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기판 상에 다공성 집전체층을 형성하여 집전체기판을 제조하는 제1단계;집전체기판을 금속양이온 전구체 용액에 함침시키는 제2단계;금속양이온 전구체 용액에 함침시킨 집전체기판을 황(S) 전구체 용액에 함침시킨 후, 세척하여 다공성 집전체층의 표면 및 공극에 금속황화물이 코팅된 집전체기판을 제조하는 제3단계; 및금속황화물이 코팅된 집전체기판을 열처리하는 제4단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 초고용량 커패시터용 전극의 제조방법
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제1항에 있어서,상기 제2단계 및 제3단계는 5회 내지 10회 반복적으로 수행하는 것을 특징으로 하는 초고용량 커패시터용 전극의 제조방법
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3
제1항에 있어서,상기 제2단계 및 제3단계의 함침은 각각 10 ~ 50℃에서 1 ~ 20분동안 수행하는 것을 특징으로 하는 초고용량 커패시터용 전극의 제조방법
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4
제1항에 있어서,상기 제4단계의 열처리는 200 ~ 600℃에서 20 ~ 120분동안 수행하는 것을 특징으로 하는 초고용량 커패시터용 전극의 제조방법
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제1항에 있어서,상기 기판은 FTO(fluorine-doped tin oxide)가 코팅된 유리 기판, ITO(indium-doped tin oxide)가 코팅된 유리 기판, 산화아연(ZnO), 이산화주석(SnO2) 및 금속 나노 와이어 중 1종 이상이 코팅된 유리기판 및 산화아연(ZnO), 이산화주석(SnO2) 및 금속 나노 와이어 중 1종 이상이 코팅된 금속기판 중 1종 이상을 포함하는 것을 특징으로 하는 초고용량 커패시터용 전극의 제조방법
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6
제1항에 있어서,상기 다공성 집전체층은 전도성 금속산화물 나노입자를 포함하는 것을 특징으로 하는 초고용량 커패시터용 전극의 제조방법
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7
제6항에 있어서,상기 전도성 금속산화물 나노입자는 이산화티타늄(TiO2, titanium dioxide) 나노입자, 산화아연(ZnO, zinc oxide) 나노입자 및 이산화주석(SnO2, tin oxide) 나노입자 중 1종 이상을 포함하는 것을 특징으로 하는 초고용량 커패시터용 전극의 제조방법
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8
제1항에 있어서,상기 금속양이온 전구체 용액은 니켈(Ni) 전구체, 코발트(Co) 전구체, 철(Fe) 전구체 및 망간(Mn) 전구체 중 1종 이상의 금속양이온 전구체를 포함하는 것을 특징으로 하는 초고용량 커패시터용 전극의 제조방법
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9
제8항에 있어서,상기 금속양이온 전구체 용액은 0
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10
제1항에 있어서,상기 황(S) 전구체 용액은 황화나트륨(Na2S), 황화칼슘(CaS) 및 황화수소(H2S) 중 1종 이상의 황(S) 전구체를 포함하는 것을 특징으로 하는 초고용량 커패시터용 전극의 제조방법
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11
제10항에 있어서,상기 황(S) 전구체 용액은 0
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12
제1항에 있어서,상기 제1단계의 다공성 집전체층은 스핀코팅(spin-coating), 전기방사(electrospinning), 스프레잉(spraying) 또는 블레이딩(blading) 방법이 수행되어 형성되는 것을 특징으로 하는 초고용량 커패시터용 전극의 제조방법
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13
기판;상기 기판 상에 형성된 루틸 상(rutile phase) 결정구조를 가지는 다공성 집전체층; 및상기 다공성 집전체층의 표면 및 공극에 코팅된 α-상(α-phase) 결정구조를 가지는 금속황화물;을 포함하는 것을 특징으로 하는 초고용량 커패시터용 전극
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제13항에 있어서,상기 다공성 집전체층은 X선 회절(x-ray diffraction) 측정시, 23
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삭제
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제13항에 있어서,상기 금속황화물은 X선 회절(x-ray diffraction) 측정시, 28
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제13항에 있어서,상기 기판의 두께는 50 ~ 1000 nm이고,상기 다공성 집전체층의 두께는 100 ~ 5000 nm인 것을 특징으로 하는 초고용량 커패시터용 전극
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19
제13항에 있어서,상기 금속황화물은 상기 다공성 집전체층의 표면 및 공극에 20 ~ 34μg/cm2로 코팅되는 것을 특징으로 하는 초고용량 커패시터용 전극
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제13항에 있어서,상기 다공성 집전체층은 평균직경 5 ~ 500nm의 전도성 금속산화물 나노입자를 포함하는 것을 특징으로 하는 초고용량 커패시터용 전극
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제13항에 있어서,상기 금속황화물은 황화니켈(NiS), 황화구리(CuS), 황화코발트(CoSX), 황화철(FeSX), 황화망간(MnS2) 및 황화니켈코발트(NiCo2S4) 중 1종 이상의 금속황화물을 포함하는 것을 특징으로 하는 초고용량 커패시터용 전극
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제13항, 제15항, 제17항 내지 제21항 중 어느 한 항의 초고용량 커패시터용 전극을 포함하는 초고용량 커패시터
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제22항에 있어서,상기 초고용량 커패시터는 800 ~ 1100 F/g의 비정전용량(Csp : specific capacitance)을 가지는 것을 특징으로 하는 초고용량 커패시터
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제22항에 있어서,상기 초고용량 커패시터는 10mV/s의 스캔속도(scan rate)에서 100mV/s의 스캔속도로 변화할 때, 42 ~ 64%의 정전용량유지율(capacitance retention)을 가지는 것을 특징으로 하는 초고용량 커패시터
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제22항에 있어서,상기 초고용량 커패시터는 의사 커패시터(pseudocapacitor) 또는 전기이중층 커패시터(Electric double layer capacitor)인 것을 특징으로 하는 초고용량 커패시터
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