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전기 방사, 기상 증착 중합 그리고 열처리를 이용한 비정질 탄소가 코팅된 니켈 산화물 나노섬유를 기반으로 하는 슈퍼커패시터 전극의 제조방법

  • 기술번호 : KST2019011508
  • 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 전기 방사-기상 증착 중합을 이용하여 비정질 카본(amorphous carbon)이 코팅된 니켈 산화물(NiO) 나노섬유 복합체를 제조한 후 이를 슈퍼 커패시터로 응용한 내용에 관한 것으로, 금속 산화물 전구체를 포함한 고분자 혼합용액 전기방사를 이용하여 나노섬유를 제조한 뒤 열처리를 하여 니켈 산화물 나노섬유를 제조하고, 이에 기상 증착 중합법을 통해 폴리피롤(PPy)이 코팅된 니켈 산화물(NiO) 나노섬유 복합체를 제조한 후, 제조된 폴리피롤(PPy)이 코팅된 니켈 산화물(NiO) 나노섬유 복합체를 탄화하여 비정질 카본(amorphous carbon)이 코팅된 니켈 산화물(NiO) 나노섬유 복합체를 제조한 뒤, 커패시터 전극으로 이용되었을 경우 높은 커패시턴스 성능과 안전성을 보임으로 차세대 커패시터 전극으로서의 가능성을 제시하였다. 본 발명에 따르면, 간단하고 저렴한 전기 방사-기상 증착 중합에 의해 유기물이 코팅된 무기물 나노섬유 복합체를 용이하게 제조할 수 있는 장점을 가진다. 더욱이, 본 발명에서 제조될 수 있는 비정질 카본(amorphous carbon)이 코팅된 니켈 산화물(NiO) 나노섬유 복합체는 무기물의 종류, 두께에 구애되지 않을 뿐 아니라, 코팅층의 단량체 및 금속 산화제의 종류에 제한 없이 제조가 가능하다.
Int. CL H01G 11/36 (2013.01.01) H01G 11/86 (2013.01.01) C04B 35/626 (2006.01.01)
CPC H01G 11/36(2013.01) H01G 11/36(2013.01) H01G 11/36(2013.01) H01G 11/36(2013.01)
출원번호/일자 1020140074833 (2014.06.19)
출원인 서울대학교산학협력단
등록번호/일자 10-1576739-0000 (2015.12.04)
공개번호/일자
공고번호/일자 (20151222) 문서열기
국제출원번호/일자
국제공개번호/일자
우선권정보
법적상태 등록
심사진행상태 수리
심판사항
구분 신규
원출원번호/일자
관련 출원번호
심사청구여부/일자 Y (2014.06.19)
심사청구항수 28

출원인

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번호 이름 국적 주소
1 서울대학교산학협력단 대한민국 서울특별시 관악구

발명자

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번호 이름 국적 주소
1 장정식 대한민국 서울특별시 관악구
2 신동훈 대한민국 서울특별시 관악구

대리인

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번호 이름 국적 주소
1 강문호 대한민국 서울특별시 서초구 사평대로 ** (반포동) 우주빌딩 *층(다민특허법률사무소)

최종권리자

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번호 이름 국적 주소
1 서울대학교산학협력단 대한민국 서울특별시 관악구
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번호 서류명 접수/발송일자 처리상태 접수/발송번호
1 [특허출원]특허출원서
[Patent Application] Patent Application
2014.06.19 수리 (Accepted) 1-1-2014-0573028-37
2 선행기술조사의뢰서
Request for Prior Art Search
2014.12.05 수리 (Accepted) 9-1-9999-9999999-89
3 선행기술조사보고서
Report of Prior Art Search
2015.01.09 수리 (Accepted) 9-1-2015-0005669-59
4 출원인정보변경(경정)신고서
Notification of change of applicant's information
2015.03.17 수리 (Accepted) 4-1-2015-5033829-92
5 출원인정보변경(경정)신고서
Notification of change of applicant's information
2015.05.13 수리 (Accepted) 4-1-2015-5062924-01
6 의견제출통지서
Notification of reason for refusal
2015.05.26 발송처리완료 (Completion of Transmission) 9-5-2015-0347915-12
7 [대리인선임]대리인(대표자)에 관한 신고서
[Appointment of Agent] Report on Agent (Representative)
2015.06.18 수리 (Accepted) 1-1-2015-0591626-87
8 [명세서등 보정]보정서
[Amendment to Description, etc.] Amendment
2015.07.10 보정승인간주 (Regarded as an acceptance of amendment) 1-1-2015-0668434-01
9 [거절이유 등 통지에 따른 의견]의견(답변, 소명)서
[Opinion according to the Notification of Reasons for Refusal] Written Opinion(Written Reply, Written Substantiation)
2015.07.10 수리 (Accepted) 1-1-2015-0668429-72
10 등록결정서
Decision to grant
2015.11.27 발송처리완료 (Completion of Transmission) 9-5-2015-0826089-50
11 출원인정보변경(경정)신고서
Notification of change of applicant's information
2019.05.13 수리 (Accepted) 4-1-2019-5093546-10
12 출원인정보변경(경정)신고서
Notification of change of applicant's information
2019.05.23 수리 (Accepted) 4-1-2019-5101798-31
13 출원인정보변경(경정)신고서
Notification of change of applicant's information
2019.08.02 수리 (Accepted) 4-1-2019-5154561-59
14 출원인정보변경(경정)신고서
Notification of change of applicant's information
2020.11.25 수리 (Accepted) 4-1-2020-5265458-48
번호, 청구항의 정보를 제공하는 이전대상기술 뷰 페이지 상세정보 > 청구항 표입니다.
번호 청구항
1 1
금속 산화물 전구체를 용해시킨 고분자 용액을 전기방사 방법을 통해 금속 산화물 전구체가 포함된 나노섬유를 제조하는 단계; 및, 상기 금속 산화물 전구체를 포함하는 나노섬유를 하소하여, 금속 산화물 나노섬유를 제조하는 단계; 및, 상기 금속 산화물 나노섬유를 금속 산화제가 포함된 용액에 디핑하고 금속 이온이 도입된 금속 산화물 나노섬유의 표면에 전도성 고분자 단량체를 기상 증착 중합을 이용하여 도입하여 전도성 고분자가 코팅된 금속 산화물 나노섬유를 제조하는 단계; 및,상기 전도성 고분자가 코팅된 금속 산화물 나노섬유를 탄소화하여 비정질 탄소가 코팅된 금속 산화물 나노섬유 슈퍼 커패시터 전극의 제조방법
2 2
제 1항에 있어서, 상기 금속 산화물 전구체를 용해시킨 고분자 용액 제조 시 사용되는 고분자로는 폴리비닐피롤리돈 및 폴리비닐아세테이트 중 하나인 것을 특징으로 하는 비정질 탄소가 코팅된 금속 산화물 나노섬유 슈퍼 커패시터 전극의 제조방법
3 3
제 1항에 있어서, 상기 금속 산화물 전구체를 용해시킨 고분자 용액 제조 시 고분자의 분자량 범위가 9,000 - 1,300,000 g/mol 인 것을 특징으로 하는 비정질 탄소가 코팅된 금속 산화물 나노섬유 슈퍼 커패시터 전극의 제조방법
4 4
제 1항에 있어서, 상기 금속 산화물 전구체를 용해시킨 고분자 용액 제조 시 사용되는 용매로는 N,N-다이메틸포름아마이드를 사용하는 것을 특징으로 하는 비정질 탄소가 코팅된 금속 산화물 나노섬유 슈퍼 커패시터 전극의 제조방법
5 5
제 1항에 있어서, 상기 금속 산화물 전구체를 용해시킨 고분자 용액 제조 시 고분자의 농도가 1 - 20 wt % 인 것을 특징으로 하는 비정질 탄소가 코팅된 금속 산화물 나노섬유 슈퍼 커패시터 전극의 제조방법
6 6
제 1항에 있어서, 상기 금속 산화 전구체를 용해시킨 고분자 용액 제조 시 분산온도는 40 - 80 ℃ 인 것을 특징으로 하는 비정질 탄소가 코팅된 금속 산화물 나노섬유 슈퍼 커패시터 전극의 제조방법
7 7
제 1항에 있어서, 상기 금속 산화물 전구체를 용해시킨 고분자 용액 제조 시 분산시간은 12 - 48 시간 인 것을 특징으로 하는 비정질 탄소가 코팅된 금속 산화물 나노섬유 슈퍼 커패시터 전극의 제조방법
8 8
제 1항에 있어서, 상기 금속 산화물 전구체를 용해시킨 고분자 용액 제조 시 사용되는 금속 산화물 전구체로는 니켈아세테이트4수화물인 것을 특징으로 하는 비정질 탄소가 코팅된 금속 산화물 나노섬유 슈퍼 커패시터 전극의 제조방법
9 9
제 1항에 있어서, 상기 금속 산화물 전구체를 용해시킨 고분자 용액 제조 시 사용되는 금속 산화물 전구체의 농도는 1 - 10 wt %인 것을 특징으로 하는 비정질 탄소가 코팅된 금속 산화물 나노섬유 슈퍼 커패시터 전극의 제조방법
10 10
제 1항에 있어서, 상기 금속 산화물 전구체를 용해시킨 고분자 용액 제조 시 금속 산화물 전구체의 용해 온도는 25 - 80 ℃인 것을 특징으로 하는 비정질 탄소가 코팅된 금속 산화물 나노섬유 슈퍼 커패시터 전극의 제조방법
11 11
제 1항에 있어서, 상기 금속 산화물 전구체를 용해시킨 고분자 용액 제조 시 금속 산화물 전구체의 용해시간은 3 - 12 시간인 것을 특징으로 하는 비정질 탄소가 코팅된 금속 산화물 나노섬유 슈퍼 커패시터 전극의 제조방법
12 12
제 1항에 있어서, 상기 금속 산화물 전구체를 용해시킨 고분자 용액의 전기방사 시 사용되는 전압이 1 - 60 kV인 것을 특징으로 하는 비정질 탄소가 코팅된 금속 산화물 나노섬유 슈퍼 커패시터 전극의 제조방법
13 13
제 1항에 있어서, 상기 금속 산화물 전구체를 용해시킨 고분자 용액의 전기방사 시 주사속도가 1 - 50 ㎕/min 인 것을 특징으로 하는 비정질 탄소가 코팅된 금속 산화물 나노섬유 슈퍼 커패시터 전극의 제조방법
14 14
제 1항에 있어서, 상기 금속 산화물 전구체를 용해시킨 고분자 용액의 전기방사 시 사용되는 노즐의 지름이 0
15 15
제 1항에 있어서, 상기 금속 산화물 전구체를 용해시킨 고분자 용액의 전기방사 시 노즐 팁으로부터 포집부 까지의 거리가 10 - 30 cm 인 것을 특징으로 하는 비정질 탄소가 코팅된 금속 산화물 나노섬유 슈퍼 커패시터 전극의 제조방법
16 16
제 1항에 있어서, 상기 금속 산화물 나노섬유 제조 시 사용되는 하소 온도는 300 - 600 ℃ 인 것을 특징으로 하는 비정질 탄소가 코팅된 금속 산화물 나노섬유 슈퍼 커패시터 전극의 제조방법
17 17
제 1항에 있어서, 상기 금속 산화물 나노섬유 제조 시 사용되는 하소 시간은 1 - 10 시간인 것을 특징으로 하는 비정질 탄소가 코팅된 금속 산화물 나노섬유 슈퍼 커패시터 전극의 제조방법
18 18
제 1항에 있어서, 상기 기상증착중합 시 사용되는 금속 산화제가 염화철, 염화철수화물, 황산철, 염화구리 중 어느 하나인 것을 특징으로 하는 비정질 탄소가 코팅된 금속 산화물 나노섬유 슈퍼 커패시터 전극의 제조방법
19 19
제 1항에 있어서, 상기 금속산화제가 포함된 용액 제조 시 농도가 1 - 20 wt % 인 것을 특징으로 하는 비정질 탄소가 코팅된 금속 산화물 나노섬유 슈퍼 커패시터 전극의 제조방법
20 20
제 1항에 있어서, 상기 금속 산화물 나노섬유를 금속산화제가 포함된 용액에 디핑 시 필요한 온도가 25 - 60 ℃인 것을 특징으로 하는 비정질 탄소가 코팅된 금속 산화물 나노섬유 슈퍼 커패시터 전극의 제조방법
21 21
제 1항에 있어서, 상기 금속 산화물 나노섬유를 금속산화제가 포함된 용액에 디핑 시 필요한 시간이 1 - 10 시간인 것을 특징으로 하는 비정질 탄소가 코팅된 금속 산화물 나노섬유 슈퍼 커패시터 전극의 제조방법
22 22
제 1항에 있어서, 상기 기상증착중합 시 도입되는 전도성 고분자 단량체가 피롤, 아닐린, 이미다졸, 싸이오펜, 설퍼니트리드, 이돗 중 어느 하나인 것을 특징으로 하는 비정질 탄소가 코팅된 금속 산화물 나노섬유 슈퍼 커패시터 전극의 제조방법
23 23
제 1항에 있어서, 상기 기상증착중합 시 도입되는 전도성 고분자 단량체의 양은 금속 산화물 나노섬유 중량 대비 0
24 24
제 1항에 있어서, 상기 기상증착중합 시 필요한 온도는 25 - 100 ℃ 인 것을 특징으로 하는 비정질 탄소가 코팅된 금속 산화물 나노섬유 슈퍼 커패시터 전극의 제조방법
25 25
제 1항에 있어서, 상기 기상증착중합 시 필요한 시간은 1 - 10 시간 인 것을 특징으로 하는 비정질 탄소가 코팅된 금속 산화물 나노섬유 슈퍼 커패시터 전극의 제조방법
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제 1항에 있어서, 상기 슈퍼커패시터의 전극으로 적용될 수 있는 비정질 탄소가 코팅된 금속 산화물 나노섬유의 제조 시 전도성 고분자가 코팅된 금속 산화물 나노섬유의 탄화온도는 500 - 800 ℃ 인 것을 특징으로 하는 비정질 탄소가 코팅된 금속 산화물 나노섬유 슈퍼 커패시터 전극의 제조방법
27 27
제 1항에 있어서, 상기 슈퍼커패시터의 전극으로 적용될 수 있는 비정질 탄소가 코팅된 금속 산화물 나노섬유의 제조 시 사용되는 산소차단 기체는 질소, 불활성 기체를 사용하는 것을 특징으로 하는 비정질 탄소가 코팅된 금속 산화물 나노섬유 슈퍼 커패시터 전극의 제조방법
28 28
제 1항에 있어서, 상기 슈퍼커패시터의 전극으로 적용될 수 있는 비정질 탄소가 코팅된 금속 산화물 나노섬유의 제조 시 전도성 고분자가 코팅된 금속 산화물 나노섬유의 탄화시간은 1 - 10 시간인 것을 특징으로 하는 비정질 탄소가 코팅된 금속 산화물 나노섬유 슈퍼 커패시터 전극의 제조방법
지정국 정보가 없습니다
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국가 R&D 정보가 없습니다.