알루미늄 공기 이차 전지, 및 그 제조 방법
Al-air secondary, and method of fabricating of the same
특허 요약
알루미늄 공기 이차 전지가 제공된다. 복수회 충전 및 방전 가능한 알루미늄 공기 이차 전지에 있어서, 상기 알루미늄 공기 이차 전지는, 전이금속, 칼코겐 원소, 및 인을 포함하는 화합물로 형성된 전극 구조체를 포함하는 양극, 상기 양극 상에 배치되고, 알루미늄을 포함하는 음극, 및 상기 양극 및 상기 음극 사이에 배치되고, 박테리아 셀룰로오스 및 상기 박테리아 셀룰로오스에 결합된 키토산을 갖는 베이스 복합 섬유를 포함하는 고체 전해질을 포함할 수 있다.
청구항
번호청구항
1

복수회 충전 및 방전 가능한 알루미늄 공기 이차 전지에 있어서, 상기 알루미늄 공기 이차 전지는, 전이금속으로 구리, 칼코겐 원소로 황, 및 인을 포함하는 화합물로 형성된 전극 구조체를 포함하는 양극;상기 양극 상에 배치되고, 알루미늄을 포함하는 음극; 및상기 양극 및 상기 음극 사이에 배치되고, 박테리아 셀룰로오스 및 상기 박테리아 셀룰로오스에 결합된 키토산을 갖는 베이스 복합 섬유를 포함하는 고체 전해질을 포함하는 알루미늄 공기 이차 전지.

2

제1 항에 있어서, 상기 전극 구조체는, 피브릴화된 복수의 섬유가 네트워크를 이루는 멤브레인을 포함하고, 플렉시블한 것을 포함하는 알루미늄 공기 이차 전지.

3

삭제

4

제1 항에 있어서, 상기 고체 전해질은, 상기 베이스 복합 섬유의 표면이 산화된 제1 복합 섬유, 또는 상기 베이스 복합 섬유의 표면에 질소를 갖는 제1 기능기가 결합된 제2 복합 섬유를 포함하는 알루미늄 공기 이차 전지.

5

제4 항에 있어서, 상기 고체 전해질 내, 상기 제1 복합 섬유 및 상기 제2 복합 섬유의 무게 비율은 서로 동일한 것을 포함하는 알루미늄 공기 이차 전지.

6

제1 항에 있어서, 상기 알루미늄 공기 이차 전지는, 1,800mAh/g 이상의 capacity 및 3,00Wh/Kg 이상의 에너지 밀도를 갖는 알루미늄 공기 이차 전지.

7

아래의 003c#화학식 1003e#로 표시되는 전극 구조체를 포함하는 알루미늄 공기 이차 전지. 003c#화학식 1003e#CuPxSy(상기 003c#화학식 1003e#에서 x+y=1, 0.3≤x≤0.7, 0.3≤y≤0.7)

8

복수회 충전 및 방전 가능한 알루미늄 공기 이차 전지의 제조 방법에 있어서, 상기 알루미늄 공기 이차 전지의 제조 방법은, 전이금속으로 구리, 칼코겐 원소로 황, 및 인을 포함하는 화합물로 형성된 전극 구조체를 포함하는 양극을 준비하는 단계;상기 양극 상에, 박테리아 셀룰로오스 및 상기 박테리아 셀룰로오스에 결합된 키토산을 갖는 베이스 복합 섬유를 포함하는 고체 전해질을 배치하는 단계; 및상기 고체 전해질 상에 알루미늄을 포함하는 음극을 배치하는 단계를 포함하는 알루미늄 공기 이차 전지의 제조 방법.

9

제8 항에 있어서, 상기 전극 구조체를 포함하는 상기 양극을 준비하는 단계는, 칼코겐 원소로 황을 갖는 제1 전구체, 인을 갖는 제2 전구체, 및 전이금속으로 구리를 갖는 제3 전구체를 준비하는 단계;상기 제1 전구체, 상기 제2 전구체, 및 상기 제3 전구체를 제1 용매에 혼합하여 현탁액을 제조하는 단계;상기 현탁액에 환원제를 첨가하고 반응시켜, 중간 생성물을 생성하는 단계; 및상기 중간 생성물 및 계면활성제를 제2 용매에 첨가하고 가압 열처리하는 방법으로, 상기 칼코겐 원소, 상기 인, 및 상기 전이금속을 포함하는 상기 전극 구조체를 제조하는 단계를 포함하는 알루미늄 공기 이차 전지의 제조 방법.

10

제8 항에 있어서, 상기 고체 전해질을 배치하는 단계는, 키토산 유도체를 준비하는 단계;상기 키토산 유도체로부터 셀룰로오스에 결합된 키토산이 생성되는 단계; 및상기 키토산이 결합된 상기 셀룰로오스를 이용하여 고체 전해질을 제조하는 단계를 포함하는 알루미늄 공기 이차 전지의 제조 방법.