단계 활성화 음극 및 이를 포함하는 아연-브롬 전지
Stepwise activated negative electrode and zinc-bromine battery comprising the same
특허 요약
본 발명은 아연-브롬 전지용 음극 및 이를 포함하는 아연-브롬 전지에 관한 것으로, 상세하게는 음극으로 사용되는 탄소체에 관통홀을 도입함으로써 전해질 이동통로를 확보하여 음극의 상단 부분뿐만 아니라 관통홀의 내부에까지 아연 금속이 균일하게 전착될 수 있고 덴드라이트의 성장을 억제하여, 이에 따라 높은 쿨롱 효율, 전압 효율 및 에너지 효율을 나타내는 고성능의 아연-브롬 전지용 음극 및 이를 포함하는 아연-브롬 전지에 관한 것이다.
청구항
번호청구항
1

탄소층 사이에 삽입된 하나 이상의 비전도성층을 포함하는, 단계 활성화 음극.

2

제1항에 있어서,상기 비전도성층은 비전도성 화합물, 비전도성 무기입자 또는 이들의 조합을 포함하는 것인, 단계 활성화 음극,

3

제2항에 있어서,상기 비전도성 화합물은 폴리테트라플루오로에틸렌(PTFE), 테트라플루오로에틸렌-헥사플루오르프로필렌 공중합체(FEP), 테트라플루오로에틸렌-퍼플루오로알킬비닐에테르 공중합체(PFA), 에틸렌/테트라플루오로에틸렌(ethylene/tetrafluoroethylene(ETFE)), 에틸렌클로로트리플루오로-에틸렌공중합체(ECTFE), 폴리비닐리덴플루오라이드, 폴리비닐리덴플루오라이드-헥사플루오로프로필렌의 코폴리머(PVdF-HFP), 도데실벤젠술폰산 및 소르비톨(sorbitol)로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상인 것인, 단계 활성화 음극.

4

제1항에 있어서,인접한 상기 탄소층과 상기 비전도성층의 두께비(T탄소층/T비전도성층)는 5 내지 150인, 단계 활성화 음극.

5

제1항에 있어서,상기 탄소층은 활성탄(Activated carbon), 그라파이트(Graphite), 그래핀(Graphene), 소프트카본(Soft carbon), 하드카본(Hard carbon), 카본블랙(Carbon black), 탄소나노튜브(Carbon nano tube, CNT), 탄소나노섬유(Carbon nano fiber, CNF), 변형탄소(Modified carbon), 탄소복합소재(Carbon composite) 및 이의 혼합으로 이루어진 군으로부터 선택된 탄소 소재를 포함하는, 단계 활성화 음극.

6

제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 따른 단계 활성화 음극을 포함하는 아연-브롬 전지.

7

탄소층 상에 비전도성층이 형성된 구조체를 2회 이상 적층하는 단계;를 포함하는, 단계 활성화 음극의 제조방법.

8

제7항에 있어서,둘 이상의 상기 탄소층은 서로 동일하거나 상이한 탄소 소재를 포함하는 것인, 단계 활성화 음극의 제조방법.

9

제7항에 있어서둘 이상의 상기 비전도성층은 서로 동일하거나 상이한 비전도성 화합물, 비전도성 무기입자 또는 이들의 조합을 포함하는 것인, 단계 활성화 음극의 제조방법.