| 1 |
1
음극 집전체 및 음극을 포함하는 음극부; 양극 집전체 및 양극을 포함하는 양극부;상기 양극부 및 음극부 사이에 개재되는 분리막; 및 전해질을 포함하는 알루미늄 이차전지로서,상기 음극은 알루미늄을 포함하여 구성되고,상기 양극은 층상구조를 이루는 활물질 및 바인더로 구성되고, 일정한 두께를 갖도록 롤프레스(roll-press)를 이용하여 압착되며,상기 층상구조를 이루는 활물질은 그래핀과 탄소나노튜브의 복합체로서, 2차원 구조의 그래핀 나노 시트가 적층된 층상구조 사이에 1차원 구조의 탄소나노튜브가 삽입되어 있는 상태의 3차원 구조적으로 연결된 구조이고, 탄소나노튜브와 그래핀 나노시트가 서로 전체적으로 단단히 잘 감싸주고 있으며,상기 탄소나노튜브는 전해질 이온이 그래핀 전극에 인터컬레이션/디인터컬레이션 하는 반응을 위한 상기 3차원 구조 형성에 기여하며, 인터컬레이션/디인터컬레이션 반응에서 그래핀 전극의 부피 팽창으로 인한 전극 붕괴를 방지해 주는 것을 특징으로 하는 알루미늄 이차전지
|
| 2 |
2
제1항에 있어서,상기 전해질은 할로겐화 알루미늄과 이온성액체의 혼합물이고,상기 할로겐화 알루미늄과 이온성 액체의 몰비는 1
|
| 3 |
3
제2항에 있어서,상기 할로겐화 알루미늄은 AlCl3, AlBr3 및 AlI3로 이루어진 군에서 선택되는 하나 이상을 포함하고,상기 이온성 액체는 1-에틸-3-메틸이미다졸륨 클로라이드, 1-에틸-3-메틸이미다졸륨 브로마이드, 1-에틸-3-메틸이미다졸륨 아이오다이드, 1-부틸-3-메틸이미다졸륨 클로라이드, 1-부틸-3-메틸이미다졸륨 브로마이드 및 1-부틸-3-메틸이미다졸륨 아이오다이드로 이루어진 군에서 선택되는 하나 이상을 포함하는 것을 특징으로 하는 알루미늄 이차전지
|
| 4 |
4
음극 집전체 및 음극을 포함하는 음극부; 양극 집전체 및 양극을 포함하는 양극부;상기 양극부 및 음극부 사이에 개재되는 분리막; 및 전해질을 포함하는 알루미늄 이차전지로서,상기 음극은 알루미늄을 포함하여 구성되고,상기 양극은 층상구조를 이루는 활물질 및 바인더로 구성되고, 일정한 두께를 갖도록 롤프레스(roll-press)를 이용하여 압착되며,상기 층상구조를 이루는 활물질은 전이금속 다이칼코게나이드와 1차원 탄소구조의 물질과의 복합체로서, 2차원 구조의 전이금속 다이칼코게나이드 나노시트가 적층된 층상구조 사이에 1차원 구조의 탄소나노튜브가 삽입되어 있는 상태의 3차원 구조적으로 연결된 구조이고, 탄소나노튜브와 전이금속 다이칼코게나이드 나노시트가 서로 전체적으로 단단히 잘 감싸주고 있으며,상기 탄소나노튜브는 전해질 이온이 전이금속 다이칼코게나이드 전극에 인터컬레이션/디인터컬레이션 하는 반응을 위한 상기 3차원 구조 형성에 기여하며, 인터컬레이션/디인터컬레이션 반응에서 전이금속 다이칼코게나이드 전극의 부피 팽창으로 인한 전극 붕괴를 방지해 주는 것을 특징으로 하는 알루미늄 이차전지
|
| 5 |
5
제4항에 있어서,상기 전이금속 디칼코제나이드는 MX2 (여기에서 M은 Mo, W 또는 Ti 를 의미하며, X는 S, Se 또는 Te를 의미함)로 구성되는 것을 특징으로 하는알루미늄 이차전지
|
| 6 |
6
음극 집전체, 음극, 분리막, 양극 및 양극 집전체를 순차로 적층한 후, 전해질을 주입하는 단계를 포함하여 구성되는 알루미늄 이차전지의 제조방법으로서,상기 음극은 알루미늄을 포함하여 구성되고,상기 양극은 흑연 소재 또는 전이금속 다이칼코게나이드와, 1차원 탄소구조의 물질 또는 탄소나노입자, 및 바인더를 혼합하여 제조한 슬러리를 양극 집전체 상에 코팅하는 방법으로 형성하며,상기 양극은 그래핀 또는 전이금속 다이칼코게나이드 나노시트와, 탄소나노튜브 파우더 및 바인더를 혼합하여 2차원 구조의 그래핀 또는 전이금속 다이칼코게나이드 나노시트가 적층된 층상구조 사이에 1차원 구조의 탄소나노튜브가 삽입되어 있는 상태의 3차원 구조적으로 연결된 구조이고, 탄소나노튜브와 그래핀 또는 전이금속 다이칼코게나이드 나노시트가 서로 전체적으로 단단히 잘 감싸주고 있으며,상기 탄소나노튜브는 전해질 이온이 그래핀 전극 또는 전이금속 다이칼코게나이드 전극에 인터컬레이션/디인터컬레이션 하는 반응을 위한 상기 3차원 구조 형성에 기여하며, 인터컬레이션/디인터컬레이션 반응에서 그래핀 전극 또는 전이금속 다이칼코게나이드 전극의 부피 팽창으로 인한 전극 붕괴를 방지해 주는 것을 특징으로 하는 알루미늄 이차전지의 제조방법
|
| 7 |
7
제6항에 있어서,상기 바인더는 폴리테트라 플루오로에틸렌, 스티렌 부타디엔 고무 및 카르복시메틸 셀룰로스 나트륨염으로 이루어진 군에서 선택되는 하나 이상을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 알루미늄 이차전지의 제조방법
|
| 8 |
8
제6항에 있어서,상기 알루미늄 음극은 할로겐화 알루미늄과 이온성 액체가 혼합되어 있는 전해액에 1초 ~ 48시간 담그는 전처리 과정 거친 후 음극 집전체 상에 적층하는 것을 특징으로 하는 알루미늄 이차전지의 제조방법
|
| 9 |
9
음극 집전체 및 음극을 포함하는 음극부; 양극 집전체 및 양극을 포함하는 양극부;상기 양극부 및 음극부 사이에 개재되는 분리막; 및 전해질을 포함하는 에너지 저장 장치로서,상기 음극은 알루미늄을 포함하여 구성되고,상기 양극은 층상구조를 갖는 활물질 및 바인더로 구성되고, 2차원 구조의 층상구조를 갖는 활물질 사이에 1차원 구조의 탄소나노튜브가 삽입되어 있는 상태의 3차원 구조적으로 연결된 구조로 형성되며,상기 층상구조를 갖는 활물질은 그래핀 나노시트 또는 전이금속 다이칼코게나이드 나노시트로 구성되어, 탄소나노튜브와 그래핀 또는 전이금속 다이칼코게나이드 나노시트가 서로 전체적으로 단단히 잘 감싸주고 있으며,상기 탄소나노튜브는 전해질 이온이 그래핀 전극 또는 전이금속 다이칼코게나이드 전극에 인터컬레이션/디인터컬레이션 하는 반응을 위한 상기 3차원 구조 형성에 기여하며, 인터컬레이션/디인터컬레이션 반응에서 그래핀 전극 또는 전이금속 다이칼코게나이드 전극의 부피 팽창으로 인한 전극 붕괴를 방지해 주는 것을 특징으로 하는 에너지 저장 장치
|
