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거대면적 그래핀 시트를 이용한 전극용 필름(FILM FOR ELECTRODES USING ULTRALARGE GRAPHENE SHEETS)

  • 기술번호 : KST2016015448
  • 담당센터 : 인천기술혁신센터
  • 전화번호 : 032-420-3580
요약, Int. CL, CPC, 출원번호/일자, 출원인, 등록번호/일자, 공개번호/일자, 공고번호/일자, 국제출원번호/일자, 국제공개번호/일자, 우선권정보, 법적상태, 심사진행상태, 심판사항, 구분, 원출원번호/일자, 관련 출원번호, 기술이전 희망, 심사청구여부/일자, 심사청구항수의 정보를 제공하는 이전대상기술 뷰 페이지 상세정보 > 서지정보 표입니다.
요약 본 발명은 거대면적 그래핀 시트를 이용한 전극용 필름에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 그래파이트로부터 평균 측면크기(Lateral size)가 47±22㎛에 이르는 거대면적 산화그래핀 시트를 손상없이 분리해내고, 이를 전이금속 산화물 나노벨트 또는 전도성 고분자와 소정 비율로 혼합하여 필름을 형성한 후, 이를 슈퍼커패시터 등의 전극에 활용함으로써, 종래 하머스 방법에 따라 제조된 소면적 그래핀(1㎛ 이하) 대비 필름의 시트 저항을 100배 가량 감소시키고 전극의 비정전용량을 2배 가량 증가시켜 소자의 전기화학적 성능을 크게 향상시킬 수 있는, 거대면적 그래핀 시트를 이용한 전극용 필름, 이의 제조방법, 이를 포함하는 전극 및 전기/전자 소자(슈퍼커패시터, 배터리, 센서, 터치스크린 등)에 관한 것이다.본 발명에 따르면, 그래핀 시트 크기의 대형화를 이용한 전기적 특성 향상을 통해 슈퍼커패시터는 물론 차세대 배터리, 투명전극 등 다양한 그래핀 관련 소자의 성능 개선에 크게 기여할 수 있다.
Int. CL H01B 13/00 (2006.01.01) H01B 1/04 (2006.01.01) H01B 5/00 (2006.01.01)
CPC H01B 13/0026(2013.01) H01B 13/0026(2013.01) H01B 13/0026(2013.01)
출원번호/일자 1020150021179 (2015.02.11)
출원인 인천대학교 산학협력단
등록번호/일자 10-1673746-0000 (2016.11.01)
공개번호/일자 10-2016-0098917 (2016.08.19) 문서열기
공고번호/일자 (20161107) 문서열기
국제출원번호/일자
국제공개번호/일자
우선권정보
법적상태 등록
심사진행상태 수리
심판사항
구분 신규
원출원번호/일자
관련 출원번호
심사청구여부/일자 Y (2015.02.11)
심사청구항수 10

출원인

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번호 이름 국적 주소
1 인천대학교 산학협력단 대한민국 인천광역시 연수구

발명자

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번호 이름 국적 주소
1 홍종달 대한민국 인천광역시 연수구
2 이명섭 대한민국 인천광역시 연수구
3 위분홍 대한민국 인천광역시 연수구

대리인

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번호 이름 국적 주소
1 차준용 대한민국 서울특별시 구로구 디지털로**길 ***(구로동) 제이엔케이디지털타워 ****호(거번국제특허법률사무소)

최종권리자

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번호 이름 국적 주소
1 인천대학교 산학협력단 대한민국 인천광역시 연수구
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번호 서류명 접수/발송일자 처리상태 접수/발송번호
1 [특허출원]특허출원서
[Patent Application] Patent Application
2015.02.11 수리 (Accepted) 1-1-2015-0147186-41
2 선행기술조사의뢰서
Request for Prior Art Search
2015.12.08 수리 (Accepted) 9-1-9999-9999999-89
3 선행기술조사보고서
Report of Prior Art Search
2016.01.08 수리 (Accepted) 9-1-2016-0003371-47
4 출원인정보변경(경정)신고서
Notification of change of applicant's information
2016.06.10 수리 (Accepted) 4-1-2016-5075573-17
5 의견제출통지서
Notification of reason for refusal
2016.06.28 발송처리완료 (Completion of Transmission) 9-5-2016-0466020-12
6 [지정기간연장]기간연장(단축, 경과구제)신청서
[Designated Period Extension] Application of Period Extension(Reduction, Progress relief)
2016.08.26 수리 (Accepted) 1-1-2016-0831444-72
7 [명세서등 보정]보정서
[Amendment to Description, etc.] Amendment
2016.09.22 보정승인간주 (Regarded as an acceptance of amendment) 1-1-2016-0917694-63
8 [거절이유 등 통지에 따른 의견]의견(답변, 소명)서
[Opinion according to the Notification of Reasons for Refusal] Written Opinion(Written Reply, Written Substantiation)
2016.09.22 수리 (Accepted) 1-1-2016-0917693-17
9 등록결정서
Decision to grant
2016.10.26 발송처리완료 (Completion of Transmission) 9-5-2016-0770532-74
10 출원인정보변경(경정)신고서
Notification of change of applicant's information
2019.10.14 수리 (Accepted) 4-1-2019-5212872-93
번호, 청구항의 정보를 제공하는 이전대상기술 뷰 페이지 상세정보 > 청구항 표입니다.
번호 청구항
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(a) 그래파이트를 황산 용액에 침지시켜 그래파이트 층간삽입 화합물(GIC)을 수득하는 단계;(b) 상기 그래파이트 층간삽입 화합물(GIC)을 1000 ~ 1200℃로 가열하여 열적으로 팽창된 그래파이트를 얻는 단계;(c) 초음파 처리 없이, 열적으로 팽창된 그래파이트에 산화제를 투입하고 3900 ~ 4100 rpm의 회전속도로 원심분리를 수행하여, 그래파이트로부터 산화그래핀층을 분리해내는 단계;(d) 분리된 산화그래핀층을 증류수로 희석하고 초음파 처리 없이 7900 ~ 8100 rpm의 회전속도로 원심분리를 수행하여 소면적 산화그래핀 시트가 존재하는 부분인 상층액을 먼저 분리해낸 후, 침전물은 다시 증류수에 분산시킨 다음 초음파 처리 없이 3900 ~ 4100 rpm의 회전속도로 재차 원심분리를 수행하여 평균 측면크기(Lateral size)가 47±22㎛인 거대면적 산화그래핀 시트를 분리해내고, 이를 증류수에 재분산시키는 단계;(e) VO2 나노벨트를 첨가 및 교반하여, 분리된 거대면적 산화그래핀 시트 : VO2 나노벨트가 3 : 7의 중량비로 균일하게 혼합된 혼합물을 제공하는 단계;(f) 혼합물을 진공여과하여 필름 형태를 얻은 후 건조시킨 다음 여과지로부터 필름을 박리해내는 단계; 및(g) 건조 및 박리된 필름을 250℃로 2시간 동안 열처리하여 거대면적 산화그래핀 시트를 열적으로 환원시키는 단계;를 포함하며,제조된 필름은 전기전도성 및 이온전도성을 지닌 다공성 필름인 것인,전극용 필름의 제조방법
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제1항에 있어서,상기 (b) 단계는 그래파이트 층간삽입 화합물(GIC)을 1000℃로 10초 동안 가열하여 열적으로 팽창된 그래파이트를 얻는 것임을 특징으로 하는,전극용 필름의 제조방법
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제1항에 있어서,상기 (c) 단계는 산화제를 투입하고 4000 rpm의 회전속도로 원심분리를 수행하여 산화그래핀층을 분리해내는 것임을 특징으로 하는,전극용 필름의 제조방법
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제1항에 있어서,상기 (d) 단계는 분리된 산화그래핀층에 대해 8000 rpm의 회전속도로 40분 동안 원심분리를 수행하여 소면적 산화그래핀 시트를 먼저 분리해낸 후, 침전물은 다시 증류수에 분산시킨 다음 4000 rpm의 회전속도로 40분 동안 재차 원심분리를 수행하여 거대면적 산화그래핀 시트를 분리해내는 것임을 특징으로 하는,전극용 필름의 제조방법
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제1항에 있어서,상기 전극용 필름의 제조방법은 모노레이어 및 더블레이어를 포함한 4층 미만의 층으로 거대면적 산화그래핀 시트를 분리해내는 것임을 특징으로 하는,전극용 필름의 제조방법
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제1항에 있어서,상기 제조된 전극용 필름의 시트 저항은 0
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제1항에 있어서,상기 제조된 전극용 필름은 슈퍼커패시터의 전극에 사용되는 것을 특징으로 하는,전극용 필름의 제조방법
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제7항에 있어서,상기 슈퍼커패시터는 하이브리드 슈퍼커패시터인 것을 특징으로 하는,전극용 필름의 제조방법
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제8항에 있어서,상기 하이브리드 슈퍼커패시터 전극의 전류밀도 1 A/g에서의 비정전용량은 769 F/g인 것을 특징으로 하는,전극용 필름의 제조방법
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제1항에 있어서,상기 제조된 전극용 필름은 배터리, 센서, 투명전극, 광 검출기, 터치스크린, 플렉서블 OLED, 플렉서블 LED, 태양전지, 전계효과 트랜지스터(Field-effect transistor) 또는 전기자동차용 배터리의 전극에 사용되는 것을 특징으로 하는,전극용 필름의 제조방법
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지정국 정보가 없습니다
패밀리정보가 없습니다
순번, 연구부처, 주관기관, 연구사업, 연구과제의 정보를 제공하는 이전대상기술 뷰 페이지 상세정보 > 국가R&D 연구정보 정보 표입니다.
순번 연구부처 주관기관 연구사업 연구과제
1 교육과학기술부 인천대학교 산학협력단 기초과학연구 자기조립된 그래핀 나노복합체 필름의 제조와 특성 연구
2 교육과학기술부 인천대학교 산학협력단 기초과학연구 자기조립된 그래핀 나노복합체 필름의 제조와 특성 연구(2/3)