나노-다공성 탄소의 합성을 위한 졸-겔 방법
- 전문가 제언
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○ 이 발명은 매트릭스를 형성하기 위해 중합반응을 거쳐 액체시약의 조합으로부터 에너지 저장 응용에 전극으로 사용하기 적합한 나노-다공성 고체탄소재료를 합성하기 위한 새로운 졸-겔 방법에 관한 것이다. 일명 슈퍼커패시터로 알려진 전기이중층 커패시터(EDLC)에 대한 관심은 기존 전해커패시터보다 훨씬 높은 에너지밀도와 수백만 사이클을 견디는 우수한 전력밀도 능력으로 인해 각광을 받고 있다.
○ 종래의 화학시약으로부터 EDLC 응용과 관련해서는 다공성 탄소를 제조하기 위한 저분자량모노머, 개질방향족 탄화수소 수지의 이용 등이 알려져 있다. 그러나 이들 기술은 비교적 복잡한 제조방법과 한정된 세공의 제조기술로 인하여 상업적으로 성공하지 못했다.
○ 이 발명은 새로운 액체 화학시약을 이용하여 비교적 간단한 직접(in situ)중합에 의해 탄소의 네트워크 조절이 가능한 새로운 방법을 개발하였다. 예를 들면, 액체 탄소재료인 카르보닐 함유 탄소원과 실란유도체인 DCDMS 그리고 액체 산성 중합촉매인 SiCl4 등을 첨가, 혼합하여 직접 중합하여 제조하는 방법이 개발되었다.
○ 새로운 나노-다공성 탄소는 현재 슈퍼커패시터의 전극재료용으로 제조된 비표면적이 큰 활성탄과 유사한 세공크기를 가진다. 또한 새로운 액체 탄소물질과 실란유도체, 산성촉매를 도입함으로써 탄소에 관능기 도입과 용도에 따라 내부 실록산 주형은 세공의 네트워크 제어가 용이하다.
○ 이 특허는 국내 연구개발에 장애는 낮지만 기술개발 추진 시에 실록산이나 전이금속산화물/모노머, 중합촉매 등의 설계를 위한 선행기술을 철저히 조사할 필요가 있다. 현재 국내에서는 삼화콘덴서, KORCHIP, 내스켑, LS 엠트론, 비나텍 등이 슈퍼커패시터를 제조하고 있다. 2011. 6월 정부는 ‘에너지 저장기술 개발 및 산업화 전략’을 발표하였다. 2020년까지 에너지 저장기술 중에서 선진국보다 기술이 미흡한 슈퍼커패시터와 관련된 원천기술 및 화학소재 개발 등에 중점 지원키로 하여 기대가 크다.
- 저자
- FARAD POWER, INC.
- 자료유형
- 니즈특허정보
- 원문언어
- 영어
- 기업산업분류
- 화학·화공
- 연도
- 2015
- 권(호)
- WO20150017287
- 잡지명
- PCT특허
- 과학기술
표준분류 - 화학·화공
- 페이지
- ~31
- 분석자
- 이*복
- 분석물
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