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리그노셀룰로오스 바이오매스를 준비하는 단계;상기 리그노셀룰로오스 바이오매스와 물(H2O)을 혼합한 후, 상기 물(H2O)의 끓는점보다 높은 온도와 대기압보다 높은 압력에서 가열하여 열수처리를 수행하는 단계;상기 열수처리 후 고형 바이오매스 성분과 액상 가수분해 산물이 함유된 열수처리 결과물에서 고형 바이오매스 성분을 선택적으로 분리해내는 단계;선택적으로 분리해낸 고형 바이오매스 성분을 비활성 가스 분위기에서 탄화 처리하는 단계; 및탄화처리된 결과물을 알칼리 용액에 침지하고 비활성 가스 분위기에서 활성화 처리하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 다공성 활성탄의 제조방법
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제1항에 있어서, 상기 리그노셀룰로오스 바이오매스와 상기 물(H2O)은 1:X (여기서, X는 5∼20)의 중량비로 혼합하는 것을 특징으로 하는 다공성 활성탄의 제조방법
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제1항에 있어서, 상기 열수처리는 120∼220℃의 온도에서 수행하는 것을 특징으로 하는 다공성 활성탄의 제조방법
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제1항에 있어서, 상기 열수처리는 10∼40bar의 압력에서 수행하는 것을 특징으로 하는 다공성 활성탄의 제조방법
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제1항에 있어서, 상기 탄화 처리는 300∼800 ℃의 온도에서 수행하는 것을 특징으로 하는 것을 특징으로 하는 다공성 활성탄의 제조방법
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제1항에 있어서, 상기 활성화 처리는 600∼1000 ℃의 온도에서 수행하는 것을 특징으로 하는 것을 특징으로 하는 다공성 활성탄의 제조방법
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제1항에 있어서, 상기 알칼리 용액은 수산화칼륨(KOH), 탄산칼륨(K2CO3), 탄산나트륨(Na2CO3) 및 암모니아수(NH4OH)로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 이상의 물질을 포함하고, 상기 탄화처리된 결과물과 상기 알칼리 용액이 1:X (여기서, X는 1∼8)의 부피비를 이루도록 상기 탄화처리된 결과물을 상기 알칼리 용액에 침지하는 것을 특징으로 하는 다공성 활성탄의 제조방법
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제1항에 있어서, 상기 알칼리 용액에 도핑하려는 이종원소를 함유하는 도핑 소스 물질을 혼합하는 단계를 더 포함하고, 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 다공성 활성탄의 제조방법
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제1항에 있어서, 상기 알칼리 용액에 도핑하려는 이종원소를 함유하는 도핑 소스 물질을 혼합하는 단계를 더 포함하고, 상기 이종원소는 불소이고, 상기 도핑 소스 물질은 불화암모늄(NH4F) 및 이불화암모늄(NH4HF2)으로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 이상의 물질을 포함하는 것을 특징으로 하는 다공성 활성탄의 제조방법
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제1항에 있어서, 상기 알칼리 용액에 도핑하려는 이종원소를 함유하는 도핑 소스 물질을 혼합하는 단계를 더 포함하고, 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 다공성 활성탄의 제조방법
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제1항에 있어서, 상기 알칼리 용액에 도핑하려는 이종원소를 함유하는 도핑 소스 물질을 혼합하는 단계를 더 포함하고, 상기 도핑 소스 물질은 알킬암모늄 플루오라이드를 포함하고, 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 다공성 활성탄의 제조방법
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제1항에 기재된 방법으로 제조된 다공성 활성탄, 상기 다공성 활성탄 100중량부에 대하여 도전재 0
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제12항에 기재된 방법으로 제조된 슈퍼커패시터 전극으로 이루어진 양극; 제12항에 기재된 방법으로 제조된 슈퍼커패시터 전극으로 이루어진 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 슈퍼커패시터
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단락을 방지하기 위한 제1 분리막과, 제12항에 기재된 방법으로 제조된 슈퍼커패시터 전극으로 이루어진 양극과, 상기 양극과 음극의 단락을 방지하기 위한 제2 분리막과, 제12항에 기재된 방법으로 제조된 슈퍼커패시터 전극으로 이루어진 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 리튬염이 용해되어 있는 전해액에 함침되어 있는 것을 특징으로 하는 슈퍼커패시터
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