KR100895267B1 - AC/CNT Composite Electrode Using Electrostatic attraction and Method for Manufacturing the Same - Google Patents

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Abstract

본 발명은 정전기적 인력을 이용한 활성탄/탄소나노튜브 복합전극 및 그 제조방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 낮은 저항을 가지는 활성탄/탄소나노튜브 복합전극 및 이의 제조방법으로서, 탄소나노튜브 탄소나노튜브 및 활성탄을 포함하는 전구용액을 제조하는 제 1 단계; 및 상기 전구용액과 기판 사이에 형성된 전위차에 따라 발생된 정전기적 인력에 의해 상기 전구용액을 기판 상으로 이동시켜 활성탄/탄소나노튜브 복합전극을 형성시키는 제 2 단계를 포함하여, 전기전도도가 우수하고, 균일한 두께 및 표면 형상을 가지는 활성탄/탄소나노튜브 복합전극의 제조방법을 제공한다. The present invention relates to an activated carbon / carbon nanotube composite electrode using electrostatic attraction and a method for manufacturing the same, and more particularly, to an activated carbon / carbon nanotube composite electrode having a low resistance and a method of manufacturing the same, including carbon nanotube carbon nanotube And a first step of preparing a precursor solution containing activated carbon; And a second step of forming the activated carbon / carbon nanotube composite electrode by moving the precursor solution onto the substrate by the electrostatic attraction generated according to the potential difference formed between the precursor solution and the substrate. A method of manufacturing an activated carbon / carbon nanotube composite electrode having a uniform thickness and a surface shape is provided.

활성탄, 탄소나노튜브, 전극, 초음파, 정전기적 인력 Activated carbon, carbon nanotubes, electrodes, ultrasonic waves, electrostatic attraction

Description

정전기적 인력을 이용한 활성탄/탄소나노튜브 복합전극 및 그 제조방법 {AC/CNT Composite Electrode Using Electrostatic attraction and Method for Manufacturing the Same}Activated carbon / carbon nanotube composite electrode using electrostatic attraction and its manufacturing method {AC / CNT Composite Electrode Using Electrostatic attraction and Method for Manufacturing the Same}

본 발명은 정전기적 인력을 이용한 활성탄/탄소나노튜브 복합전극 및 그 제조방법에 관한 것이다. 보다 상세하게는 낮은 저항을 가지는 활성탄/탄소나노튜브 복합전극 및 이의 제조방법으로서, 탄소나노튜브 및 활성탄을 포함하는 전구용액을 제조하는 제 1 단계; 및 상기 전구용액과 기판 사이에 형성된 전위차에 따라 발생된 정전기적 인력에 의해 상기 전구용액을 기판 상으로 이동시켜 활성탄/탄소나노튜브 복합전극을 형성시키는 제 2 단계를 포함하여, 전기전도도가 우수하고, 균일한 두께 및 표면 형상을 가지는 활성탄/탄소나노튜브 복합전극의 제조방법에 관한 것이다. The present invention relates to an activated carbon / carbon nanotube composite electrode using electrostatic attraction and a method of manufacturing the same. More specifically, an activated carbon / carbon nanotube composite electrode having a low resistance and a method for manufacturing the same, comprising: a first step of preparing a precursor solution including carbon nanotubes and activated carbon; And a second step of forming the activated carbon / carbon nanotube composite electrode by moving the precursor solution onto the substrate by the electrostatic attraction generated according to the potential difference formed between the precursor solution and the substrate. The present invention relates to a method for producing an activated carbon / carbon nanotube composite electrode having a uniform thickness and a surface shape.

일반적으로, 활성탄은 다공성에 의해 비표면적이 크기 때문에 전기이중층 캐패시터(EDLC ; Electric Double Layer Capacitor) 등의 전극 소재로 유용하게 사용 되고 있다. Generally, since activated carbon has a large specific surface area due to its porosity, it is usefully used as an electrode material such as Electric Double Layer Capacitor (EDLC).

전기화학 캐패시터의 하나인 전기이중층 캐패시터(이하, "EDLC"라 한다)는 전기를 저장하는 메커니즘이 화학반응을 이용하는 일반적인 배터리(battery)와는 달리 전극과 전해질의 계면에 형성되는 전기이중층이라 불리는 이온층(ionic layer)에 전하를 저장하며, EDLC의 구체적인 원리는 다음과 같다. An electric double layer capacitor (hereinafter referred to as "EDLC"), which is one of electrochemical capacitors, has an ion layer called an electric double layer formed at an interface between an electrode and an electrolyte, unlike a conventional battery, in which a mechanism for storing electricity uses a chemical reaction. The charge is stored in the ionic layer, and the specific principle of EDLC is as follows.

EDLC는 대부분의 배터리와 같이 두개의 전극으로 구성되며, 전극들은 전해액에 침적되어 있다. 두 전극사이에 전위차가 인가되면 즉, 전압을 인가해 충전하게 되면 전하의 축적이 일어나게 된다. 전자들은 전압 소스의 음극으로부터 EDLC의 음극으로 이동해 전극과 전해질사이에 이온층을 형성한다. 전해질의 음이온은 음극에 축적된 전자들에 의해 양극으로 밀리어(repelled) 전해질을 통해 양극으로 이동해 또 다른 이온층을 형성하게 된다. 이와 같은 양 전극에서의 전하의 축적은 충전소스의 전위차와 같아질 때까지 계속된다. EDLCs, like most batteries, consist of two electrodes, which are deposited in an electrolyte. When a potential difference is applied between two electrodes, that is, when a voltage is applied and charged, charges accumulate. Electrons move from the cathode of the voltage source to the cathode of the EDLC, forming an ion layer between the electrode and the electrolyte. Negative ions in the electrolyte move to the anode through the electrolyte, repelled by the electrons accumulated in the cathode, to form another ion layer. This accumulation of charge on both electrodes continues until it equals the potential difference of the charging source.

위와 같이, EDLC는 전해질의 계면에 각각 부호가 다른 한 쌍의 전하 층(전기이중층)이 생성된 것을 이용하는 것으로, 충전/방전 동작의 반복으로 인한 열화가 매우 작아 사이클 수명에 제한이 없고, 독성물질을 포함하지 않아 환경 친화적이며, 보수가 필요 없는 소자이다. 이에 따라, EDLC는 각종 전기ㆍ전자기기의 IC백업을 하는 형태로 주로 사용되고 있으며, 최근에는 그 용도가 확대되어 장난감, 태양열 에너지 저장, HEV 전원 등에까지 폭넓게 응용되고 있다. 또한 에너지가 많이 필요치 않으면서 긴 수명을 요구하는 제품의 배터리 대체용으로도 사용되기도 하여 그 응용 범위가 넓어지고 있다. As described above, EDLC uses a pair of charge layers (electric double layers) having different signs at the interface of the electrolyte, and deterioration due to repetition of the charge / discharge operation is very small, and thus the cycle life is not limited. It is environmentally friendly and does not require maintenance. Accordingly, EDLC is mainly used in the form of IC backup of various electric and electronic devices, and recently, its use has been expanded and widely applied to toys, solar energy storage, HEV power supplies, and the like. It is also used as a battery replacement for products that do not require a lot of energy and require a long lifespan, thus expanding the application range.

위와 같은 EDLC의 전극으로는 주로 활성탄을 주재료로 하여 조성된 전극활물질이 사용되고 있다. 활성탄을 이용한 EDLC 전극은 기존의 전해 콘덴서에 비해 용량이 비약적으로 증가되고, 극성이 바뀌어도 파괴되지 않는 장점이 있다. EDLC의 정전용량은 전기 이중층에 축적되는 전하량에 따라 정해지며, 그 전하량은 전극의 비표면적이 크면 클수록 크게 된다. 따라서 활성탄은 다공성에 의해 높은 비표면적을 가지므로 전극을 고용량화시키고 에너지 밀도를 향상시킬 수 있다. 또한 활성탄의 평균 기공크기와 기공의 분포 특성은 흡착이온의 이동도에 영향을 주어 출력 특성을 향상시킨다. 일반적으로 사용되는 EDLC 전극용 활성탄은, 1500 ~ 3000㎡/g의 비표면적과, 10 ~ 20Å의 평균 기공크기 분포를 보이고 있다. As the electrode of the EDLC as described above, an electrode active material mainly composed of activated carbon is used. EDLC electrode using activated carbon has an advantage that the capacity is dramatically increased compared to the existing electrolytic capacitor, and does not destroy even if the polarity is changed. The capacitance of the EDLC is determined by the amount of charge accumulated in the electric double layer, and the amount of charge becomes larger as the specific surface area of the electrode is larger. Therefore, since activated carbon has a high specific surface area due to porosity, it is possible to increase the capacity of the electrode and improve the energy density. In addition, the average pore size and pore distribution characteristics of activated carbon affect the mobility of adsorption ions, thereby improving output characteristics. Generally used activated carbon for EDLC electrodes has a specific surface area of 1500 to 3000 m 2 / g and an average pore size distribution of 10 to 20 m 3.

그러나 활성탄은 위와 같은 특성을 가지는 반면 전기전도도(전도성)가 떨어지는 문제점이 지적되고 있다. 이에 따라, 전극활물질에는 전기전도도의 향상을 위한 도전제가 첨가되고 있다. 일반적으로, EDLC용 전극을 제조함에 있어서는 활물질로서의 다공성 활성탄 입자, 이들 다공성 활성탄 입자 간을 전기적으로 연결시켜 주는 도전제 및 이들을 결합시켜 주는 바인더를 물리적으로 혼합한 후 특정 용매에 넣고, 다시 혼합하여 슬러리 형태로 만든 다음, 이를 집전체에 원하는 두께로 코팅하여 전극을 제조하고 있다. 이때, 상기 도전제로는 주로 카본 블랙(Carbon Black)을 사용하고 있다. 또한, 최근에는 전도성이 우수한 탄소나노튜브(CNT ; Carbon Nano Tube)를 도전제로서 적용하여 활성탄/탄소나노튜브 복합전극 형태로 제조하는 기술이 시도되고 있다. However, activated carbon has the same characteristics as above, but electrical conductivity (conductivity) has been pointed out a problem. Accordingly, a conductive agent for improving electric conductivity is added to the electrode active material. In general, in manufacturing an electrode for EDLC, the porous activated carbon particles as the active material, the conductive agent for electrically connecting the porous activated carbon particles, and the binder for bonding them are physically mixed, and then mixed in a specific solvent, and mixed again to form a slurry. After making a form, it is coated on the current collector to a desired thickness to produce an electrode. In this case, mainly carbon black is used as the conductive agent. In addition, recently, a technique of manufacturing an activated carbon / carbon nanotube composite electrode form by applying a carbon nanotube (CNT) having excellent conductivity as a conductive agent has been attempted.

그러나 상기와 같은 종래의 전극 제조방법은, 활성탄과 도전용 카본 블랙의 혼합이 물리적인 혼합을 통해 이루어지고 있는데, 이때 활성탄과 도전용 카본 블랙의 충분한 혼합을 위해서는 많은 시간이 소요되는 문제점이 있다. 또한, 활성탄을 충분히 활성화시켜 활성탄 전부의 용량을 발현하기 위해서는 20 ~ 25중량% 가량의 도전용 카본 블랙이 필요하다. 이에 따라, 상대적으로 활성탄의 함량이 작아져 활성탄 사용에 따른 효과(용량 증가 등)가 떨어지는 문제점이 있다. However, the conventional electrode manufacturing method as described above, the mixing of the activated carbon and the conductive carbon black is made through physical mixing, there is a problem that takes a long time for sufficient mixing of the activated carbon and the conductive carbon black. In addition, in order to sufficiently activate activated carbon to express the capacity of all of the activated carbons, about 20 to 25% by weight of conductive carbon black is required. Accordingly, there is a problem in that the content of activated carbon is relatively small, thereby reducing the effect (increase in capacity, etc.) according to the use of activated carbon.

또한, 전도성이 우수한 탄소나노튜브(CNT)를 도전제로 이용하는 경우에는 탄소나노튜브(CNT) 고유의 엉킴 특성에 의해 활성탄과 탄소나노튜브(CNT)의 균일한 혼합이 어려운 문제점이 있다. 아울러, 이와 같이 활성탄과 탄소나노튜브를 이용하여 복합전극을 제조하는 경우, 활성탄과 탄소나노튜브(CNT)의 균일한 혼합이 어려워 약 15중량% 이상의 탄소나노튜브의 첨가에 의해서만 전극 저항이 감소하면서 고율에서의 충전/방전 특성이 동일하게 나타난다. 이에 따라, 탄소나노튜브의 다량 첨가에 의해 상대적으로 활성탄의 함량이 작아져 상기 카본 블랙에서와 같이 활성탄 사용에 따른 효과(용량 증가 등)가 떨어지는 문제점이 있다. In addition, when using carbon nanotubes (CNT) having excellent conductivity as a conductive agent, uniform mixing of activated carbon and carbon nanotubes (CNT) is difficult due to the inherent entanglement characteristics of carbon nanotubes (CNT). In addition, in the case of manufacturing a composite electrode using activated carbon and carbon nanotubes as described above, it is difficult to uniformly mix activated carbon and carbon nanotubes (CNT), thereby reducing electrode resistance only by adding about 15% by weight or more of carbon nanotubes. The charge / discharge characteristics at high rates appear the same. Accordingly, there is a problem in that the amount of activated carbon is relatively reduced by the addition of a large amount of carbon nanotubes, so that the effect (increase in capacity, etc.) due to the use of activated carbon, as in the carbon black, is inferior.

한편, 전술한 바와 같이 종래의 EDLC용 전극을 제조하기 위한 전극활물질은 슬러리 형태로 제조된 다음, 집전체 상에 코팅되고 있는데, 이때 개개의 전극에 있어서 두께와 질량을 조절하기가 어려워 반복 재연성이 없는 문제점이 있다. 아울러, 코팅 박막 표면의 균일성을 확보하기 어려운 문제점이 지적된다. On the other hand, as described above, the electrode active material for producing a conventional electrode for EDLC is manufactured in the form of a slurry, and then coated on a current collector, at this time it is difficult to control the thickness and mass in the individual electrode, repeated repeatability There is no problem. In addition, it is pointed out that it is difficult to ensure uniformity of the surface of the coated thin film.

본 발명은 상기한 바와 같은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위한 것으로, 활성탄/탄소나노튜브 복합전극을 제조함에 있어서, 종래의 슬러리 전극 제조방법에서 어려웠던 활성탄과 탄소나노튜브의 혼합을 용액 상에서 도모하되, 초음파 처리를 통해 엉켜있는 탄소나노튜브를 강제적으로 분산시킴으로써, 활성탄과 탄소나노튜브의 균일한 분산을 도모하고 소량의 탄소나노튜브의 첨가에 의해서도 우수한 전기전도도(낮은 저항)를 가지는 활성탄/탄소나노튜브 복합전극 및 그 제조방법을 제공하는 데에 그 목적이 있다. The present invention is to solve the problems of the prior art as described above, in the production of the activated carbon / carbon nanotube composite electrode, to achieve a mixture of activated carbon and carbon nanotubes, which was difficult in the conventional slurry electrode manufacturing method, in the solution, By forcibly dispersing the entangled carbon nanotubes by ultrasonication, it enables uniform dispersion of activated carbon and carbon nanotubes, and activated carbon / carbon nanotubes having excellent electrical conductivity (low resistance) even by the addition of a small amount of carbon nanotubes. Its purpose is to provide a composite electrode and a method of manufacturing the same.

또한, 본 발명은 상기 균일하게 분산된 용액(활성탄과 탄소나노튜브의 혼합 용액)을 기판(집전체) 상에 분사시키되, 정전기장 발생장치에서 분사시켜 분사된 용액이 정전기적 인력에 의해 이동되도록 함으로써, 균일한 두께 확보에 의해 반복 재연성이 우수하고 균일한 표면 형상을 가지는 활성탄/탄소나노튜브 복합전극의 제조방법을 제공하는 데에 목적이 있다. 아울러, 본 발명은 분사 조건의 제어를 통하여 전극의 두께를 자유롭게 조절할 수 있는 활성탄/탄소나노튜브 복합전극 및 그 제조방법을 제공하는 데에 목적이 있다. In addition, the present invention is spraying the uniformly dispersed solution (mixed solution of activated carbon and carbon nanotubes) on the substrate (current collector), so that the sprayed solution is sprayed by the electrostatic field generator to move by electrostatic attraction It is an object of the present invention to provide a method for producing an activated carbon / carbon nanotube composite electrode having excellent repeatability and uniform surface shape by securing a uniform thickness. In addition, an object of the present invention is to provide an activated carbon / carbon nanotube composite electrode and a method of manufacturing the same that can freely adjust the thickness of the electrode through the control of the injection conditions.

상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명은, The present invention to achieve the above object,

탄소나노튜브 및 활성탄을 포함하는 전구용액을 제조하는 제 1 단계(전구용액 제조 단계); 및A first step of preparing a precursor solution containing carbon nanotubes and activated carbon (preparation of a precursor solution); And

상기 전구용액과 기판 사이에 형성된 전위차에 따라 발생된 정전기적 인력에 의해 상기 전구용액을 기판 상으로 이동시켜 활성탄/탄소나노튜브 복합전극을 형성시키는 제 2 단계(복합전극 형성 단계)A second step of forming the activated carbon / carbon nanotube composite electrode by moving the precursor solution onto the substrate by the electrostatic attraction generated according to the potential difference formed between the precursor solution and the substrate (composite electrode forming step)

를 포함하는 활성탄/탄소나노튜브 복합전극의 제조방법을 제공한다.It provides a method for producing an activated carbon / carbon nanotube composite electrode comprising a.

이때, 상기 전구용액 제조 단계는 탄소나노튜브를 산 처리하는 단계 a); 활성탄을 미분쇄 처리하는 단계 b); 또는 탄소나노튜브, 활성탄, 바인더 및 용매를 혼합하여 교반시키는 단계 c)를 포함하는 것이 바람직하다. At this time, the precursor solution production step is a) a carbon nanotube acid treatment step; B) pulverizing the activated carbon; Or c) mixing and stirring carbon nanotubes, activated carbon, a binder, and a solvent.

또한, 상기 복합전극 형성 단계는 정전기적 에어로졸 분사 장치(Electrostatic Aerosol Spray Pyrolysis 장치 ; 이를 본 발명에서는 "EASP 장치"로 약칭 한다)로서, 전구용액을 에어로졸 형태로 분사시킬 수 있는 분사기; 기판을 지지하고, 상기 기판을 대전시킬 수 있는 기판 지지대; 및 상기 분사기와 및 기판 지지대에 전위차를 제공하는 전원발생기를 포함하는 분사 장치를 이용하는 것이 바람직하다. In addition, the composite electrode forming step is an electrostatic aerosol spray device (Electrostatic Aerosol Spray Pyrolysis device; this is abbreviated as "EASP device" in the present invention), the injector capable of spraying the precursor solution in the form of aerosol; A substrate support capable of supporting a substrate and charging the substrate; And a power generator for providing a potential difference to the injector and the substrate support.

아울러, 본 발명에 따른 활성탄/탄소나노튜브 복합전극의 제조방법은 제 2 단계에서 형성된 활성탄/탄소나노튜브 복합전극을 압착하는 제 3 단계를 추가로 포함하는 것이 바람직하다. In addition, the method of manufacturing the activated carbon / carbon nanotube composite electrode according to the present invention preferably further includes a third step of compressing the activated carbon / carbon nanotube composite electrode formed in the second step.

이에 더하여, 본 발명은, In addition, the present invention,

기판; 및 Board; And

상기 기판 상에 형성된 전극 활물질층을 포함하는 활성탄/탄소나노튜브 복합전극에 있어서, In the activated carbon / carbon nanotube composite electrode comprising an electrode active material layer formed on the substrate,

상기 전극 활물질층은 탄소나노튜브 및 활성탄을 포함하되, 탄소나노튜브와 활성탄의 혼합 100 중량부에 대하여 2.0 ~ 20.0 중량부의 탄소나노튜브를 포함하고, 저항이 2 ~ 4Ω/㎠인 활성탄/탄소나노튜브 복합전극을 제공한다. The electrode active material layer includes carbon nanotubes and activated carbon, and includes 2.0 to 20.0 parts by weight of carbon nanotubes based on 100 parts by weight of the mixture of carbon nanotubes and activated carbon, and has an resistance of 2 to 4 Ω / cm 2. It provides a tube composite electrode.

본 발명에 따르면, 전구용액과 기판 사이에 형성된 전위차에 따라 발생된 정전기적 인력에 의해 상기 전구용액을 기판 상으로 이동시켜 활성탄/탄소나노튜브 복합전극을 형성시킨다. 따라서 균일한 두께로 증착되어 반복 재연성이 우수하고, 증착된 복합전극은 균일한 표면 형상을 갖는다. 아울러, 분사량의 제어에 의해 복합전극의 두께를 자유롭게 조절할 수 있는 효과가 있다. According to the present invention, the precursor solution is moved onto the substrate by the electrostatic attraction generated by the potential difference formed between the precursor solution and the substrate to form an activated carbon / carbon nanotube composite electrode. Therefore, it is deposited with a uniform thickness and excellent repeatability, the deposited composite electrode has a uniform surface shape. In addition, the thickness of the composite electrode can be freely adjusted by controlling the injection amount.

또한 본 발명에 따른 바람직한 실시예에 따르면 탄소튜브 분말이 산처리됨과 함께 초음파 조사에 의해 용액 내에서 균일하게 분산된다. 이에 따라, 탄소나노튜브가 친수성을 가지면서 엉킴 현상이 없어져 활성탄 입자들 사이에 균일하게 분산되어 소량 첨가에 의해서도 우수한 전기전도도를 발휘하는 효과를 갖는다. In addition, according to a preferred embodiment of the present invention, the carbon tube powder is uniformly dispersed in the solution by ultrasonic irradiation with acid treatment. Accordingly, the carbon nanotubes are hydrophilic and have no entanglement. The carbon nanotubes are uniformly dispersed among the activated carbon particles, thereby exhibiting excellent electrical conductivity even by the addition of a small amount.

아울러, 본 발명에 따른 복합전극은 탄소나노튜브의 소량 첨가에 의해서도 저항이 낮아 저렴한 가격을 보급될 수 있으며, 우수한 전기적 특성을 발휘하는 효과를 갖는다. In addition, the composite electrode according to the present invention has a low resistance even by the addition of a small amount of carbon nanotubes can be spread at a low price, and has the effect of exhibiting excellent electrical properties.

이하에서는, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명을 보다 상세히 설명한다. Hereinafter, with reference to the accompanying drawings will be described the present invention in more detail.

본 발명에 따른 활성탄/탄소나노튜브 복합전극의 제조방법은 탄소나노튜브 및 활성탄을 포함하는 전구용액을 제조하는 제 1 단계(전구용액 제조 단계), 상기 전구용액과 기판 사이에 형성된 전위차에 따라 발생된 정전기적 인력에 의해 상기 전구용액을 기판 상으로 이동시켜 활성탄/탄소나노튜브 복합전극을 형성시키는 제 2 단계(복합전극 형성 단계)를 적어도 포함하고, 상기 활성탄/탄소나노튜브 복합전극을 압착하는 단계(압착 단계)를 추가로 포함할 수 있다. A method of manufacturing an activated carbon / carbon nanotube composite electrode according to the present invention may occur according to a first step of preparing a precursor solution containing carbon nanotubes and activated carbon (a precursor solution manufacturing step) and a potential difference formed between the precursor solution and a substrate. At least a second step (composite electrode forming step) of moving the precursor solution onto the substrate by the electrostatic attraction to form an activated carbon / carbon nanotube composite electrode, and compressing the activated carbon / carbon nanotube composite electrode. It may further comprise a step (compression step).

이때, 상기 복합전극 형성 단계는 정전기장 발생장치, 바람직하게는 정전기장을 발생시키면서 임의로 전구용액의 분사량 및 기판의 온도 조절이 가능한 EASP 장치(정전기적 에어로졸 분사 장치)에서 진행된다. 먼저, 상기 EASP 장치를 설명하면 다음과 같다. At this time, the forming of the composite electrode is performed in an electrostatic field generator, preferably an EASP device (electrostatic aerosol spraying device) capable of arbitrarily controlling the injection amount of the precursor solution and the temperature of the substrate while generating the electrostatic field. First, the EASP device will be described.

도 1은 본 발명에 바람직하게 적용되는 EASP 장치의 단면 구성도를 보인 것이다. Figure 1 shows a cross-sectional configuration of the EASP device preferably applied to the present invention.

상기 EASP 장치는, 도 1을 참조하여 설명하면, 전구용액을 분사시킬 수 있는 분사기(10); 기판(S)을 지지하며, 상기 기판(S)을 대전시킬 수 있는 기판 지지대(20); 상기 분사기와 및 기판 지지대에 전위차를 제공하는 전원발생기(30)을 포함한다. 상기 EASP 장치는 기판에 열을 공급할 수 있도록 열공급 수단(25); 상기 기판의 온도를 조절하는 온도 조절기(40); 및 상기 전구용액의 분사량을 제어하는 유량 조절기(50)를 추가로 포함하는 것이 바람직하다. 도 1에서 도면 부호 E는 기판(S) 상에 형성된 복합전극을 나타낸다. The EASP device, when described with reference to Figure 1, the injector 10 capable of injecting a precursor solution; A substrate support 20 for supporting a substrate S and charging the substrate S; And a power generator 30 which provides a potential difference between the injector and the substrate support. The EASP apparatus includes heat supply means 25 for supplying heat to the substrate; A temperature controller 40 for controlling the temperature of the substrate; And it is preferable to further include a flow controller 50 for controlling the injection amount of the precursor solution. In FIG. 1, reference numeral E denotes a composite electrode formed on the substrate S. In FIG.

또한, 상기 분사기(10)의 하단에는 노즐(15)이 장착되어 있으며, 이러한 분사기(10)의 노즐(15)과 기판 지지대(20)에 고전압 직류전원발생기(30)가 전기적으 로 연결되어 분사기(10)와 기판 지지대(20) 사이에 강한 정전기장을 형성한다. 상기 유량 조절기(50)는 분사기(10)에 내장된 피스톤의 이동속도를 정밀하게 조절함으로써 전구용액의 분사량을 정확히 제어하며, 이러한 유량 조절기(50)는 바람직하게는 전자식 유속 조절기를 유용하게 사용할 수 있다. 아울러, 상기 기판 지지대(20)의 내부에 장착된 열공급수단(25)은 기판(20)에 열을 공급하여 기판(S) 상에 분사된 전구용액의 용매를 증발시킬 수 있는 것이면 본 발명에 포함하며, 예를 들어 상기 열공급수단(25)은 램프(예, 할로겐 램프), 저항 열선 또는 히터 등으로부터 선택될 수 있다. 상기 온도 조절기(40)는 열전쌍(Thermocouple) 등의 온도 센서로부터 감지된 열을 미리 설정된 열과 비교하고, 상기 열공급수단(25)을 제어하여 기판(S)의 온도가 일정하게 유지되도록 조절한다. 아울러, 상기 EASP 장치는, 분사기(10)와 기판 지지대(20) 사이의 거리를 조절하는 거리 조절기(도시하지 않음)를 더 포함할 수 있다. In addition, a nozzle 15 is mounted at a lower end of the injector 10, and the high voltage DC power generator 30 is electrically connected to the nozzle 15 of the injector 10 and the substrate support 20. A strong electrostatic field is formed between the 10 and the substrate support 20. The flow controller 50 precisely controls the injection amount of the precursor solution by precisely adjusting the moving speed of the piston embedded in the injector 10, and such a flow controller 50 is preferably useful to use the electronic flow controller have. In addition, the heat supply means 25 mounted in the substrate support 20 is included in the present invention as long as it can supply heat to the substrate 20 to evaporate the solvent of the precursor solution sprayed on the substrate S. For example, the heat supply means 25 may be selected from a lamp (eg, a halogen lamp), a resistance heating wire or a heater. The temperature controller 40 compares the heat sensed by a temperature sensor such as a thermocouple with a preset heat, and controls the heat supply means 25 to maintain a constant temperature of the substrate S. In addition, the EASP device may further include a distance adjuster (not shown) for adjusting the distance between the injector 10 and the substrate support 20.

본 발명에 따르면, 상기와 같은 EASP 장치를 이용하는 경우, 전구용액(활성탄과 탄소나노튜브 및 바인더가 용매 내에 균일하게 분산된 용액)이 정전기적 인력에 의해 기판 상에 균일한 두께로 분사되고, 이와 동시에 승온된 기판(S)에서 발생된 열에 의해 분사된 전구용액 내의 용매가 증발되어 활성탄/탄소나노튜브 복합전극(E)을 용이하게 제조할 수 있다. 즉, 별도의 건조 공정 없이 증착에 의해 활성탄/탄소나노튜브 복합전극(E)이 기판(S)에 고착된다. According to the present invention, in the case of using the EASP device as described above, a precursor solution (a solution in which activated carbon, carbon nanotubes and a binder are uniformly dispersed in a solvent) is sprayed onto the substrate by an electrostatic attraction to a uniform thickness. At the same time, the solvent in the precursor solution sprayed by the heat generated from the heated substrate S may be evaporated to easily manufacture the activated carbon / carbon nanotube composite electrode E. That is, the activated carbon / carbon nanotube composite electrode E is fixed to the substrate S by evaporation without a separate drying process.

보다 구체적으로, 전구용액의 분사 시 인가된 정전기장의 영향으로 노즐(15)에서부터 용매의 표면장력을 극복할 수 있는 매우 작은 액적(liquid droplet) 상태 로 분사되어, 분사된 용액은 정전기장을 따라 이동하게 되고, (-)로 대전된 기판 위에 매우 고르게 증착된다. More specifically, the sprayed solution is sprayed in a very small liquid droplet state that can overcome the surface tension of the solvent from the nozzle 15 under the influence of the applied electrostatic field, the sprayed solution moves along the electrostatic field And very evenly deposited on the negatively charged substrate.

도 2는 본 발명의 실시예에 따른 활성탄/탄소나노튜브 복합전극의 제조방법을 각 단계별로 구체적으로 나타낸 순서도이다. 이하, 본 발명에 따른 제조방법을 각 단계별로 상세히 설명한다. Figure 2 is a flow chart showing in detail each step of the method for producing an activated carbon / carbon nanotube composite electrode according to an embodiment of the present invention. Hereinafter, the manufacturing method according to the present invention will be described in detail for each step.

전구용액 제조 단계(Step Ⅰ)Producing Solution (Step I)

본 발명에 따른 활성탄/탄소나노튜브 복합전극의 제조방법의 제 1 단계는 탄소나노튜브 및 활성탄을 포함하는 전구용액을 제조하는 단계이다.The first step of the method for producing an activated carbon / carbon nanotube composite electrode according to the present invention is to prepare a precursor solution containing carbon nanotubes and activated carbon.

먼저, 탄소나노튜브(CNT) 분말을 준비한다. 본 발명에서 사용되는 상기 탄소나노튜브 분말은 특별히 제한되지 않으며, 단층 탄소나노튜브, 다층 탄소나노튜브 및 이들의 혼합을 모두 포함한다. 이때, 일반적인 탄소나노튜브 분말은 소수성을 나타내어 물과 같은 용매에 분산되지 않는 성질을 가지므로, 친수성 부여를 위해 탄소나노튜브를 산 처리하는 단계 a)를 포함하는 것이 바람직하다. First, carbon nanotube (CNT) powder is prepared. The carbon nanotube powder used in the present invention is not particularly limited, and includes all single layer carbon nanotubes, multilayer carbon nanotubes, and mixtures thereof. In this case, since the general carbon nanotube powder exhibits hydrophobicity and does not disperse in a solvent such as water, it is preferable to include the step a) of acid treating the carbon nanotubes to impart hydrophilicity.

상기 산처리 단계는 탄소나노튜브 분말을 강산의 수용액에 담금으로써 탄소나노튜브 분말 제조 시에 포함된 금속 촉매를 강산으로 녹여 제거함은 물론, 물과 같은 용매에 분산되지 않는 소수성 특성을 나타내는 탄소나노튜브 분말의 표면에 관능기를 제공하여 탄소나노튜브에 친수성을 부여함으로써 탄소나노튜브 분말이 용매 내에 용이하게 분산될 수 있도록 한다.In the acid treatment step, carbon nanotube powders are immersed in an aqueous solution of strong acid to dissolve and remove metal catalysts contained in the production of carbon nanotube powder with strong acid, as well as carbon nanotubes exhibiting hydrophobic properties not dispersed in a solvent such as water. A functional group is provided on the surface of the powder to impart hydrophilicity to the carbon nanotubes so that the carbon nanotube powders can be easily dispersed in the solvent.

상기 산처리 단계를 보다 구체적으로 설명하면, 강산의 수용액에 탄소나노튜 브 분말을 적정량 넣고 열을 가하여 60 내지 90℃ 정도의 온도에서 담그어 산처리하는 것이 바람직하다. 상기 강산은 예를 들어 황산, 질산, 염산 또는 이들의 혼합을 사용할 수 있다. 이때, 강산 수용액의 온도가 60℃ 미만이면 화학적으로 한정한 탄소나노튜브에 화학적인 변화를 줄 수 없어 친수성을 부여하기 어렵고, 온도가 90℃를 초과하면 강산이 폭발적으로 끓어 주위 환경에 영향을 줄 수 있고 사고가 발생할 수 있어 바람직하지 않다. 따라서 산처리는 상기 온도 범위의 강산 수용액에서 진행하는 것이 바람직하다. 또한, 처리 시간은 특별히 한정하는 것은 아니지만 2 시간 이상 처리하는 것이 좋다. 처리 시간이 2 시간 미만이면, 탄소나노튜브가 충분한 화학적 변형을 일으키지 않아 친수성 부여가 어려울 수 있다. 이때, 처리 시간을 6 시간이 넘게 많이 하더라도 시간 증가에 따른 상승된 효과를 보이기 어렵다. 따라서 산처리는 바람직하게는 2 ~ 6 시간동안 진행하는 것이 좋다. When explaining the acid treatment step in more detail, it is preferable to put a suitable amount of carbon nanotube powder in an aqueous solution of a strong acid and heat to soak at a temperature of about 60 to 90 ℃ acid treatment. The strong acid may be, for example, sulfuric acid, nitric acid, hydrochloric acid or a mixture thereof. At this time, if the temperature of the strong acid solution is less than 60 ℃ can not give chemical change to the chemically limited carbon nanotubes, it is difficult to impart hydrophilicity, if the temperature exceeds 90 ℃ strong acid boils explosively to affect the surrounding environment It is undesirable because it can cause accidents. Therefore, the acid treatment is preferably carried out in a strong acid aqueous solution in the above temperature range. In addition, although processing time is not specifically limited, It is good to process for 2 hours or more. If the treatment time is less than 2 hours, it may be difficult to impart hydrophilicity because the carbon nanotubes do not cause sufficient chemical deformation. At this time, even if the processing time is more than 6 hours, it is difficult to show the increased effect of increasing the time. Therefore, the acid treatment is preferably performed for 2 to 6 hours.

다음으로, 상기 산처리된 수용액을 여과기를 통해 수용액으로부터 탄소나노튜브를 여과, 분리하고, 여과된 탄소나노튜브를 증류수를 이용하여 수회 세정한다. 그리고 상기 세정된 탄소나노튜브에 열을 가하여 수분을 증발시켜 다시 분말 상태로 만든다. Next, the acid treated aqueous solution is filtered and separated from the aqueous solution through a filter, and the carbon nanotubes are filtered and washed several times with distilled water. Then, heat is applied to the cleaned carbon nanotubes to evaporate moisture to make the powder again.

또한 본 발명에 따른 제조방법에 사용되는 활성탄은 상업적으로 사용되는 통상의 활성탄을 포함하며, 예를 들어 입자 규격이 10 ~ 20㎛ 정도이며, 비표면적이 1700㎡/g 정도인 통상의 EDLC 전극 제조 시에 사용되는 활성탄을 포함한다. In addition, the activated carbon used in the production method according to the present invention includes commercially available activated carbon, for example, a particle size of about 10 to 20 ㎛, the specific surface area of about 1700 m2 / g to prepare a conventional EDLC electrode Activated carbon used in the process.

이때, 상기 활성탄을 사용함에 있어서는, EASP 장치의 분사기 노즐(15)에 막히지 않고, 원활한 분사 및 용액에서의 탄소나노튜브와의 균일한 분산을 이룰 수 있도록 활성탄을 미분쇄 처리하는 단계 b)를 포함하는 것이 바람직하다. 예를 들어, 롤밀링, 또는 볼밀링 공정 등을 통해 활성탄의 입자 크기를 5㎛ 이하, 구체적으로는 1 ~ 5㎛ 정도로 작게 미분쇄하여 사용하는 것이 바람직하다.At this time, the use of the activated carbon, without being blocked by the injector nozzle 15 of the EASP device, comprising the step of b) pulverizing the activated carbon to achieve a smooth injection and uniform dispersion with the carbon nanotubes in the solution It is desirable to. For example, it is preferable to use finely pulverized the particle size of activated carbon by 5 micrometers or less, specifically, 1-5 micrometers through a roll milling or a ball milling process.

한편 본 발명에 따른 활성탄/탄소나노튜브 복합전극의 제조방법의 제 1 단계는 탄소나노튜브, 활성탄, 바인더 및 용매를 혼합하여 교반시키는 단계 c)를 포함하는 것이 바람직하다.On the other hand, the first step of the method for producing an activated carbon / carbon nanotube composite electrode according to the present invention preferably includes a step c) of mixing and stirring carbon nanotubes, activated carbon, a binder, and a solvent.

상기 바인더는 통상적으로 사용되는 것을 사용할 수 있으며, 예를 들어 폴리비닐알코올(PVA ; polyvinyl alcohol), 폴리비닐부티랄(PVB ; polyvinyl butyral), 폴리비닐피롤리돈(PVP ; poly-N-vinylpyrrolidone), 카르복시메틸셀룰로오스(CMC ; carboxymethylcellulose), 폴리비닐리덴플로라이드(PVDF ; polyvinylidenefloride) 및 폴리테트라플루오르에틸렌(PTFE ; poly-tetrafluoroethylene) 등으로부터 선택된 1종 또는 2종 이상의 혼합을 사용할 수 있다. 상기 바인더는, 바람직하게는 플루오르계로서 폴리비닐리덴플로라이드(PVDF ; polyvinylidenefloride), 폴리테트라플루오르에틸렌(PTFE ; poly-tetrafluoroethylene) 및 이들의 혼합을 유용하게 사용할 수 있다. 이러한 바인더는 탄소나노튜브와 활성탄의 혼합 분말 100 중량부에 대하여 1.0 ~ 20.0 중량부로 혼합될 수 있다. 바인더의 함량이 1.0 중량부 미만이면 고형분(탄소나노튜브와 활성탄)들 간의 결합력이 떨어지며, 20.0 중량부를 초과하면 상대적으로 탄소나노튜브와 활성탄의 함량이 작아져 바람직하지 않다. 바인더는, 바람직하게는 탄소나노튜브와 활성탄의 혼합 분말 100 중량부에 대하여 2.0 ~ 5.0 중량부로 혼합될 수 있다. 아울러, 상기 바인더를 사용함에 있어서, N- 메틸-2-피롤리돈(NMP)이나 알코올 등의 유기 용매에 희석하여 사용하는 것이 좋다. The binder may be used as commonly used, for example, polyvinyl alcohol (PVA; polyvinyl alcohol), polyvinyl butyral (PVB; polyvinyl butyral), polyvinylpyrrolidone (PVP; poly-N-vinylpyrrolidone) Or a mixture of one or two or more selected from carboxymethylcellulose (CMC; carboxymethylcellulose), polyvinylidene fluoride (PVDF) and polytetrafluoroethylene (PTFE). The binder is preferably a fluorine-based polyvinylidene fluoride (PVDF; polyvinylidenefloride), polytetrafluoroethylene (PTFE; poly-tetrafluoroethylene) and a mixture thereof may be usefully used. Such a binder may be mixed at 1.0 to 20.0 parts by weight based on 100 parts by weight of the mixed powder of carbon nanotubes and activated carbon. If the content of the binder is less than 1.0 parts by weight, the bonding strength between the solids (carbon nanotubes and activated carbon) is lowered. If the content of the binder exceeds 20.0 parts by weight, the content of carbon nanotubes and activated carbon is relatively small, which is not preferable. The binder may be preferably mixed in an amount of 2.0 to 5.0 parts by weight based on 100 parts by weight of the mixed powder of carbon nanotubes and activated carbon. In addition, when using the said binder, it is good to dilute and use in organic solvents, such as N-methyl- 2-pyrrolidone (NMP) and alcohol.

위와 같은 탄소나노튜브, 활성탄 및 바인더를 분산시키기 위한 분산 용매는 물, 유기 용매 또는 이들의 혼합을 포함한다. 바람직하게는 물과 유기 용매의 혼합을 사용할 수 있다. Dispersing solvents for dispersing the carbon nanotubes, activated carbon and the binder as described above include water, an organic solvent or a mixture thereof. Preferably a mixture of water and an organic solvent can be used.

또한, 본 발명의 바람직한 구현예에 따라서, 상기 분산 용매는 끊는점(boiling point)이 낮으며, 용매 자체의 밀도가 탄소나노튜브나 활성탄의 밀도보다 낮은 것을 사용하는 것이 좋다. 예를 들어, 물이나 알코올(예, 메탄올, 에탄올 등) 등과 같이 끊는점이 낮고, 밀도가 낮은 것을 유용하게 사용할 수 있으며, 그 이유는 다음과 같다. In addition, according to a preferred embodiment of the present invention, the dispersing solvent has a low boiling point (boiling point), it is preferable to use the solvent itself is lower than the density of carbon nanotubes or activated carbon. For example, a low breaking point such as water or alcohol (eg, methanol, ethanol, etc.) and a low density can be usefully used, and the reason is as follows.

EASP 장치를 통해 상기의 활성탄과 탄소나노튜브 및 바인더가 분산된 전구용액을 기판(S) 상에 분사시키는 경우 끊는점이 높은 용매의 경우 용매가 원활하게 증발되지 않아 활성탄 및 탄소 나노튜브 입자가 에어로졸 상태로 기판(S) 상에 증착되지 않게 되고, 또한 기판(S) 상에 형성된 복합전극(E) 박막의 특성 또한 저하될 수 있다. 아울러, 용매 자체의 밀도가 높은 경우 활성탄 및 탄소나노튜브 분말이 쉽게 가라않지 않아 원활한 분산이 어렵다. 이에 따라, 상기 용매는 끊는점이 비교적 낮으며, 밀도가 활성탄 및 탄소나노튜브에 비해 낮은 물, 알코올계 또는 이들의 혼합을 사용하는 것이 좋다. When spraying the precursor solution in which the activated carbon, carbon nanotube and binder are dispersed on the substrate S through the EASP device, the solvent does not evaporate smoothly in the case of a solvent having a high breaking point, so the activated carbon and carbon nanotube particles are in an aerosol state. As a result, it is not deposited on the substrate S, and the characteristics of the composite electrode E thin film formed on the substrate S may also be degraded. In addition, when the density of the solvent itself is high, activated carbon and carbon nanotube powder do not easily go away, so that it is difficult to smoothly disperse. Accordingly, the solvent has a relatively low breaking point, and it is preferable to use water, alcohol, or a mixture thereof having a lower density than activated carbon and carbon nanotubes.

한편 상기 단계 c)는 탄소나노튜브를 강제적으로 풀어 엉김 현상이 없어져 활성탄과 균일한 분산이 도모되도록 탄소나노튜브, 활성탄, 바인더 및 용매를 초음파 처리로 교반시키는 것이 바람직하다. 이와 같은 초음파 처리는 특별히 제한되 지 않으며, 초음파의 세기 및 시간은 필요에 따라 적절히 조절할 수 있다. Meanwhile, in step c), the carbon nanotubes are forcibly released and the carbon nanotubes are agitated so that the carbon nanotubes are uniformly dispersed and the carbon nanotubes, the activated carbon, the binder, and the solvent are stirred by ultrasonic treatment. Such ultrasonic treatment is not particularly limited, and the intensity and time of the ultrasonic wave may be appropriately adjusted as necessary.

위와 같은 전구용액을 제조함에 있어서, 상기 탄소나노튜브는 특별히 한정하는 것은 아니지만, 탄소나노튜브와 활성탄의 혼합 분말 100 중량부에 대하여 2.0 ~ 20.0 중량부로 포함되도록 제조할 수 있다. 탄소나노튜브의 함량이 2.0 중량부 미만이면 탄소나노튜브의 함유에 따른 효과(전기전도도 향상 등)를 도모하기 어려우며, 20.0 중량부를 초과하면 상대적으로 활성탄의 함량의 작아져 활성탄 함유에 따른 효과(용량 증가 등)를 도모하기 어렵다. 탄소나노튜브는, 탄소나노튜브와 활성탄의 혼합 분말 100 중량부에 대하여 바람직하게는 2.0 ~ 15.0 중량부, 보다 바람직하게는 3.0 ~ 10.0 중량부로 포함되도록 제조할 수 있다.In preparing the precursor solution as described above, the carbon nanotubes are not particularly limited, but may be prepared to include 2.0 to 20.0 parts by weight based on 100 parts by weight of the mixed powder of carbon nanotubes and activated carbon. If the content of carbon nanotubes is less than 2.0 parts by weight, it is difficult to achieve the effect (improving electrical conductivity, etc.) due to the content of carbon nanotubes, and if the content of carbon nanotubes exceeds 20.0 parts by weight, the content of activated carbon is relatively small (capacity) Increase, etc.) is difficult. The carbon nanotubes may be prepared to be included in an amount of preferably 2.0 to 15.0 parts by weight, more preferably 3.0 to 10.0 parts by weight, based on 100 parts by weight of the mixed powder of carbon nanotubes and activated carbon.

이때, 탄소나노튜브 분말의 함량이 너무 낮으면 탄소나노튜브의 함유에 따른 효과(전도성 향상 등)를 도모하기 어려우며, 반대로 탄소나노튜브 분말의 함량이 너무 높으면 상대적으로 활성탄의 함량이 작아져 활성탄의 함유에 따른 효과(용량 증가 등)를 도모하기 어렵다. 본 발명에 따르면, 산처리 및 초음파 조사에 의해, 탄소나노튜브가 엉김 현상 없이 용액 내에 균일하게 분산되어, 종래와 같이 15중량부 이상 함유시키지 않고 소량(예, 5.0중량부) 첨가에 의해서도 우수한 전기전도도를 발휘한다. At this time, if the content of the carbon nanotube powder is too low, it is difficult to achieve the effect (conductivity improvement, etc.) according to the content of the carbon nanotube, on the contrary, if the content of the carbon nanotube powder is too high, the content of activated carbon is relatively small, It is difficult to plan the effect (increase in capacity, etc.) according to the content. According to the present invention, by the acid treatment and ultrasonic irradiation, the carbon nanotubes are uniformly dispersed in the solution without entanglement, and excellent electricity is also achieved by adding a small amount (eg, 5.0 parts by weight) without containing 15 parts by weight or more as in the prior art. Exert conductivity.

복합전극 형성 단계(Step Ⅱ)Compound Electrode Formation Step (Step II)

위와 같이, 탄소나노튜브 분말 및 활성탄이 균일하게 분산된 전구용액을 제조한 다음에는, 상기 전구용액을 EASP 장치를 이용하여 정전기적으로 기판(S) 상에 분사시킨다. As described above, after preparing a precursor solution in which carbon nanotube powder and activated carbon are uniformly dispersed, the precursor solution is electrostatically sprayed onto the substrate S using an EASP apparatus.

이때, 사용될 수 있는 상기 기판(S)은 전도체, 부도체 및 반도체를 포함하며, 예를 들어 유리, 플라스틱 및 금속 등의 재질로부터 선택될 수 있다. 상기 기판(S)은, 바람직하게는 전기이중층 캐패시터(EDLC)를 제조할 시 집전체로 주로 사용되는 것으로서, 티타늄(Ti), 니켈(Ni), 알루미늄(Al) 및 이들의 합금 등으로부터 선택된 금속 호일(foil)과 같이 전기전도도가 우수하고 물리적인 충격을 받았을 경우에도 쉽게 변형되지 않는 것이 좋다. At this time, the substrate (S) that can be used includes a conductor, a non-conductor and a semiconductor, for example, may be selected from materials such as glass, plastic and metal. The substrate S is preferably mainly used as a current collector when manufacturing an electric double layer capacitor (EDLC), and a metal selected from titanium (Ti), nickel (Ni), aluminum (Al), alloys thereof, and the like. It is good that the foil is excellent in electrical conductivity such as foil and is not easily deformed even when subjected to physical shock.

EASP 장치를 도시하고 있는 도 1을 참조하여 보다 구체적으로 설명하면, 고전압 직류전원발생기(30)를 분사기(10)의 노즐(15)과 기판 지지대(20) 사이에 연결하여, 분사기(10)의 노즐(15)을 (+)로, 기판 지지대(20)와 접하고 있는 기판(S)을 (-)로 대전시킨다. Referring to FIG. 1, which shows an EASP device, the high voltage DC power generator 30 is connected between the nozzle 15 of the injector 10 and the substrate support 20 to provide the EASP device. The nozzle 15 is charged with (+) and the substrate S in contact with the substrate support 20 is charged with (−).

그리고 분사기(10)를 통하여 활성탄과 탄소나노튜브 및 바인더가 용매 상에 균일하게 분산되어 있는 전구용액을 적정량 주입하면, 정전기장에 의한 정전기적 인력에 의해 탄소나노튜브를 포함한 액적(liquid droplet) 입자가 대전된 기판(S)을 향하여 에어로졸 형태로 분사되고, 정전기장을 따라 기판(S)으로 균일한 분포로 이동한다. 그리고 열공급수단(25)에서 전달된 열에 의해 기판(S)은 승온되고, 승온된 기판(S)의 열에 의해 전구용액 내의 용매가 증발되어 기판(S) 상에 활성탄/탄소나노튜브 복합전극(E)이 증착에 의해 고착, 형성하게 된다. 이러한 과정에서 EASP 장치의 유량 조절기(50)에 의해 상기 전구용액의 분사량을 제어하여 복합전극(E)의 두께를 자유롭게 조절할 수 있다. When an appropriate amount of the precursor solution in which activated carbon, carbon nanotubes and a binder are uniformly dispersed on the solvent is injected through the injector 10, liquid droplet particles including carbon nanotubes are formed by electrostatic attraction due to an electrostatic field. It is sprayed in the aerosol form toward the charged substrate (S), and moves in a uniform distribution to the substrate (S) along the electrostatic field. Subsequently, the substrate S is heated by the heat transferred from the heat supply means 25, and the solvent in the precursor solution is evaporated by the heat of the heated substrate S to activate the activated carbon / carbon nanotube composite electrode E on the substrate S. ) Is fixed and formed by vapor deposition. In this process, by controlling the injection amount of the precursor solution by the flow controller 50 of the EASP device it is possible to freely adjust the thickness of the composite electrode (E).

이때, EASP 장치의 온도 조절기(40)를 통하여 상기 기판(S)의 온도를 100 ~ 200℃ 정도로 유지시키는 것이 좋다. 이는, 100℃ 미만으로 설정할 경우에는 주입된 전구용액 중에 포함된 용매(에탄올 등)가 모두 증발되지 않아 에어로졸 상태로 기판(S) 상에 증착되지 않게 되어 박막의 특성을 저하시키게 되고, 200℃를 초과한 온도로 설정할 경우에는 주입된 전구용액 중에 포함된 용매(에탄올 등)가 기판(S)에 도착하기도 전에 액적 상태의 용액이 증발하게 되어 가벼운 활성탄 및 탄소나노튜브 입자들이 공중으로 날아가 버리므로 실질적으로 기판(S)에 증착되는 양이 매우 적게 되기 때문이다.At this time, it is good to maintain the temperature of the substrate (S) to about 100 ~ 200 ℃ through the temperature controller 40 of the EASP device. When the temperature is less than 100 ° C., all of the solvents (ethanol, etc.) contained in the injected precursor solution do not evaporate and are not deposited on the substrate S in an aerosol state, thereby deteriorating the characteristics of the thin film. If the temperature is set to an excessive temperature, the liquid in the droplet state evaporates before the solvent (ethanol, etc.) contained in the injected precursor solution arrives on the substrate S, so that the light activated carbon and carbon nanotube particles are blown off into the air. This is because the amount deposited on the substrate S becomes very small.

압착 단계(Step Ⅲ)Crimping Step (Step III)

상기와 같이, 활성탄/탄소나노튜브 복합전극(E)을 제조한 다음에는 EASP 장치로부터 분리하여 복합전극(E)을 압착한다. 이는, 제조된 활성탄/탄소나노튜브 복합전극(E)의 물리적 안정성을 높여주는 단계로서, 이러한 단계를 통해 전기화학 실험 시에 발생하는 전극의 벗겨짐 및 불안정성을 제거할 수 있다. 또한, 압착을 통해 활성탄과 탄소나노튜브의 접촉을 크게 증가시켜 전극 내 균일하게 분산된 탄소나노튜브를 통한 전자의 이동을 원활하게 할 수 있으며, 이는 또한 소량의 탄소나노튜브로도 전극 내에서 최대의 전기전도성을 확보할 수 있다. 이러한 압착 단계는 예를 들어, 롤 프레싱(roll pressing) 공정을 통해 진행할 수 있다. As described above, after manufacturing the activated carbon / carbon nanotube composite electrode E, the composite electrode E is separated from the EASP device and compressed. This is to increase the physical stability of the produced activated carbon / carbon nanotube composite electrode (E), it is possible to remove the peeling and instability of the electrode generated during the electrochemical experiment through this step. In addition, the pressurization greatly increases the contact between activated carbon and carbon nanotubes, thereby facilitating the movement of electrons through uniformly dispersed carbon nanotubes in the electrode. It is possible to secure the electrical conductivity of. This pressing step can be carried out, for example, via a roll pressing process.

한편, 본 발명에 따른 활성탄/탄소나노튜브 복합전극은 기판 및 상기 기판 상에 형성된 전극 활물질층을 포함한다. 이때, 상기 전극 활물질층은 탄소나노튜브와 활성탄을 포함한다. 이러한 전극 활물질층을 구성하는 상기 탄소나노튜브는, 탄소나노튜브와 활성탄의 혼합 100 중량부에 대하여 2.0 ~ 20.0 중량부로 포함된다. 상기 탄소나노튜브는, 바람직하게는 탄소나노튜브와 활성탄의 혼합 100 중량부에 대하여 2.0 ~ 15.0 중량부로 포함된다. 또한 상기 전극 활물질층은 2 ~ 4 Ω/㎠의 전극 저항을 갖는다. 그리고 상기 전극 활물질층의 전해질 저항은 0.5 ~ 1 Ω/㎠을 가질 수 있다. Meanwhile, the activated carbon / carbon nanotube composite electrode according to the present invention includes a substrate and an electrode active material layer formed on the substrate. In this case, the electrode active material layer includes carbon nanotubes and activated carbon. The carbon nanotubes constituting the electrode active material layer are included in an amount of 2.0 to 20.0 parts by weight based on 100 parts by weight of the mixture of carbon nanotubes and activated carbon. The carbon nanotubes are preferably included in an amount of 2.0 to 15.0 parts by weight based on 100 parts by weight of the mixture of carbon nanotubes and activated carbon. In addition, the electrode active material layer has an electrode resistance of 2 ~ 4 Ω / ㎠. And the electrolyte resistance of the electrode active material layer may have a 0.5 ~ 1 Ω / ㎠.

위와 같은 본 발명에 따른 복합전극은 탄소나노튜브의 소량 첨가에 의해서도 낮은 저항을 가져 저렴한 가격으로 보급될 수 있으며, 상대적으로 활성탄의 함량이 많아져 고용량 특성을 갖는다. 이때, 상기 전극 활물질층은, 바람직하게는 본 발명의 제조방법에 의해 형성된다. 즉, 전술한 바와 같은 전구용액이 EASP 장치를 통하여 분사 및 증착되어 형성된다. The composite electrode according to the present invention as described above has a low resistance even by the addition of a small amount of carbon nanotubes can be supplied at a low price, and has a relatively high content of activated carbon content. At this time, the electrode active material layer is preferably formed by the production method of the present invention. That is, the precursor solution as described above is formed by spraying and depositing through the EASP apparatus.

이하, 본 발명의 구체적인 시험 실시예를 설명한다. 이하의 실시예는 본 발명을 보다 상세하게 설명하기 위해 제공되는 것일 뿐, 이에 의해 본 발명의 기술적 범위가 한정되는 것은 아니다. Hereinafter, specific test examples of the present invention will be described. The following examples are merely provided to explain the present invention in more detail, whereby the technical scope of the present invention is not limited.

[실시예]EXAMPLE

먼저, 황산 수용액을 이용하여 탄소나노튜브(CNT) 분말을 산처리한 다음, 에탄올 수용액에 상기 산처리된 탄소나노튜브(CNT) 분말, 활성탄 및 바인더(PVDP)를 혼합한 다음, 초음파를 조사하여 각 성분들이 균일하게 분산된 전구용액을 제조하였다. 이때, 상기 활성탄은 10 ~ 20㎛ 입도 크기를 가지는 통상의 활성탄을 볼밀링 공정을 통해 1 ~ 5㎛의 입도 크기로 미분쇄한 다음 사용하였다. 또한, 상기 탄소나노튜브(CNT)와 활성탄로 이루어진 혼합 분말 중량기준으로 상기 탄소나노튜브(CNT)의 함량을 0, 5, 10, 15, 20wt%로 변화시키면서 제조하였으며, 도 1에 보인 바와 같은 EASP 장치를 이용하여 기판(S) 상에 분사, 증착시켜 복합전극을 제조하였다.First, the carbon nanotube (CNT) powder is acid-treated using an aqueous sulfuric acid solution, and then the acid-treated carbon nanotube (CNT) powder, activated carbon, and binder (PVDP) are mixed with an ethanol aqueous solution, and then ultrasonically irradiated. A precursor solution in which each component was uniformly dispersed was prepared. At this time, the activated carbon was used after pulverizing a conventional activated carbon having a particle size of 10 ~ 20㎛ to a particle size of 1 ~ 5㎛ through a ball milling process. In addition, the carbon nanotubes (CNT) was prepared while changing the content of the carbon nanotubes (CNT) to 0, 5, 10, 15, 20wt% based on the weight of the mixed powder consisting of activated carbon, as shown in Figure 1 A composite electrode was manufactured by spraying and depositing on a substrate S using an EASP apparatus.

도 3a 내지 도 3e는 상기 본 발명의 실시예에 따른 활성탄/탄소나노튜브 복합전극의 제조에 있어 탄소나노튜브의 함량을 0, 5, 10, 15, 20wt% 변화시키면서 제조한 복합전극의 표면 형상을 관찰하기 위하여 측정한 SEM(Scanning Electron Microscopy) 사진이다. 이때, 도 3a는 탄소나노튜브를 첨가하지 않고 순수한 활성탄으로 제조된 복합전극을 배율 2500배로 촬영한 사진이다. 그리고 도 3b 내지 도 3e는 탄소나노튜브의 비율을 5, 10, 15, 20wt%로 증가시켜가면서 제조한 복합전극의 표면을 1만 배로 촬영한 사진이다.3a to 3e is a surface shape of the composite electrode prepared while changing the carbon nanotube content of 0, 5, 10, 15, 20wt% in the production of activated carbon / carbon nanotube composite electrode according to an embodiment of the present invention Scanning Electron Microscopy (SEM) photographs taken for observation. In this case, Figure 3a is a photograph taken at 2500 times magnification of a composite electrode made of pure activated carbon without adding carbon nanotubes. 3B to 3E are photographs taken at 10,000 times the surface of the manufactured composite electrode while increasing the ratio of carbon nanotubes to 5, 10, 15, and 20 wt%.

먼저, 도 3a에서와 같이 1 ~ 5㎛ 크기를 가지는 활성탄 입자를 관찰할 수 있다. 이는 10 ~ 20㎛의 입자 크기를 가지는 활성탄이 볼밀링을 통해 고르게 분쇄되었음을 나타낸다. First, activated carbon particles having a size of 1 to 5 μm can be observed as in FIG. 3A. This indicates that activated carbon having a particle size of 10 to 20 μm was evenly ground through ball milling.

또한, 도 3b에서 알 수 있는 바와 같이 활성탄 입자 사이에 탄소나노튜브가 고르게 분산되어 있음을 확인할 수 있다. 이는 활성탄과 탄소나노튜브의 용액 상 분산 및 EASP 장치를 통해 탄소나노튜브가 고르게 분산되어 전극이 제조되었음을 나타낸다. 그리고 도 3b에 보인 바와 같이, 활성탄과 탄소나노튜브가 다공성의 3차원 구조를 가지면서 전극 전체에 걸쳐 형성되어 있음을 알 수 있다.In addition, as can be seen in Figure 3b it can be seen that the carbon nanotubes are evenly dispersed between the activated carbon particles. This indicates that carbon nanotubes were evenly dispersed through the solution phase dispersion of activated carbon and carbon nanotubes and the EASP device, thereby producing an electrode. And as shown in Figure 3b, it can be seen that the activated carbon and carbon nanotubes are formed throughout the electrode having a porous three-dimensional structure.

아울러, 도 3c 내지 도 3e에서 알 수 있는 바와 같이, 탄소나노튜브의 함량을 증가시킬수록 탄소나노튜브 입자가 전극 전체에 걸쳐 증가되는 것을 확인할 수 있으며, 10wt%이상의 탄소나노튜브가 첨가될 시에 활성탄의 표면을 뒤덮어 버리는 것을 확인할 수 있다.In addition, as can be seen in Figures 3c to 3e, it can be seen that the carbon nanotube particles are increased throughout the electrode as the content of the carbon nanotubes are increased, when more than 10wt% carbon nanotubes are added. It can be seen that the surface of the activated carbon is covered.

한편, 도 4a 내지 도 4c는 본 발명의 실시예에 따라 활성탄/탄소나노튜브 복합전극의 제조에 있어서, 5wt%의 탄소나노튜브가 첨가된 전구용액을 각각 1시간, 2시간, 3시간 동안 EASP 장치를 통해 분사하여 제조한 복합전극의 단면을 측정한 SEM 사진이다. 도 4a 내지 도 4c의 단면 사진에서 확인할 수 있는 바와 같이, 분사 시간에 비례하여 활성탄/탄소나노튜브 복합전극의 두께가 일정하게 증가하고 있음을 확인할 수 있다. 또한, 전극 전체에 걸쳐 균일한 표면을 가지는 복합전극이 제조되었음을 알 수 있다. 하기 [표 1]은 EASP 장치에서 분사한 전구용액의 양 및 무게와 그 각각에 대응하여 형성된 복합전극의 두께를 측정하여 나타낸 것이다. Meanwhile, FIGS. 4A to 4C illustrate the preparation of activated carbon / carbon nanotube composite electrodes according to an embodiment of the present invention, wherein the precursor solution containing 5 wt% of carbon nanotubes is added for 1 hour, 2 hours, and 3 hours, respectively. SEM image of a cross section of a composite electrode prepared by spraying through a device. As can be seen in the cross-sectional photograph of Figure 4a to 4c, it can be seen that the thickness of the activated carbon / carbon nanotube composite electrode increases in proportion to the injection time. In addition, it can be seen that a composite electrode having a uniform surface throughout the electrode was manufactured. Table 1 shows the amount and weight of the precursor solution sprayed from the EASP apparatus and the thickness of the composite electrode formed corresponding to each of them.

1시간1 hours 2시간2 hours 3시간3 hours 무게(mg)Weight (mg) 4.94.9 10.210.2 15.415.4 두께(㎛)Thickness (㎛) 5050 100100 150150

도 5는 본 발명의 실시예에 따른 활성탄/탄소나노튜브 복합전극의 제조에 있어 탄소나노튜브의 함량을 0, 5, 10, 15, 20wt%로 변화시키면서 제조된 복합전극을 200mV의 스캔 속도로 순환 전압전류 실험(Cyclic voltammetry) 결과를 나타낸 것이다. 5 is a composite electrode prepared by changing the content of carbon nanotubes to 0, 5, 10, 15, 20wt% in the production of activated carbon / carbon nanotube composite electrode according to an embodiment of the present invention at a scanning speed of 200mV Cyclic voltammetry results are shown.

도 5의 실험 결과를 통해 알 수 있는 바와 같이, 200mV의 빠른 스캔 속도에서 탄소나노튜브가 첨가되지 않은 순수한 활성탄 전극에서는 활성탄 전극 고유의 사각형의 모습을 찾아 볼 수 없다. 반면 5wt%의 탄소나노튜브가 첨가된 이후 활성탄/탄소나노튜브 복합전극에서는 활성탄 고유의 사각형의 모습을 관찰할 수 있다. As can be seen from the experimental results of FIG. 5, in a pure activated carbon electrode not added with carbon nanotubes at a fast scan speed of 200 mV, a rectangular shape unique to the activated carbon electrode cannot be found. On the other hand, after 5wt% of carbon nanotubes are added, an activated carbon / carbon nanotube composite electrode can observe a rectangular shape unique to activated carbon.

이는 5wt%의 탄소나노튜브가 첨가된 이후 복합전극 내에 충분한 전기전도성이 확보되었음을 나타낸다. 또한, 도 5를 통해 탄소나노튜브의 첨가로 인해 충분한 전기전도성이 확보된 복합전극이 그렇지 않은 전극에 비해 월등히 큰 용량을 나타내고 있음을 알 수 있다. This indicates that sufficient electrical conductivity was secured in the composite electrode after 5 wt% of carbon nanotubes were added. In addition, it can be seen from FIG. 5 that the composite electrode having sufficient electrical conductivity due to the addition of carbon nanotubes has a much larger capacity than the electrode that is not.

도 6은 본 발명의 실시예에 따른 활성탄/탄소나노튜브 복합전극의 제조에 있어 탄소나노튜브의 함량을 0, 5, 10, 15, 20wt%로 변화시키면서 제조된 복합전극을 전기화학적 임피던스 스펙트로스코피(Electrochemical Impedance Spectroscopy, EIS) 실험을 통해 얻어진 니퀴스트 플롯(Nyquist plot) 결과를 나타낸 것이다. 6 is an electrochemical impedance spectroscopy of the composite electrode prepared while changing the carbon nanotube content to 0, 5, 10, 15, 20wt% in the production of activated carbon / carbon nanotube composite electrode according to an embodiment of the present invention The results of the Nyquist plot obtained through Electrochemical Impedance Spectroscopy (EIS) experiment are shown.

도 6의 실험 결과를 통해 알 수 있는 바와 같이, 탄소나노튜브가 첨가되지 않은 전극에 비해 5wt%의 탄소나노튜브가 첨가된 이후 전극저항이 급격히 감소하며 그 이후 큰 변화가 없음을 관찰할 수 있다. 이는 5wt%의 탄소나노튜브가 첨가된 이후 전극 내에 충분한 전기전도성이 확보되어 전자의 이동이 원활해지고 이를 통해 전극저항이 현저하게 줄어들었음을 알 수 있다. As can be seen from the experimental results of FIG. 6, electrode resistance decreases sharply after 5 wt% of carbon nanotubes are added compared to the electrode without carbon nanotubes, and there is no significant change thereafter. . It can be seen that after the 5 wt% carbon nanotubes are added, sufficient electrical conductivity is ensured in the electrode, thereby smoothing the movement of electrons and thereby significantly reducing the electrode resistance.

본 발명의 제조방법에 따라 얻은 복합전극은 펀칭, 절단 등의 공정으로 통해 원하는 크기로 규격화될 수 있으며, 전기이중층 캐패시터(EDLC) 등의 전극으로 유용하게 사용될 수 있다. 그러나 이에 한정하는 것은 아니며, 연료전지, 하이브리드 전지 등의 에너지 저장 장치의 전극으로 사용될 수 있다. The composite electrode obtained according to the manufacturing method of the present invention can be standardized to a desired size through a process such as punching, cutting, etc., can be usefully used as an electrode such as an electric double layer capacitor (EDLC). However, the present invention is not limited thereto and may be used as an electrode of an energy storage device such as a fuel cell or a hybrid battery.

도 1은 본 발명에 바람직하게 적용되는 EASP 장치의 단면 구성도를 보인 것이다. Figure 1 shows a cross-sectional configuration of the EASP device preferably applied to the present invention.

도 2는 본 발명의 실시예에 따른 활성탄/탄소나노튜브 복합전극의 제조방법을 구체적으로 나타낸 순서도이다. 2 is a flowchart illustrating a method of manufacturing an activated carbon / carbon nanotube composite electrode according to an exemplary embodiment of the present invention.

도 3a 내지 도 3e는 본 발명의 실시예에 따른 활성탄/탄소나노튜브 복합전극의 제조에 있어 탄소나노튜브의 함량을 0, 5, 10, 15, 20wt% 변화시키면서 제조한 복합전극의 표면 형상을 관찰하기 위하여 측정한 SEM 사진이다. 3A to 3E illustrate the surface shape of the composite electrode manufactured by changing the content of carbon nanotubes 0, 5, 10, 15, and 20 wt% in the preparation of the activated carbon / carbon nanotube composite electrode according to the embodiment of the present invention. It is a SEM photograph measured to observe.

도 4a 내지 도 4c는 본 발명의 실시예에 따른 활성탄/탄소나노튜브 복합전극의 제조에 있어 EASP 장치 분사 시간을 달리하면서 제조한 복합전극의 두께 변화를 관찰하기 위하여 측정한 SEM 사진이다. 4A to 4C are SEM photographs measured to observe the thickness change of the composite electrode manufactured by varying the injection time of the EASP device in manufacturing the activated carbon / carbon nanotube composite electrode according to the embodiment of the present invention.

도 5는 본 발명의 실시예에 따른 활성탄/탄소나노튜브 복합전극의 제조에 있어 탄소나노튜브의 함량을 0, 5, 10, 15, 20wt%로 변화시키면서 제조된 복합전극을 200mv의 스캔 속도로 순환 전압전류 실험(Cyclic voltammetry)의 결과를 나타낸 그래프이다. 5 is a composite electrode prepared while changing the content of carbon nanotubes to 0, 5, 10, 15, 20wt% in the production of activated carbon / carbon nanotube composite electrode according to an embodiment of the present invention at a scan rate of 200mv A graph showing the results of cyclic voltammetry.

도 6은 본 발명의 실시예에 따른 활성탄/탄소나노튜브 복합전극의 제조에 있어 탄소나노튜브의 함량을 0, 5, 10, 15, 20wt%로 변화시키면서 제조된 복합전극을 전기화학적 임피던스 스펙트로스코피(Electrochemical Impedance Spectroscopy) 실험 결과를 나타낸 그래프이다. 6 is an electrochemical impedance spectroscopy of the composite electrode prepared while changing the carbon nanotube content to 0, 5, 10, 15, 20wt% in the production of activated carbon / carbon nanotube composite electrode according to an embodiment of the present invention (Electrochemical Impedance Spectroscopy) is a graph showing the results of the experiment.

< 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 ><Description of Symbols for Major Parts of Drawings>

10 : 분사기 15 : 노즐10: injector 15: nozzle

20 : 기판 지지대 25 : 열공급수단20: substrate support 25: heat supply means

30 : 전원발생기 40 : 온도 조절기30: power generator 40: temperature controller

50 : 유량 조절기 S : 기판50: flow regulator S: substrate

Claims (19)

탄소나노튜브 및 활성탄을 포함하는 전구용액을 제조하는 제 1 단계; 및A first step of preparing a precursor solution containing carbon nanotubes and activated carbon; And 상기 전구용액과 기판 사이에 형성된 전위차에 따라 발생된 정전기적 인력에 의해 상기 전구용액을 기판 상으로 이동시켜 활성탄/탄소나노튜브 복합전극을 형성시키는 제 2 단계를 포함하고, A second step of forming the activated carbon / carbon nanotube composite electrode by moving the precursor solution onto the substrate by an electrostatic attraction generated according to a potential difference formed between the precursor solution and the substrate; 상기 제 1 단계는 탄소나노튜브, 활성탄, 바인더 및 용매를 혼합, 교반시켜 전구용액을 제조하되, In the first step, a precursor solution is prepared by mixing and stirring carbon nanotubes, activated carbon, a binder, and a solvent. 상기 용매는 밀도가 탄소나노튜브나 활성탄의 밀도보다 낮은 것을 사용하는 것을 특징으로 하는 활성탄/탄소나노튜브 복합전극의 제조방법. The solvent is a method for producing an activated carbon / carbon nanotube composite electrode, characterized in that the density is lower than the density of carbon nanotubes or activated carbon. 제 1 항에 있어서, 제 1 단계는The method of claim 1 wherein the first step is 탄소나노튜브를 산 처리하는 단계 a)를 포함하는 것을 특징으로 하는 활성탄/탄소나노튜브 복합전극의 제조방법.A process for producing an activated carbon / carbon nanotube composite electrode comprising the step of a) treating carbon nanotubes with an acid. 제 2 항에 있어서, 단계 a)는The method of claim 2, wherein step a) 탄소나노튜브를 60 내지 90℃의 강산 수용액에서 처리하는 것을 특징으로 하는 활성탄/탄소나노튜브 복합전극의 제조방법.A method for producing an activated carbon / carbon nanotube composite electrode, characterized in that the carbon nanotubes are treated in a strong acid solution at 60 to 90 ° C. 제 1 항에 있어서, 제 1 단계는 The method of claim 1 wherein the first step is 탄소나노튜브와 활성탄의 혼합 100 중량부에 대하여 2.0 ~ 20.0 중량부의 탄소나노튜브가 포함되도록 전구용액을 제조하는 것을 특징으로 하는 활성탄/탄소나노튜브 복합전극의 제조방법.A method for producing an activated carbon / carbon nanotube composite electrode, characterized in that the precursor solution is prepared to include 2.0 to 20.0 parts by weight of carbon nanotubes based on 100 parts by weight of the mixture of carbon nanotubes and activated carbon. 제 1 항에 있어서, 제 1 단계는The method of claim 1 wherein the first step is 활성탄을 미분쇄 처리하는 단계 b)를 포함하는 것을 특징으로 하는 활성탄/탄소나노튜브 복합전극의 제조방법.Method for producing an activated carbon / carbon nanotube composite electrode comprising the step of b) pulverizing the activated carbon. 제 5 항에 있어서, 단계 b)는The process of claim 5, wherein step b) 활성탄을 5㎛ 입도 크기 이하로 미분쇄하는 것을 특징으로 하는 활성탄/탄소나노튜브 복합전극의 제조방법. A method for producing an activated carbon / carbon nanotube composite electrode, comprising pulverizing activated carbon to a particle size of 5 μm or less. 삭제delete 제 1 항에 있어서, The method of claim 1, 바인더는 폴리비닐알코올, 폴리비닐부티랄, 폴리비닐피롤리돈, 카르복시메틸셀룰로오스, 폴리비닐리덴플로라이드 및 폴리테트라플루오르에틸렌으로부터 선택되는 하나 이상의 유기바인더인 것을 특징으로 하는 활성탄/탄소나노튜브 복합전극의 제조방법.The binder is an activated carbon / carbon nanotube composite electrode, characterized in that at least one organic binder selected from polyvinyl alcohol, polyvinyl butyral, polyvinylpyrrolidone, carboxymethyl cellulose, polyvinylidene fluoride and polytetrafluoroethylene. Manufacturing method. 제 1 항에 있어서, 제 1 단계는The method of claim 1 wherein the first step is 탄소나노튜브와 활성탄의 혼합 100 중량부에 대하여 1.0 ~ 20.0 중량부의 바인더를 혼합하여 교반시키는 것을 특징으로 하는 활성탄/탄소나노튜브 복합전극의 제조방법. A method for producing an activated carbon / carbon nanotube composite electrode, characterized in that the mixture is stirred by mixing 1.0 to 20.0 parts by weight of a binder with respect to 100 parts by weight of a mixture of carbon nanotubes and activated carbon. 삭제delete 제 1 항에 있어서, 제 1 단계는 The method of claim 1 wherein the first step is 탄소나노튜브, 활성탄, 바인더 및 용매를 초음파 처리로 교반시키는 것을 특징으로 하는 활성탄/탄소나노튜브 복합전극의 제조방법.A method for producing an activated carbon / carbon nanotube composite electrode, characterized in that the carbon nanotubes, activated carbon, binder and solvent are stirred by ultrasonication. 제 1 항에 있어서, 제 2 단계는The method of claim 1 wherein the second step is 전구용액을 분사시킬 수 있는 분사기; 기판을 지지하고, 상기 기판을 대전시킬 수 있는 기판 지지대; 및 상기 분사기와 및 기판 지지대에 전위차를 제공하는 전원발생기를 포함하는 분사 장치를 이용하여 전구용액을 기판 상으로 이동시키는 것을 특징으로 하는 활성탄/탄소나노튜브 복합전극의 제조방법.An injector capable of injecting a precursor solution; A substrate support capable of supporting a substrate and charging the substrate; And moving the precursor solution onto the substrate by using an injector including an injector and a power generator for providing a potential difference to the substrate support. 제 12 항에 있어서, The method of claim 12, 분사 장치는 기판에 열을 공급할 수 있도록 열공급 수단; 상기 기판의 온도를 조절하는 온도 조절기; 및 상기 전구용액의 분사량을 제어하는 유량 조절기를 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 활성탄/탄소나노튜브 복합전극의 제조방법.The injection device comprises: heat supply means for supplying heat to the substrate; A temperature controller for controlling the temperature of the substrate; And a flow rate controller for controlling the injection amount of the precursor solution. 제 12 항에 있어서, The method of claim 12, 기판의 온도는 100℃ ~ 200℃로 유지되는 것을 특징으로 하는 활성탄/탄소나노튜브 복합전극의 제조방법.The temperature of the substrate is a method of manufacturing an activated carbon / carbon nanotube composite electrode, characterized in that it is maintained at 100 ℃ ~ 200 ℃. 제 1 항에 있어서, The method of claim 1, 제 2 단계에서 형성된 활성탄/탄소나노튜브 복합전극을 압착하는 제 3 단계를 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 활성탄/탄소나노튜브 복합전극의 제조방법.Method for producing an activated carbon / carbon nanotube composite electrode further comprises a third step of pressing the activated carbon / carbon nanotube composite electrode formed in the second step. 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete
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