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이산화탄소를 이용한 수계 이차전지 및 이를 구비하는 복합 전지 시스템

  • 기술번호 : KST2019014341
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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; 상기 제1 수용 공간과 연통되는 제2 수용 공간에 수용되는 상기 수계 전해질을 구비하는 이산화탄소 처리부; 제3 수용 공간에 수용되는 전해질과, 상기 전해질에 함침되고 금속을 포함하는 애노드를 구비하는 애노드부; 및 상기 캐소드부와 상기 애노드부 사이에서 상기 금속이 이온화된 금속 이온을 선택적으로 통과시키도록 배치되는 고체 전해질을 포함하며, 상기 이산화탄소 처리부에는 상기 제2 수용 공간에 수용되는 상기 수계 전해질의 수면보다 아래에 위치하고 방전시 이산화탄소 기체가 유입되는 유입구가 형성되며, 상기 제2 수용 공간에서 상기 제1 수용 공간과 연통되도록 형성된 연통구는 상기 유입구보다 아래에 위치하는 수계 이차전지가 제공된다.
Int. CL H01M 12/08 (2015.01.01) 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)
출원번호/일자 1020180031431 (2018.03.19)
출원인 울산과학기술원, 숙명여자대학교산학협력단
등록번호/일자 10-1955694-0000 (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 (2018.03.19)
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		 2018.03.19 수리 (Accepted) 1-1-2018-0271395-11
2 [출원서등 보정]보정서
[Amendment to Patent Application, etc.] Amendment		 2018.03.29 수리 (Accepted) 1-1-2018-0312353-11
3 보정요구서
Request for Amendment		 2018.03.29 발송처리완료 (Completion of Transmission) 1-5-2018-0048250-28
4 출원인정보변경(경정)신고서
Notification of change of applicant's information		 2018.06.27 수리 (Accepted) 4-1-2018-5117847-65
5 선행기술조사의뢰서
Request for Prior Art Search		 2018.10.15 수리 (Accepted) 9-1-9999-9999999-89
6 [우선심사신청]심사청구(우선심사신청)서
[Request for Preferential Examination] Request for Examination (Request for Preferential Examination)		 2018.10.23 수리 (Accepted) 1-1-2018-1046259-22
7 선행기술조사보고서
Report of Prior Art Search		 2018.11.08 발송처리완료 (Completion of Transmission) 9-6-2018-0144359-57
8 의견제출통지서
Notification of reason for refusal		 2018.12.06 발송처리완료 (Completion of Transmission) 9-5-2018-0838175-18
9 [명세서등 보정]보정서
[Amendment to Description, etc.] Amendment		 2018.12.20 보정승인간주 (Regarded as an acceptance of amendment) 1-1-2018-1284296-27
10 [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) 1-1-2018-1284297-73
11 등록결정서
Decision to grant		 2019.02.25 발송처리완료 (Completion of Transmission) 9-5-2019-0140079-41
12 출원인정보변경(경정)신고서
Notification of change of applicant's information		 2020.07.03 수리 (Accepted) 4-1-2020-5148444-43
13 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 연료로 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;상기 제1 수용 공간과 연통되는 제2 수용 공간에 수용되는 상기 수계 전해질을 구비하는 이산화탄소 처리부;제3 수용 공간에 수용되는 전해질과, 상기 전해질에 함침되고 금속을 포함하는 애노드를 구비하는 애노드부; 및상기 캐소드부와 상기 애노드부 사이에서 상기 금속이 이온화된 금속 이온을 선택적으로 통과시키도록 배치되는 고체 전해질을 포함하며,상기 이산화탄소 처리부에는 상기 제2 수용 공간에 수용되는 상기 수계 전해질의 수면보다 아래에 위치하고 방전시 이산화탄소 기체가 유입되는 유입구가 형성되며,상기 제2 수용 공간에서 상기 제1 수용 공간과 연통되도록 형성된 연통구는 상기 유입구보다 아래에 위치하는 복합 전지 시스템
2 2
청구항 1에 있어서,상기 캐소드부에는 방전 시 발생한 수소가 배출되도록 상기 제1 수용 공간에 수용되는 수계 전해질의 수면보다 위에 위치하는 제1 배출구가 형성되는 복합 전지 시스템
3 3
청구항 1에 있어서,상기 이산화탄소 처리부에는 방전 시 상기 제2 수용 공간에 수용되는 수계 전해질에 용해되지 않은 이산화탄소가 배출되도록 상기 제2 수용 공간에 수용되는 수계 전해질의 수면보다 위에 위치하는 제2 배출구가 형성되는 복합 전지 시스템
4 4
청구항 3에 있어서,상기 제2 배출구를 통해 배출되는 이산화탄소를 방전시 상기 유입구로 공급하는 이산화탄소 순환 공급부를 더 포함하는 복합 전지 시스템
5 5
청구항 1에 있어서,상기 금속은 나트륨 금속이며,방전 시 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
6 6
청구항 5에 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
7 7
청구항 5에 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
8 8
청구항 5에 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
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 연료로 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 이차전지는,상기 수계 이차전지는,제1 수용 공간에 수용되는 수계 전해질과, 상기 수계 전해질에 함침되는 캐소드를 구비하는 캐소드부;상기 제1 수용 공간과 연통되는 제2 수용 공간에 수용되는 상기 수계 전해질을 구비하는 이산화탄소 처리부;제3 수용 공간에 수용되는 전해질과, 상기 전해질에 함침되고 금속을 포함하는 애노드를 구비하는 애노드부; 및상기 캐소드부와 상기 애노드부 사이에서 상기 금속이 이온화된 금속 이온을 선택적으로 통과시키도록 배치되는 고체 전해질을 포함하며,상기 이산화탄소 처리부에는 상기 제2 수용 공간에 수용되는 상기 수계 전해질의 수면보다 아래에 위치하고 방전시 이산화탄소 기체가 유입되는 유입구가 형성되며,상기 제2 수용 공간에서 상기 제1 수용 공간과 연통되도록 형성된 연통구는 상기 유입구보다 아래에 위치하는 복합 전지 시스템
13 13
이산화탄소를 연료로 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;상기 제1 수용 공간과 연통되는 제2 수용 공간에 수용되는 상기 수계 전해질을 구비하는 이산화탄소 처리부;제3 수용 공간에 수용되는 전해질과, 상기 전해질에 함침되고 금속을 포함하는 애노드를 구비하는 애노드부; 및상기 캐소드부와 상기 애노드부 사이에서 상기 금속이 이온화된 금속 이온을 선택적으로 통과시키도록 배치되는 고체 전해질을 포함하며,상기 이산화탄소 처리부에는 상기 제2 수용 공간에 수용되는 상기 수계 전해질의 수면보다 아래에 위치하고 방전시 이산화탄소 기체가 유입되는 유입구가 형성되며,상기 제2 수용 공간에서 상기 제1 수용 공간과 연통되도록 형성된 연통구는 상기 유입구보다 아래에 위치하는 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
15 15
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16 16
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17 17
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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