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하나 또는 둘 이상의 헤테로 원소가 도핑된 탄소소재 섬유 코어, 및 상기 코어의 표면에 코팅된 결정성 전도성 고분자 쉘을 포함하는, 결정성 전도성 고분자 쉘을 가지는 탄소소재 복합섬유
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제 1항에 있어서,상기 헤테로 원소는 질소(N), 인(P), 비소(As), 안티모니(Sb), 비스무트(Bi), 황(S), 붕소(B), 금(Au), 은(Ag), 구리(Cu), 코발트(Co), 철(Fe), 니켈(Ni) 및 알루미늄(Al)에서 선택되는 어느 하나 또는 둘 이상인, 결정성 전도성 고분자 쉘을 가지는 탄소소재 복합섬유
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제 1항에 있어서,상기 결정성 전도성 고분자는 폴리피롤계 고분자, 폴리아닐린계 고분자, 폴리티오펜계 고분자, 폴리아세틸렌계 고분자, 폴리티에닐비닐렌계 고분자, 폴리페닐렌비닐렌계 고분자 및 폴리에틸렌디옥시티오펜계 고분자에서 선택되는 어느 하나 또는 둘 이상인, 결정성 전도성 고분자 쉘을 가지는 탄소소재 복합섬유
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제 1항에 있어서,상기 탄소소재 섬유는 다공성으로서, 섬유의 장축 방향으로 개방형 채널을 가지는 것인, 결정성 전도성 고분자 쉘을 가지는 탄소소재 복합섬유
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제 1항에 있어서,상기 탄소소재 섬유의 탄소소재는 환원된 그래핀 산화물(rGO), 그래핀 산화물(GO), 탄소나노튜브(CNT) 및 탄소섬유에서 선택되는 어느 하나 또는 둘 이상인 것인, 결정성 전도성 고분자 쉘을 가지는 탄소소재 복합섬유
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제 6항에 있어서,상기 탄소소재 섬유는 헤테로 원소가 도핑된 환원된 그래핀 산화물(rGO) 섬유인, 결정성 전도성 고분자 쉘을 가지는 탄소소재 복합섬유
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a) 산화제를 포함하는 수용액을 그래핀 섬유의 표면에 코팅하는 단계; 및b) 상기 수용액이 코팅된 그래핀 섬유를 전도성 고분자 단량체를 포함하는 유기용액에 침지하여, 계면 산화 중합 반응을 통해 그래핀 섬유의 표면을 결정성 전도성 고분자로 코팅하는 단계;를 포함하는, 결정성 전도성 고분자 쉘을 가지는 탄소소재 복합섬유의 제조방법
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제 8항에 있어서,상기 제조방법은, a) 단계 전 제2산화제를 포함하는 제2유기용액에 그래핀 섬유를 침지하는 단계를 더 포함하는, 결정성 전도성 고분자 쉘을 가지는 탄소소재 복합섬유의 제조방법
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제 8항에 있어서,상기 그래핀 섬유의 제조방법은,ⅰ) 그래핀 산화물이 포함된 방사액을 양이온화합물이 포함된 응고액에 방사하여 섬유 전구체를 제조하는 단계; 및ⅱ) 상기 섬유 전구체를 환원하여 그래핀 섬유를 제조하는 단계;를 포함하는, 결정성 전도성 고분자 쉘을 가지는 탄소소재 복합섬유의 제조방법
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제 10항에 있어서,상기 ⅱ) 단계는 환원제 처리 및 어닐링에서 선택되는 어느 하나 또는 둘 이상의 방법을 통해 수행되는, 결정성 전도성 고분자 쉘을 가지는 탄소소재 복합섬유의 제조방법
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제 11항에 있어서,상기 환원제는 요오드산(HI), 히드라진, 수소화붕소나트륨(NaBH4), 알루미늄과 염산(Al/HCl), 아연과 황산(Zn/H2SO4), 암모니아 보란(NH3BH3), 비타민 C, 글리신(glycine), 우레아(urea), 초임계 알코올, 에틸렌글리콜 및 이산화티오우레아에서 선택되는 어느 하나 또는 둘 이상인, 결정성 전도성 고분자 쉘을 가지는 탄소소재 복합섬유의 제조방법
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제 11항에 있어서,상기 어닐링은 60 내지 3000℃에서 5 내지 300 분 동안 수행되는, 결정성 전도성 고분자 쉘을 가지는 탄소소재 복합섬유의 제조방법
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제 1항 및 제 3항 내지 제 7항에서 선택되는 어느 한 항의 결정성 전도성 고분자 쉘을 가지는 탄소소재 복합섬유를 포함하는 슈퍼커패시터
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