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기판과, 상기 기판상에 형성된 활물질층을 포함하여 구성되며, 상기 활물질층은 기판에 형성되고 금속 또는 금속산화물로 이루어진 나노구조의 전도체와, 상기 나노구조의 전도체 표면에 형성되고 금속산화물의 나노입자로 이루어진 활물질을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 나노 복합체 활물질을 구비한 전극
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청구항 1에 있어서,상기 나노구조의 전도체는 Cu, Co, Cr, Ti, Mo, Ni, W, Pt, Ag, Au, Al, Sn, In 및 이들의 조합으로 이루어진 군에서 선택되는 금속, 또는 ITO, FTO 및 AZO 중에 선택되는 금속산화물로 이루어진 것을 특징으로 하는 나노 복합체 활물질을 구비한 전극
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청구항 1 또는 청구항 2에 있어서,상기 나노구조의 전도체는 나노선 구조를 갖는 것을 특징으로 하는 나노 복합체 활물질을 구비한 전극
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청구항 3에 있어서,상기 나노구조의 전도체는 20 ~ 100 nm의 직경과 10 ~ 100 ㎛의 길이를 가지는 나노선 구조인 것을 특징으로 하는 나노 복합체 활물질을 구비한 전극
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청구항 1에 있어서,상기 금속산화물의 나노입자는 Ti, Ni, Fe, Co, Cu, Mn, Sn, V, In, Zn 및 이들의 조합으로 이루어진 군에서 선택되는 금속을 포함하는 산화물로 이루어진 것을 특징으로 하는 나노 복합체 활물질을 구비한 전극
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청구항 1 또는 청구항 5에 있어서,상기 금속산화물의 나노입자는 5 ~ 20 nm의 직경을 가지는 것을 특징으로 하는 나노 복합체 활물질을 구비한 전극
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기판상에 금속 또는 금속산화물로 이루어진 나노구조의 전도체를 형성하는 단계와, 상기 나노구조의 전도체 표면에 금속산화물의 나노입자로 이루어진 활물질을 형성하는 단계를 포함하는 나노 복합체 활물질을 구비한 전극의 제조방법
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8
청구항 7에 있어서,상기 나노구조의 전도체를 형성하는 단계는,전기로의 튜브 내에 상기 나노구조의 전도체를 형성시키기 위한 금속 전구체 분말을 위치시키는 단계와;상기 전기로의 튜브 내에 촉매층이 형성된 기판을 위치시키는 단계와;상기 전기로의 튜브 내부를 진공 상태로 유지한 뒤 온도를 증가시키고 상기 기판의 온도를 설정된 온도 범위로 유지하여, 상기 금속 전구체 분말을 증발시킴으로써 상기 기판상에 나노구조의 전도체를 성장시키는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 나노 복합체 활물질을 구비한 전극의 제조방법
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청구항 8에 있어서,상기 나노구조의 전도체를 성장시키는 단계에서 상기 기판의 온도를 500 ~ 600 ℃의 범위로 유지하는 것을 특징으로 하는 나노 복합체 활물질을 구비한 전극의 제조방법
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10
청구항 8에 있어서,상기 나노구조의 전도체를 성장시키는 단계에서 전기로의 튜브 내부를 가스의 주입 없이 진공 상태로 유지하는 것을 특징으로 하는 나노 복합체 활물질을 구비한 전극의 제조방법
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11
청구항 8에 있어서,상기 금속 분말 전구체로는 Cu, Co, Cr, Ti, Mo, Ni, W, Pt, Ag, Au, Al, Sn, In 및 이들의 조합으로 이루어진 군에서 선택되는 금속 분말을 사용하는 것을 특징으로 하는 나노 복합체 활물질을 구비한 전극의 제조방법
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청구항 8 또는 청구항 11에 있어서,상기 금속 분말 전구체로 2종 이상의 금속 분말을 사용하는 경우 서로 다른 분말을 혼합하지 않고 분리하여 전기로의 튜브 내에 위치시키는 것을 특징으로 하는 나노 복합체 활물질을 구비한 전극의 제조방법
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13
청구항 8에 있어서,상기 기판은 Au, Sn, In, Pt 및 Bi 중에 선택된 원소로 이루어진 촉매층이 형성된 금속 기판인 것을 특징으로 하는 나노 복합체 활물질을 구비한 전극의 제조방법
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청구항 13에 있어서,상기 기판은 스테인리스 스틸(SUS) 기판에 상기 촉매층으로서 Au를 증착시킨 것을 특징으로 하는 나노 복합체 활물질을 구비한 전극의 제조방법
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15
청구항 7 내지 청구항 11 중 어느 한 항에 있어서,상기 나노구조의 전도체는 나노선 구조를 갖는 것을 특징으로 하는 나노 복합체 활물질을 구비한 전극의 제조방법
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16
청구항 7에 있어서,상기 금속산화물의 나노입자로 이루어진 활물질을 형성하는 단계는,전기로의 튜브 내에 상기 나노구조의 전도체가 형성된 기판을 위치시키는 단계와;상기 전기로의 튜브 내에 상기 금속산화물의 나노입자를 형성시키기 위한 금속산화물 타겟을 위치시키는 단계와;상기 전기로의 튜브 내에 산소를 공급하는 동시에 상기 금속산화물 타겟을 펄스 레이저로 타격하여, 상기 금속산화물 타겟에서 발생한 나노입자가 상기 나노구조의 전도체 표면에 흡착되도록 하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 나노 복합체 활물질을 구비한 전극의 제조방법
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17
청구항 16에 있어서,상기 금속산화물 타겟은 Ti, Ni, Fe, Co, Cu, Mn, Sn, V, In, Zn 및 이들의 조합으로 이루어진 군에서 선택되는 금속을 포함하는 화합물로 이루어진 것을 특징으로 하는 나노 복합체 활물질을 구비한 전극의 제조방법
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18
청구항 16에 있어서,상기 금속산화물 타겟은 기판의 위치와 높이차를 두고 위치시켜 타격하는 것을 특징으로 하는 나노 복합체 활물질을 구비한 전극의 제조방법
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19
청구항 1 내지 청구항 18 중 어느 한 항에 기재된 전극을 포함하는 전기화학 디바이스
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청구항 19에 있어서,상기 전극을 포함하는 에너지 저장장치, 광촉매 소자, 열전소자, 또는 이들의 복합 소자인 것을 특징으로 하는 전기화학 디바이스
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청구항 20에 있어서,상기 에너지 저장장치는 상기 전극을 음극으로 포함하는 리튬 이차전지인 것을 특징으로 하는 전기화학 디바이스
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청구항 21에 있어서, 상기 리튬 이차전지는 60C에서 충, 방전용량이 200 mAh/g 이상인 것을 특징으로 하는 전기화학 디바이스
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청구항 20에 있어서,상기 에너지 저장장치는 슈퍼캐패시터인 것을 특징으로 하는 전기화학 디바이스
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