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이산화탄소를 이용한 수계 이차전지 및 이를 구비하는 복합 전지 시스템

  • 기술번호 : KST2019014340
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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 발명에 의하면, 제1 수용 공간에 수용되는 수계 전해질과, 상기 수계 전해질에 함침되는 캐소드를 구비하는 캐소드부; 제2 수용 공간에 수용되는 유기 전해질과, 상기 유기 전해질에 함침되고 나트륨 금속을 포함하는 애노드를 구비하는 애노드부; 및 상기 캐소드부와 상기 애노드부 사이에서 나트륨 이온을 선택적으로 통과시키도록 배치되는 고체 전해질을 포함하며, 방전시 외부에서 공급된 이산화탄소에 의해 다음 [반응식 4]와 같은 반응이 일어나는 수계 이차전지가 제공된다. [반응식 4] 2Na(s) + 2CO2(aq) + 2H2O(l) → 2NaHCO3(aq) + H2(g)
Int. CL H01M 12/08 (2015.01.01) H01M 4/38 (2006.01.01) H01M 4/92 (2006.01.01) H01M 4/90 (2006.01.01) H01M 16/00 (2006.01.01) H01M 8/0656 (2016.01.01) H01M 8/0612 (2016.01.01)
CPC H01M 12/08(2013.01) H01M 12/08(2013.01) H01M 12/08(2013.01) H01M 12/08(2013.01) H01M 12/08(2013.01) H01M 12/08(2013.01) H01M 12/08(2013.01) H01M 12/08(2013.01) H01M 12/08(2013.01) H01M 12/08(2013.01) H01M 12/08(2013.01)
출원번호/일자 1020180015585 (2018.02.08)
출원인 울산과학기술원, 숙명여자대학교산학협력단
등록번호/일자 10-1955693-0000 (2019.02.28)
공개번호/일자
공고번호/일자 (20190307) 문서열기
국제출원번호/일자
국제공개번호/일자
우선권정보
법적상태 등록
심사진행상태 수리
심판사항
구분 신규
원출원번호/일자
관련 출원번호
심사청구여부/일자 Y (2018.02.08)
심사청구항수 13

출원인

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번호 이름 국적 주소
1 울산과학기술원 대한민국 울산광역시 울주군
2 숙명여자대학교산학협력단 대한민국 서울특별시 용산구

발명자

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번호 이름 국적 주소
1 김건태 울산광역시 울주군
2 김창민 울산광역시 울주군
3 김정원 울산광역시 울주군
4 신지영 대한민국 서울특별시 마포구

대리인

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번호 이름 국적 주소
1 전용준 대한민국 서울특별시 금천구 가산디지털*로 **, 대륭테크노타운 **차 ***호 (가산동)(이연국제특허법률사무소)

최종권리자

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번호 이름 국적 주소
1 울산과학기술원 울산광역시 울주군
2 숙명여자대학교 산학협력단 서울특별시 용산구
번호, 서류명, 접수/발송일자, 처리상태, 접수/발송일자의 정보를 제공하는 이전대상기술 뷰 페이지 상세정보 > 행정처리 표입니다.
번호 서류명 접수/발송일자 처리상태 접수/발송번호
1 [특허출원]특허출원서
[Patent Application] Patent Application		 2018.02.08 수리 (Accepted) 1-1-2018-0139617-00
2 [출원서등 보정]보정서
[Amendment to Patent Application, etc.] Amendment		 2018.02.22 수리 (Accepted) 1-1-2018-0185875-85
3 출원인정보변경(경정)신고서
Notification of change of applicant's information		 2018.06.27 수리 (Accepted) 4-1-2018-5117847-65
4 선행기술조사의뢰서
Request for Prior Art Search		 2018.09.06 수리 (Accepted) 9-1-9999-9999999-89
5 [우선심사신청]심사청구(우선심사신청)서
[Request for Preferential Examination] Request for Examination (Request for Preferential Examination)		 2018.10.23 수리 (Accepted) 1-1-2018-1046258-87
6 선행기술조사보고서
Report of Prior Art Search		 2018.11.06 발송처리완료 (Completion of Transmission) 9-6-2018-0143580-63
7 의견제출통지서
Notification of reason for refusal		 2018.11.30 발송처리완료 (Completion of Transmission) 9-5-2018-0819496-79
8 [거절이유 등 통지에 따른 의견]의견(답변, 소명)서
[Opinion according to the Notification of Reasons for Refusal] Written Opinion(Written Reply, Written Substantiation)		 2018.12.20 수리 (Accepted) 1-1-2018-1284295-82
9 [명세서등 보정]보정서
[Amendment to Description, etc.] Amendment		 2018.12.20 보정승인간주 (Regarded as an acceptance of amendment) 1-1-2018-1284294-36
10 등록결정서
Decision to grant		 2019.02.25 발송처리완료 (Completion of Transmission) 9-5-2019-0140078-06
11 출원인정보변경(경정)신고서
Notification of change of applicant's information		 2020.07.03 수리 (Accepted) 4-1-2020-5148444-43
12 출원인정보변경(경정)신고서
Notification of change of applicant's information		 2020.08.20 수리 (Accepted) 4-1-2020-5186266-03
번호, 청구항의 정보를 제공하는 이전대상기술 뷰 페이지 상세정보 > 청구항 표입니다.
번호 청구항
1 1
이산화탄소를 원료로 사용하여 방전하고 방전 과정에서 수소가 발생되는 수계 이차전지;수소함유 연료로부터 수소가 풍부한 개질 가스를 생산하고 부산물로 이산화탄소를 발생시키는 개질기;상기 개질기로부터 생산된 개질 가스를 연료로 공급받는 연료전지; 및상기 개질기에서 발생한 이산화탄소를 상기 수계 이차전지로 공급하는 이산화탄소 공급부를 포함하며,상기 수계 이차전지는,제1 수용 공간에 수용되는 수계 전해질과, 상기 수계 전해질에 함침되는 캐소드를 구비하는 캐소드부;제2 수용 공간에 수용되는 유기 전해질과, 상기 유기 전해질에 함침되고 나트륨 금속을 포함하는 애노드를 구비하는 애노드부; 및상기 캐소드부와 상기 애노드부 사이에서 나트륨 이온을 선택적으로 통과시키도록 배치되는 고체 전해질을 포함하며,방전시 상기 캐소드부에서는 외부에서 공급된 이산화탄소에 의해 다음 [반응식 1]과 같은 화학적 반응이 일어나며,[반응식 1]CO2(g) + H2O(l) → HCO3-(aq) + H+(aq)방전시 상기 캐소드부에서는 다음 [반응식 2]와 같은 전기적 반응이 일어나며,[반응식 2]2H+(aq) + 2e- → H2(g)방전시 상기 애노드부에서는 다음 [반응식 3]과 같은 전기적 반응이 일어나며,[반응식 3]2Na(s) → 2Na+(aq) + 2e-방전시 전체 반응은 다음 [반응식 4]와 같이 일어나는 복합 전지 시스템
2 2
청구항 1에 있어서,상기 수계 전해질은 중성 전해질이며,충전시 상기 캐소드부에서는 다음 [반응식 5]와 같은 반응이 일어나며,[반응식 5]2H2O(l) → O2(g) + 4H+(aq) + 4e-충전시 상기 애노드부에서는 다음 [반응식 6]과 같은 반응이 일어나며,[반응식 6]Na+(aq)+ e- → Na(s)충전시 전체 반응은 다음 [반응식 7]과 같이 일어나는 복합 전지 시스템
3 3
청구항 1에 있어서,상기 수계 전해질은 염기성 전해질이며,충전시 상기 캐소드부에서는 다음 [반응식 8]과 같은 반응이 일어나며,[반응식 8]4OH-(aq) → O2(g) + 2H2O(l) + 4e-충전시 상기 애노드부에서는 다음 [반응식 9]와 같은 반응이 일어나며,[반응식 9]Na+(aq)+ e- → Na(s)충전시 전체 반응은 다음 [반응식 10]과 같이 일어나는 복합 전지 시스템
4 4
청구항 1에 있어서,상기 수계 전해질은 해수이며,충전시 상기 캐소드부에서는 다음 [반응식 8]과 [반응식 11]과 같은 반응이 일어나며,[반응식 8]4OH-(aq) → O2(g) + 2H2O(l) + 4e-[반응식 11]2Cl-(aq) → Cl2(g) + 2e-충전시 상기 애노드부에서는 다음 [반응식 12]와 같은 반응이 일어나며,[반응식 9]Na+(aq)+ e- → Na(s)충전시 전체 반응은 다음 [반응식 10]과 [반응식 13]과 같이 일어나는 복합 전지 시스템
5 5
청구항 1에 있어서,상기 캐소드부에는 상기 제1 수용공간으로 이산화탄소가 공급되는 유입구와, 방전 과정에서 발생한 수소가 배출되는 배출구가 형성되는 복합 전지 시스템
6 6
청구항 1에 있어서,상기 캐소드부에는 방전시 상기 이산화탄소를 선택적으로 환원시키는 촉매가 사용되며, 상기 촉매는 백금류, 카본류, 그래핀류 중 적어도 어느 하나가 사용되는 복합 전지 시스템
7 7
청구항 1에 있어서,상기 캐소드부에는 산소발생반응(OER)을 위한 이리듐, 루테늄 산화물 촉매 도는 페로브스카이트 산화물 촉매가 사용되는 복합 전지 시스템
8 8
청구항 1에 있어서,상기 고체 전해질은 Na3Zr2Si2PO12으로 형성되는 복합 전지 시스템
9 9
삭제
10 10
청구항 1에 있어서,상기 개질기는 메탄(CH4)과 수증기(H2O)의 개질 반응에 의해 수소(H2)를 생산하는 메탄-수증기 개질기인 복합 전지 시스템
11 11
청구항 1에 있어서,상기 수계 이차전지에서 발생한 수소를 상기 연료전지의 연료로 공급하는 수소 공급부를 더 포함하는 복합 전지 시스템
12 12
이산화탄소를 원료로 사용하여 방전하고 방전 과정에서 수소가 발생되는 수계 이차전지;수소함유 연료로부터 수소가 풍부한 개질 가스를 생산하는 개질기;상기 개질기로부터 생산된 개질 가스를 연료로 공급받는 연료전지; 및상기 수계 이차전지에서 발생한 수소를 상기 연료전지의 연료로 공급하는 수소 공급부를 포함하며,상기 수계 이차전지,상기 수계 이차전지는,제1 수용 공간에 수용되는 수계 전해질과, 상기 수계 전해질에 함침되는 캐소드를 구비하는 캐소드부;제2 수용 공간에 수용되는 유기 전해질과, 상기 유기 전해질에 함침되고 나트륨 금속을 포함하는 애노드를 구비하는 애노드부; 및상기 캐소드부와 상기 애노드부 사이에서 나트륨 이온을 선택적으로 통과시키도록 배치되는 고체 전해질을 포함하며,방전시 상기 캐소드부에서는 외부에서 공급된 이산화탄소에 의해 다음 [반응식 1]과 같은 화학적 반응이 일어나며,[반응식 1]CO2(g) + H2O(l) → HCO3-(aq) + H+(aq)방전시 상기 캐소드부에서는 다음 [반응식 2]와 같은 전기적 반응이 일어나며,[반응식 2]2H+(aq) + 2e- → H2(g)방전시 상기 애노드부에서는 다음 [반응식 3]과 같은 전기적 반응이 일어나며,[반응식 3]2Na(s) → 2Na+(aq) + 2e-방전시 전체 반응은 다음 [반응식 4]와 같이 일어나는 복합 전지 시스템
13 13
이산화탄소를 원료로 사용하여 방전하고 방전 과정에서 수소가 발생되는 수계 이차전지;수소함유 연료로부터 수소가 풍부한 개질 가스를 생산하고 부산물로 이산화탄소를 발생시키는 개질기;상기 개질기로부터 생산된 개질 가스를 연료로 공급받는 연료전지;상기 개질기에서 발생한 이산화탄소를 상기 수계 이차전지로 공급하는 이산화탄소 공급부; 및상기 수계 이차전지에서 발생한 수소를 상기 연료전지의 연료로 공급하는 수소 공급부를 포함하며,상기 수계 이차전지는,제1 수용 공간에 수용되는 수계 전해질과, 상기 수계 전해질에 함침되는 캐소드를 구비하는 캐소드부;제2 수용 공간에 수용되는 유기 전해질과, 상기 유기 전해질에 함침되고 나트륨 금속을 포함하는 애노드를 구비하는 애노드부; 및상기 캐소드부와 상기 애노드부 사이에서 나트륨 이온을 선택적으로 통과시키도록 배치되는 고체 전해질을 포함하며,방전시 상기 캐소드부에서는 외부에서 공급된 이산화탄소에 의해 다음 [반응식 1]과 같은 화학적 반응이 일어나며,[반응식 1]CO2(g) + H2O(l) → HCO3-(aq) + H+(aq)방전시 상기 캐소드부에서는 다음 [반응식 2]와 같은 전기적 반응이 일어나며,[반응식 2]2H+(aq) + 2e- → H2(g)방전시 상기 애노드부에서는 다음 [반응식 3]과 같은 전기적 반응이 일어나며,[반응식 3]2Na(s) → 2Na+(aq) + 2e-방전시 전체 반응은 다음 [반응식 4]와 같이 일어나는 복합 전지 시스템
14 14
청구항 13에 있어서,상기 개질기는 메탄(CH4)과 수증기(H2O)의 개질 반응에 의해 수소(H2)를 생산하는 메탄-수증기 개질기인 복합 전지 시스템
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1 과학기술정보통신부 울산과학기술원 개인기초연구(미래부) 친환경 에너지 변환을 위한 프로톤 전도성 고체산화물 연료전지 전극 소재의 개발 및 공정
2 과학기술정보통신부 숙명여자대학교 개인기초연구(미래부) 새로운 함침법을 이용한 고성능/고신뢰성 고체산화물연료전지 나노구조 연료극 개발