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다가전해질이 코팅된 미세채널에서의 액체 유동을 이용한 에너지 전환 방법 및 장치

  • 기술번호 : KST2019002102
  • 담당센터 : 서울동부기술혁신센터
  • 전화번호 : 02-2155-3662
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 하전된 표면으로 액체가 흐를 때 관계되는 계면동전기 원리로 발생되는 흐름전위와 흐름전류에 의해 기계적 에너지를 전기 에너지로 전환시키는 방법과 장치에 관한 것이다. 본 기술의 핵심은, 미세채널의 벽면 내부를 저가의 다가전해질로 비교적 간단히 코팅하여, 주어진 압력차에 대해 부피 유량은 감소시키고 채널벽면의 표면전위와 전기이중층의 총 전하밀도는 증가시켜, 최대출력과 전환효율을 종전보다 향상시킨 장점이 있다.
Int. CL H01M 8/22 (2016.01.01) H01M 14/00 (2006.01.01)
CPC H01M 8/227(2013.01) H01M 8/227(2013.01) H01M 8/227(2013.01)
출원번호/일자 1020170114374 (2017.09.07)
출원인 한국과학기술연구원
등록번호/일자
공개번호/일자 10-2019-0027514 (2019.03.15) 문서열기
공고번호/일자 문서열기
국제출원번호/일자
국제공개번호/일자
우선권정보
법적상태 등록
심사진행상태 수리
심판사항
구분 신규
원출원번호/일자
관련 출원번호
심사청구여부/일자 Y (2017.09.07)
심사청구항수 14

출원인

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번호 이름 국적 주소
1 한국과학기술연구원 대한민국 서울특별시 성북구

발명자

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번호 이름 국적 주소
1 전명석 대한민국 서울특별시 성북구
2 이지영 대한민국 서울특별시 성북구

대리인

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번호 이름 국적 주소
1 한양특허법인 대한민국 서울특별시 강남구 논현로**길 **, 한양빌딩 (도곡동)

최종권리자

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번호 이름 국적 주소
1 한국과학기술연구원 서울특별시 성북구
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번호 서류명 접수/발송일자 처리상태 접수/발송번호
1 [특허출원]특허출원서
[Patent Application] Patent Application
2017.09.07 수리 (Accepted) 1-1-2017-0869134-92
2 선행기술조사의뢰서
Request for Prior Art Search
2018.05.09 수리 (Accepted) 9-1-9999-9999999-89
3 선행기술조사보고서
Report of Prior Art Search
2018.07.09 수리 (Accepted) 9-1-2018-0033652-99
4 의견제출통지서
Notification of reason for refusal
2019.04.18 발송처리완료 (Completion of Transmission) 9-5-2019-0282433-08
5 [명세서등 보정]보정서
[Amendment to Description, etc.] Amendment
2019.05.29 보정승인간주 (Regarded as an acceptance of amendment) 1-1-2019-0550655-44
6 [거절이유 등 통지에 따른 의견]의견(답변, 소명)서
[Opinion according to the Notification of Reasons for Refusal] Written Opinion(Written Reply, Written Substantiation)
2019.05.29 수리 (Accepted) 1-1-2019-0550654-09
7 등록결정서
Decision to grant
2019.10.17 발송처리완료 (Completion of Transmission) 9-5-2019-0752516-35
번호, 청구항의 정보를 제공하는 이전대상기술 뷰 페이지 상세정보 > 청구항 표입니다.
번호 청구항
1 1
다가전해질(polyelectrolyte) 코팅막이 형성된 미세채널을 포함하는 마이크로플루이딕 칩을 구비하고,상기 코팅막 내부에 이온 및 액체는 침투할 수 있으나 채널벽면과 평행한 방향으로의 속도분포를 형성하는 액체 유동은 존재하지 않으며,상기 미세채널에서의 액체 유동에 의해 전기 에너지가 발생되는, 에너지 전환 장치
2 2
제1항에 있어서,상기 코팅막과 인접하여 상기 코팅막이 띠는 전하와 반대 전하의 이온들이 분포하는 전기 이중층이 형성된, 에너지 전환 장치
3 3
제2항에 있어서,상기 코팅막의 두께는 10 μm 이하이고,상기 전기 이중층의 두께는 1 μm 이하이며,상기 코팅막과 상기 전기 이중층을 합한 두께는 상기 미세채널의 폭과 상기 미세채널의 높이 중에서 짧은 쪽 길이의 30% 이하인, 에너지 전환 장치
4 4
제1항에 있어서,상기 다가전해질은 각 단분자마다 1개 이상의 이온기를 갖는 고분자로서, 상기 이온기는 양이온성 또는 음이온성인, 에너지 전환 장치
5 5
제1항에 있어서,상기 다가전해질은 폴리아크릴산, 폴리아크릴아마이드, 폴리포스포산, 폴리포스페이트, 폴리소듐스타이렌 설포네이트, 폴리비닐설페이트, 폴리비닐설폰산, 폴리에틸렌이민 및 이들의 조합들로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상인 것을 특징으로 하는, 에너지 전환 장치
6 6
제1항에 있어서,상기 코팅막의 표면전위는 상기 코팅막이 형성되어 있지 않은 미세채널의 채널벽면이 갖는 표면전위보다 높은, 에너지 전환 장치
7 7
제1항에 있어서,상기 액체는 이온을 함유하는 용액으로서, 이온 농도가 10-7 mol 수준인 초순수부터 이온농도가 0
8 8
제1항에 있어서,상기 마이크로플루이딕 칩은 상부기판과 하부기판으로 구성되고,상기 상부기판에는 액체가 유동할 수 있는 상기 미세채널; 및상기 미세채널에 연결되는 액체 주입구와 액체 유출구가 구비된, 에너지 전환 장치
9 9
제8항에 있어서,상기 상부기판과 하부기판은 서로 동일하거나 다른 재질일 수 있고, 상기 미세채널의 재질은 폴리디메틸실록산(polydimethylsiloxane, PDMS), 폴리메틸아크릴레이트(poly(methyl methacrylate), PMMA), 폴리카보네이트(polycarbonate, PC), 실리콘 또는 유리인, 에너지 전환 장치
10 10
채널벽면과 평행한 방향으로의 속도분포를 형성하는 액체 유동이 존재하지 않는 다가전해질 코팅막 형성 단계를 포함하는 미세채널에서의 액체 유동에 의하여 전기에너지를 발생시키는, 에너지 전환 방법
11 11
제10항에 있어서,상기 코팅막의 표면전하밀도 상승에 의한 채널벽면의 표면전위와 전기이중층에서 단위 부피당 이온들의 총 전하밀도 증가에 따라, 이로부터 흐름전류와 흐름전위가 증가하여 최대출력이 증가되는, 에너지 전환 방법
12 12
제10항에 있어서,상기 코팅막 형성으로 채널 단면적이 감소하여 동일한 압력에 대한 부피 유량 감소로, 인가된 기계적 힘이 감소하고, 아울러 최대출력이 증가하여 전환효율이 증가하는, 에너지 전환 방법
13 13
제10항에 있어서,상기 코팅막의 표면전위 값은 상기 액체의 pH 조건에서 제타전위 측정기로 측정하는 단계를 추가로 포함하는, 에너지 전환 방법
14 14
제10항에 있어서,상기 코팅막의 두께는 상기 액체의 pH 조건에서 주사전자현미경(SEM)으로 측정하는 단계를 추가로 포함하는, 에너지 전환 방법
지정국 정보가 없습니다
패밀리정보가 없습니다
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1 과학기술정보통신부 한국과학기술연구원 중견연구(전략) 점탄성 유체의 계면동전기 유동 프로세스를 응용한 미세에너지 수확