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울트라커패시터 전극의 제조방법 및 상기 전극을 이용한 울트라커패시터

  • 기술번호 : KST2019030676
  • 담당센터 : 서울서부기술혁신센터
  • 전화번호 : 02-6124-6930
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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 발명은, 탄소나노튜브가 서로 얽혀있는 탄소나노튜브 버키페이퍼의 양면에 그래핀 시트가 형성되어 있는 샌드위치 구조의 울트라커패시터 전극으로서, 그래핀 시트, 탄소나노튜브 버키페이퍼 및 그래핀 시트의 순착적 적층 구조가 압착되어 70∼200㎛의 두께를 갖는 것을 특징으로 하는 울트라커패시터 전극의 제조방법 및 상기 전극을 이용한 울트라커패시터(ultracapacitor)에 관한 것이다. 본 발명에 의하면, 낮은 초기저항을 나타내면서 높은 방전 용량을 발현할 수 있다.
Int. CL H01G 11/36 (2013.01.01) H01G 11/86 (2013.01.01) H01G 11/52 (2013.01.01) H01G 11/80 (2013.01.01)
CPC H01G 11/36(2013.01) H01G 11/36(2013.01) H01G 11/36(2013.01) H01G 11/36(2013.01) H01G 11/36(2013.01)
출원번호/일자 1020160115330 (2016.09.08)
출원인 한국세라믹기술원
등록번호/일자 10-1815898-0000 (2018.01.02)
공개번호/일자
공고번호/일자 (20180108) 문서열기
국제출원번호/일자
국제공개번호/일자
우선권정보
법적상태 등록
심사진행상태 수리
심판사항
구분 신규
원출원번호/일자
관련 출원번호
심사청구여부/일자 Y (2016.09.08)
심사청구항수 8

출원인

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번호 이름 국적 주소
1 한국세라믹기술원 대한민국 경상남도 진주시 소호로 ***

발명자

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번호 이름 국적 주소
1 노광철 대한민국 경남 진주시 초장로**번길 **,
2 한조아 대한민국 서울특별시 성북구
3 김목화 대한민국 경상남도 진주
4 채지수 대한민국 전라남도 순천시 장선배기길

대리인

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번호 이름 국적 주소
1 고길수 대한민국 서울특별시 서초구 서초대로**길 **, *층 (서초동)(정석국제특허법률사무소)

최종권리자

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번호 이름 국적 주소
1 한국세라믹기술원 경상남도 진주시 소호로 ***
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번호 서류명 접수/발송일자 처리상태 접수/발송번호
1 [특허출원]특허출원서
[Patent Application] Patent Application		 2016.09.08 수리 (Accepted) 1-1-2016-0875487-44
2 의견제출통지서
Notification of reason for refusal		 2017.08.22 발송처리완료 (Completion of Transmission) 9-5-2017-0584967-92
3 [거절이유 등 통지에 따른 의견]의견(답변, 소명)서
[Opinion according to the Notification of Reasons for Refusal] Written Opinion(Written Reply, Written Substantiation)		 2017.09.13 수리 (Accepted) 1-1-2017-0887636-11
4 [명세서등 보정]보정서
[Amendment to Description, etc.] Amendment		 2017.09.13 보정승인간주 (Regarded as an acceptance of amendment) 1-1-2017-0887619-45
5 등록결정서
Decision to grant		 2017.11.16 발송처리완료 (Completion of Transmission) 9-5-2017-0799697-45
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번호 청구항
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제1 분산매에 그래핀을 분산시켜 그래핀 분산액을 형성하는 단계;제2 분산매에 탄소나노튜브를 분산시켜 탄소나노튜브 분산액을 형성하는 단계;상기 탄소나노튜브 분산액을 여포가 장착된 진공여과기로 여과시키는 단계;상기 여포에 의해 상기 탄소나노튜브가 선택적으로 걸러지게 되고 걸러진 탄소나노튜브가 상기 여포에 달라붙게 되는 단계; 상기 여포에서 탄소나노튜브를 떼어내고 건조하여 탄소나노튜브 버키페이퍼를 얻는 단계;탄소나노튜브가 서로 얽혀있는 상기 탄소나노튜브 버키페이퍼의 양면에 상기 그래핀 분산액을 방사하거나 코팅하여 상기 탄소나노튜브 버키페이퍼의 양면에 그래핀 시트가 형성되게 하는 단계; 및그래핀 시트, 탄소나노튜브 버키페이퍼 및 그래핀 시트의 순착적 적층 구조를 압착하고 건조하는 단계를 포함하며,상기 여포는 메쉬(mesh) 형태를 갖고, 메쉬의 구멍 크기는 5nm∼20㎛ 이고,상기 그래핀 시트, 탄소나노튜브 버키페이퍼 및 그래핀 시트의 순착적 적층 구조가 압착되어 70∼200㎛의 두께를 갖는 것을 특징으로 하는 울트라커패시터 전극의 제조방법
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제5항에 있어서, 상기 그래핀은 2000∼3000 ㎡/g의 비표면적을 갖는 것을 특징으로 하는 울트라커패시터 전극의 제조방법
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제5항에 있어서, 상기 탄소나노튜브는 500∼1200 ㎡/g의 비표면적을 갖는 것을 특징으로 하는 울트라커패시터 전극의 제조방법
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제5항에 있어서, 상기 압착에 의해 형성된 상기 탄소나노튜브 버키페이퍼의 두께는 50∼195㎛의 두께를 갖는 것을 특징으로 하는 울트라커패시터 전극의 제조방법
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제5항에 있어서, 상기 그래핀 분산액을 형성하는 단계와 상기 탄소나노튜브 분산액을 형성하는 단계에서,상기 분산은 상기 그래핀 또는 상기 탄소나노튜브 표면에 붙어있는 불순물을 표면으로부터 떼어내고 응집되어 있는 입자를 미립화하며 균일하게 분산되게 하기 위하여 초음파 처리를 수행하며, 상기 초음파의 주파수는 20∼40kHz인 것을 특징으로 하는 울트라커패시터 전극의 제조방법
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제5항에 있어서, 상기 그래핀의 분산 농도가 0
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제5항에 기재된 방법으로 제조된 울트라커패시터 전극을 포함하는 양극; 제5항에 기재된 방법으로 제조된 울트라커패시터 전극을 포함하는 음극; 상기 양극과 음극 사이에 배치되고 상기 양극과 상기 음극의 단락을 방지하기 위한 분리막; 상기 양극, 상기 분리막 및 상기 음극이 내부에 배치되고 전해액이 주입된 금속 캡; 및상기 금속 캡을 밀봉하기 위한 가스켓을 포함하는 것을 특징으로 하는 울트라커패시터
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단락을 방지하기 위한 제1 분리막과, 제5항에 기재된 방법으로 제조된 울트라커패시터 전극을 포함하는 양극과, 상기 양극과 음극의 단락을 방지하기 위한 제2 분리막과, 제5항에 기재된 방법으로 제조된 울트라커패시터 전극을 포함하는 음극이, 순차적으로 적층되어 코일링된 롤 형태를 이루는 권취소자; 상기 음극에 연결된 제1 리드선;상기 양극에 연결된 제2 리드선; 상기 권취소자를 수용하는 금속캡; 및상기 금속 캡을 밀봉하기 위한 실링 고무를 포함하며, 상기 권취소자는 전해액에 함침되어 있는 것을 특징으로 하는 울트라커패시터
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1 산업통상자원부 연세대학교 산학협력단 에너지기술개발사업 그래핀 플레이크 제어 고에너지밀도 대칭형 슈퍼커패시터 기술 개발