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하우징;상기 하우징 내에 저장되는 전해액;상기 전해액에 압력을 인가하기 위한 가압부재;상기 전해액 내에 구비되며, 상기 가압부재에 의한 압력을 인가받아 이온이 탈리되는 제1이온합금소자로 구성된 제1전극; 및상기 전해액 내에 구비되며, 상기 제1전극에서 탈리된 이온이 이동되는 제2이온합금소자와, 상기 가압부재에 의한 압력이 상기 제2이온합금소자에 인가되지 않도록 보호하는 변형방지층을 갖는 제2전극;을 포함하여, 상기 제1전극에서 제2전극으로의 이온 이동에 의해 전력이 생산되는 것을 특징으로 하는 전기화학 기반 에너지 하베스터
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제 1항에 있어서, 상기 제2전극은, 상기 변형방지층이 상기 제2이온합금소자의 외면과 특정간격 이격되어 감싸는 형태로 구성되어 요크쉘 구조를 갖는 것을 특징으로 하는 전기화학 기반 에너지 하베스터
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제 2항에 있어서, 상기 제1이온합금소자와 상기 제2이온합금소자는 LixSi로 구성되며, 상기 변형방지층은 TiO2로 구성되는 것을 특징으로 하는 전기화학 기반 에너지 하베스터
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제 3항에 있어서, 상기 제1전극과 상기 제2전극은 슬러리 기반 전극으로 구성되는 것을 특징으로 하는 전기화학 기반 에너지 하베스터
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제 1항에 있어서, 상기 제1전극과 제2전극을 연결하는 쇼트회로를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 전기화학 기반 에너지 하베스터
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제 4항에 있어서, 상기 제2전극은 Si입자 표면에 SiO2를 형성시킨 후, SiO2 외면에 TiO2를 코팅하고, 상기 SiO2 부분을 에칭하여 요크쉘 구조의 Si@TiO2가 제조되는 것을 특징으로 하는 전기화학 기반 에너지 하베스터
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제 6항에 있어서, 상기 제2전극은 상기 Si@TiO2를 슬러리화하고, 리튬치환반응을 통해 제조되는 것을 특징으로 하는 전기화학 기반 에너지 하베스터
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에너지 하베스탕,; 작동방법에 있어서, 제 1항 내지 제 7항 중 어느 한 항에 따른 전기화학 기반 에너지 하베스터를 제작하는 단계; 가압부재를 통해 전해액에 압력을 인가하는 단계; 전해액 내에 구비된 제1이온합금소자로 구성된 제1전극이, 압력을 인가받아 이온이 탈리되는 단계; 상기 전해액 내에 구비된, 제2이온합금소자와 상기 제2이온합금소자의 외면과 특정간격 이격된 변형방지층이 감싸는 형태로 구성되어 요크쉘 구조의 제2전극에서, 상기 가압부재에 의한 압력은 상기 변형방지층에 의해 상기 제2이온합금소자에 인가되지 않도록 보호하면서, 상기 제1전극에서 탈리된 이온이 제2이온합금소자로 이동되는 단계; 및상기 제1전극에서 제2전극으로의 이온 이동에 의해 전력을 생산되는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 전기화학 기반 에너지 하베스터의 작동방법
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제 8항에 있어서, 가압부재에 의한 압력 인가는, 특정시간동안 압력을 유지하는 단계와, 특정기간동안 압력을 해제하는 단계를 반복하는 것을 특징으로 하는 전기화학 기반 에너지 하베스터의 작동방법
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전기화학 기반 에너지 하베스터의 제조방법에 있어서, 제1이온합금소자로 구성된 제1전극을 제조하고, 제2이온합금소자와 상기 제2이온합금소자의 외면에 특정간격 이격되도록 감싸는 변형방지층을 갖는 요크쉘 구조의 제2전극을 제조하는 단계; 하우징 내에 저장된 전해액에 상기 제1전극과 제2전극을 침지시키고, 쇼트회로를 통해 상기 제1전극과 제2전극을 연결하는 단계; 및상기 하우징의 개방단을 폐쇄하고 상기 전해액에 압력을 인가하기 위한 가압부재를 설치하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 전기화학 기반 에너지 하베스터의 제조방법
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제 10항에 있어서, 상기 제1전극을 제조하는 단계는, Si입자는 준비하는 단계; 상기 Si입자를 슬러리화하는 단계; 및상기 슬러리화된 Si에 리튬치환반응 공정을 진행하여, 슬러리 기반 LixSi로 구성된 제1전극을 제조하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 전기화학 기반 에너지 하베스터의 제조방법
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제 11항에 있어서, 상기 제2전극의 제조하는 단계는, Si입자를 준비하는 제1단계; 상기 Si입자 표면에 SiO2를 형성시키는 제2단계; 상기 SiO2 외면에 TiO2를 코팅하는 제3단계; 및상기 SiO2 부분을 에칭하여 요크쉘 구조의 Si@TiO2가 제조되는 제4단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 전기화학 기반 에너지 하베스터의 제조방법
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제 12항에 있어서, 상기 제4단계 후에, 상기 Si@TiO2를 슬러리화하는 제5단계; 및상기 슬러리화된 Si@TiO2에 리튬치환반응 공정을 진행하여, 슬러리 기반 LixSi@TiO2로 구성된 제2전극을 제조하는 제6단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 전기화학 기반 에너지 하베스터의 제조방법
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