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커피찌꺼기로부터 얻어진 에너지저장소재용 다공성 탄소나노쉬트(Energy-storing Porous Carbon-based Nanosheet Obtained from the Coffee Grounds)

  • 기술번호 : KST2016015809
  • 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 에너지를 저장하는 소재가 될 수 있는 다공성 탄소나노쉬트에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 커피산업에서 대량으로 남게 되는 커피찌꺼기를 박리하고 동결건조한 후 알칼리계 활성화제와 혼합하여 열처리를 하여 제조한 전기화학적 성능이 뛰어난 다공성 탄소나노쉬트와 그 제조방법에 관한 에너지를 저장하는 소재가 될 수 있는 다공성 탄소 나노쉬트에 관한 것이다.본 발명에 따른 커피찌꺼기로부터 만들어진 나노구조화된 탄소 소재는, 3차원적으로 stacking이 거의 이루어지지 않은 작은 탄소 결정들로 구성된 비정질 탄소 구조로, 비정형적인 판상구조를 가지며 두께가 약 9 nm로 매우 얇고 측면 크기는 수 μm에 해당되는 매우 큰 aspect ratio를 가지고 있으며, 전기전도도가 120 S cm-1에 해당되는 우수한 전기적 특성을 보이고, 매우 큰 용량과 우수한 rate capability를 동시에 보유하여, 구체적으로는 3초 만에 충방전 될 수 있는 빠른 출력에서도 100 Wh/kg 이상의 매우 높은 에너지 밀도를 갖는 효과를 보였고, 1200℃ KOH 0.5배로 제작한 FP-CNS-1200의 경우 이를 전극물질로 제조한 수퍼커패시터가 5000 사이클 후에도 90.5%의 우수한 수명특성을 보였다.또한 커피산업에서 다량 폐기물로 생성되어 쉽게 경제적으로 얻을 수 있는 커피찌꺼기를 재활용하는 방법이므로 친환경적인 효과를 갖는다. 이렇게 제조된 다공성 탄소나노쉬트는 에너지 저장용도로 쓰일 수 있을 뿐 아니라 전극 등의 소재로 활용될 수 있다.
Int. CL C01B 31/02 (2006.01) H01M 4/583 (2010.01) C01B 31/00 (2006.01) H01M 4/133 (2010.01) H01G 11/36 (2013.01)
CPC C01B 32/15(2013.01) C01B 32/15(2013.01) C01B 32/15(2013.01) C01B 32/15(2013.01) C01B 32/15(2013.01) C01B 32/15(2013.01) C01B 32/15(2013.01)
출원번호/일자 1020150024424 (2015.02.17)
출원인 인하대학교 산학협력단
등록번호/일자
공개번호/일자 10-2016-0101811 (2016.08.26) 문서열기
공고번호/일자 문서열기
국제출원번호/일자
국제공개번호/일자
우선권정보
법적상태 등록
심사진행상태 수리
심판사항
구분 신규
원출원번호/일자
관련 출원번호
심사청구여부/일자 Y (2015.02.17)
심사청구항수 11

출원인

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번호 이름 국적 주소
1 인하대학교 산학협력단 대한민국 인천광역시 미추홀구

발명자

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번호 이름 국적 주소
1 진형준 대한민국 서울특별시 양천구
2 윤영수 대한민국 인천광역시 중구

대리인

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번호 이름 국적 주소
1 이은철 대한민국 서울특별시 송파구 법원로**길 **, A동 *층 ***호 (문정동, H비지니스파크)(*T국제특허법률사무소)

최종권리자

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번호 이름 국적 주소
1 인하대학교 산학협력단 인천광역시 미추홀구
번호, 서류명, 접수/발송일자, 처리상태, 접수/발송일자의 정보를 제공하는 이전대상기술 뷰 페이지 상세정보 > 행정처리 표입니다.
번호 서류명 접수/발송일자 처리상태 접수/발송번호
1 [특허출원]특허출원서
[Patent Application] Patent Application
2015.02.17 수리 (Accepted) 1-1-2015-0169966-52
2 출원인정보변경(경정)신고서
Notification of change of applicant's information
2015.07.22 수리 (Accepted) 4-1-2015-5098802-16
3 선행기술조사의뢰서
Request for Prior Art Search
2015.11.10 수리 (Accepted) 9-1-9999-9999999-89
4 선행기술조사보고서
Report of Prior Art Search
2015.12.09 발송처리완료 (Completion of Transmission) 9-6-2016-0005950-81
5 [출원서등 보정]보정서
[Amendment to Patent Application, etc.] Amendment
2015.12.11 수리 (Accepted) 1-1-2015-1216144-65
6 의견제출통지서
Notification of reason for refusal
2016.02.02 발송처리완료 (Completion of Transmission) 9-5-2016-0089237-13
7 [거절이유 등 통지에 따른 의견]의견(답변, 소명)서
[Opinion according to the Notification of Reasons for Refusal] Written Opinion(Written Reply, Written Substantiation)
2016.04.04 수리 (Accepted) 1-1-2016-0321059-23
8 [명세서등 보정]보정서
[Amendment to Description, etc.] Amendment
2016.04.04 보정승인간주 (Regarded as an acceptance of amendment) 1-1-2016-0321061-15
9 최후의견제출통지서
Notification of reason for final refusal
2016.08.19 발송처리완료 (Completion of Transmission) 9-5-2016-0595890-98
10 출원인정보변경(경정)신고서
Notification of change of applicant's information
2016.09.05 수리 (Accepted) 4-1-2016-5127132-49
11 [명세서등 보정]보정서
[Amendment to Description, etc.] Amendment
2016.10.19 보정승인 (Acceptance of amendment) 1-1-2016-1013633-64
12 [거절이유 등 통지에 따른 의견]의견(답변, 소명)서
[Opinion according to the Notification of Reasons for Refusal] Written Opinion(Written Reply, Written Substantiation)
2016.10.19 수리 (Accepted) 1-1-2016-1013634-10
13 등록결정서
Decision to grant
2017.04.13 발송처리완료 (Completion of Transmission) 9-5-2017-0264193-43
14 출원인정보변경(경정)신고서
Notification of change of applicant's information
2018.03.02 수리 (Accepted) 4-1-2018-5036549-31
15 출원인정보변경(경정)신고서
Notification of change of applicant's information
2018.12.27 수리 (Accepted) 4-1-2018-5266647-91
번호, 청구항의 정보를 제공하는 이전대상기술 뷰 페이지 상세정보 > 청구항 표입니다.
번호 청구항
1 1
에너지 저장소재 용도의 활물질로 사용되는 나노구조화 된 탄소 소재에 있어서,(1) 커피찌꺼기(coffee grounds)를 디메틸포름아미드(dimethyl-formamide) 용액에 넣고 초음파처리를 하여 박리하는 단계;(2) 상기 박리한 커피찌꺼기를 동결건조하는 단계; 및(3) 상기 동결건조한 커피찌꺼기를 알칼리계 활성화제와 혼합하고 열처리하는 단계;를 거쳐 제조되는 커피찌꺼기 유래 다공성 탄소나노쉬트
2 2
삭제
3 3
제 1항에 있어서,상기 (2)단계의 동결건조는,상기 박리된 커피찌꺼기 용액을 진공여과 후, 용매를 극성용매로 치환한 후, 동결건조하는 것을 특징으로 하는 커피찌꺼기 유래 다공성 탄소나노쉬트
4 4
제 3항에 있어서,상기 극성용매는,이소프로필 알콜, 부탄올, 물 및 이들의 혼합용매로 이루어지는 군으로부터 선택되는 용매인 것을 특징으로 하는 커피찌꺼기 유래 다공성 탄소나노쉬트
5 5
제 1항에 있어서,상기 (3)단계의 알칼리계 활성화제는,KOH, NaOH 또는 LiOH인 것을 특징으로 하는 커피찌꺼기 유래 다공성 탄소나노쉬트
6 6
제 1항에 있어서,상기 (3)단계의 열처리는,비활성 기체 하에서 동결건조한 커피찌꺼기와 알칼리계 활성화제의 혼합물을 5 내지 15℃/분(min) 속도로 승온시켜 800 내지 1,200℃에서 열처리하는 것을 특징으로 하는 커피찌꺼기 유래 다공성 탄소나노쉬트
7 7
제 6항에 있어서,상기 비활성 기체는,질소 또는 헬륨, 네온, 아르곤, 크립톤, 제논, 라돈 및 이들의 혼합기체로 이루어지는 군으로부터 선택되는 비활성 기체인 것을 특징으로 하는 커피찌꺼기 유래 다공성 탄소나노쉬트
8 8
제 1항에 있어서,상기 다공성 탄소나노쉬트는, 비정형적인 판상구조를 가지며 판상구조의 두께가 10 nm 이하인 것을 특징으로 하는 커피찌꺼기 유래 다공성 탄소나노쉬트
9 9
제 1항에 있어서,상기 다공성 탄소나노쉬트는, 전기전도도가 70 내지 120 S/cm인 것을 특징으로 하는 커피찌꺼기 유래 다공성 탄소나노쉬트
10 10
제 1항에 있어서,상기 다공성 탄소나노쉬트는, 100 내지 1000 Wh/kg의 에너지 밀도를 갖는 것을 특징으로 하는 커피찌꺼기 유래 다공성 탄소나노쉬트
11 11
제 1항에 있어서,상기 다공성 탄소나노쉬트는, 산소(O), 질소(N) 및 황(S) 중에서 선택된 1종 이상의 헤테로 원자를 포함하는 것을 특징으로 하는 커피찌꺼기 유래 다공성 탄소나노쉬트
12 12
제 1항의 커피찌꺼기 유래 다공성 탄소나노쉬트를 전극활성물질로 포함하는 전극
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 미래창조과학부 인하대학교 기후변화대응기술개발사업 바이오 소재를 이용한 고효율 탄소전극의 개발 및 응용
2 산업통상자원부 (주)씨트리 핵심소재원천기술개발사업(2단계) 전압 2.4V 및 에너지 밀도 35WH/L 레독스플로우전지용 이온성 액체 전해질 및 요소 기술개발
3 산업통상자원부 전자부품연구원 전략적핵심소재기술개발사업 Na-ion 전지용 200℃에서 열수축률이 5% 이하의 고내열성 분리막과 이온전도도 9mS/cm 이상의 고성능 및 고안전성 전해액 기술 개발