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(a) 슈퍼커패시터용 전극활물질을 준비하는 단계; (b) 질소 및 불소 소스를 준비하는 단계; 및 (c) 상기 슈퍼커패시터용 전극활물질에 질소 및 불소 소스를 반응시켜 상기 슈퍼커패시터용 전극활물질에 질소 및 불소를 공동 도핑하는 단계; 를 포함하는 것을 특징으로 하는 질소 및 불소가 공동 도핑된 슈퍼커패시터용 전극활물질 제조 방법
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제1항에 있어서,상기 슈퍼커패시터용 전극활물질은 그라핀(Graphene), 탄소나노튜브(Carbon nanotubes) 및 활성탄(Activated carbons) 중 선택된 1종 이상을 포함하는 것을 특징으로 하는 질소 및 불소가 공동 도핑된 슈퍼커패시터용 전극활물질 제조 방법
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제1항에 있어서,상기 질소 및 불소 소스는 암모늄플루오라이드(ammonium fluoride, NH4F), 나이트로젠 트리플루오라이드(nitrogen trifluoride, NF3), 테트라플루오로하이드라진(tetrafluorohydrazine, N2F4), 디플오로라민(difluoramine, NF2H), 암모늄플루오로보레이트(aAmmonium fluoroborate, NH4BF4) 및 니트로실플루오라이드(nitrosyl fluoride, FNO) 중 선택된 1종 이상을 포함하는 것을 특징으로 하는 질소 및 불소가 공동 도핑된 슈퍼커패시터용 전극활물질 제조 방법
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제1항에 있어서,상기 (c) 단계는, (c-1) 질소 및 불소 소스 50 ~ 250g을 용매 5 ~ 8L에 용해시키는 단계; (c-2) 상기 질소 및 불소 소스가 용해된 혼합 용액을 80 ~ 100℃로 가열하는 단계; (c-3) 가열된 상기 혼합 용액에 슈퍼커패시터용 전극활물질 100 ~ 500g을 투입하고, 6 ~ 10시간 동안 300 ~ 800rpm으로 교반시킨 후, 중탕하는 단계; 및 (c-4) 상기 (c-3) 단계의 결과물을 60 ~ 90℃에서 건조시킨 후, 건조가 완료된 시료를 반응기에 100 ~ 500g 투입하고, 비활성 가스를 사용하여 700 ~ 1,500℃에서 열처리하는 단계; 를 포함하는 것을 특징으로 하는 질소 및 불소가 공동 도핑된 슈퍼커패시터용 전극활물질 제조 방법
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제4항에 있어서,상기 (c-3) 단계에서, 상기 중탕은 100 ~ 120℃에서 10 ~ 12 시간 동안 실시하는 것을 특징으로 하는 질소 및 불소가 공동 도핑된 슈퍼커패시터용 전극활물질 제조 방법
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제4항에 있어서,상기 (c-4) 단계 이후, (c-5) 상기 열처리가 끝난 후, 상기 비활성 가스 분위기를 유지하면서, 상온까지 냉각하는 단계; 를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 질소 및 불소가 공동 도핑된 슈퍼커패시터용 전극활물질 제조 방법
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제1항에 있어서,상기 (c) 단계 이후, 상기 질소 및 불소가 공동 도핑된 슈퍼커패시터용 전극활물질은 전체 100 원자%에 대하여, 상기 질소 및 불소가 합산으로 0
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음극활물질, 도전재 및 바인더를 포함하는 음극; 상기 음극과 이격 배치되며, 양극활물질, 도전재 및 바인더를 포함하는 양극; 상기 음극 및 양극 사이에 배치되어, 상기 음극과 양극의 단락을 방지하기 위한 분리막; 및 상기 음극 및 양극에 함침된 전해액;을 포함하며, 상기 음극활물질 및 양극활물질 중 적어도 하나는, 제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 의해 제조된 질소 및 불소가 공동 도핑된 슈퍼커패시터용 전극활물질이 이용된 것을 특징으로 하는 질소 및 불소가 공동 도핑된 슈퍼커패시터용 전극활물질을 이용한 고출력 슈퍼커패시터
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제8항에 있어서,상기 질소 및 불소가 공동 도핑된 슈퍼커패시터용 전극활물질은 전체 100 원자%에 대하여, 상기 질소 및 불소가 합산으로 0
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제8항에 있어서,상기 고출력 슈퍼커패시터는 50 mA/cm2의 전류밀도 조건에서 90% 이상의 용량유지율을 나타내는 것을 특징으로 하는 질소 및 불소가 공동 도핑된 슈퍼커패시터용 전극활물질을 이용한 고출력 슈퍼커패시터
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(a) 전극활물질, 도전재 및 바인더를 분산매에 혼합하여 슈퍼커패시터 전극용 조성물을 제조하는 단계; (b) 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; (c) 상기 전극 형태로 형성된 결과물을 건조하여 슈퍼커패시터 전극을 형성하는 단계; 및 (d) 상기 슈퍼커패시터 전극을 양극과 음극으로 사용하며, 상기 양극과 음극 사이에 상기 양극과 음극의 단락을 방지하기 위한 분리막을 배치하고, 전해액에 함침시키는 단계;를 포함하며, 상기 (a) 단계에서, 상기 전극활물질은, 제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 의해 제조된 질소 및 불소가 공동 도핑된 슈퍼커패시터용 전극활물질을 이용하는 것을 특징으로 하는 질소 및 불소가 공동 도핑된 슈퍼커패시터용 전극활물질을 이용한 고출력 슈퍼커패시터 제조 방법
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제11항에 있어서,상기 (a) 단계에서,상기 전극활물질 100 중량부에 대하여, 도전재 1 ~ 20 중량부, 바인더 1 ~ 20 중량부 및 분산매 100 ~ 300 중량부로 혼합하는 것을 특징으로 하는 질소 및 불소가 공동 도핑된 슈퍼커패시터용 전극활물질을 이용한 고출력 슈퍼커패시터 제조 방법
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제11항에 있어서,상기 (a) 단계에서, 상기 질소 및 불소가 공동 도핑된 슈퍼커패시터용 전극활물질은 전체 100 원자%에 대하여, 상기 질소 및 불소가 합산으로 0
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