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망상형(network)으로 가교된 제1 주쇄들(main chains)을 포함하는 제1 고분자로 형성된 제1 고분자 네트워크; 망상형으로 가교되고 적어도 일부가 상기 제1 고분자 네트워크와 화학적으로 결합된 제2 주쇄들을 포함하고, 상기 제1 고분자보다 유연성이 높은 제2 고분자로 형성되며, 상기 제1 고분자 네트워크의 적어도 일부를 둘러싸도록 배치된 제2 고분자 네트워크; 및상기 제1 및 제2 고분자 네트워크에 의해 정의되는 이중 가교 네트워크 내부에 담지된 액상 전해질을 포함하는, 겔 전해질
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제1항에 있어서, 상기 제1 고분자는 상기 제2 고분자보다 높은 강도를 갖는 것을 특징으로 하는, 겔 전해질
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제2항에 있어서, 상기 제1 고분자는 폴리피닐알코올(Polyvinyl alcohol), 폴리아크릴아미도메틸프로판설폰산(poly2-Acrylamido-2-methyl-1-propanesulfonic acid), 폴리아크릴산(Polyacrlic Acid), 폴리피롤리돈(Poly(N-pyrrolidone)) 및 폴리사카라이드(Polysaccharide)로 이루어진 그룹에서 선택된 하나 이상을 포함하고,상기 제2 고분자는 하이드록시에틸 메타크릴레이트(hydroxyethyl methacrylate), 아크릴 아마이드(acryl amide) 및 디메틸아크릴아마이드(dimethylacrylamide)로 이루어진 그룹에서 선택된 하나 이상의 중합체를 포함하는 것을 특징으로 하는, 겔 전해질
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제1항에 있어서, 상기 제2 고분자는 메틸렌비스아크릴아미드(Methylenebisacrylamide), 에틸렌글리콜디메타크릴레이트(ethylene glycol dimethacrylate), 에틸렌글리콜디그리딜에테르(ethylene glycol diglycidyl ether), 헥산디올디아크릴레이트(hexanediol diacrylate), 디알릴아크릴아미드(N,N-diallylacrylamide) 및 디비닐벤젠(divinylbenzene)로 이루어진 그룹에서 선택된 하나 이상에 의해 가교된 하이드록시에틸 메타크릴레이트 사슬들을 포함하는 것을 특징으로 하는, 겔 전해질
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제1항에 있어서, 상기 제2 고분자 네트워크의 가교도는 상기 제1 고분자 네트워크의 가교도보다 낮은 것을 특징으로 하는, 겔 전해질
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제1항에 있어서, 상기 제2 고분자 네트워크의 사슬 길이는 상기 제1 고분자 네트워크의 사슬 길이보다 긴 것을 특징으로 하는, 겔 전해질
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제1항에 있어서, 상기 액상 전해질은 이온성 액체(ionic liquid) 또는 유기 전해질을 포함하는 것을 특징으로 하는, 겔 전해질
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제7항에 있어서, 상기 액상 전해질은 상기 이온성 액체를 포함하고,상기 제1 및 제2 고분자 네트워크 각각은 상기 이온성 액체의 양이온과 음이온을 해리시키기 위한 극성 관능기를 포함하는 것을 특징으로 하는, 겔 전해질
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제1항에 있어서, 상기 겔 전해질은 5 내지 15 wt%의 상기 제1 고분자 네트워크, 25 내지 35 wt%의 상기 제2 고분자 네트워크 및 55 내지 65 wt%의 상기 액상 전해질을 포함하는 것을 특징으로 하는, 겔 전해질
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선형 제1 고분자 사슬들을 가교시켜 제1 고분자 네트워크를 형성하는 제1 단계;용매 내에서 상기 제1 고분자 네트워크, 단량체 화합물, 가교제 화합물, 개시제 및 이온성 액체를 혼합하여 고분자 용액을 제조하는 제2 단계; 및상기 고분자 용액 내에서 상기 단량체 화합물, 상기 가교제 화합물 및 상기 제1 고분자 네트워크를 반응시키는 제3 단계를 포함하고,상기 제3 단계 동안 상기 단량체 화합물의 중합 사슬들이 상기 가교제 화합물에 의해 가교되어 제2 고분자 네트워크를 형성하며, 상기 단량체 화합물의 중합 사슬들 중 적어도 일부는 상기 제1 고분자 네트워크와 화학적 결합을 형성하는 것을 특징으로 하는, 겔 전해질의 제조방법
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제10항에 있어서, 상기 제1 고분자 사슬은 폴리피닐알코올(Polyvinyl alcohol, PVA), 폴리아크릴아미도메틸프로판설폰산(poly2-Acrylamido-2-methyl-1-propanesulfonic acid), 폴리아크릴산(Polyacrlic Acid), 폴리피롤리돈(Poly(N-pyrrolidone)) 및 폴리사카라이드(Polysaccharide)로 이루어진 그룹에서 선택된 하나 이상의 사슬을 포함하고,상기 단량체 화합물은 하이드록시에틸 메타크릴레이트(hydroxyethyl methacrylate), 아크릴 아마이드(acryl amide) 및 디메틸아크릴아마이드(dimethylacrylamide)로 이루어진 그룹에서 선택된 하나 이상을 포함하며, 상기 가교제 화합물은 에톡시실란계 화합물, 아크릴계 화합물 및 에폭시계 화합물로 이루어진 그룹에서 선택된 하나 이상을 포함하는 것을 특징으로 하는, 겔 전해질의 제조방법
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제10항에 있어서, 상기 이온성 액체는 BIMI:BF4, EMIM:TFSI 및 EMIM:BF4으로 이루어진 그룹에서 선택된 하나 이상을 포함하는 것을 특징으로 하는, 겔 전해질의 제조방법
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서로 대향하게 배치된 제1 전극과 제2 전극; 및상기 제1 전극과 상기 제2 전극 사이에 배치된 겔 전해질을 포함하고,상기 겔 전해질은,망상형(network)으로 가교된 제1 주쇄들(main chains)을 포함하는 제1 고분자로 형성된 제1 고분자 네트워크; 망상형으로 가교되고 적어도 일부가 상기 제1 고분자 네트워크와 화학적으로 결합된 제2 주쇄들을 포함하고, 상기 제1 고분자보다 유연성이 높은 제2 고분자로 형성되며, 상기 제1 고분자 네트워크의 적어도 일부를 둘러싸도록 배치된 제2 고분자 네트워크; 및상기 제1 및 제2 고분자 네트워크에 의해 정의되는 이중 가교 네트워크 내부에 담지된 액상 전해질을 포함하는 것을 특징으로 하는, 에너지 저장 장치
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제13항에 있어서, 상기 에너지 저장 장치는 슈퍼커패시터이고,상기 제1 및 제2 전극은 탄소계 물질로 형성되며, 상기 액상 전해질은 이온성 액체를 포함하는 것을 특징으로 하는, 에너지 저장 장치
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제13항에 있어서, 상기 에너지 저장 장치는 리튬 이차전지이고, 상기 액상 전해질은 유기 전해질 또는 이온성 액체를 포함하는 것을 특징으로 하는, 에너지 저장 장치
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