KR102307514B1 - High-voltage electrochemical battery and manufacturing method thereof - Google Patents

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KR102307514B1 KR1020200048712A KR20200048712A KR102307514B1 KR 102307514 B1 KR102307514 B1 KR 102307514B1 KR 1020200048712 A KR1020200048712 A KR 1020200048712A KR 20200048712 A KR20200048712 A KR 20200048712A KR 102307514 B1 KR102307514 B1 KR 102307514B1
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이상영
이권형
이성선
안병선
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울산과학기술원
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Abstract

The present invention relates to a high-voltage electrochemical device and a method for manufacturing the same. More specifically, the high-voltage electrochemical device according to an embodiment of the present invention includes: a substrate including a current collector circuit; a carbon electrode formed on the substrate; and an electrolyte layer formed on the carbon electrode.

Description

고전압 전기화학 전지 및 이의 제조방법 {HIGH-VOLTAGE ELECTROCHEMICAL BATTERY AND MANUFACTURING METHOD THEREOF}High voltage electrochemical cell and manufacturing method thereof

본 발명은 고전압 전기화학 소자 및 이의 제조방법에 관한 것이다.The present invention relates to a high voltage electrochemical device and a method for manufacturing the same.

최근, 에너지 저장 및 변환 기술에 대한 중요성이 높아지면서, 고전압 전기화학 소자에 대한 관심이 크게 증가하고 있다. 또한, 고전압 전기화학 소자에 적용 가능한 초소형 전지에 대하여 관심이 대두되고 있다.Recently, as the importance of energy storage and conversion technology increases, interest in high voltage electrochemical devices is greatly increased. In addition, interest in ultra-small cells applicable to high-voltage electrochemical devices is emerging.

전지는 전극, 전해질 및 분리막과 그 외 기타 다른 구성을 포함하여 제조된다. 고체형 마이크로 전지가 상용화되어 있지만, 충전 속도가 느리고 반복 충전시 안정성이 떨어지는 단점이 있다.Batteries are manufactured with electrodes, electrolytes and separators, as well as other components. Although solid-state micro-cells have been commercialized, they have disadvantages in that the charging speed is slow and stability is poor during repeated charging.

초소형 전지를 구현하기 위해서는 상기 언급한 전지의 주요 소재들이 모두 최소화될 필요가 있다. 그러나, 초소형 전지는 높은 출력에 비해 에너지 밀도가 떨어져 상용화에 걸림돌이 되어 왔다.In order to realize the ultra-small battery, it is necessary to minimize all of the above-mentioned main materials of the battery. However, the ultra-small battery has a low energy density compared to a high output, which has been an obstacle to commercialization.

포토리쏘그래피 (Photolithography) 기반의 나노공정 기술 (Nanofabrication technique)을 이용하여 미세한 선폭을 구현할 수 있으나, 공정상 매우 복잡하고 적용 가능한 소재가 제한적이며, 막대한 비용이 투자될 필요가 있었다.A fine line width can be realized using a photolithography-based nanofabrication technique, but the process is very complicated, the available materials are limited, and a huge amount of money needs to be invested.

또한, 복수 개의 초소형 전지를 직렬 연결하여 작동 전압을 높이는 방법으로 고전압의 전기화학소자를 제조할 수 있으나, 추가적인 도선 및 포장 재료가 필요하고, 전체 소자의 부피가 매우 커지는 단점이 발생한다.In addition, a high voltage electrochemical device can be manufactured by connecting a plurality of micro-cells in series to increase the operating voltage, but additional conductors and packaging materials are required, and the overall device volume becomes very large.

따라서, 근본적인 설계 변경을 통해 작동 전압 및 용량을 조절하여 상기 문제를 해결할 필요가 대두되고 있다.Accordingly, there is a need to solve the above problem by adjusting the operating voltage and capacity through a fundamental design change.

상술한 문제를 해결하기 위해, 본 발명의 일 측면에 따르면, 칩형 기재 상에 둘 이상의 초소형 단위 전지를 동일 평면 상에 집적화하여 연결된 고전압 전기화학 소자를 제공한다.In order to solve the above problems, according to one aspect of the present invention, there is provided a high voltage electrochemical device connected by integrating two or more ultra-small unit cells on the same plane on a chip-like substrate.

본 발명의 고전압 전기화학 소자는, 집적화 된 단위 전지들 간의 전기적 연결 상태에 따라 전압 및 용량을 자유롭게 조절 가능한 고전압 전기화학 소자를 제공한다.The high voltage electrochemical device of the present invention provides a high voltage electrochemical device in which voltage and capacity can be freely adjusted according to an electrical connection state between integrated unit cells.

본 발명의 일 측면에 따른 고전압 전기화학 소자는, 집전체 회로를 포함하는 기재; 상기 기재 상에 형성되는 탄소 전극; 및 상기 탄소 전극 상에 형성되는 전해질층;을 포함한다.A high voltage electrochemical device according to an aspect of the present invention includes: a substrate including a current collector circuit; a carbon electrode formed on the substrate; and an electrolyte layer formed on the carbon electrode.

본 발명의 일 실시형태에 따르면, 상기 집전체 회로는, 금속, 금속산화물, 인듐주석산화물, 아연산화물 및 탄소동소체로 이루어진 군에서 선택되는 적어도 하나를 포함하는 것이고, 상기 금속은, 금, 은, 구리, 티타늄, 크롬, 마그네슘, 망간, 철, 코발트, 니켈, 아연, 몰리브데넘, 팔라듐, 탄탈륨, 텅스텐 및 백금으로 이루어진 군에서 선택되는 적어도 하나를 포함하는 것일 수 있다.According to an embodiment of the present invention, the current collector circuit includes at least one selected from the group consisting of metal, metal oxide, indium tin oxide, zinc oxide, and carbon allotrope, wherein the metal is silver, gold, silver, It may include at least one selected from the group consisting of copper, titanium, chromium, magnesium, manganese, iron, cobalt, nickel, zinc, molybdenum, palladium, tantalum, tungsten and platinum.

본 발명의 일 실시형태에 따르면, 상기 집전체 회로는, 깍지형 구조를 포함하는 것일 수 있다.According to an embodiment of the present invention, the current collector circuit may include an interdigital structure.

본 발명의 일 실시형태에 따르면, 상기 탄소 전극은, 탄소 나노 입자를 포함하는 것이고, 상기 탄소 나노 입자는, 그 표면에 형성된 카르복시메틸 셀룰로오스(carboxymethyl cellulose), 소듐 도데실설페이트(sodium dodecylsulfate), 소듐 도데실 벤조설페이트(sodium dodecyl benzoic sulfate), 폴리비닐 피롤리돈(polyvinyl pyrrolidone) 및 트리톤 X-100(triton X-100)으로 이루어진 군에서 선택되는 하나 이상의 표면개질 물질을 포함하는 것이고, 상기 표면개질 물질은, 상기 탄소 나노 입자 100 중량부를 기준으로 0.1 중량부 내지 25 중량부인 것일 수 있다.According to an embodiment of the present invention, the carbon electrode includes carbon nanoparticles, and the carbon nanoparticles are formed on the surface of carboxymethyl cellulose, sodium dodecylsulfate, sodium. It contains at least one surface modifying material selected from the group consisting of dodecyl benzoic sulfate, polyvinyl pyrrolidone and triton X-100, The material may be 0.1 parts by weight to 25 parts by weight based on 100 parts by weight of the carbon nanoparticles.

본 발명의 일 실시형태에 따르면, 상기 탄소 전극의 폭이 10 ㎛ 내지 30 ㎛인 것일 수 있다.According to an embodiment of the present invention, the carbon electrode may have a width of 10 μm to 30 μm.

본 발명의 일 실시형태에 따르면, 상기 전해질층은, 아크릴레이트(acrylate)계 물질 및 씨올(thiol)계 물질을 1 : 1.5 내지 2.5 몰비로 포함하는 광가교성 물질을 포함하는 것이고, 상기 아크릴레이트계 물질은, 트리메틸올프로판 트리아크릴레이트 (trimethylolpropane triacrylate), 트리메틸올프로판 에톡시레이트 트리아크릴레이트(trimethylolpropane ethoxylate triacrylate) 및 트리메틸올프로판 프로폭시레이트 트리아크릴레이트(trimethylopropane propoxylate triacrylate)로 이루어진 군에서 선택되는 하나 이상을 포함하는 것이고, 상기 씨올계 물질은, 트리메틸올프로판 트리스(3-머캅토프로피오네이트) (trimethylolpropane tris(3-mercaptopropionate)) 및 펜타에리트리톨 테트라키스(3-머캅토프로피오네이트)(pentaerythritol tetrakis(3-mercaptopropionate))로 이루어진 군에서 선택되는 하나 이상을 포함하는 것일 수 있다.According to one embodiment of the present invention, the electrolyte layer includes an acrylate-based material and a thiol-based material in a molar ratio of 1: 1.5 to 2.5 and a photo-crosslinkable material, and the acrylate-based material The material is one selected from the group consisting of trimethylolpropane triacrylate, trimethylolpropane ethoxylate triacrylate and trimethylolpropane propoxylate triacrylate It includes the above, and the thiol-based material is trimethylolpropane tris (3-mercaptopropionate) (trimethylolpropane tris (3-mercaptopropionate)) and pentaerythritol tetrakis (3-mercaptopropionate) ( It may include one or more selected from the group consisting of pentaerythritol tetrakis (3-mercaptopropionate)).

본 발명의 일 실시형태에 따르면, 상기 집전체 회로 상에 형성되는 2개 이상의 단위전지를 포함하는 것일 수 있다.According to an embodiment of the present invention, it may include two or more unit cells formed on the current collector circuit.

본 발명의 일 실시형태에 따르면, 상기 2개 이상의 단위전지는 전기화학적으로 분리되고, 상기 집전체 회로를 통하여 상호 전기적으로 통전되는 것일 수 있다.According to an embodiment of the present invention, the two or more unit cells may be electrochemically separated and electrically connected to each other through the current collector circuit.

본 발명의 다른 측면에 따른 고전압 전기화학 소자의 제조방법은, 기재를 준비하는 단계; 상기 기재의 동일 평면 상에 집전체 회로를 형성하는 단계; 상기 집전체 회로가 형성된 기재 상에 탄소 전극 잉크를 프린팅하여 탄소 전극을 형성하는 단계; 상기 탄소 전극 상에 전해질 잉크를 프린팅하여 전해질 전구체층을 형성하는 단계; 및 자외선을 조사하여 상기 전해질 전구체층을 경화시키는 단계;를 포함한다.A method of manufacturing a high voltage electrochemical device according to another aspect of the present invention comprises the steps of preparing a substrate; forming a current collector circuit on the same plane of the substrate; forming a carbon electrode by printing a carbon electrode ink on the substrate on which the current collector circuit is formed; forming an electrolyte precursor layer by printing an electrolyte ink on the carbon electrode; and curing the electrolyte precursor layer by irradiating ultraviolet rays.

본 발명의 일 실시형태에 따르면, 상기 고전압 전기화학 소자는, 상기 집전체 회로 상에 형성되는 2개 이상의 단위전지를 포함하고, 상기 집전체 회로를 형성하는 단계는, 상기 2개 이상의 단위전지가, 동일 평면 상에 형성되고 전기화학적으로는 분리되고 상기 집전체 회로를 통하여 전기적으로 통전되도록 하는 것일 수 있다.According to an embodiment of the present invention, the high voltage electrochemical device includes two or more unit cells formed on the current collector circuit, and the forming of the current collector circuit includes: the two or more unit cells , formed on the same plane, electrochemically separated, and electrically conducting through the current collector circuit.

본 발명의 일 실시형태에 따르면, 상기 탄소 전극 잉크의 용매는, 물, 에틸렌 글리콜 (ethylene glycol), 디에틸렌 글리콜 (diethylene glycol), NMP(N-methyl-2-pyrrolidone), DMSO(dimethyl sulfoxide) 및 DMF(dimethylforamide)로 이루어진 군에서 선택되는 둘 이상을 포함하는 것일 수 있다.According to an embodiment of the present invention, the solvent of the carbon electrode ink is water, ethylene glycol, diethylene glycol, N-methyl-2-pyrrolidone (NMP), dimethyl sulfoxide (DMSO). And it may include two or more selected from the group consisting of DMF (dimethylforamide).

본 발명의 일 실시형태에 따르면, 상기 전해질 잉크는, 이온성 액체, 광가교성 물질 및 광가교 개시제를 포함하는 것이고, 상기 이온성 액체는, [EMIM][TFSI] (1-ethyl-3-methylimidazolium bis(trifluoromethylsulfonyl)imide), [BMIM][BF4] (1-butyl-3-methylimidazolium tetrafluoroborate) 및 [BMIM][TFSI] (1-butyl-3-methylimidazolium bis(trifluoromethylsulfonyl)imide)로 이루어진 군에서 선택되는 하나 이상을 포함하는 것이고, 상기 이온성 액체 대 상기 광가교성 물질의 중량비는, 8 : 2 내지 9 : 1인 것일 수 있다.According to an embodiment of the present invention, the electrolyte ink is to include an ionic liquid, a photocrosslinking material and a photocrosslinking initiator, and the ionic liquid is [EMIM][TFSI] (1-ethyl-3-methylimidazolium bis(trifluoromethylsulfonyl)imide), [BMIM][BF 4 ] (1-butyl-3-methylimidazolium tetrafluoroborate) and [BMIM][TFSI] (1-butyl-3-methylimidazolium bis(trifluoromethylsulfonyl)imide) It is to include one or more that is, the weight ratio of the ionic liquid to the photocrosslinkable material, 8: 2 to 9: 1 may be one.

본 발명의 일 실시형태에 따르면, 상기 광가교 개시제는, 2,2-디메톡시-2-페닐아세토페논 (2,2-dimethoxy-2-phenylacetophenone), 1-하이드록시-사이클로헥실-페틸-케톤 (1-hydroxy-cyclohexyl-phenyl-ketone) 및 2-벤질-2-디메틸아미노-1-(4-모폴리노페닐)-부타논-1 (2-benzyl-2-dimethylamino-1-(4-morpholinophenyl)-butanone-1)으로 이루어진 군에서 선택되는 하나 이상을 포함하는 것이고, 상기 광가교성 물질 100 중량부를 기준으로, 상기 광가교 개시제는 0.5 중량부 내지 5 중량부인 것일 수 있다.According to one embodiment of the present invention, the photocrosslinking initiator is 2,2-dimethoxy-2-phenylacetophenone (2,2-dimethoxy-2-phenylacetophenone), 1-hydroxy-cyclohexyl- ethyl-ketone (1-hydroxy-cyclohexyl-phenyl-ketone) and 2-benzyl-2-dimethylamino-1-(4-morpholinophenyl)-butanone-1 (2-benzyl-2-dimethylamino-1-(4- It includes at least one selected from the group consisting of morpholinophenyl)-butanone-1), and based on 100 parts by weight of the photocrosslinkable material, the photocrosslinking initiator may be in an amount of 0.5 to 5 parts by weight.

본 발명의 일 실시형태에 따르면, 상기 탄소 전극을 형성하는 단계; 이후에 상기 탄소 전극이 형성된 상기 기재의 표면을 자외선-오존 처리하는 단계;가 수행되는 것일 수 있다.According to an embodiment of the present invention, forming the carbon electrode; Thereafter, UV-ozone treatment of the surface of the substrate on which the carbon electrode is formed; may be performed.

본 발명의 일 실시형태에 따르면, 상기 전해질 전구체층을 경화시키는 단계는, 10 ℃ 내지 60 ℃에서 5 초 내지 30 초 동안 수행되는 것일 수 있다.According to an embodiment of the present invention, the curing of the electrolyte precursor layer may be performed at 10° C. to 60° C. for 5 seconds to 30 seconds.

본 발명의 일 측면에 따른 고전압 전기화학 소자는, 칩형 기재 상에 둘 이상의 초소형 단위 전지를 동일 평면 상에 집적화하여 연결된 전기화학 소자를 제공할 수 있다.The high voltage electrochemical device according to an aspect of the present invention may provide an electrochemical device connected by integrating two or more ultra-small unit cells on a chip-type substrate on the same plane.

본 발명의 고전압 전기화학 소자는, 집적화 된 단위 전지들 간의 전기적 연결 상태에 따라 전압 및 용량을 자유롭게 조절 가능한 고전압 전기화학 소자를 제공할 수 있다.The high voltage electrochemical device of the present invention can provide a high voltage electrochemical device in which voltage and capacity can be freely adjusted according to an electrical connection state between integrated unit cells.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 고전압 전기화학 소자를 나타낸 사진 이미지이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 고전압 전기화학 소자의 설계도의 예시이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 고전압 전기화학 소자의 제조방법을 나타낸 개략도이다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 고전압 전기화학 소자에 대한 순환전압전류법 측정 그래프이다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 고전압 전기화학 소자에 대한 반복 충방전에 따른 정전 용량 유지율을 나타낸 그래프이다.1 is a photographic image showing a high voltage electrochemical device according to an embodiment of the present invention.
2 is an illustration of a schematic diagram of a high voltage electrochemical device according to an embodiment of the present invention.
3 is a schematic diagram showing a method of manufacturing a high voltage electrochemical device according to an embodiment of the present invention.
4 is a cyclic voltammetry measurement graph for a high voltage electrochemical device according to an embodiment of the present invention.
5 is a graph showing a capacitance retention rate according to repeated charging and discharging of a high voltage electrochemical device according to an embodiment of the present invention.

이하에서, 첨부된 도면을 참조하여 실시예들을 상세하게 설명한다. 그러나, 실시예들에는 다양한 변경이 가해질 수 있어서 특허출원의 권리 범위가 이러한 실시예들에 의해 제한되거나 한정되는 것은 아니다. 실시예들에 대한 모든 변경, 균등물 내지 대체물이 권리 범위에 포함되는 것으로 이해되어야 한다.Hereinafter, embodiments will be described in detail with reference to the accompanying drawings. However, since various changes may be made to the embodiments, the scope of the patent application is not limited or limited by these embodiments. It should be understood that all modifications, equivalents and substitutes for the embodiments are included in the scope of the rights.

실시예에서 사용한 용어는 단지 설명을 목적으로 사용된 것으로, 한정하려는 의도로 해석되어서는 안된다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 명세서에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서 상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.The terms used in the examples are used for description purposes only, and should not be construed as limiting. The singular expression includes the plural expression unless the context clearly dictates otherwise. In the present specification, terms such as “comprise” or “have” are intended to designate that a feature, number, step, operation, component, part, or combination thereof described in the specification exists, but one or more other features It should be understood that this does not preclude the existence or addition of numbers, steps, operations, components, parts, or combinations thereof.

다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 실시예가 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가지고 있다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥 상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가지는 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.Unless otherwise defined, all terms used herein, including technical or scientific terms, have the same meaning as commonly understood by one of ordinary skill in the art to which the embodiment belongs. Terms such as those defined in commonly used dictionaries should be interpreted as having a meaning consistent with the meaning in the context of the related art, and should not be interpreted in an ideal or excessively formal meaning unless explicitly defined in the present application. does not

또한, 실시 예의 구성 요소를 설명하는 데 있어서, 제1, 제2, A, B 등의 용어를 사용할 수 있다. 이러한 용어는 그 구성 요소를 다른 구성 요소와 구별하기 위한 것일 뿐, 그 용어에 의해 해당 구성 요소의 본질이나 차례 또는 순서 등이 한정되지 않는다.In addition, in describing the components of the embodiment, terms such as first, second, A, and B may be used. These terms are only for distinguishing the components from other components, and the essence, order, or order of the components are not limited by the terms.

어느 하나의 실시 예에 포함된 구성요소와, 공통적인 기능을 포함하는 구성요소는, 다른 실시 예에서 동일한 명칭을 사용하여 설명하기로 한다. 반대되는 기재가 없는 이상, 어느 하나의 실시 예에 기재한 설명은 다른 실시 예에도 적용될 수 있으며, 중복되는 범위에서 구체적인 설명은 생략하기로 한다.Components included in one embodiment and components having a common function will be described using the same names in other embodiments. Unless otherwise stated, a description described in one embodiment may be applied to another embodiment, and a detailed description in the overlapping range will be omitted.

본 발명의 일 측면에 따른 고전압 전기화학 소자는, 집전체 회로를 포함하는 기재; 상기 기재 상에 형성되는 탄소 전극; 및 상기 탄소 전극 상에 형성되는 전해질층;을 포함한다.A high voltage electrochemical device according to an aspect of the present invention includes: a substrate including a current collector circuit; a carbon electrode formed on the substrate; and an electrolyte layer formed on the carbon electrode.

전기화학 소자의 바탕이 되는 본 발명의 기재는, 표면 상에 탄소 전극 및 전해질층이 형성될 수 있는 것이라면 어떤 것이든지 이용될 수 있다.As the base material of the present invention, which is the basis of the electrochemical device, any one capable of forming a carbon electrode and an electrolyte layer on the surface may be used.

탄소 전극은 기재 상에 형성되는 것으로서, 양극 및 음극의 역할을 하도록 설계되어 프린팅되는 것일 수 있다.The carbon electrode is formed on a substrate, and may be designed and printed to serve as an anode and a cathode.

전해질층은, 상기 탄소 전극을 덮도록 형성되는 것일 수 있으며, 기재 중 탄소 전극이 형성되지 않은 일 부분의 기재를 함께 덮도록 형성되는 것일 수 있다.The electrolyte layer may be formed to cover the carbon electrode, and may be formed to cover a portion of the substrate in which the carbon electrode is not formed.

본 발명에 따른 고전압 전기화학 소자는, 기재 상에 전극 및 전해질을 미세하고 정밀하게 프린팅하여 일체화된 전기화학 소자를 제공할 수 있다.The high voltage electrochemical device according to the present invention can provide an integrated electrochemical device by finely and precisely printing an electrode and an electrolyte on a substrate.

또한, 포토리소그래피 나노공정에 비해 비교적 간단하고 용이하게 고전압 전기화학 소자를 제공할 수 있는 장점이 있다.In addition, there is an advantage in that a high voltage electrochemical device can be provided relatively simply and easily compared to the photolithography nanoprocess.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 고전압 전기화학 소자를 나타낸 사진 이미지이다.1 is a photographic image showing a high voltage electrochemical device according to an embodiment of the present invention.

도 1을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 고전압 전기화학 소자는, 기재 상에 집전체 회로가 형성되고, 탄소 전극 및 전해질층을 포함한다.Referring to FIG. 1 , a high voltage electrochemical device according to an embodiment of the present invention includes a current collector circuit formed on a substrate, and a carbon electrode and an electrolyte layer.

본 발명에 따른 고전압 전기화학 소자는, 구획되어 나눠진 복수 개의 단위 전지가 형성되는 것일 수 있고, 단위 전지는 각각 전기적으로 연결되며, 직렬 또는 병렬로 연결되는 것일 수 있다.In the high voltage electrochemical device according to the present invention, a plurality of divided and divided unit cells may be formed, and the unit cells may be electrically connected to each other, and may be connected in series or in parallel.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 집전체 회로는, 금속, 금속산화물, 인듐주석산화물, 아연산화물 및 탄소동소체로 이루어진 군에서 선택되는 적어도 하나를 포함하는 것이고, 상기 금속은, 금, 은, 구리, 티타늄, 크롬, 마그네슘, 망간, 철, 코발트, 니켈, 아연, 몰리브데넘, 팔라듐, 탄탈륨, 텅스텐 및 백금으로 이루어진 군에서 선택되는 적어도 하나를 포함하는 것일 수 있다.According to an embodiment of the present invention, the current collector circuit includes at least one selected from the group consisting of metal, metal oxide, indium tin oxide, zinc oxide and carbon allotrope, wherein the metal is silver, gold, silver, It may include at least one selected from the group consisting of copper, titanium, chromium, magnesium, manganese, iron, cobalt, nickel, zinc, molybdenum, palladium, tantalum, tungsten and platinum.

집전체 회로에 이용될 수 있는 금속산화물로는, 인듐 주석 산화물(ITO), 아연 산화물(ZnO) 등이 있으며, 풀러렌 등의 탄소동소체도 이용될 수 있다.Examples of the metal oxide that can be used in the current collector circuit include indium tin oxide (ITO), zinc oxide (ZnO), and the like, and a carbon allotrope such as fullerene may also be used.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 집전체 회로는, 깍지형 구조를 포함하는 것일 수 있다.According to an embodiment of the present invention, the current collector circuit may include an interdigital structure.

깍지형(interdigitated) 구조란 여러 개의 회로봉이 손가락을 서로 깍지 낀 듯 각각 이격을 유지하며 구성되는 구조를 의미하는 것이다.The interdigitated structure refers to a structure in which several circuit rods are spaced apart from each other as if interdigitated fingers.

본 발명의 집전체 회로는 깍지형 구조인 것으로서, 전체적으로 보았을 때, 사각형, 원형, 삼각형 등 다양한 형태를 형성하면서 개개의 회로봉이 각각 이격을 유지하는 형태인 것일 수 있다.The current collector circuit of the present invention has an interdigital structure, and when viewed as a whole, may be of a form in which individual circuit rods are spaced apart while forming various shapes such as a square, a circle, a triangle, and the like.

깍지형 구조를 이루는 집전체 회로를 이용하는 경우, 단위 전지 사이의 간격을 최소화하여 단위 면적당 구동 전압을 최대화할 수 있는 장점을 가진다. 구체적으로, 사각형 구조의 깍지형 구조 집전체 회로를 형성하는 경우 전기화학적 비활성면적 대비 전기화학적 활성면적의 비는 0.6 내지 0.7인 것일 수 있다.When a current collector circuit having an interdigital structure is used, it is possible to maximize the driving voltage per unit area by minimizing the gap between the unit cells. Specifically, in the case of forming an interdigitated structure current collector circuit having a rectangular structure, the ratio of the electrochemically active area to the electrochemically inactive area may be 0.6 to 0.7.

탄소 전극은, 깍지형 구조를 가지는 집전체 회로 중 깍지 부분 상에 형성되는 것일 수 있다. 또는, 탄소 전극은, 깍지형 구조를 가지는 집전체 회로 중 회로봉의 적어도 일 부분 상에 형성되는 것일 수 있다.The carbon electrode may be formed on the interdigital portion of the current collector circuit having an interdigital structure. Alternatively, the carbon electrode may be formed on at least a portion of a circuit rod among current collector circuits having an interdigital structure.

상기 구조를 가지는 경우, 상기 집전체 회로는 단위 전지가 효율적으로 에너지를 저장할 수 있다.In the case of having the above structure, in the current collector circuit, a unit cell may efficiently store energy.

상기 집전체 회로는, 구불구불한 형태인 것일 수 있고, 단위 전지 내에서 단위 전지의 양 말단을 가로지르는 방향으로 일렬로 연결되어 형성되는 것일 수 있다.The current collector circuit may have a serpentine shape, and may be formed by being connected in series in a direction crossing both ends of the unit cell within the unit cell.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 탄소 전극은, 탄소 나노 입자를 포함하는 것이고, 상기 탄소 나노 입자는, 그 표면에 형성된 카르복시메틸 셀룰로오스(carboxymethyl cellulose), 소듐 도데실설페이트(sodium dodecylsulfate), 소듐 도데실 벤조설페이트(sodium dodecyl benzoic sulfate), 폴리비닐 피롤리돈(polyvinyl pyrrolidone) 및 트리톤 X-100(triton X-100)으로 이루어진 군에서 선택되는 하나 이상의 표면개질 물질을 포함하는 것이고, 상기 표면개질 물질은, 상기 탄소 나노 입자 100 중량부를 기준으로 0.1 중량부 내지 25 중량부인 것일 수 있다.According to an embodiment of the present invention, the carbon electrode includes carbon nanoparticles, and the carbon nanoparticles are formed on the surface of carboxymethyl cellulose, sodium dodecylsulfate, sodium. It contains at least one surface modifying material selected from the group consisting of dodecyl benzoic sulfate, polyvinyl pyrrolidone and triton X-100, The material may be 0.1 parts by weight to 25 parts by weight based on 100 parts by weight of the carbon nanoparticles.

표면개질 물질은, 탄소 나노 입자 100 중량부를 기준으로, 바람직하게는 1 중량부 내지 20 중량부, 1 중량부 내지 15 중량부, 1 중량부 내지 10 중량부 또는 3 중량부 내지 10 중량부인 것일 수 있다.The surface modification material may be, based on 100 parts by weight of the carbon nanoparticles, preferably 1 part by weight to 20 parts by weight, 1 part by weight to 15 parts by weight, 1 part by weight to 10 parts by weight, or 3 parts by weight to 10 parts by weight. have.

상기 표면개질 물질은, 고분자 분산제인 것으로서, 상기 기재에 한정되는 것은 아니다.The surface-modifying material is a polymer dispersant, and is not limited to the above-described substrate.

탄소 나노 입자의 표면에 결합되는 표면개질 물질은, 탄소 나노 입자 상에 형성되는 표면 전하를 제어하는 역할을 할 수 있다.The surface modification material bonded to the surface of the carbon nanoparticles may serve to control the surface charge formed on the carbon nanoparticles.

표면 전하가 제어된 탄소 나노 입자는 탄소 전극 잉크 내에서 안정된 분산 능력을 보여주며, 장기간 보관이 가능하다.Carbon nanoparticles with controlled surface charge show stable dispersion ability in carbon electrode ink and can be stored for a long time.

탄소 전극 잉크 내에서 탄소 나노 입자의 제타 포텐셜(Zeta potential)이 -75 mV 내지 25 mV에서 형성되는 것일 수 있고, 제타 전위의 피크는 -20 mV 내지 -40 mV에서 형성되는 것일 수 있다.The zeta potential of the carbon nanoparticles in the carbon electrode ink may be formed at -75 mV to 25 mV, and the peak of the zeta potential may be formed at -20 mV to -40 mV.

상기 탄소 나노 입자는, 카본 블랙, 탄소 나노튜브, 그래핀, 그래핀 옥사이드, 환원된 그래핀 옥사이드, 풀러렌 및 탄소 나노섬유로 이루어진 군에서 선택되는 적어도 하나인 것일 수 있다.The carbon nanoparticles may be at least one selected from the group consisting of carbon black, carbon nanotubes, graphene, graphene oxide, reduced graphene oxide, fullerene, and carbon nanofibers.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 탄소 전극의 폭이 100 ㎚ 내지 10 ㎜인 것일 수 있다.According to an embodiment of the present invention, the carbon electrode may have a width of 100 nm to 10 mm.

전기화학 소자의 전극은 선폭을 얇고 일정하게 유지하는 것이 중요하다.It is important to keep the line width of the electrode of the electrochemical device thin and constant.

본 발명에 따른 고전압 전기화학 소자는 탄소 전극의 폭이 10 ㎛ 내지 100 ㎛인 것일 수 있으며, 전기수력학 젯 프린팅에 의해 기재 위에 형성되는 것일 수 있다.The high voltage electrochemical device according to the present invention may have a carbon electrode having a width of 10 μm to 100 μm, and may be formed on a substrate by electrohydrodynamic jet printing.

탄소 전극의 폭은, 바람직하게는 10 ㎛ 내지 50 ㎛, 10 ㎛ 내지 30 ㎛ 또는 10 ㎛ 내지 25 ㎛인 것일 수 있고, 보다 바람직하게는, 10 ㎛ 내지 20 ㎛인 것일 수 있다.The width of the carbon electrode may be preferably 10 μm to 50 μm, 10 μm to 30 μm, or 10 μm to 25 μm, and more preferably, 10 μm to 20 μm.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 전해질층은, 아크릴레이트(acrylate)계 물질 및 씨올(thiol)계 물질을 1 : 1.5 내지 2.5 몰비로 포함하는 광가교성 물질을 포함하는 것이고, 상기 아크릴레이트계 물질은, 트리메틸올프로판 트리아크릴레이트 (trimethylolpropane triacrylate), 트리메틸올프로판 에톡시레이트 트리아크릴레이트(trimethylolpropane ethoxylate triacrylate) 및 트리메틸올프로판 프로폭시레이트 트리아크릴레이트(trimethylopropane propoxylate triacrylate)로 이루어진 군에서 선택되는 하나 이상을 포함하는 것이고, 상기 씨올계 물질은, 트리메틸올프로판 트리스(3-머캅토프로피오네이트) (trimethylolpropane tris(3-mercaptopropionate)) 및 펜타에리트리톨 테트라키스 (3-머캅토프로피로피오네이트) (pentaerythritol tetrakis(3-mercaptopropionate)) 이루어진 군에서 선택되는 하나 이상을 포함하는 것일 수 있다.According to an embodiment of the present invention, the electrolyte layer includes a photocrosslinkable material including an acrylate-based material and a thiol-based material in a molar ratio of 1:1.5 to 2.5, and the acrylate-based material The material is one selected from the group consisting of trimethylolpropane triacrylate, trimethylolpropane ethoxylate triacrylate and trimethylolpropane propoxylate triacrylate It includes the above, and the thiol-based material is trimethylolpropane tris(3-mercaptopropionate) (trimethylolpropane tris(3-mercaptopropionate)) and pentaerythritol tetrakis (3-mercaptopropionate) (pentaerythritol tetrakis (3-mercaptopropionate)) may include one or more selected from the group consisting of.

전해질층은, 고체상-겔 형태인 것일 수 있다.The electrolyte layer may be in the form of a solid-gel.

고체상-겔 형태의 전해질은 액상 형태의 전해질에 비해 충격과 고온에 안정하며 전해질 전구체를 광가교시켜 형성되는 것일 수 있다.The solid-gel electrolyte is stable to shock and high temperature compared to the liquid electrolyte, and may be formed by photocrosslinking an electrolyte precursor.

고체상-겔 형태의 전해질은 우수한 기계적 강도, 열적 안정성 및 충격 안정성을 보인다.The solid-gel electrolyte exhibits excellent mechanical strength, thermal stability and impact stability.

본 발명의 일 예시로, 아크릴레이트계 물질로서 트리메틸올프로판 트리아크릴레이트, 씨올계 물질로서 트리메틸올프로판 트리스(3-머캅토프로피오네이트)를 이용하는 것일 수 있다.As an example of the present invention, trimethylolpropane triacrylate as the acrylate-based material and trimethylolpropane tris(3-mercaptopropionate) as the thiol-based material may be used.

아크릴레이트계 물질 및 씨올계 물질은 씨올-엔 클릭 반응 (Click reaction)을 일으킬 수 있으며, 클릭 반응을 통해 씨올기와 탄소 이중 결합 간에 라디칼 결합을 통해 결합이 일어날 수 있다.The acrylate-based material and the thiol-based material may cause a thiol-ene click reaction, and bonding may occur between the thiol group and the carbon double bond through a radical bond through the click reaction.

아크릴레이트계 물질 및 씨올계 물질의 몰비는, 바람직하게는, 1 : 1.9 내지 2.2 인 것일 수 있다.The molar ratio of the acrylate-based material and the thiol-based material is preferably 1:1.9 to 2.2.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 집전체 회로 상에 형성되는 2개 이상의 단위전지를 포함하는 것일 수 있다.According to an embodiment of the present invention, it may include two or more unit cells formed on the current collector circuit.

도 1을 참조하면, 기재 상에서 전극이 연결될 양 말단부 사이에 집전체 회로가 형성되어 양 말단부를 연결하는 것일 수 있다.Referring to FIG. 1 , a current collector circuit may be formed between both end portions to which an electrode is to be connected on a substrate to connect both end portions.

이 때, 집전체 회로는 기재 상에 일 측면 상에 형성되는 것으로서, 단위전지의 위치를 설계한 후 상기 단위전지에 맞게 집전체 회로가 구획되는 것일 수 있다.In this case, the current collector circuit is formed on one side of the substrate, and after designing the position of the unit cell, the current collector circuit may be partitioned to fit the unit cell.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 2개 이상의 단위전지는 전기화학적으로 분리되고, 상기 집전체 회로를 통하여 상호 전기적으로 통전되는 것일 수 있다.According to an embodiment of the present invention, the two or more unit cells may be electrochemically separated and electrically connected to each other through the current collector circuit.

상기 2개 이상의 단위전지는 기재 상에서 구획되는 것으로서, 각각의 단위전지는 전극 및 전해질을 포함하고, 각 단위전지의 전극 및 전해질은 전기화학적으로 분리된 것일 수 있다.The two or more unit cells are partitioned on a substrate, and each unit cell may include an electrode and an electrolyte, and the electrode and electrolyte of each unit cell may be electrochemically separated.

집전체 회로는 단위전지 내부 및 외부에 형성되어 단위전지 간 통전을 수행하는 것이고, 집전체 회로를 통하여 2개 이상의 단위전지는 직렬 또는 병렬로 연결되는 것일 수 있다.The current collector circuit is formed inside and outside the unit cells to conduct electricity between the unit cells, and two or more unit cells may be connected in series or in parallel through the current collector circuit.

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 고전압 전기화학 소자의 설계도의 예시이다.2 is an illustration of a schematic diagram of a high voltage electrochemical device according to an embodiment of the present invention.

도 2를 참조하면, 일 실시예에 따른 고전압 전기화학 소자는, 36개의 단위 전지로 이루어진 것으로서, 모두 직렬 연결로 연결되어 통전되는 것일 수 있고, 집전체 회로를 통해서 각각의 단위전지가 연결되는 것일 수 있다.Referring to FIG. 2 , the high voltage electrochemical device according to an embodiment is composed of 36 unit cells, all of which are connected in series to conduct electricity, and each unit cell is connected through a current collector circuit. can

본 발명의 다른 측면에 따른 고전압 전기화학 소자의 제조방법은, 기재를 준비하는 단계; 상기 기재의 동일 평면 상에 집전체 회로를 형성하는 단계; 상기 집전체 회로가 형성된 기재 상에 탄소 전극 잉크를 프린팅하여 탄소 전극을 형성하는 단계; 상기 탄소 전극 상에 전해질 잉크를 프린팅하여 전해질 전구체층을 형성하는 단계; 및 자외선을 조사하여 상기 전해질 전구체층을 경화시키는 단계;를 포함한다.A method of manufacturing a high voltage electrochemical device according to another aspect of the present invention comprises the steps of preparing a substrate; forming a current collector circuit on the same plane of the substrate; forming a carbon electrode by printing a carbon electrode ink on the substrate on which the current collector circuit is formed; forming an electrolyte precursor layer by printing an electrolyte ink on the carbon electrode; and curing the electrolyte precursor layer by irradiating ultraviolet rays.

도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 고전압 전기화학 소자의 제조방법을 나타낸 개략도이다.3 is a schematic diagram showing a method of manufacturing a high voltage electrochemical device according to an embodiment of the present invention.

도 3을 참조하면, 준비된 기재의 일 평면 상에 집전체 회로를 형성하는 단계; 상기 집전체 회로가 형성된 기재 상에 탄소 전극을 형성하는 단계; 상기 탄소 전극 상에 전해질 잉크를 프린팅하여 전해질 전구체층을 형성하는 단계; 및 자외선을 조사하여 경화시키는 단계;가 순처적으로 수행될 수 있다.Referring to FIG. 3 , forming a current collector circuit on one plane of the prepared substrate; forming a carbon electrode on the substrate on which the current collector circuit is formed; forming an electrolyte precursor layer by printing an electrolyte ink on the carbon electrode; and curing by irradiating ultraviolet rays; may be sequentially performed.

탄소 전극 잉크는 집전체 회로 상에 프린팅되는 것일 수 있으며, 전해질 잉크 역시 프린팅 된 탄소 전극 잉크 상에 프린팅되는 것일 수 있다. 그러나, 전해질 잉크는 기재 상에 전체적으로 프린팅되어 도포되는 것일 수도 있다.The carbon electrode ink may be printed on the current collector circuit, and the electrolyte ink may also be printed on the printed carbon electrode ink. However, the electrolyte ink may be applied by being printed entirely on the substrate.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 고전압 전기화학 소자는, 상기 집전체 회로 상에 형성되는 2개 이상의 단위전지를 포함하고, 상기 집전체 회로를 형성하는 단계는, 상기 2개 이상의 단위전지가, 동일 평면 상에 형성되고 전기화학적으로는 분리되고 상기 집전체 회로를 통하여 전기적으로 통전되도록 하는 것일 수 있다.According to an embodiment of the present invention, the high voltage electrochemical device includes two or more unit cells formed on the current collector circuit, and the forming of the current collector circuit includes: the two or more unit cells , formed on the same plane, electrochemically separated, and electrically conducting through the current collector circuit.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 탄소 전극 잉크의 용매는, 물, 에틸렌 글리콜 (ethylene glycol), 디에틸렌 글리콜 (diethylene glycol), NMP(N-methyl-2-pyrrolidone), DMSO(dimethyl sulfoxide) 및 DMF(dimethylforamide)로 이루어진 군에서 선택되는 둘 이상을 포함하는 것일 수 있다.According to an embodiment of the present invention, the solvent of the carbon electrode ink is water, ethylene glycol, diethylene glycol, N-methyl-2-pyrrolidone (NMP), dimethyl sulfoxide (DMSO). And it may include two or more selected from the group consisting of DMF (dimethylforamide).

탄소 전극 잉크의 용매는, 일 예시로서, 물/에틸렌 글리콜/디에틸렌 글리콜을 1 : 1 : 1의 중량비로 혼합한 3성분계 용매일 수 있다.As an example, the solvent of the carbon electrode ink may be a three-component solvent in which water/ethylene glycol/diethylene glycol is mixed in a weight ratio of 1:1:1.

탄소 전극 잉크는, 용매에 탄소 나노 입자를 첨가하여 제조하는 것일 수 있다. 이 때, 탄소 나노 입자의 농도는, 10 mg/mL 내지 50 mg/mL인 것일 수 있으며, 보다 바람직하게는, 20 mg/mL 내지 35 mg/mL인 것일 수 있다.The carbon electrode ink may be prepared by adding carbon nanoparticles to a solvent. In this case, the concentration of carbon nanoparticles may be 10 mg/mL to 50 mg/mL, and more preferably, 20 mg/mL to 35 mg/mL.

또한, 탄소 전극 잉크는, 표면개질 물질을 더 첨가하는 것일 수 있다. 이 때, 표면개질 물질의 농도는 0.5 중량% 내지 1 중량%인 것일 수 있으며, 바람직하게는, 0.6 중량% 내지 0.8 중량%인 것일 수 있다.In addition, the carbon electrode ink may be to further add a surface modifying material. In this case, the concentration of the surface modifying material may be 0.5 wt% to 1 wt%, and preferably, 0.6 wt% to 0.8 wt%.

이후, 탄소 전극 잉크는, 초음파 처리 단계 및 원심분리 단계를 거쳐 제조되는 것일 수 있다.Thereafter, the carbon electrode ink may be manufactured through an ultrasonic treatment step and a centrifugation step.

초음파 처리 단계를 통해 둘 이상의 탄소 나노 입자가 혼합된 경우 이를 고르게 혼합시키고 분산시키는 효과가 있다.When two or more carbon nanoparticles are mixed through the ultrasonic treatment step, there is an effect of uniformly mixing and dispersing them.

원심분리 단계를 통해 탄소 나노 입자가 고르게 분산된 탄소 전극 잉크를 9000 g 이상의 중력가속도에서 원심분리를 수행하여 고품질의 탄소 전극 잉크를 얻을 수 있다.High-quality carbon electrode ink can be obtained by centrifuging carbon electrode ink in which carbon nanoparticles are evenly dispersed through the centrifugation step at a gravitational acceleration of 9000 g or more.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 전해질 잉크는, 이온성 액체, 광가교성 물질 및 광가교 개시제를 포함하는 것이고, 상기 이온성 액체는, [EMIM][TFSI] (1-ethyl-3-methylimidazolium bis(trifluoromethylsulfonyl)imide), [BMIM][BF4] (1-butyl-3-methylimidazolium tetrafluoroborate) 및 [BMIM][TFSI] (1-butyl-3-methylimidazolium bis(trifluoromethylsulfonyl)imide)로 이루어진 군에서 선택되는 하나 이상을 포함하는 것이고, 상기 이온성 액체 대 상기 광가교성 물질의 중량비는, 8 : 2 내지 9 : 1인 것일 수 있다.According to an embodiment of the present invention, the electrolyte ink is to include an ionic liquid, a photocrosslinking material and a photocrosslinking initiator, and the ionic liquid is [EMIM][TFSI] (1-ethyl-3-methylimidazolium bis(trifluoromethylsulfonyl)imide), [BMIM][BF 4 ] (1-butyl-3-methylimidazolium tetrafluoroborate) and [BMIM][TFSI] (1-butyl-3-methylimidazolium bis(trifluoromethylsulfonyl)imide) It is to include one or more that is, the weight ratio of the ionic liquid to the photocrosslinkable material, 8: 2 to 9: 1 may be one.

전해질 잉크는, 염이 포함된 카보네이트, 니트릴 및 이온성 액체로 이루어진 군에서 선택되는 적어도 하나인 것일 수 있으며, 바람직하게는, 이온성 액체 및 염이 포함된 카보네이트의 혼합물, 이온성 액체 및 니트릴 또는 이온성 액체, 염이 포함된 카보네이트 및 니트릴의 혼합물인 것일 수 있다.The electrolyte ink may be at least one selected from the group consisting of carbonates, nitriles, and ionic liquids containing salts, and preferably, a mixture of carbonates containing ionic liquids and salts, ionic liquids and nitriles, or It may be a mixture of an ionic liquid, a carbonate containing a salt, and a nitrile.

전해질 잉크는, 광가교성 물질 및 광가교 개시제를 포함하고 있으므로, 갈색 혹은 불투명한 용기에 보관함으로써 자연광에 의한 가교가 일어나지 않도록 조심하여야 한다.Since the electrolyte ink contains a photocrosslinking material and a photocrosslinking initiator, care must be taken not to cause crosslinking by natural light by storing it in a brown or opaque container.

이온성 액체는, 일 예시로서, [EMIM][TFSI]를 이용하는 것일 수 있으며, 이온성 액체 대 광가교성 물질의 중량비는, 바람직하게는, 82 :18 내지 88 : 12인 것일 수 있다.As an example, the ionic liquid may use [EMIM][TFSI], and the weight ratio of the ionic liquid to the photocrosslinkable material may be, preferably, 82:18 to 88:12.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 광가교 개시제는, 2,2-디메톡시-2-페닐아세토페논 (2,2-dimethoxy-2-phenylacetophenone), 1-하이드록시-사이클로헥실-페틸-케톤 (1-hydroxy-cyclohexyl-phenyl-ketone) 및 2-벤질-2-디메틸아미노-1-(4-모폴리노페닐)-부타논-1 (2-benzyl-2-dimethylamino-1-(4-morpholinophenyl)-butanone-1)으로 이루어진 군에서 선택되는 하나 이상을 포함하는 것이고, 상기 광가교성 물질 100 중량부를 기준으로, 상기 광가교 개시제는 0.5 중량부 내지 5 중량부인 것일 수 있다.According to an embodiment of the present invention, the photocrosslinking initiator is 2,2-dimethoxy-2-phenylacetophenone (2,2-dimethoxy-2-phenylacetophenone), 1-hydroxy-cyclohexyl-ethyl-ketone (1-hydroxy-cyclohexyl-phenyl-ketone) and 2-benzyl-2-dimethylamino-1-(4-morpholinophenyl)-butanone-1 (2-benzyl-2-dimethylamino-1-(4- It includes at least one selected from the group consisting of morpholinophenyl)-butanone-1), and based on 100 parts by weight of the photocrosslinkable material, the photocrosslinking initiator may be in an amount of 0.5 to 5 parts by weight.

바람직하게는, 상기 광가교성 물질 100 중량부를 기준으로, 광가교 개시제는 0.5 중량부 내지 3 중량부인 것일 수 있고, 더 바람직하게는, 0.5 중량부 내지 1.5 중량부인 것일 수 있다.Preferably, based on 100 parts by weight of the photocrosslinkable material, the amount of the photocrosslinking initiator may be 0.5 to 3 parts by weight, and more preferably, 0.5 to 1.5 parts by weight.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 집전체 회로를 형성하는 단계는 포토리소그래피 공정을 이용하여 수행되는 것일 수 있다.According to an embodiment of the present invention, the forming of the current collector circuit may be performed using a photolithography process.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 탄소 전극을 형성하는 단계, 상기 전해질 전구체층을 형성하는 단계 또는 두 단계 모두는, 전기수력학 젯 프린팅(Electrohydrodynamic jet printing; EHD)을 이용하여 수행되는 것일 수 있다.According to an embodiment of the present invention, the step of forming the carbon electrode, the step of forming the electrolyte precursor layer, or both steps may be performed using electrohydrodynamic jet printing (EHD). have.

전기수력학 젯 프린팅이란, 내용물에 전하를 띠게 하고 인쇄하고자 하는 기판에 반대 전하를 설정하여 노즐의 끝에서 내용물을 당겨서 프린팅하는 기법이다.Electrohydrodynamic jet printing is a technique of printing by pulling the contents from the tip of a nozzle by applying an electric charge to the contents and setting an opposite charge to the substrate to be printed.

보다 구체적으로, 탄소 전극을 형성하는 단계는 탄소 전극을 유리 미세관이 장착되어 있는 프린팅 장비에 로딩하여 프린팅하는 것일 수 있고, 전해질 전구체층을 형성하는 단계는 세라믹 노즐이 장착되어 있는 프린팅 장비에 로딩하여 프린팅하는 것일 수 있다.More specifically, the step of forming the carbon electrode may be printing by loading the carbon electrode into a printing equipment equipped with a glass microtubule, and the step of forming the electrolyte precursor layer is loaded on a printing equipment equipped with a ceramic nozzle. may be printed.

본 발명의 일 실시형태에 따르면, 상기 전기수력학 젯 프린팅은, 0.1 kV 내지 3.5 kV의 인가전압 하에서 수행되는 것일 수 있다.According to an embodiment of the present invention, the electrohydrodynamic jet printing may be performed under an applied voltage of 0.1 kV to 3.5 kV.

전기수력학 젯 프린팅을 이용하면, 노즐의 끝에서 내용물이 테일러 콘을 형성하게 된다. 테일러 콘을 형성하는 최대 인가 전압보다 더 큰 전압을 인가하게 되면 한 가닥으로 내용물이 분사되며, 인가 전압을 더 높이면 내용물이 여러 가닥으로 분사될 수 있다.With electrohydrodynamic jet printing, the content forms a Taylor cone at the tip of the nozzle. When a voltage greater than the maximum applied voltage for forming the Taylor cone is applied, the contents may be sprayed into one strand, and if the applied voltage is further increased, the contents may be sprayed into multiple strands.

상기 전기수력학 젯 프린팅은, 바람직하게는, 0.1 kV 내지 3.0 kV, 보다 바람직하게는, 0.4 kV 내지 0.48 kV의 인가전압 하에서 수행되는 것일 수 있다.The electrohydrodynamic jet printing may be performed under an applied voltage of, preferably, 0.1 kV to 3.0 kV, more preferably, 0.4 kV to 0.48 kV.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 탄소 전극을 형성하는 단계; 이후에 상기 탄소 전극이 형성된 상기 기재의 표면을 자외선-오존 처리하는 단계;가 수행되는 것일 수 있다.According to an embodiment of the present invention, forming the carbon electrode; Thereafter, UV-ozone treatment of the surface of the substrate on which the carbon electrode is formed; may be performed.

본 발명의 일 실시형태에 따르면, 상기 탄소 전극을 형성하는 단계;와 상기 전해질 전구체층을 형성하는 단계; 사이 상기 탄소 전극이 형성된 상기 기재의 표면을 자외선-오존 처리하는 단계;가 더 수행되는 것일 수 있다.According to an embodiment of the present invention, forming the carbon electrode; and forming the electrolyte precursor layer; During the UV-ozone treatment of the surface of the substrate on which the carbon electrode is formed; may be further performed.

기재의 표면을 개질하면 전해질 전구체층을 더 안정하게 형성할 수 있으며, 탄소 전극을 기재 상에 형성한 후 자외선-오존 처리를 하여 전해질 전구체 잉크의 접촉각을 균일하게 할 수 있다.If the surface of the substrate is modified, the electrolyte precursor layer can be formed more stably, and after the carbon electrode is formed on the substrate, UV-ozone treatment is performed to make the contact angle of the electrolyte precursor ink uniform.

기재 상에 접촉하는 전해질 잉크의 접촉각은, 15 ° 내지 35 °인 것일 수 있으며, 바람직하게는, 15 ° 내지 30 °인 것이고, 보다 바람직하게는, 20° 내지 25 °인 것일 수 있다.The contact angle of the electrolyte ink in contact with the substrate may be 15° to 35°, preferably, 15° to 30°, and more preferably, 20° to 25°.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 전해질 전구체층을 경화시키는 단계는, 10 ℃ 내지 60 ℃에서 5 초 내지 30 초 동안 수행되는 것일 수 있다.According to an embodiment of the present invention, the step of curing the electrolyte precursor layer may be performed at 10° C. to 60° C. for 5 seconds to 30 seconds.

이 때, 조사해주는 자외선은 300 ㎚ 내지 450 ㎚의 파장을 가지는 것일 수 있으며, 바람직하게는, 350 ㎚ 내지 370 ㎚인 것일 수 있다. 또한, 조사해주는 자외선의 강도는 200 mW cm-2 내지 300 mW cm-2인 것일 수 있으며, 바람직하게는, 200 mV cm-2 내지 240 mW cm-2인 것일 수 있다.In this case, the irradiated ultraviolet rays may have a wavelength of 300 nm to 450 nm, preferably, 350 nm to 370 nm. In addition, the intensity of the irradiated ultraviolet rays may be 200 mW cm -2 to 300 mW cm -2 , preferably, 200 mV cm -2 to 240 mW cm -2 .

이하, 실시예 및 비교예에 의하여 본 발명을 더욱 상세히 설명하고자 한다.Hereinafter, the present invention will be described in more detail by way of Examples and Comparative Examples.

단, 하기 실시예는 본 발명을 예시하기 위한 것일 뿐, 본 발명의 내용이 하기 실시예에 한정되는 것은 아니다.However, the following examples are only for illustrating the present invention, and the content of the present invention is not limited to the following examples.

제조예 1: 집전체 회로 형성Preparation Example 1: Formation of a current collector circuit

1 X 1 cm2의 면적을 갖는 기재 상에 집전체 회로를 형성하였다. 기재 상에 집전체 회로가 깍지형 구조를 가지도록 형성하였고, 36개의 단위전지가 6 X 6의 배열을 갖도록 설계하였으며, 모두 직렬로 연결되도록 포토리소그래피 방법을 이용하여 집전체 회로를 형성하였다.A current collector circuit was formed on a substrate having an area of 1 X 1 cm 2 . A current collector circuit was formed on the substrate to have an interdigital structure, and 36 unit cells were designed to have an arrangement of 6 X 6, and a current collector circuit was formed using a photolithography method so that all of them were connected in series.

제조예 2: 탄소 전극 잉크의 제조Preparation Example 2: Preparation of carbon electrode ink

한편, 탄소 전극을 제조하기 위해 평균 직경이 64.15 ㎚이 되도록 구형 다공성 탄소 입자 (Ketjen black) (Akzo Nobel 社 제조) 및 도전성 탄소 입자(Super-P) 를 9 : 1 의 중량비로 혼합하였다. 물/에틸렌 글리콜/디에틸렌 글리콜을 1 : 1 : 1의 중량비로 혼합한 용매에 카르복시메틸 셀룰로오스 (Carboxymethyl cellulose; CMC)를 0.68 중량%가 되도록, 탄소 나노 입자를 29 mg/mL가 되도록 혼합하였다.Meanwhile, in order to prepare a carbon electrode, spherical porous carbon particles (Ketjen black) (manufactured by Akzo Nobel) and conductive carbon particles (Super-P) were mixed in a weight ratio of 9: 1 to have an average diameter of 64.15 nm. Carboxymethyl cellulose (CMC) was mixed in a solvent in which water/ethylene glycol/diethylene glycol was mixed in a weight ratio of 1: 1: 1 to 0.68 wt %, and carbon nanoparticles were mixed to 29 mg/mL.

혼합된 용액을 1시간 동안 수조형 초음판 처리를 거친 후, 10000 g의 중력가속도에서 1 시간동안 원심 분리를 진행하였다. 원심분리된 용액의 상층액을 시린지 필터(pore-size = 0.45 ㎛, PTFE)에 통과시켜 탄소 전극 잉크를 제조하였다.After the mixed solution was subjected to water bath ultrasonication treatment for 1 hour, centrifugation was performed at 10000 g of gravity acceleration for 1 hour. The supernatant of the centrifuged solution was passed through a syringe filter (pore-size = 0.45 μm, PTFE) to prepare carbon electrode ink.

제조예 3: 전해질 잉크의 제조Preparation Example 3: Preparation of Electrolyte Ink

이온성 액체로서 [EMIM][TFSI]와 광가교 단량체를 85 : 15의 중량비가 되도록 혼합하였다. 혼합 용액은 갈색 혹은 불투명한 용기를 이용하여 보관하였다. 광가교 단량체로서 트리메틸올프로판 트리아크릴레이트 (trimethylolpropane triacrylate) 및 트리메틸올프로판 트리스(3-머캅토프로피오네이트) (Trimethylolpropane tris(3-mercaptopropionate))을 1 : 2의 몰 비율로 첨가하였으며, 혼합 용액에 광가교 개시제로서 2,2-디메톡시-2-페닐아세토페논 (2,2-dimethoxy-2-phenylacetophenone)을 광가교 단량체의 1 중량%가 되도록 혼합하였다.As an ionic liquid, [EMIM][TFSI] and a photocrosslinking monomer were mixed in a weight ratio of 85:15. The mixed solution was stored using a brown or opaque container. As a photocrosslinking monomer, trimethylolpropane triacrylate and trimethylolpropane tris(3-mercaptopropionate) (Trimethylolpropane tris(3-mercaptopropionate)) were added in a molar ratio of 1:2, and the mixed solution 2,2-dimethoxy-2-phenylacetophenone (2,2-dimethoxy-2-phenylacetophenone) as a photocrosslinking initiator was mixed so as to be 1% by weight of the photocrosslinking monomer.

실시예: 고전압 전기화학 소자Example: High Voltage Electrochemical Device

제조예 1에서 준비된 기판 상에 제조예 2의 탄소 전극 잉크를 전기수력학 젯 프린팅 기법을 이용하여 프린팅하였다. 이 때, 전극의 최소 배선 선폭을 10 ㎛가 되도록 인쇄하였다.The carbon electrode ink of Preparation Example 2 was printed on the substrate prepared in Preparation Example 1 using an electrohydrodynamic jet printing technique. At this time, it was printed so that the minimum wiring line width of an electrode might be 10 micrometers.

탄소 전극 잉크를 인쇄한 뒤 제조예 3의 전해질 잉크를 전기수력학 젯 프린팅 기법을 이용하여 전해질 전구체층을 형성하였다. 이후, 자외선 조사를 통해 가교 반응을 수행하여 겔-고체 전해질층으로 형성하여, 총 36개의 단위전지가 직렬 연결된 고전압 전기화학 소자를 제조하였다.After printing the carbon electrode ink, the electrolyte ink of Preparation Example 3 was used to form an electrolyte precursor layer using an electrohydrodynamic jet printing technique. Thereafter, a crosslinking reaction was performed through ultraviolet irradiation to form a gel-solid electrolyte layer, thereby manufacturing a high voltage electrochemical device in which a total of 36 unit cells were connected in series.

제조된 고전압 전기화학 소자는, 전체면적 65.3 mm2, 전기화학적 활성면적 46.0 mm2으로 측정되었으며, 전체면적 대비 전기화학적 활성면적의 비는 0.70에 달하였다.The manufactured high voltage electrochemical device had a total area of 65.3 mm 2 , and an electrochemically active area of 46.0 mm 2 , and the ratio of the electrochemically active area to the total area reached 0.70.

실험예 1: 순환전압전류법을 통한 전기화학 특성 평가 결과Experimental Example 1: Result of electrochemical characteristic evaluation through cyclic voltammetry

실시예의 고전압 전기화학 소자에 대해 최대 작동 전압을 달리해가면서 전압에 따른 전류 밀도를 측정하였다.The current density according to the voltage was measured while varying the maximum operating voltage for the high voltage electrochemical device of the embodiment.

실시예의 고전압 전기화학 소자는, 단위전지 당 1.2 V의 전압을 가지는 것으로서, 소자 전체적으로 43.2 V의 작동 전압을 보였다.The high voltage electrochemical device of the example has a voltage of 1.2 V per unit cell, and the device as a whole exhibited an operating voltage of 43.2 V.

도 4는 본 발명의 실시예에 따른 고전압 전기화학 소자에 대한 순환전압전류법 측정 그래프이다.4 is a cyclic voltammetry measurement graph for a high voltage electrochemical device according to an embodiment of the present invention.

도 4를 참조하면, 5 V 내지 최대 43.2 V의 작동 전압에서도 부반응 없이 직사각형과 비슷한 형태를 보이는 것을 알 수 있으며, 탁월한 전기화학적 성능을 보여주는 것을 알 수 있다.Referring to FIG. 4 , it can be seen that even at an operating voltage of 5 V to a maximum of 43.2 V, a shape similar to a rectangle is shown without side reactions, and it can be seen that excellent electrochemical performance is shown.

실험예 2: 반복 충방전 테스트를 통한 충전 용량 측정 결과Experimental Example 2: Charging capacity measurement result through repeated charge/discharge test

실시예의 고전압 전기화학 소자에 대해 충전 및 방전을 한 싸이클로 하여 충/방전 횟수에 따른 정전 용량 유지율을 측정하였다.For the high voltage electrochemical device of Example, the capacitance retention rate according to the number of times of charging/discharging was measured by performing one cycle of charging and discharging.

총 10,000회의 충/방전을 하였으며, 500회 수행 후 정전 용량 유지율 측정을 반복하였다.A total of 10,000 charge/discharge was performed, and the capacitance retention rate measurement was repeated after performing 500 times.

도 5는 본 발명의 실시예에 따른 고전압 전기화학 소자에 대한 반복 충방전에 따른 정전 용량 유지율을 나타낸 그래프이다.5 is a graph showing a capacitance retention rate according to repeated charging and discharging of a high voltage electrochemical device according to an embodiment of the present invention.

도 5를 참조하면, 초기 정전용량에 대비하여, 10,000회 충방전을 수행하였음에도 거의 100%에 가까운 정전 용량 유지율을 보였으며, 전기화학적으로 안정되고 우수한 전기화학 소자로서 기능하는 것을 알 수 있다.Referring to FIG. 5 , in preparation for the initial capacitance, it can be seen that the capacitance retention rate is close to 100% even after charging and discharging 10,000 times, and it is electrochemically stable and functions as an excellent electrochemical device.

이상과 같이 실시예들이 설명되었으나, 해당 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 상기를 기초로 다양한 기술적 수정 및 변형을 적용할 수 있다. 예를 들어, 설명된 기술들이 설명된 방법과 다른 순서로 수행되거나, 및/또는 설명된 시스템, 구조, 장치, 회로 등의 구성요소들이 설명된 방법과 다른 형태로 결합 또는 조합되거나, 다른 구성요소 또는 균등물에 의하여 대치되거나 치환되더라도 적절한 결과가 달성될 수 있다.Although the embodiments have been described as described above, those skilled in the art may apply various technical modifications and variations based on the above. For example, the described techniques are performed in a different order than the described method, and/or the described components of the system, structure, apparatus, circuit, etc. are combined or combined in a different form than the described method, or other components Or substituted or substituted by equivalents may achieve an appropriate result.

그러므로, 다른 구현들, 다른 실시예들 및 특허청구범위와 균등한 것들도 후술하는 청구범위의 범위에 속한다.Therefore, other implementations, other embodiments, and equivalents to the claims are also within the scope of the following claims.

Claims (15)

집전체 회로를 포함하는 기재;
상기 기재 상에 형성되는 탄소 전극; 및
상기 탄소 전극 상에 형성되는 전해질층;을 포함하고,
상기 집전체 회로는, 깍지형 구조를 포함하는 것인,
고전압 전기화학 소자.
a substrate including a current collector circuit;
a carbon electrode formed on the substrate; and
Including; an electrolyte layer formed on the carbon electrode;
The current collector circuit will include an interdigitated structure,
High voltage electrochemical devices.
 제1항에 있어서,
상기 집전체 회로는, 금속, 금속산화물, 인듐주석산화물, 아연산화물 및 탄소동소체로 이루어진 군에서 선택되는 적어도 하나를 포함하는 것이고,
상기 금속은, 금, 은, 구리, 티타늄, 크롬, 마그네슘, 망간, 철, 코발트, 니켈, 아연, 몰리브데넘, 팔라듐, 탄탈륨, 텅스텐 및 백금으로 이루어진 군에서 선택되는 적어도 하나를 포함하는 것인,
고전압 전기화학 소자.
According to claim 1,
The current collector circuit is to include at least one selected from the group consisting of metal, metal oxide, indium tin oxide, zinc oxide and carbon allotrope,
The metal includes at least one selected from the group consisting of gold, silver, copper, titanium, chromium, magnesium, manganese, iron, cobalt, nickel, zinc, molybdenum, palladium, tantalum, tungsten and platinum ,
High voltage electrochemical devices.
 삭제delete 제1항에 있어서,
상기 탄소 전극은, 탄소 나노 입자를 포함하는 것이고,
상기 탄소 나노 입자는, 그 표면에 형성된 카르복시메틸 셀룰로오스(carboxymethyl cellulose), 소듐 도데실설페이트(sodium dodecylsulfate), 소듐 도데실 벤조설페이트(sodium dodecyl benzoic sulfate), 폴리비닐 피롤리돈(polyvinyl pyrrolidone) 및 트리톤 X-100(triton X-100)으로 이루어진 군에서 선택되는 하나 이상의 표면개질 물질을 포함하는 것이고,
상기 표면개질 물질은, 상기 탄소 나노 입자 100 중량부를 기준으로 0.1 중량부 내지 25 중량부인 것인,
고전압 전기화학 소자.
According to claim 1,
The carbon electrode is to include carbon nanoparticles,
The carbon nanoparticles are carboxymethyl cellulose, sodium dodecylsulfate, sodium dodecyl benzoic sulfate, polyvinyl pyrrolidone, and triton formed on the surface thereof. It contains one or more surface modification materials selected from the group consisting of X-100 (triton X-100),
The surface-modifying material is, based on 100 parts by weight of the carbon nanoparticles, 0.1 parts by weight to 25 parts by weight,
High voltage electrochemical devices.
 제1항에 있어서,
상기 탄소 전극의 폭이 10 ㎛ 내지 30 ㎛인 것인,
고전압 전기화학 소자.
According to claim 1,
The width of the carbon electrode will be 10 μm to 30 μm,
High voltage electrochemical devices.
 제1항에 있어서,
상기 전해질층은, 아크릴레이트(acrylate)계 물질 및 씨올(thiol)계 물질을 1 : 1.5 내지 2.5 몰비로 포함하는 광가교성 물질을 포함하는 것이고,
상기 아크릴레이트계 물질은, 트리메틸올프로판 트리아크릴레이트 (trimethylolpropane triacrylate), 트리메틸올프로판 에톡시레이트 트리아크릴레이트(trimethylolpropane ethoxylate triacrylate) 및 트리메틸올프로판 프로폭시레이트 트리아크릴레이트(trimethylopropane propoxylate triacrylate)로 이루어진 군에서 선택되는 하나 이상을 포함하는 것이고,
상기 씨올계 물질은, 트리메틸올프로판 트리스(3-머캅토프로피오네이트) (trimethylolpropane tris(3-mercaptopropionate)) 및 펜타에리트리톨 테트라키스(3-머캅토프로피오네이트)(pentaerythritol tetrakis(3-mercaptopropionate))로 이루어진 군에서 선택되는 하나 이상을 포함하는 것인,
고전압 전기화학 소자.
According to claim 1,
The electrolyte layer is to include an acrylate-based material and a thiol-based material in a molar ratio of 1: 1.5 to 2.5 to include a photo-crosslinkable material,
The acrylate-based material is a group consisting of trimethylolpropane triacrylate, trimethylolpropane ethoxylate triacrylate, and trimethylolpropane propoxylate triacrylate. It is to include one or more selected from
The thiol-based material is trimethylolpropane tris (3-mercaptopropionate) and pentaerythritol tetrakis (3-mercaptopropionate) (pentaerythritol tetrakis (3-mercaptopropionate)) )) that includes one or more selected from the group consisting of,
High voltage electrochemical devices.
 제1항에 있어서,
상기 집전체 회로 상에 형성되는 2개 이상의 단위전지를 포함하는 것인,
고전압 전기화학 소자.
According to claim 1,
Which includes two or more unit cells formed on the current collector circuit,
High voltage electrochemical devices.
 제7항에 있어서,
상기 2개 이상의 단위전지는 전기화학적으로 분리되고, 상기 집전체 회로를 통하여 상호 전기적으로 통전되는 것인,
고전압 전기화학 소자.
8. The method of claim 7,
The two or more unit cells are electrochemically separated, and are electrically energized with each other through the current collector circuit,
High voltage electrochemical devices.
 기재를 준비하는 단계;
상기 기재의 동일 평면 상에 집전체 회로를 형성하는 단계;
상기 집전체 회로가 형성된 기재 상에 탄소 전극 잉크를 프린팅하여 탄소 전극을 형성하는 단계;
상기 탄소 전극 상에 전해질 잉크를 프린팅하여 전해질 전구체층을 형성하는 단계; 및
자외선을 조사하여 상기 전해질 전구체층을 경화시키는 단계;를 포함하는,
고전압 전기화학 소자의 제조방법.
preparing a substrate;
forming a current collector circuit on the same plane of the substrate;
forming a carbon electrode by printing a carbon electrode ink on the substrate on which the current collector circuit is formed;
forming an electrolyte precursor layer by printing an electrolyte ink on the carbon electrode; and
Including; curing the electrolyte precursor layer by irradiating ultraviolet rays
A method for manufacturing a high voltage electrochemical device.
 제9항에 있어서,
상기 고전압 전기화학 소자는, 상기 집전체 회로 상에 형성되는 2개 이상의 단위전지를 포함하고,
상기 집전체 회로를 형성하는 단계는, 상기 2개 이상의 단위전지가, 동일 평면 상에 형성되고 전기화학적으로는 분리되고 상기 집전체 회로를 통하여 전기적으로 통전되도록 하는 것인,
고전압 전기화학 소자의 제조방법.
10. The method of claim 9,
The high voltage electrochemical device includes two or more unit cells formed on the current collector circuit,
In the step of forming the current collector circuit, the two or more unit cells are formed on the same plane, electrochemically separated, and electrically energized through the current collector circuit,
A method for manufacturing a high voltage electrochemical device.
 제9항에 있어서,
상기 탄소 전극 잉크의 용매는, 물, 에틸렌 글리콜 (ethylene glycol), 디에틸렌 글리콜 (diethylene glycol), NMP(N-methyl-2-pyrrolidone), DMSO(dimethyl sulfoxide) 및 DMF(dimethylforamide)로 이루어진 군에서 선택되는 둘 이상을 포함하는 것인,
고전압 전기화학 소자의 제조방법.
10. The method of claim 9,
The solvent of the carbon electrode ink is from the group consisting of water, ethylene glycol, diethylene glycol, N-methyl-2-pyrrolidone (NMP), dimethyl sulfoxide (DMSO) and dimethylforamide (DMF). Which includes two or more selected,
A method for manufacturing a high voltage electrochemical device.
 제9항에 있어서,
상기 전해질 잉크는, 이온성 액체, 광가교성 물질 및 광가교 개시제를 포함하는 것이고,
상기 이온성 액체는, [EMIM][TFSI] (1-ethyl-3-methylimidazolium bis(trifluoromethylsulfonyl)imide), [BMIM][BF4] (1-butyl-3-methylimidazolium tetrafluoroborate) 및 [BMIM][TFSI] (1-butyl-3-methylimidazolium bis(trifluoromethylsulfonyl)imide)로 이루어진 군에서 선택되는 하나 이상을 포함하는 것이고,
상기 이온성 액체 대 상기 광가교성 물질의 중량비는, 8 : 2 내지 9 : 1인 것인,
고전압 전기화학 소자의 제조방법.
10. The method of claim 9,
The electrolyte ink is to include an ionic liquid, a photocrosslinking material and a photocrosslinking initiator,
The ionic liquid is, [EMIM][TFSI] (1-ethyl-3-methylimidazolium bis(trifluoromethylsulfonyl)imide), [BMIM][BF 4 ] (1-butyl-3-methylimidazolium tetrafluoroborate) and [BMIM][TFSI ] (1-butyl-3-methylimidazolium bis(trifluoromethylsulfonyl)imide) is to include one or more selected from the group consisting of,
The weight ratio of the ionic liquid to the photocrosslinkable material is 8: 2 to 9: 1,
A method for manufacturing a high voltage electrochemical device.
 제12항에 있어서,
상기 광가교 개시제는, 2,2-디메톡시-2-페닐아세토페논 (2,2-dimethoxy-2-phenylacetophenone), 1-하이드록시-사이클로헥실-페틸-케톤 (1-hydroxy-cyclohexyl-phenyl-ketone) 및 2-벤질-2-디메틸아미노-1-(4-모폴리노페닐)-부타논-1 (2-benzyl-2-dimethylamino-1-(4-morpholinophenyl)-butanone-1)으로 이루어진 군에서 선택되는 하나 이상을 포함하는 것이고,
상기 광가교성 물질 100 중량부를 기준으로, 상기 광가교 개시제는 0.5 중량부 내지 5 중량부인 것인,
고전압 전기화학 소자의 제조방법.
13. The method of claim 12,
The photocrosslinking initiator is, 2,2-dimethoxy-2-phenylacetophenone (2,2-dimethoxy-2-phenylacetophenone), 1-hydroxy-cyclohexyl-ethyl-ketone (1-hydroxy-cyclohexyl-phenyl- ketone) and 2-benzyl-2-dimethylamino-1-(4-morpholinophenyl)-butanone-1 (2-benzyl-2-dimethylamino-1-(4-morpholinophenyl)-butanone-1) It is to include one or more selected from the group,
Based on 100 parts by weight of the photocrosslinkable material, the photocrosslinking initiator is 0.5 parts by weight to 5 parts by weight,
A method for manufacturing a high voltage electrochemical device.
 제9항에 있어서,
상기 탄소 전극을 형성하는 단계; 이후에 상기 탄소 전극이 형성된 상기 기재의 표면을 자외선-오존 처리하는 단계;가 수행되는 것인,
고전압 전기화학 소자의 제조방법.
10. The method of claim 9,
forming the carbon electrode; Thereafter, UV-ozone treatment of the surface of the substrate on which the carbon electrode is formed; is performed,
A method for manufacturing a high voltage electrochemical device.
 제9항에 있어서,
상기 전해질 전구체층을 경화시키는 단계는, 10 ℃ 내지 60 ℃에서 5 초 내지 30 초 동안 수행되는 것인,
고전압 전기화학 소자의 제조방법.10. The method of claim 9,
The step of curing the electrolyte precursor layer will be carried out at 10 ℃ to 60 ℃ for 5 seconds to 30 seconds,
A method for manufacturing a high voltage electrochemical device.
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