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콜로이드 템플릿을 이용하는 다공성 에너지 저장 섬유 전극에 있어서, 섬유형 지지체; 및 상기 섬유형 지지체 표면에 형성한 콜로이드 템플릿을 이용하여 상기 지지체의 표면을 둘러싸는 전도성 물질로 이루어진 다공성 구조체;를 포함하는 것을 특징으로 하는 다공성 에너지 저장 섬유 전극
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제1항에 있어서,상기 섬유형 지지체는꼬인 구조 또는 평평한 구조를 갖는 것을 특징으로 하는 다공성 에너지 저장 섬유 전극
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제1항에 있어서, 상기 섬유형 지지체는 탄소 나노섬유 및 탄소 섬유 중 적어도 하나인 것을 특징으로 하는 다공성 에너지 저장 섬유 전극
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제1항에 있어서, 상기 콜로이드 템플릿은 폴리스티렌 또는 실리카(silica, SiO2)로 형성되는 것을 특징으로 하는 다공성 에너지 저장 섬유 전극
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제4항에 있어서,상기 콜로이드 템플릿을 형성하는 콜로이드의 크기는 20nm 내지 4㎛ 인 것을 특징으로 하는 다공성 에너지 저장 섬유 전극
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제1항에 있어서, 상기 전도성 물질은 탄소나노소재, 전도성 고분자 또는 이들의 복합체를 포함하는 것을 특징으로 하는 다공성 에너지 저장 섬유 전극
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제6항에 있어서,상기 탄소나노소재는 탄소나노튜브, 그래핀(graphene) 및 풀러렌(fullerene) 중에 적어도 하나를 포함하고,상기 전도성 고분자는 폴리아닐린(polyaniline), 폴리싸이오펜(polythiophene) 및 폴리피롤(polypyrrole) 중에 적어도 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 다공성 에너지 저장 섬유 전극
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제7항에 있어서, 상기 전도성 물질은탄소나노소재, 전도성 고분자 또는 이들의 복합체에 금속산화물 및 수화물, 전이금속 디칼코게나이드 및 다공성 유기금속구조체(metal-organic framework) 중에 적어도 하나로 표면 개질한 물질을 포함하는 것을 특징으로 하는다공성 에너지 저장 섬유 전극
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제8항에 있어서,상기 전이금속산화물 및 수화물은 RuO2, MnO2, NiO, Co3O4, Fe3O4 및 TiO2 중에 적어도 하나를 포함하고,상기 전이금속 디칼코게나이드는 MoS2 및 WS2 중에 적어도 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는다공성 에너지 저장 섬유 전극
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콜로이드 템플릿을 이용하는 다공성 에너지 저장 섬유 전극을 포함하는 에너지 저장 장치에 있어서, 제1항 내지 제9항 중 어느 한 항에 따른 2개의 다공성 에너지 저장 섬유 전극; 및 상기 2개의 다공성 에너지 저장 섬유 전극에 겔 고분자 전해질이 코팅되어 형성되는 분리막 및 전해질; 을 포함하는 것을 특징으로 하는 에너지 저장 장치
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제10항에 있어서, 상기 겔 고분자 전해질은 고분자 물질(matrix)과 전해질를 포함하는 것을 특징으로 하는에너지 저장 장치
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제11항에 있어서,상기 고분자 물질은 폴리바이닐 알코올(polyvinyl alcohol, PVA), PMMA 및 PVDF-HFP 중에 적어도 하나를 포함하고,상기 전해질은 수계 전해질, 비수계 전해질 및 이온성 액체 중에 적어도 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는에너지 저장 장치
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콜로이드 템플릿을 이용하는 다공성 에너지 저장 섬유 전극의 제조 방법에 있어서
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제13항에 있어서, 상기 섬유형 지지체를 형성하는 단계에서탄소 나노섬유와 탄소 섬유를 사용하여 꼬인 구조를 형성하는 것을 특징으로 하는 섬유 전극의 제조 방법
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제13항에 있어서, 상기 콜로이드 템플릿을 형성하는 단계는 폴리스티렌을 증류수와 섞어 폴리스티렌 용액을 제조하는 단계; 상기 폴리스티렌 용액에 초음파 처리를 수행하는 단계; 상기 섬유형 지지체를 상기 폴리스티렌 용액에 담군 후 상기 폴리스티렌 용액의 용매가 모두 증발할 때까지 보관하는 증발 증착(evaporative deposition)을 통해 상기 섬유형 지지체 표면에 폴리스티렌을 수직으로 형성하는 단계; 및 상기 수직으로 형성된 폴리스티렌에 대해 소결(sintering)을 진행하여 상기 섬유형 지지체의 표면에 상기 폴리스티렌으로 이루어진 콜로이드 템플릿을 형성하는 단계; 를 포함하는 것을 특징으로 하는섬유 전극의 제조 방법
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제13항에 있어서, 상기 콜로이드 템플릿 사이에 전도성 물질을 성장시키는 단계에서 상기 콜로이드 템플릿 사이에 전도성 물질인 탄소나노튜브를 드롭 캐스팅으로 채워준 후, 상온에서 건조시켜 상기 콜로이드 템플릿 사이에 전도성 물질을 성장시키는 것을 특징으로 하는 섬유 전극의 제조 방법
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제13항에 있어서, 상기 전도성 물질로 다공성 구조체를 형성하는 단계에서상기 전도성 물질이 성장된 콜로이드 템플릿에서 상기 전도성 물질을 남기고, 상기 콜로이드 템플릿만 선택적으로 제거함으로써 상기 전도성 물질로 이루어진 상기 다공성 구조체를 형성하는 것을 특징으로 하는섬유 전극의 제조 방법
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제17항에 있어서,상기 콜로이드 템플릿이 폴리스티렌인 경우, 상기 전도성 물질이 성장된 콜로이드 템플릿을 테트라하이드로퓨란(tetrahydrofuran, THF), 벤젠(benzene), 클로로포름(chloroform) 및 톨루엔(toluene) 중에 적어도 하나에 담궈서 상기 전도성 물질을 남기고, 상기 콜로이드 템플릿만 선택적으로 제거하고,상기 콜로이드 템플릿이 실리카인 경우, 상기 전도성 물질이 성장된 콜로이드 템플릿을 불산(hydrogen fluoride, HF)에 담궈서 상기 전도성 물질을 남기고, 상기 콜로이드 템플릿만 선택적으로 제거하는 것을 특징으로 하는 섬유 전극의 제조 방법
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콜로이드 템플릿을 이용하는 다공성 에너지 저장 섬유 전극을 포함하는 슈퍼커패시터의 제조 방법에 있어서
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