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제2 고분자 물질로 이루어진 나노섬유들이 서로 연결된 네트워크 구조를 갖는 고분자 네트워크 구조물;상기 고분자 네트워크 구조물 내부에 수용되고 이온 전도성을 갖는 제1 고분자 물질; 상기 제1 고분자 물질 내부에 분산되고, 오존 처리를 통해 산소 작용기가 도입된 흑린; 및상기 제1 고분자 물질 내부에 함유된 리튬염 화합물을 포함하는 것을 특징으로 하는, 흑린-고분자 복합 고체 전해질
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제1항에 있어서,상기 제2 고분자 물질은 폴리비닐리덴플루오로-헥사플루오로프로필렌(PVDF-HFP), 폴리에틸렌옥사이드(polyethylene oxide: PEO), 폴리아크릴로니트릴(polyacrylonitrile: PAN), 폴리메틸 메타아크릴레이트(polymethyl methacrylate: PMMA) 및 폴리비닐알콜(polyvinylalcohol: PVA)으로 이루어진 그룹에서 선택된 하나 이상을 포함하는 것을 특징으로 하는, 흑린-고분자 복합 고체 전해질
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제1항에 있어서,상기 제1 고분자 물질은 폴리에틸렌옥사이드(poly ethylene oxide, PEO), 폴리에틸렌 카보네이트(poly ethylene carbonate, PEC), 폴리프로필렌 카보네이트(poly propylene carbonate, PPC) 및 폴리트리메틸렌 카보네이트(poly trimethylene carbonate, PTMC)로 이루어진 그룹에서 선택된 하나 이상을 포함하는 것을 특징으로 하는, 흑린-고분자 복합 고체 전해질
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제1항에 있어서,상기 흑린은 상기 제1 고분자 물질 100 중량부에 대해 4 내지 6 중량부 포함된 것을 특징으로 하는, 흑린-고분자 복합 고체 전해질
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제4항에 있어서,상기 흑린은 100 내지 300 nm의 크기를 갖는 입자 형태인 것을 특징으로 하는, 흑린-고분자 복합 고체 전해질
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제4항에 있어서,상기 리튬염은 상기 제1 고분자 물질 100 중량부에 대해 5 내지 10 중량부 포함된 것을 특징으로 하는, 흑린-고분자 복합 고체 전해질
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제1 용매에 오존 처리된 흑린, 이온 전도성을 갖는 제1 고분자 물질 및 리튬염을 분산시켜 혼합 용액을 제조하는 제1 단계; 및 상기 혼합 용액에 제2 고분자 물질의 나노 섬유로 형성된 고분자 네트워크 구조물을 함침시킨 후 건조시키는 제2 단계를 포함하는, 흑린-고분자 복합 고체 전해질의 제조방법
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제7항에 있어서, 상기 흑린은 10 내지 25초 동안 오존 처리된 후 상기 제1 용매에 첨가되는 것을 특징으로 하는, 흑린-고분자 복합 고체 전해질의 제조방법
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제7항에 있어서, 상기 혼합 용액에서 상기 제1 고분자 물질의 농도는 2 내지 10 wt%인 것을 특징으로 하는, 흑린-고분자 복합 고체 전해질의 제조방법
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제7항에 있어서, 상기 혼합 용액에서 상기 오존 처리된 흑린은 상기 제1 고분자 물질 100 중량부에 대해 1 내지 6 중량부 첨가되는 것을 특징으로 하는, 흑린-고분자 복합 고체 전해질의 제조방법
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제7항에 있어서,상기 제1 고분자 물질은 폴리에틸렌옥사이드(poly ethylene oxide, PEO), 폴리에틸렌 카보네이트(poly ethylene carbonate, PEC), 폴리프로필렌 카보네이트(poly propylene carbonate, PPC) 및 폴리트리메틸렌 카보네이트(poly trimethylene carbonate, PTMC)로 이루어진 그룹에서 선택된 하나 이상을 포함하고,상기 제2 고분자 물질은 폴리비닐리덴플루오로-헥사플루오로프로필렌(PVDF-HFP), 폴리에틸렌옥사이드(polyethylene oxide: PEO), 폴리아크릴로니트릴(polyacrylonitrile: PAN), 폴리메틸 메타아크릴레이트(polymethyl methacrylate: PMMA) 및 폴리비닐알콜(polyvinylalcohol: PVA)으로 이루어진 그룹에서 선택된 하나 이상을 포함하는 것을 특징으로 하는, 흑린-고분자 복합 고체 전해질의 제조방법
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제11항에 있어서, 상기 고분자 네트워크 구조물은 상기 제2 고분자 물질을 제2 용매에 용해시킨 방사용액을 전기방사하여 제조되는 것을 특징으로 하는, 흑린-고분자 복합 고체 전해질의 제조방법
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제12항에 있어서,상기 고분자 네트워크 구조물은 5 내지 100㎛의 두께를 갖는 섬유 매트 구조를 갖는 것을 특징으로 하는, 흑린-고분자 복합 고체 전해질의 제조방법
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제7항에 있어서,상기 제2 단계에서, 상기 고분자 네트워크 구조물은 상기 혼합 용액에 1 내지 2시간 동안 함침된 후 60 내지 100℃의 온도에서 2 내지 4시간 동안 건조되는 것을 특징으로 하는, 흑린-고분자 복합 고체 전해질의 제조방법
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제1 전극; 상기 제1 전극과 이격된 상태에서 서로 마주보게 배치된 제2 전극; 및 상기 제1 전극과 상기 제2 전극 사이에 배치된 흑린-고분자 복합 고체 전해질을 포함하고,상기 흑린-고분자 복합 고체 전해질은,제2 고분자 물질로 이루어진 나노섬유들이 서로 연결된 네트워크 구조를 갖는 고분자 네트워크 구조물;상기 고분자 네트워크 구조물 내부에 수용되고 이온 전도성을 갖는 제1 고분자 물질; 상기 제1 고분자 물질 내부에 분산되고, 오존 처리를 통해 산소 작용기가 도입된 흑린; 및상기 제1 고분자 물질 내부에 함유된 리튬염 화합물을 포함하는 것을 특징으로 하는, 리튬 이차전지
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제11항에 있어서,상기 고분자 네트워크 구조물은 5 내지 100㎛의 두께를 갖는 섬유 매트 구조를 갖고,상기 흑린은 상기 제1 고분자 물질 100 중량부에 대해 4 내지 6 중량부 포함된 것을 특징으로 하는, 리튬 이차전지
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