일반기술

금속산화물 함유 나노활성탄소섬유의 제조방법 및 그로부터 수득되는 나노활성탄소섬유를 이용한 슈퍼 캐패시터용 전극

본 기술은 고분자용액에 금속산화물의 분말을 첨가하여 방사조성물을 만들고, 이를 나노섬유로 방사한 후, 수득되는 나노섬유를 안정화, 탄화 및 활성화시켜 슈퍼 캐패시터용의 전극 등으로 사용하기에 적절한 전기적 특성을 갖도록 한 금속산화물 함유 나노활성탄소섬유의 제조방법 및 그로부터 수득되는 나노활성탄소섬유를 이용한 슈퍼 캐패시터용 전극에 관한 것 으로서, (1) 폴리아크릴로니트릴(PAN ; Polyacrylonitrile), 폴리메틸메타크릴레이트(PMMA ; Polymethylmethacrylate), 폴리에틸렌옥사이드(PEO ; Polyethylene oxide), 폴리비닐디플루오라이드(Polyvinyldifluoride), 폴리피롤(Polypyrrole) 들로 이루어지는 그룹으로부터 선택되는 유기고분자물질 7.5 내지 15중량%를 디메틸포름아미드(DMF ; Dimethylformamide), 테트라하이드로퓨란(THF ; Tetrahydrofuran), 감마부티로락톤(GBL ; γ-butyroractone), N-메틸피롤리돈(N-Methyl pyrrolidone), 톨루엔(Toluene), 아세톤(Acetone), 디메틸아세트아미드(DMAc ; Dimethyl acetamide) 또는 이들 중 2이상의 혼합물로 이루어지는 그룹으로부터 선택되는 용매 85 내지 92.5중량%에 용해시켜 고분자용액을 수득하는 용해단계; (2) 이산화망간(MnO2), 산화루테늄(RuO2), 이산화티탄(TiO2), 산화이리듐(IrO2), 산화탄탈륨(TaO2) 들로 이루어지는 그룹으로부터 선택되는 금속산화물 8 내지 20중량%를 상기 고분자용액에 분산시켜 방사용액을 수득하는 분산단계; (3) 상기 방사용액을 방사시켜 나노섬유를 수득하는 방사단계; (4) 상기 나노섬유를 질소분위기 하에서 700 내지 900℃의 온도범위로 30 내지 90분 동안 가열, 탄화시켜 나노탄소섬유를 수득하는 탄화단계; 및 (5) 상기 나노탄소섬유에 수증기를 공급하면서 700 내지 900℃의 온도범위로 50 내지 70분 동안 가열시켜 나노활성탄소섬유를 수득하는 활성화단계;를 포함하여 이루어짐을 특징으로 한다.*기술성- 본 기술은 나노섬유를 안정화, 탄화 및 활성화시켜 슈퍼 캐패시터용의 전극 등으로 사용하기에 적절한 전기적특성을 갖도록 한 금속산화물 함유 나노활성탄소섬유 제조기술로 기술적 가치가 매우 높음*시장성- 이차전지와 캐패시터 부품 수요는 산업 및 통신 발전과 더불어 국내 시장의 성장속도는 클 것으로 예상됨- 향후 충분한 수요처 확보는 가능할 것으로 보여 사업화 및 제품화 가능성이 높을 것으로 판단됨