬유 네트워크(코어)의 표면에 코발트 산화물(Co3O4)을 포함하는 비전도성 촉매층을 박막 형태로 형성하여 전도성 나노섬유/비전도성 촉매층을 포함하는 단층형의 나노섬유 네트워크 구조를 형성하는 단계를 포함하고,상기 형성된 나노섬유 네트워크 구조가 공기극의 전류 집전체 및 촉매를 형성하는 것을 특징으로 하는 전류 집전체-촉매 일체형 다공성 나노섬유 네트워크 전극의 제조 방법
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제23항 또는 제24항에 있어서,상기 형성된 나노섬유 네트워크 구조를 겹겹이 적층하거나 서로 포개거나, 말아서 3차원 전류 집전체-촉매 일체형 다공성 나노섬유 네트워크 전극을 제조하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 전류 집전체-촉매 일체형 다공성 나노섬유 네트워크 전극의 제조 방법
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