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헤미셀룰로오스, 셀룰로오스 및 리그닌을 포함하는 목질계 바이오매스를 준비하는 단계;상기 목질계 바이오매스를 알칼리 용액에 침지하여 상기 헤미셀룰로오스, 상기 셀룰로오스 및 상기 리그닌 성분이 분리되게 전처리하는 단계;상기 리그닌 성분에 의해 부분 결정성을 나타내게 하기 위하여 전처리된 결과물에 대하여 비활성 가스 분위기로 탄화 처리하는 단계; 및상기 탄화 처리하여 수득한 탄소재와 알칼리를 혼합하여 활성화 처리하여 부분 결정성 다공성 활성탄을 수득하는 단계를 포함하며,상기 전처리하는 단계에서 상기 알칼리 용액에 알킬암모늄 플루오라이드를 혼합하여 이종원소가 도핑되게 하는 것을 특징으로 하는 부분 결정성 다공성 활성탄의 제조방법
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제1항에 있어서, 상기 목질계 바이오매스는 리그노 셀룰로오스성 바이오매스를 포함하는 것을 특징으로 하는 부분 결정성 다공성 활성탄의 제조방법
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제1항에 있어서, 상기 알칼리 용액은 NaOH, NH4OH, Ca(OH2) 및 NaHCO3로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 이상의 물질을 포함하는 수용액인 것을 특징으로 하는 부분 결정성 다공성 활성탄의 제조방법
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제1항에 있어서, 상기 탄화 처리는 500∼1,000 ℃의 온도에서 비활성 가스 분위기에서 수행하는 것을 특징으로 하는 부분 결정성 다공성 활성탄의 제조방법
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제1항에 있어서, 상기 활성화 처리는 600∼1000 ℃의 온도에서 비활성 가스 분위기에서 열처리하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 부분 결정성 다공성 활성탄의 제조방법
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제1항에 있어서, 상기 활성화 처리는 상기 탄소재와 상기 알칼리를 1:1∼10의 중량비로 혼합하는 단계; 혼합된 결과물을 분쇄하는 단계; 및분쇄된 결과물을 600∼1000 ℃의 온도에서 비활성 가스 분위기에서 열처리하는 단계를 포함하며, 상기 알칼리는 수산화칼륨(KOH) 및 수산화나트륨(NaOH)으로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 이상의 물질을 포함하는 것을 특징으로 하는 부분 결정성 다공성 활성탄의 제조방법
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제1항에 있어서, 활성화 처리된 결과물을 산(acid)으로 중화처리하고 세정하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 부분 결정성 다공성 활성탄의 제조방법
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제1항에 있어서, 상기 알킬암모늄 플루오라이드는 MgF2, H2SiF6, NaF, NaHF2, NH4F, NH4HF2, NH4BF4, KF, KHF2, ALF3 및 H2TiF6로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 이상의 물질을 포함하는 것을 특징으로 하는 부분 결정성 다공성 활성탄의 제조방법
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제1항에 있어서, 상기 목질계 바이오매스와 상기 알킬암모늄 플루오라이드는 1:0
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제1항에 있어서, 상기 부분 결정성 다공성 활성탄은 비표면적이 2,000 ∼ 4,000 ㎡/g 이고, 층간 거리가 3
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제1항에 기재된 방법으로 제조된 부분 결정성 다공성 활성탄을 포함하고, 상기 다공성 활성탄은 양극과 음극의 전극활물질로 사용하며, 상기 양극과 상기 음극 사이에 상기 양극과 상기 음극의 단락을 방지하기 위한 분리막이 배치되며, 상기 양극, 상기 분리막 및 상기 음극은 전해액에 함침되어 있고, 상기 전해액은 비수계 전해액으로 이루어진 것을 특징으로 하는 슈퍼커패시터
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제12항에 있어서, 상기 부분 결정성 다공성 활성탄은 비표면적이 2,000 ∼ 4,000 ㎡/g 이고, 층간 거리가 3
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전해질 이온이 유입되거나 배출되는 통로를 제공하는 복수의 기공들을 갖는 부분 결정성 다공성 활성탄, 도전재, 바인더 및 분산매를 혼합하여 슈퍼커패시터 전극용 조성물을 제조하는 단계; 상기 슈퍼커패시터 전극용 조성물을 압착하여 전극 형태로 형성하거나, 상기 슈퍼커패시터 전극용 조성물을 금속 호일에 코팅하여 전극 형태로 형성하거나, 상기 슈퍼커패시터 전극용 조성물을 롤러로 밀어 시트 상태로 만들고 금속 호일에 붙여서 전극 형태로 형성하는 단계; 전극 형태로 형성된 결과물을 100℃∼350℃의 온도에서 건조하여 슈퍼커패시터 전극을 형성하는 단계; 및상기 슈퍼커패시터 전극을 양극과 음극으로 사용하며, 상기 양극과 상기 음극 사이에 상기 양극과 상기 음극의 단락을 방지하기 위한 분리막을 배치하고, 상기 양극, 상기 분리막 및 상기 음극을 비수계 전해액에 함침시키는 단계를 포함하며,상기 부분 결정성 다공성 활성탄은,헤미셀룰로오스, 셀룰로오스 및 리그닌을 포함하는 목질계 바이오매스를 준비하는 단계;상기 목질계 바이오매스를 알칼리 용액에 침지하여 상기 헤미셀룰로오스, 상기 셀룰로오스 및 상기 리그닌 성분이 분리되게 전처리하는 단계;상기 리그닌 성분에 의해 부분 결정성을 나타내게 하기 위하여 전처리된 결과물에 대하여 비활성 가스 분위기로 탄화 처리하는 단계; 및상기 탄화 처리하여 수득한 탄소재와 알칼리를 혼합하여 활성화 처리하는 단계를 통해 얻어지고,상기 전처리하는 단계에서 상기 알칼리 용액에 알킬암모늄 플루오라이드를 혼합하여 이종원소가 도핑되게 하는 것을 특징으로 하는 슈퍼커패시터의 제조방법
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제14항에 있어서, 상기 부분 결정성 다공성 활성탄은 비표면적이 2,000 ∼ 4,000 ㎡/g 이고, 층간 거리가 3
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