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리그노셀룰로오스 바이오매스를 준비하는 단계;상기 리그노셀룰로오스 바이오매스를 수산화나트륨(NaOH), 옥살산(C2H2O4) 및 황산(H2SO4)으로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 이상의 물질을 포함하는 제1 용액에 침지시켜 상기 리그노셀룰로오스 바이오매스에 함유된 리그닌 성분이 용해되게 하는 단계;리그닌이 녹아있는 상기 제1 용액에 도핑하려는 이종원소를 함유하는 도핑 소스 물질을 혼합하는 단계;리그닌이 녹아있는 상기 제1 용액과 상기 도핑 소스 물질의 혼합 용액을 퍼니스의 한 쪽에 연결된 초음파 분무기에 담는 단계;상기 초음파 분무기에 담긴 상기 혼합 용액을 초음파 진동시켜 액적이 상기 퍼니스 내로 흘러들어 가게 하면서 탄화 처리와 활성화 처리가 동시에 이루어지는 단계; 및탄화 처리와 활성화 처리가 이루어진 결과물을 상기 퍼니스의 다른 쪽에 연결된 백 필터에서 수집하여 이종원소가 도핑된 구형의 다공성 활성탄을 수득하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 이종원소가 도핑된 구형의 다공성 활성탄 제조방법
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제1항에 있어서, 상기 이종원소는 질소이고, 상기 도핑 소스 물질은 폴리아크릴로니트릴(polyacrylonitrile), 폴리아닐린(polyaniline), 폴리피롤(polypyrrole), 폴리로다닌(polyrhodanine), 멜라닌(melamine), 우레아(urea), 퓨린(purine), 아데닌(adenine), 구아닌(guanine), 히포크산틴(hypoxanthine), 산틴(xanthine), 테오브로민(theobromine) 및 카페인(caffeine)으로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 이상의 물질을 포함하는 것을 특징으로 하는 이종원소가 도핑된 구형의 다공성 활성탄 제조방법
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제1항에 있어서, 상기 이종원소는 불소이고, 상기 도핑 소스 물질은 불화암모늄(NH4F) 및 이불화암모늄(NH4HF2)으로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 이상의 물질을 포함하는 것을 특징으로 하는 이종원소가 도핑된 구형의 다공성 활성탄 제조방법
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제1항에 있어서, 상기 이종원소는 질소와 불소이고,상기 도핑 소스 물질은, 폴리아크릴로니트릴(polyacrylonitrile), 폴리아닐린(polyaniline), 폴리피롤(polypyrrole), 폴리로다닌(polyrhodanine), 멜라닌(melamine), 우레아(urea), 퓨린(purine), 아데닌(adenine), 구아닌(guanine), 히포크산틴(hypoxanthine), 산틴(xanthine), 테오브로민(theobromine) 및 카페인(caffeine)으로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 이상의 물질과, 불화암모늄(NH4F) 및 이불화암모늄(NH4HF2)으로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 이상의 물질을 함께 포함하는 것을 특징으로 하는 이종원소가 도핑된 구형의 다공성 활성탄 제조방법
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제1항에 있어서, 상기 도핑 소스 물질은 알킬암모늄 플루오라이드를 포함하는 것을 특징으로 하는 이종원소가 도핑된 구형의 다공성 활성탄 제조방법
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제5항에 있어서, 상기 알킬암모늄 플루오라이드는 MgF2, H2SiF6, NaF, NaHF2, NH4F, NH4HF2, NH4BF4, KF, KHF2, ALF3 및 H2TiF6로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 이상의 물질을 포함하는 것을 특징으로 하는 이종원소가 도핑된 구형의 다공성 활성탄 제조방법
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제5항에 있어서, 상기 리그노셀룰로오스 바이오매스와 상기 알킬암모늄 플루오라이드는 1:0
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제1항에 있어서, 상기 탄화 처리와 활성화 처리는 500∼1100 ℃의 온도에서 비활성 가스 분위기에서 수행하는 것을 특징으로 하는 이종원소가 도핑된 구형의 다공성 활성탄 제조방법
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제1항에 있어서, 상기 혼합 용액을 초음파 진동시켜 발생한 상기 액적이 상기 퍼니스 내로 흘러들어 가게 하기 위하여 비활성 가스를 공급하면서 500∼1100 ℃의 온도에서 열처리하여 상기 탄화 처리와 상기 활성화 처리가 동시에 이루어지는 것을 특징으로 하는 이종원소가 도핑된 구형의 다공성 활성탄 제조방법
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제9항에 있어서, 상기 비활성 가스는 5∼20 ℓ/min의 유속으로 공급하는 것을 특징으로 하는 이종원소가 도핑된 구형의 다공성 활성탄 제조방법
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제1항에 있어서, 상기 구형의 다공성 활성탄은 비표면적이 1000 ∼ 3000 ㎡/g 이고, 층간 거리가 3
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리그노셀룰로오스 바이오매스를 준비하는 단계;상기 리그노셀룰로오스 바이오매스를 수산화나트륨(NaOH), 옥살산(C2H2O4) 및 황산(H2SO4)으로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 이상의 물질을 포함하는 제1 용액에 침지시켜 상기 리그노셀룰로오스 바이오매스에 함유된 리그닌 성분이 용해되게 하는 단계;리그닌이 녹아있는 상기 제1 용액에 도핑하려는 이종원소를 함유하는 도핑 소스 물질을 혼합하는 단계;리그닌이 녹아있는 상기 제1 용액과 상기 도핑 소스 물질의 혼합 용액을 퍼니스의 한 쪽에 연결된 초음파 분무기에 담는 단계;상기 초음파 분무기에 담긴 상기 혼합 용액을 초음파 진동시켜 액적이 상기 퍼니스 내로 흘러들어 가게 하면서 탄화 처리와 활성화 처리가 동시에 이루어지는 단계; 탄화 처리와 활성화 처리가 이루어진 결과물을 상기 퍼니스의 다른 쪽에 연결된 백 필터에서 수집하여 이종원소가 도핑된 구형의 다공성 활성탄을 수득하는 단계;상기 이종원소가 도핑된 구형의 다공성 활성탄, 도전재, 바인더 및 분산매를 혼합하여 슈퍼커패시터 전극용 조성물을 제조하는 단계; 상기 슈퍼커패시터 전극용 조성물을 압착하여 전극 형태로 형성하거나, 상기 슈퍼커패시터 전극용 조성물을 금속 호일에 코팅하여 전극 형태로 형성하거나, 상기 슈퍼커패시터 전극용 조성물을 롤러로 밀어 시트 상태로 만들고 금속 호일 또는 집전체에 붙여서 전극 형태로 형성하는 단계; 전극 형태로 형성된 결과물을 건조하여 슈퍼커패시터 전극을 형성하는 단계; 및상기 슈퍼커패시터 전극을 양극과 음극으로 사용하며, 상기 양극과 상기 음극 사이에 상기 양극과 상기 음극의 단락을 방지하기 위한 분리막을 배치하고, 상기 양극, 상기 분리막 및 상기 음극을 비수계 전해액에 함침시키는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 슈퍼커패시터의 제조방법
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제12항에 있어서, 상기 구형의 다공성 활성탄은 비표면적이 1000 ∼ 3000 ㎡/g 이고, 층간 거리가 3
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