대기 중 수분에 의한 발전이 가능한 조해성 염이 비대칭 코팅된 타공형 코인셀 에너지 발전기에 있어서,조해성 염이 일부 영역에 비대칭적으로 코팅된 친수성 섬유 멤브레인; 및산소 플라즈마에 의해 표면 처리된 타공 전류 집전체를 포함하고,상기 친수성 섬유 멤브레인 및 상기 타공 전류 집전체와 타공형 코인셀에 조립하여 대기 중의 수분에 의해 전기 에너지를 발생시키며,상기 친수성 섬유 멤브레인은, 2차원 형상의 흡습성 나노클레이와 탄소가 복합적으로 코팅되고,상기 2차원 형상의 흡습성 나노클레이는 층상 규산염으로, 몬모릴로나이트(montmorillonite), 핵토라이트(hectorite), 마가다이트(magadite), 케냐이트(kenyaite), 카올린나이트(kaolinite), 사포나이트(saponite), 바이델라이트(beidelite), 논트로나이트(nontronite), 버미큘라이트(vermicullite), 팽윤성 운모(mica), 합성 운모(synthetic mica), 카네마이트(kanemite), 스멕타이트(smectite), 일라이트(illite), 클로라이트(chlorite), 무스코바이트(muscovite), 파이로필라이트(pyrophyllite), 안티고라이트(antigorite), 해록석(glauconite), 질석(vermiculite), 세피올라이트(sepiolite), 이모골라이트(imogolite), 소복카이트(sobockite), 나크라이트(nacrite), 아녹사이트(anauxite), 견운모(sericite), 레디카이트(ledikite), 온석면(chrysotile) 및 안티고라이트(antigorite) 중 적어도 하나를 포함하고,상기 탄소가 코팅된 층은 수퍼 P(Super P), 덴카블랙(Denka black), 아세틸랜 블랙(acetylene black), 케첸 블랙(Ketjen black) 중에서 선택된 탄소입자 내지는, 활성 탄소(activated carbon), 그래핀(graphene) 및 탄소나노튜브(carbonnanotube) 중 적어도 하나 이상을 포함하는 전도성의 탄소 물질로 구성되고,상기 산소 플라즈마는 30 W 이상 70 W 이하의 에너지 범위에 포함되고,상기 전기 에너지의 전압은 10 μV 이상 10 V 이하의 범위에 포함되고, 상기 전기 에너지의 전류는 10 nA 이상 1 A 이하의 범위에 포함되고,상기 타공형 코인셀은 한쪽면에 타공이 되어 있으며, 상기 타공은 1개 이상 100개 이하의 범위에 포함되며,상기 타공형 코인셀은 지름 4 mm 이상 25 mm 이하의 범위에 포함되는 것을 특징으로 하는,타공형 코인셀 에너지 발전기.

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제1항에 있어서,상기 친수성 섬유 멤브레인은,상기 조해성 염이 스프레이를 통해 한쪽 면에 비대칭적으로 코팅된 것을 특징으로 하는,타공형 코인셀 에너지 발전기.

제1항에 있어서,상기 조해성 염은 물에 0.1 몰농도 이상 1 몰농도 이하의 범위로 분산된 것을 포함하며,상기 조해성 염은 염화 칼슘(Calcium chloride), 염화 아연(Zinc chloride), 수산화 칼륨(Potassium hydroxide), 수산화 나트륨(Sodium hydroxide) 중에서 선택된 조해성 염 내지는, 나일론(Nylon), 폴리카보네이트(Polycarbonate) 중 적어도 하나 이상의 고분자 물질을 포함하며,2차원 형상의 흡습성 나노클레이와 탄소가 복합적으로 코팅된 상기 친수성 섬유 멤브레인에 비대칭적으로 코팅되어 있는 것을 특징으로 하는,타공형 코인셀 에너지 발전기.

제1항에 있어서,상기 타공 전류 집전체는,활물질로 전류를 전달하거나 활물질에서 전류를 전달하며, 알루미늄(Aluminium), 구리(Copper), 니켈(Nickel), 아연(Zinc), 마그네슘(Magnesium), 철(Iron), 은(Silver), 백금(Platinum), 금(Gold) 중 적어도 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는,타공형 코인셀 에너지 발전기.

제1항에 있어서,상기 친수성 섬유 멤브레인에서 대기 중의 수분에 의해 젖어 있는 영역(wetted region)과 젖어 있지 않은 영역(dry region)의 서로 다른 캐패시턴스(capacitance) 차이에 의해 유도된 전압 차이를 만들어 전기 에너지가 발전되는 것을 특징으로 하는,타공형 코인셀 에너지 발전기.

제1항에 있어서,상기 대기 중의 수분은 상대습도로, 10% 이상 80% 이하의 범위에 포함되는 것을 특징으로 하는,타공형 코인셀 에너지 발전기.

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타공형 코인셀 에너지 발전기의 제조 방법에 있어서,(a) 친수성 섬유 멤브레인에 2차원 형상의 흡습성 나노클레이와 탄소가 복합적으로 코팅 처리하는 단계;(b) 조해성 염을 코팅된 상기 친수성 섬유 멤브레인 일부 영역에 비대칭적으로 코팅 처리하는 단계;(c) 30 W 이상 70 W 이하의 에너지 범위에 포함되는 산소 플라즈마에 의해 표면 처리된 타공 전류 집전체를 형성하는 단계; 및(d) 상기 (b) 단계에서 처리된 상기 친수성 섬유 멤브레인과, 상기 (c) 단계에서 형성된 상기 타공 전류 집전체를 비대칭 타공형 코인셀에 조립하는 단계를 포함하여 대기 중의 수분에 의해 전기 에너지를 발생시키며,상기 (a) 단계는,(a1) 친수성 섬유 멤브레인을 정해진 규격에 따라 절삭하는 단계;(a2) 초음파 분산기를 활용하여 탄소 물질과 계면활성제를 증류수에 균일하게 분산하는 단계; 및(a3) 상기 절삭되어 준비된 친수성 섬유 멤브레인을 탄소 물질 및 2차원 형상의 흡습성 나노클레이 혼합액에 침지시켜 코팅 후 건조하는 단계;를 포함하고,상기 (c) 단계는,(c1) 전류 집전체를 미리 설정된 디바이스 규격에 맞게 타공하는 단계;(c2) 타공된 상기 타공 전류 집전체를 산소 플라즈마에 의한 표면처리 단계; 및(c3) 30 W 이상 70 W 이하의 에너지 범위에 포함되는 상기 산소 플라즈마로 처리된 상기 타공 전류 집전체를 미리 설정된 디바이스 규격에 맞춰 절삭하는 단계;를 포함하고,상기 전기 에너지의 전압은 10 μV 이상 10 V 이하의 범위에 포함되고, 상기 전기 에너지의 전류는 10 nA 이상 1 A 이하의 범위에 포함되고,상기 타공형 코인셀은 한쪽면에 타공이 되어 있으며, 상기 타공은 1개 이상 100개 이하의 범위에 포함되며,상기 타공형 코인셀은 지름 4 mm 이상 25 mm 이하의 범위에 포함되는 것을 특징으로 하는,타공형 코인셀 에너지 발전기의 제조 방법.

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제13항에 있어서,상기 (b) 단계는,(b1) 코팅된 상기 친수성 섬유 멤브레인에 조해성 염이 용해된 용액을 스프레이로 도포 후 건조하는 단계; 및(b2) 건조된 상기 조해성 염과 탄소 물질이 코팅된 상기 친수성 섬유 멤브레인을 디바이스 규격에 맞춰 절삭하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는,타공형 코인셀 에너지 발전기의 제조 방법.

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제13항에 있어서,상기 (a1) 단계에서,상기 정해진 규격은 면적이 1 cm2 이상인 규격을 포함하는 것을 특징으로 하는,타공형 코인셀 에너지 발전기의 제조 방법.

제13항에 있어서,상기 탄소 물질은 케첸 블랙 층을 포함하고,상기 (a2) 단계에서,상기 초음파 분산기의 작동 시간은 1 분 이상인 시간을 포함하는 것을 특징으로 하는,타공형 코인셀 에너지 발전기의 제조 방법.

제18항에 있어서,상기 2차원 형상의 흡습성 나노클레이는 몬모릴로나이트를 포함하고,상기 케첸 블랙 층이 코팅된 친수성 섬유 멤브레인은 메쉬(mesh) 구조를 갖고,상기 (a3) 단계에서,상기 케첸 블랙 층이 코팅된 친수성 섬유 멤브레인을 60℃ 내지 80℃의 범위에서 건조시키는 것을 특징으로 하는,타공형 코인셀 에너지 발전기의 제조 방법.

제15항에 있어서,상기 조해성 염은 칼슘클로라이드를 포함하고,상기 (b1) 단계는,상기 조해성 염이 용해된 용액을 압력 스프레이로 상기 (a) 단계에서 준비된 친수성 섬유 멤브레인의 한쪽면에 비대칭적으로 코팅하고, 60 ℃ 내지 80 ℃의 범위에서 건조시키는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는,타공형 코인셀 에너지 발전기의 제조 방법.

제15항에 있어서,상기 (b2) 단계에서,상기 디바이스 규격은 지름 4 mm 이상 25 mm 이하의 범위를 포함하는 것을 특징으로 하는,타공형 코인셀 에너지 발전기의 제조 방법.

제13항 또는 제15항에 있어서,상기 디바이스 규격은 지름 4 mm 이상 25 mm 이하의 범위를 포함하는 것을 특징으로 하는,타공형 코인셀 에너지 발전기의 제조 방법.

제13항에 있어서,상기 (c) 단계에서,30 W 이상 70 W 이하의 에너지 범위에 포함되는 상기 산소 플라즈마의 표면처리 시간은 1 분 이상 30 분 이하의 범위를 포함하는 것을 특징으로 하는,타공형 코인셀 에너지 발전기의 제조 방법.