KR100931963B1

KR100931963B1 - 초고용량 커패시터용 전해질 첨가제 및 그 제조방법, 그첨가제를 함유하는 전해질 용액

Info

Publication number: KR100931963B1
Application number: KR20070098290A
Authority: KR
Inventors: 진창수; 신경희; 최재훈
Original assignee: 한국에너지기술연구원
Priority date: 2007-09-28
Filing date: 2007-09-28
Publication date: 2009-12-15
Also published as: KR20090032790A

Abstract

본 발명은 용매에 고분자 전구체를 갖는 화합물과, 가역적인 산화환원기를 포함하는 화합물, 반응활성제로서 4-(dimethylamino)pyridine(4-DAP)를 첨가하고 실온에서 교반하면서 용해시킨 다음, 상기 교반된 혼합용액에 N,N′-Dicyclohexylcarbodiimide(DCC) 용액을 천천히 적가하고 다시 교반한 후, 상기 재교반된 혼합용액을 여과시키고 회전증발기에서 용매를 증발시키고 재결정하는 것을 특징으로 하는 초고용량 커패시터용 전해질 첨가제의 제조방법에 관한 것으로,

상기와 같이 제조된 첨가제는 한 분자 내에 가역적인 산화환원 작용기와 고분자 전구체를 포함하고 있어, 전해액에 첨가되어 과충전시 고분자 분해반응을 통하여 안정화될 뿐만 아니라 과충전 상태가 반복되어도 셀용량은 감소하지 않아 과충전 방지효과를 가짐에 따라 저온특성 및 내전압을 향상시켜 커패시터의 전체적인 전압 안정성을 높일 수 있다.

커패시터, 전해질, 첨가제, 전극

Description

초고용량 커패시터용 전해질 첨가제 및 그 제조방법, 그 첨가제를 함유하는 전해질 용액{A manufacturing Method of electrolyte additive for supercapacitor}

본 발명은 초고용량 커패시터용 전해질 첨가제 및 그 제조방법, 그 첨가제를 함유하는 전해질 용액에 관한 것으로, 좀 더 상세하게는 커패시터의 과충전시 고분자 중합반응을 통하여 안정화될 뿐만 아니라 과충전 상태가 반복되어도 셀용량은 감소하지 않아 과충전 방지효과를 갖는 첨가제 및 상기 첨가제를 제조하는 방법과, 상기와 같이 제조된 첨가제를 함유하는 전해질에 관한 것이다.

현대사회는 전기 및 전자분야의 고도성장에 의존하여 전지산업 또한 함께 비약적으로 발전하여 왔으며, 특히 전기에너지를 화학에너지로 변환하여 저장하였다가 필요시 다시 전기에너지로 변환하여 쓸 수 있을 뿐만 아니라 획기적인 용량의 개선을 통해 소형 및 경량의 전지에서 고용량의 전기를 사용할 수 있는 2차전지의 개발이 활발히 이루어져 왔다.

납축전지, 니켈-카드뮴전지, 니켈-수소전지 및 리튬전지가 그 주종을 이루어 왔으며, 반도체 및 액정분야, 오디오와 같은 음향분야, 휴대전화, PDA, 노트북과 같은 정보통신분야에서 주요 핵심부품으로 사용됨에 따라 그 수요가 폭발적으로 증가하고 있다.

그러나, 현재 개발된 2차전지들로는 미래산업으로 평가받고 있는 전술한 분야에서 요구하고 있는 고출력 특성을 충족시키지 못하고 있는 실정으로, 이를 대체할 수 있는 전지로서 최근 각광받고 있는 것이 초고용량 커패시터이다.

상기한 초고용량 커패시터는 고체전극과 전해질사이에 발생하는 전기이중층에 축적되는 전하를 이용하는 장치로서, 기존의 전지들과 비교해 에너지밀도는 낮지만, 순간적으로 힘을 걸어주는 파워밀도면에서의 우수한 특성과 거의 반영구적인 수명 등으로 초고용량 전지로서 여러 분야로의 응용이 기대되고 있으며, 특히 최근 친환경적 하이브리드 전기자동차의 연료전지로서 밧데리와 함께 조합하여 load levelling 등으로의 응용이 활발하게 진행되고 있다.

이러한 초고용량 커패시터는 전극(양극·음극), 전해질, 세퍼레이터, 집전체, 케이스, 단자 등으로 구성되며, 이에 한쌍의 고체전극을 전해질이온 용액 중에 넣어서 직류전압을 걸어주면 +로 분극된 전극에는 -이온이, -로 분극된 전극에는 +이온이 정전기적으로 유도되어 전극과 전해질 계면에 전기이중층이 형성되게 된다. 특히 활성탄을 전극으로 사용할 경우에는 수많은 세공이 분포해 전기이중층이 형성된다.

한편, 상기와 같은 커패시터의 고전압화 성능향상에 직결되는 구성요소 중 하나인 전해질 용액은 전극과 전해액 계면에서의 전기이중층에 전하를 축적하여 용 량을 발현하는 기능을 하는 것으로, 높은 이온전도도와, 사용재료에 대한 화학적 안정성, 전기화학적 안정성에 따른 넓은 전위창, 우수한 온도 특성을 요구받는다.

따라서, 이러한 전해액의 특성향상을 위한 방안으로 다양한 첨가제가 첨가되고 있으며, 주로 전극과 전해액간의 부반응 억제로 가스발생억제, 수명특성 향상, 고온 안정성 향상, 저온에서의 고율방전성능 향상, 집전체와의 전기화학적 반응억제 및 케이스 및 실링제 부식방지 등의 기능을 갖는 것을 목적으로 사용되어 왔다.

그러나, 현재까지 개발된 전해질용 첨가제는 주로 2차전지인 리튬전지의 전해액 첨가제에 대한 연구가 주종을 이루어 왔으며, 이러한 리튬전지용 첨가제를 그 특성이 다름에도 불구하고 커패시터 전해액에 그대로 적용함으로써 아직까지 뚜렷한 성능향상을 기대하기는 어려웠다.

특히, 초고용량 커패시터를 사용전압 이상으로 과충전하였을 경우 전해액이 분해되면서 열과 가스의 생성으로 인해 제품의 성능저하가 발생됨은 공지된 문제점으로써, 이를 방지하기 위하여 과충전상태에서 전해액에 첨가된 첨가제의 작용으로 커패시터 내 전류 흐름을 차단하거나 전해액 분해를 방지하여 안전성을 향상시키는 기술이 필요로 하고 있으나, 아직까지는 이를 해결하기 위한 첨가제의 개발이 이루어지지 못하고 있는 실정이다.

따라서 본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 구성된 것으로, 전해액에 첨가되어 커패시터의 과충전시 고분자 중합반응을 통하여 안정화될 뿐만 아니라 과충전 상태가 반복되어도 셀용량은 감소하지 않아 과충전 방지효과를 갖는 초고용량 커패시터용 전해질 첨가제를 제공하는 것을 목적으로 한다.

또한, 본 발명은 동일한 분자내에 가역적인 산화환원 작용기와 전도성 고분자 전구체를 포함하는 초고용량 커패시터 전해질 첨가제를 제조하는 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.

아울러, 본 발명은 전해질의 분해를 억제하여 과충전 방지효과를 갖는 전해질 첨가제를 포함하는 초고용량 커패시터용 전해질 용액을 제공하는 것을 목적으로 한다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명은,

용매에 전도성 고분자 전구체를 갖는 화합물과, 가역적인 산화환원기를 포함하는 화합물, 반응활성제로서 4-(dimethylamino)pyridine(4-DAP)를 첨가하고 실온에서 교반하면서 용해시킨 다음, 상기 교반된 혼합용액에 N,N′-Dicyclohexylcarbodiimide(DCC) 용액을 천천히 적가하고 다시 교반한 후, 상기 재교반된 혼합용액을 여과시키고 회전증발기에서 용매를 증발시키고 재결정하는 것을 특징으로 하는 초고용량 커패시터용 전해질 첨가제의 제조방법을 제공함으로써 달성된다.

아울러 본 발명은 전술한 제조방법에 있어서, 상기 고분자 전구체를 갖는 화합물은 티오펜, 피롤, 아닐린, 인돌, 페닐렌디아민, 벤젠, 페닐렌비닐렌, 티아나프탈렌(thianaphthalene), 아미노페놀(aminophenol), 퓨란(furan), 벤조퓨란(benzofuran), 카바졸(carbazole), 아줄렌(azulene), 톨루엔(toluene), 페나진(phenazine), 피리딘(pyridine) 및 이들 유도체 중에 선택된 것을 특징으로 하는 초고용량 커패시터용 전해질 첨가제의 제조방법을 제공한다.

아울러 본 발명은 전술한 제조방법에 있어서, 상기 가역적인 산화환원기를 포함하는 화합물은 TEMPO 라디칼, 벤조퀴논(benzoquinone), 바이올로진(viologen), TCNQ, 페로센(ferrocene), 포피린, 금속착화합물 및 이들 유도체들 중에 선택된 것을 특징으로 하는 초고용량 커패시터용 전해질 첨가제의 제조방법을 제공한다.

아울러 본 발명은 전술한 제조방법에 있어서, 상기 용매는 디클로로메탄, 클로로포름, 사염화탄소 중에 선택된 것을 특징으로 하는 초고용량 커패시터용 전해질 첨가제의 제조방법을 제공한다.

아울러 본 발명은 전술한 제조방법에 있어서, 상기 고분자 전구체를 갖는 화합물과, 가역적인 산화환원기를 포함하는 화합물, 반응활성제는 0.8 ~ 1.5 : 1: 0.01 ~ 0.1의 몰비로 혼합된 것을 특징으로 하는 초고용량 커패시터용 전해질 첨가제의 제조방법을 제공한다.

아울러 본 발명은 전술한 제조방법에 의해 제조되어 동일한 분자내에 가역적 인 산화환원 작용기와 고분자 전구체를 갖는 것을 특징으로 하는 초고용량 커패시터용 전해질 첨가제를 제공한다.

아울러 본 발명은 전술한 제조방법에 의해 제조된 첨가제가 0.1 ~ 20wt%가 포함된 것을 특징으로 하는 초고용량 커패시터용 전해질 용액.

아울러 본 발명은 전술한 전해질 용액을 포함하는 것을 특징으로 하는 초고용량 커패시터를 제공한다.

상술한 바와 같이 본 발명의 초고용량 커패시터용 전해질 첨가제는 한 분자 내에 가역적인 산화환원 작용기와 고분자 전구체를 포함하고 있어, 전해액에 첨가되어 과충전시 고분자 분해반응을 통하여 안정화될 뿐만 아니라 과충전 상태가 반복되어도 셀용량은 감소하지 않아 과충전 방지효과를 가짐에 따라 내전압을 향상시켜 커패시터의 전체적인 전압 안정성을 높일 수 있다는 효과를 가져온다.

이하에서는 본 발명에 대하여 좀 더 상세하게 설명하기로 한다.

본 발명의 첨가제는 전도성 고분자 전구체를 갖는 화합물과 가역적인 산화환원기를 포함하는 화합물을 반응시켜 제조된 것으로, 셀에 과전압이 인가되었을 때 고분자막이 전기화학적 중합에 의해 전극에 형성되도록 하는 특성을 갖는다.

이러한 첨가제를 제조하기 위하여, 먼저 용매에 전도성 고분자 전구체를 갖 는 화합물과, 가역적인 산화환원기를 포함하는 화합물, 반응활성제로서 4-(dimethylamino)pyridine(4-DAP)를 첨가하고 실온에서 교반하면서 용해시킨다.

상기 고분자 전구체를 갖는 화합물은 티오펜, 피롤, 아닐린, 인돌, 페닐렌디아민, 벤젠, 페닐렌비닐렌, 티아나프탈렌(thianaphthalene), 아미노페놀(aminophenol), 퓨란(furan), 벤조퓨란(benzofuran), 카바졸(carbazole), 아줄렌(azulene), 톨루엔(toluene), 페나진(phenazine), 피리딘(pyridine) 및 이들 유도체 중에 선택된다.

또한, 상기 가역적인 산화환원기를 포함하는 화합물은 TEMPO 라디칼을 포함하는 화합물, 벤조퀴논(benzoquinone), 바이올로진(viologen), TCNQ, 페로센(ferrocene), 포피린, 금속착화합물 및 이들 유도체들 중에 선택된다.

이와 같은 전도성 고분자 전구체를 갖는 화합물과, 가역적인 산화환원기를 포함하는 화합물, 반응활성제는 0.8 ~ 1.5 : 1: 0.01 ~ 0.1의 몰비로 혼합하는 것이 반응이 원활하게 진행될 수 있도록 하며, 더욱 바람직하게는 1 : 1: 0.04의 몰비로 혼합하는 것이 반응하고 남은 잔량의 원료를 최소화할 수 있다.

상기 각 원료를 용해시키기 위해 사용되는 용매로는 디클로로메탄, 클로로포름, 사염화탄소 중에 선택되며, 상기 용매의 양은 원료가 모두 용해될 수 있는 범위내에서 첨가되기 때문에 크게 한정되지는 않는다.

다음 단계로서, 상기와 같이 전도성 고분자 전구체를 갖는 화합물과, 가역적인 산화환원기를 포함하는 화합물, 반응활성제가 교반된 혼합용액에 N,N′-Dicyclohexylcarbodiimide(이하 "DCC"라 칭함) 용액을 dropping funnel로 천천히 적가하고 다시 3시간 동안 실온에서 재교반한다.

상기 N,N′-Dicyclohexylcarbodiimide(DCC) 용액은 전도성 고분자 전구체를 갖는 화합물과 가역적인 산화환원기를 포함하는 화합물 사이의 에스테화 반응을 촉진하기 위한 것으로, 전술한 단계에서 사용된 용매인 디클로로메탄, 클로로포름, 사염화탄소 중에 선택된 용매에 용해된 용액으로서, 더욱 바람직하게는 전술한 단계에서 사용된 용매와 동일한 용매를 사용한다. 상기 용매의 양도 크게 한정되지는 않으며, 단지 DCC가 모두 용해될 정도의 충분한 양을 사용하는 것이 바람직하다.

이와 같이 재교반한 용액을 여과시켜 얻어진 여과액을 회전증발기에서 용매 증발시킨 후 증발되고 남은 고체 시료를 헥산과 같은 용매를 사용하여 용해시키고 서서히 헥산용매를 증발시켜 재결정하여 그 결과물을 수득함으로서 본 발명의 초고용량 커패시터용 전해질 첨가제가 제조된다.

상기와 같이 제조되는 첨가제의 예시로서, 전도성 고분자 전구체인 티오펜(thiophene)을 사용하고, 가역적인 산화환원기를 포함하는 화합물로서 TEMPO 라디칼을 포함하는 4-Hydroxy-2,2,6,6-tetramethylpiperidyloxy(이하 "4-OH-TEMPO"로 칭함)를 사용할 경우 하기 반응식 1의 제시된 반응식에 의해 최종적으로 3-Substituted Thiophene-TMPO(이하 "Th-TMPO"라 칭함)로 명명되는 화합물이 제조된다.

이와 같이 제조된 Th-TMPO로 명명되는 첨가제는 동일한 분자내에 가역적인 산화환원 작용기와 전도성 고분자 전구체를 포함하고 있으며, 따라서 커패시터 과전압이 가해지게 되면 먼저 전도성 고분자 전구체인 티오펜의 중합반응에 의해 고분자막을 형성하여 과전압에 의한 전해질 자체의 분해반응을 억제 함과 동시에 더 이상의 급격한 전류흐름을 차단하게 된다.

또한 가역적인 산화환원이 가능한 라디칼기(N-O·)를 분자내에 함유함으로써, 과전압이 가해질 경우 라디칼기(N-O·) 자체가 산화되어 여분의 과전압을 감당하므로 전해질의 분해를 돕는 작용과 라디칼기(N-O·)자체의 산화 환원에 따라 의사커패시턴스를 발현하므로 과전압에 의한 전해질의 분해반응을 억제하는 효과가 있다.

그 외에도 전도성 고분자 전구체와 가역적인 산화환원기를 포함하는 화합물로서 전술한 바와 같이 다양한 물질이 사용될 수 있음을 밝힌 바 있으며, 따라서 상기 적용되는 원료에 따라 다양한 첨가제가 제조될 수 있음은 자명한 사실이다. 다만, 이러한 신규 첨가제는 상기 Th-TMPO로 명명되는 첨가제의 제조과정에서는 각 원료에 해당하는 물질을 단순 치환함으로써 제조가 가능한 바, 해당 분야에 종사하는 상기 Th-TMPO로 명명되는 첨가제를 통해 충분히 유추할 수 있는 사항이므로 이에 대한 자세한 설명은 생략하기로 한다.

또한 본 발명은 전술한 제조방법을 통하여 제조된 동일한 분자내에 가역적인 산화환원 작용기와 고분자 전구체를 포함하는 첨가제가 0.1 ~ 20wt%가 첨가된 전해질 용액을 제공한다.

이때 상기 첨가제는 20wt%를 초과하여 첨가되면 전술한 첨가제에 의한 과전압 방지 효과의 증가가 크게 증가하지 않고 오히려 비용의 상승요인으로 작용하는 문제점이 발생하며, 0.1wt%보다 적게 첨가되면 전술한 첨가제에 의한 과전압 방지 효과가 크지 않기 때문이다.

상기 바람직한 전해질 용액으로는 용매로서 에틸렌카보네이트 (ethylene carbonate), 프로필렌카보네이트 (propylene carbonate), 아세토니트릴 (acetonitrile), 뷰티로락톤 (γ-butyrolactone) 디메톡시에탄 (1,2-Dimethoxyethane), 테트라하이드로퓨란 (tetrahydrofuran) 디메틸카보네이트 (dimethyl carbonate) 에틸메틸카보네이트 (ethyl methyl carbonate), 디에틸카보네이트 (diethyl carbonate) 등의 카보네이트계 및 에테르계 종류이거나 이들의 혼합용액으로 이루어지고, 염으로서는 테트라에틸암모늄 테트라플로로보레이트(tetraethylammonium tetrafluoroborate), 트리에틸메틸암모늄 테트라플로로보레 이트 (triethylmethylammonium tetrafluoroborate), 리튬 헥사 플로로포스페이트 (lithium hexafluorophosphate), 리튬 테트라플로로보레이트 (lithium tetrafluoroborate), 리튬 트리플로로메텐설포네이트 (lithium trifluoromethanesulfonate), 리튬 포클로레이트 (lithium perchlolate) 등의 대칭 혹는 비대칭 4급암모늄염 그리고 리튬염이나 이들의 혼합 염이 함유된 것을 사용하는 것이 바람직하다. 사용되는 염의 농도는 0.8~2.5M의 범위가 바람직하다.

이와 같이 본원발명의 첨가제가 첨가된 전해질 용액은 후술되는 실시예를 통하여 과충전시 고분자 반응을 통하여 안정화되는 것을 확인할 수 있었으며, 과충전 상태가 반복되어도 셀용량은 감소하지 않아 과충전 방지효과를 가짐을 알 수 있었다.

따라서, 본원발명의 첨가제를 첨가하여 완성된 전해질은 초고용량 커패시터 뿐만 아니라 리튬전지를 포함하는 에너지 저장장치에 매우 유용하게 사용될 수 있다.

이하에서는 본 발명의 제조방법에 대하여 하기의 실시예를 통하여 설명하기로 하나, 이는 본 발명의 이해를 돕기 위하여 제시된 것일 뿐, 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니다.

<제조예 1>

500㎖ 둥근 플라스크에 디클로로메탄 100㎖를 넣고 3-Thiopheneacetic acid 6.97g, 4-Hydroxy-2,2,6,6-tetramethylpiperidyloxy(4-OH-TEMPO) 8.45g, 4- (dimethylamino)pyridine(4-DAP) 0.24g을 투입한 다음 교반하면서 용해시킨 다음, 추가로 디클로로메탄 60㎖와 N,N′-Dicyclohexylcarbodiimide(DCC) 12.17㎖의 혼합용액을 dropping funnel로 천천히 적가하고 3시간 동안 교반한 후, 상기 교반용액을 여과시켜 얻어진 여과액을 회전증발기에서 디클로로메탄을 증발시킨 다음 재결정하여 제3-Substituted Thiophene-TMPO(Th-TEMPO)를 제조하였다. 각 단계별 합성한 물질은 FT-IR 분석으로 확인하여 도 1에 나타내었다.

<실시예 1>

상기 제조예 1에 의해 제조된 Th-TEMPO 첨가제를 0, 0.1, 0.25, 0.5wt%씩 포함하는 1M TEABF₄/PC 전해액을 제조하여 활성탄 전극을 사용한 셀에 적용하였으며, 첨가제의 첨가량과 용량과의 관계를 측정하여 도 2에 나타내었다.

도 2의 결과를 토대로 하여 상기 첨가제는 전해질 용액에 첨가할 경우 커패시터 셀의 용량은 첨가제가 첨가되지 않은 전해질을 사용한 셀의 용량에 비해 대략 5 ~ 9% 정도 증가하였는데 0.25wt%를 첨가하였을 때 증가폭이 가장 크게 나타났다.

<실시예 2>

1M TEABF₄/PC에 첨가제로서 상기 제조예 1에 의해 제조된 Th-TEMPO를 1wt% 첨가한 전해액과 활성탄 전극을 사용한 초고용량 커패시터 셀에 4.5V의 전압을 인가하여 과충전한 다음, 셀을 0~2.9V 범위에서 충방전하여 과충전 전·후의 셀 용량 및 과충전 횟수에 따른 용량 변화 특성을 알아보기 위한 실험을 다음과 같이 시행 하였다.

먼저, 용량을 1mA/cm²의 정전류로 0~2.9V 범위에서 충방전을 3회 반복한 후 0~4.5V 1mA/cm²로 과충전하고 다시 0~2.9V에서 충방전하여 평균값으로 구해 비교한 다음, 충방전 시험이 완료되면 임피던스를 측정하고 다시 아래 충방전 시험을 반복하였으며 과충전 횟수는 충방전 시험이 완료되면 1회 과충전시험으로 정의하였다.

그 결과, 도 3과 도 4에서 보여주는 바와 같이 본 발명의 첨가제가 첨가되지 않은 전해질을 사용한 셀의 경우는 과충전이 진행될수록 지속적으로 감소하였으며 5회 반복한 결과 초기 용량 11.2F/g에서 10.3F/g으로 약 8% 감소하였다. Th-TMPO를 첨가한 경우는 과충전 상태가 반복되어도 셀 용량은 감소하지 않았으며 초기 용량 11.5F/g에서 12.4F/g으로 약 7% 증가하여 과충전 방지에 효과가 있는 것으로 나타났다.

<실시예 3>

실시예 2와 같이 제조된 초고용량 커패시터 셀에 대하여, 과충전 횟수에 따른 셀의 저항 특성을 알아보기 위하여 조립된 셀에 과충전 횟수를 증가시키면서 충방전을 실시하였으며 충방전이 완료되면 임피던스를 측정하고 ac 저항을 구하여 그 결과를 첨부된 도 5에 나타내었다.

그 결과, 상기 도 5에서 보여주는 바와 같이. 과충전 상태가 반복될수록 저항값은 증가하였으며, 첨가제에 따른 저항 특성을 비교하여 보면 Th-TMPO를 첨가한 전해질을 사용한 셀이 첨가제가 없는 셀과 비교하여 저항 증가폭이 작았다.

도 1은 본 발명의 첨가제 합성방법 과정에 따른 FT-IR Spectra를 나타낸 그래프

도 2는 본 발명의 첨가제의 함량에 따른 용량특성을 나타낸 그래프

도 3은 본 발명의 실시예에서 과충전 전·후 충방전 특성을 나타낸 그래프

도 4는 본 발명의 실시예에서 과충전 횟수에 따른 셀 용량 특성을 나타낸 그래프

도 5는 본 발명의 실시예에서 과충전 횟수에 따른 ac 저항 변화를 나타낸 그래프

Claims

용매에 고분자 전구체를 갖는 화합물과 가역적인 산화환원기를 포함하는 화합물 및 반응활성제로서 4-(dimethylamino)pyridine(4-DAP)를 첨가하여 혼합하고, 실온에서 교반하면서 용해시켜 혼합용액을 제조한 다음, 상기 혼합용액에 N,N′-Dicyclohexylcarbodiimide(DCC) 용액을 천천히 적가하고 다시 교반하여 재교반한 용액을 제조한 후, 상기 재교반한 용액을 여과시키고 회전증발기에서 용매를 증발시키고 재결정하는 것을 특징으로 하는 초고용량 커패시터용 전해질 첨가제의 제조방법.
청구항 1에 있어서, 상기 고분자 전구체를 갖는 화합물은 티오펜, 피롤, 아닐린, 인돌, 페닐렌디아민, 벤젠, 페닐렌비닐렌, 티아나프탈렌(thianaphthalene), 아미노페놀(aminophenol), 퓨란(furan), 벤조퓨란(benzofuran), 카바졸(carbazole), 아줄렌(azulene), 톨루엔(toluene), 페나진(phenazine), 피리딘(pyridine) 및 이들 유도체 중에 선택된 것을 특징으로 하는 초고용량 커패시터용 전해질 첨가제의 제조방법.
청구항 1 또는 청구항 2에 있어서, 상기 가역적인 산화환원기를 포함하는 화합물은 TEMPO 라디칼, 벤조퀴논(benzoquinone), 바이올로진(viologen), TCNQ, 페로 센(ferrocene), 포피린, 금속착화합물 및 이들 유도체들 중에 선택된 것을 특징으로 하는 초고용량 커패시터용 전해질 첨가제의 제조방법.
청구항 3에 있어서, 상기 용매는 디클로로메탄, 클로로포름, 사염화탄소 중에 선택된 것을 특징으로 하는 초고용량 커패시터용 전해질 첨가제의 제조방법.
청구항 4에 있어서, 상기 고분자 전구체를 갖는 화합물과, 가역적인 산화환원기를 포함하는 화합물, 반응활성제는 0.8 ~ 1.5 : 1: 0.01 ~ 0.1의 몰비로 혼합된 것을 특징으로 하는 초고용량 커패시터용 전해질 첨가제의 제조방법.
청구항 5에 있어서, 상기 고분자 전구체를 갖는 화합물과, 가역적인 산화환원기를 포함하는 화합물, 반응활성제는 더욱 바람직하게는 1 : 1: 0.04의 몰비로 혼합된 것을 특징으로 하는 초고용량 커패시터용 전해질 첨가제의 제조방법.
청구항 6에 있어서, 상기 N,N′-Dicyclohexylcarbodiimide(DCC) 용액은 디클로로메탄, 클로로포름, 사염화탄소에 용해된 용액인 것을 특징으로 하는 초고용량 커패시터용 전해질 첨가제의 제조방법.
청구항 1의 방법에 의해 제조되어 동일한 분자내에 가역적인 산화환원 작용기와 고분자 전구체를 갖는 것을 특징으로 하는 초고용량 커패시터용 전해질 첨가제.
청구항 8의 첨가제가 0.1 ~ 20wt%가 포함된 것을 특징으로 하는 초고용량 커패시터용 전해질 용액.
청구항 9의 전해질 용액을 포함하는 것을 특징으로 하는 초고용량 커패시터.