KR20160029177A - 표면이 개질된 나노입자, 이의 제조방법 및 이를 포함하는 나노젤형 전해질 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 표면이 개질된 나노입자, 이의 제조방법 및 이를 포함하는 나노젤형 전해질을 개시한다.
본 발명에 따르는 표면이 개질된 나노입자, 이의 제조방법 및 이를 포함하는 나노젤형 전해질은 화학식 1로 표시되는 피리디니움계염이 결합된 나노입자포함하는 특징이 있는데, 이에 의할 때, 장기 안정성 향상의 장점과 함께 프린팅에 의해서 전해질층 형성이 가능하여 양산성이 유리하고, 이온성액체계물질을 포함하고 있어 전해질 내의 이온성 액체계 농도를 낮출 수 있고, 이에 따른 생산단가 절감을 기대할 수 있으며, 특별히 염료감응 태양전지 효율을 향상시킬 수 있다.

Description

표면이 개질된 나노입자, 이의 제조방법 및 이를 포함하는 나노젤형 전해질{Pyridinium salt-bound nano-particles, prepration method thereof and nanogel-type electrolyte using the same}
본 발명은 표면이 개질된 나노입자, 이의 제조방법 및 이를 포함하는 나노젤형 전해질에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 장기 안정성 향상의 장점과 함께 프린팅에 의해서 전해질층 형성이 가능하여 양산성이 유리하고, 이온성액체계물질을 포함하고 있어 전해질 내의 이온성 액체계 농도를 낮출 수 있고, 이에 따른 생산단가 절감을 기대할 수 있으며, 특별히 염료감응 태양전지 효율을 향상시키는 표면이 개질된 나노입자, 이의 제조방법 및 이를 포함하는 나노젤형 전해질에 관한 것이다.
최근 심각한 환경오염 문제와 화석 에너지 고갈로 차세대 청정에너지 개발에 대한 중요성이 증대되고 있다. 그 중에서도 태양전지는 태양 에너지를 직접 전기 에너지로 전환시키는 장치로서, 공해가 적고, 자원이 무한적이며 반영구적인 수명이 있어 미래 에너지 문제를 해결할 수 있는 에너지원으로 기대되고 있다. 이와 같은 태양전지를 물질별로 크게 구분하면 무기물 태양전지(inorganic solar cell), 염료감응 태양전지(dye-sensitized solar cell) 및 유기물 태양전지(organic solar cell)가 있다. 무기물 태양전지로서 단결정 실리콘이 주로 사용되고 있고, 이러한 단결정 실리콘계 태양전지는 박막형 태양전지로 제조될 수 있는 장점을 가지나, 많은 비용이 소요되고, 안정성이 낮은 문제점이 있다.
또한, 염료감응 태양전지에는 액체 전해질을 사용하여 전지모듈의 안정성 문제가 대두되고 있으며, 특히 액체 전해질은 밀봉이 어렵고 외부 온도의 상승으로 인한 전해질의 휘발 또는 누출의 문제가 있어, 장기간 사용하는 경우 전기화학적 안정성이 결여되는 등의 문제가 발생하여, 이를 해결하고자, 액체 전해질 대신 무기 고체 전해질, 고분자 고체 전해질 등이 개발되었으나 이러한 고체형 전해질을 사용하는 경우에는 전자 및 이온의 계면 전달 특성이 좋지 않아 액체 전해질과 비교하여 광전변환 효율이 저하되는 문제점이 있고, 또한, 이러한 비액체계 전해질의 광전변환 효율을 향상시키고자, 이온성 액체를 이용한 젤형 전해질 제조 등을 통해 "quasi-solid state" 또는 "solid-state"의 염료감응 태양전지를 개발하기 위한 연구가 활발히 진행되고 있다. 이전에 발표된 논문 [Journal of Fluorine Chemistry Volume 125 (August 2004), Pages 1241-1245]에서는 나노실리카 물질과 액체 전해질을 혼합한 나노젤형 전해질에 대한 연구가 발표된바 있다. 상기 논문에 개시된 나노실리카 물질과 액체 전해질을 혼합하여 제조된 젤형 전해질은 나노실리카와 액체 전해질 간의 친화력이 좋지 않아서 고온에서 액체 전해질이 쉽게 증발되는 단점이 있으며, 여전히 용매를 함유하고 있기 때문에 장기 안정성 향상 정도가 제한적이다.
더 나아가, 상술한 태양전지외에도, 리튬배터리, 연료전지, 슈퍼캐퍼시터 등전해질을 기술요소로 하는 device 역시 여전히 동일한 문제를 가지고 있다.
따라서, 본 발명이 해결하고자 하는 첫번째 기술적 과제는 장기 안정성 향상의 장점과 함께 프린팅에 의해서 전해질층 형성이 가능하여 양산성이 유리하고, 이온성액체계물질을 포함하고 있어 전해질 내의 이온성 액체계 농도를 낮출 수 있고, 이에 따른 생산단가 절감을 기대할 수 있으며, 특별히 염료감응 태양전지 효율을 향상시키는 표면이 개질된 나노입자를 제공하는 것이다.
또한, 본 발명이 해결하고자 하는 두번째 기술적 과제는 장기 안정성 향상의 장점과 함께 프린팅에 의해서 전해질층 형성이 가능하여 양산성이 유리하고, 이온성액체계물질을 포함하고 있어 전해질 내의 이온성 액체계 농도를 낮출 수 있고, 이에 따른 생산단가 절감을 기대할 수 있으며, 특별히 염료감응 태양전지 효율을 향상시키는 표면이 개질된 나노입자의 제조방법을 제공하는 것이다.
아울러, 본 발명이 해결하고자 하는 기술적 과제는 장기 안정성 향상의 장점과 함께 프린팅에 의해서 전해질층 형성이 가능하여 양산성이 유리하고, 이온성액체계물질을 포함하고 있어 전해질 내의 이온성 액체계 농도를 낮출 수 있고, 이에 따른 생산단가 절감을 기대할 수 있으며, 특별히 염료감응 태양전지 효율을 향상시키는 나노젤형 전해질을 제공하는 것이다.
본 발명은 상술한 첫번째 기술적 과제를 해결하기 위하여, 하기 화학식 1로 표시되는 피리디니움계염이 결합된 나노입자를 제공한다.
<화학식 1>
Figure pat00001
(NP: 나노입자, R: 알킬아이오다이드)
본 발명의 일실시예에 의하면, 상기 피리디니움계염에는 하기 화학식 2로 표시되는 알킬아이오다이드가 반응된 염인 것일 수 있다.
<화학식 2>
CnH2n+1I, n = 1 ~ 15 (C: 탄소, H: 수소 n: 정수)
본 발명의 다른 실시예에 의하면, 상기 NP는 입자의 평균직경이 나노스케일(㎚) 단위를 가지는 입자로, 실리카(SiO2), 타이타니아(TiO2) 또는 주석산화물 (SnO2) 입자인 것일 수 있다.
한편, 본 발명은 상술한 두번째 기술적 과제를 해결하기 위하여, 상기 나노입자가 유기용매에 분산된 나노입자 함유용액에 나노입자커플링제를 투입하고 환류시키는 S1단계와, 환류된 용액을 여과하여 수득한 분말을 세척하고 건조하여 전구체분말을 준비하는 S2단계 및 상기 전구체분말과 알킬아이오다이드용액을 혼합하여 반응시키고 건조하는 S3단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 나노입자의 제조방법을 제공한다.
본 발명의 일실시예에 의하면, 상기 나노입자커플링제는 나노입자의 표면에 결합하여 그 표면을 개질하는 것으로, 티타네이트계, 지르코네이트계 또는 실란계 커플링제인 것일 수 있다.
본 발명의 다른 실시예에 의하면, 상기 알킬아이오다이드용액은 상기 화학식 2로 표시되는 알킬아이오다이드와 극성용매와의 혼합물인 것일 수 있다.
<화학식 2>
CnH2n+1I, n = 1 ~ 15
(C: 탄소, H: 수소 n: 정수)
본 발명은 상술한 세번째 기술적 과제를 해결하기 위하여, 상기 나노입자 및 액체전해액이 혼합된 나노젤형 전해질을 제공한다.
본 발명의 일실시예에 의하면, 상기 액체전해액은 이온성 액체 및 산화-환원 유도체를 포함할 수 있다.
본 발명의 다른 실시예에 의하면, 상기 이온성 액체는 n-메틸이디다졸륨 요오드, n-에틸이미다졸륨 요오드, 에틸-메틸이미다졸륨 요오드, 1-벤질-2-메틸이미다졸륨 요오드, 1-에틸-3-메틸이미다졸륨 요오드, 1-부틸-3-메틸이미다졸륨 요오드, 메틸피리디니움 요오드, 에틸피리디니움 요오드, 프로필 피리디니움 요오드, 메틸에틸피롤리디니움 요오드, 다이메틸피롤리디니움 요오드, 에틸메틸이미다졸륨 디시아나미드 및 구아니듐 티오시아네이트로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 이상이 혼합된 것일 수 있다.
본 발명의 또 다른 실시예에 의하면, 상기 산화-환원 유도체는 요오드화 리튬, 요오드화 나트륨, 요오드화 칼륨, 브롬화 리튬, 브롬화 나트륨, 브롬화 칼륨, 4급 암모늄염, 이미다졸륨염 및 피리디늄염으로 이루어진 군으로부터 선택되는 적어도 하나인 것일 수 있다.
본 발명에 의하면, 장기 안정성 향상의 장점과 함께 프린팅에 의해서 전해질층 형성이 가능하여 양산성이 유리하고, 이온성액체계물질을 포함하고 있어 전해질 내의 이온성 액체계 농도를 낮출 수 있고, 이에 따른 생산단가 절감을 기대할 수 있으며, 특별히 염료감응 태양전지 효율을 향상시킬 수 있다.
도 1은 본 발명에 따르는 표면이 개질된 나노입자의 제조방법을 나타내는 공정순서도이다.
본 발명의 상기와 같은 목적, 특징 및 다른 장점들은 첨부도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명함으로써 더욱 명백해질 것이다. 이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 따르는 표면이 개질된 나노입자, 이의 제조방법 및 이를 포함하는 나노젤형 전해질을 자세히 설명하기로 한다.
본 발명에 따르는 나노입자는 하기 화학식 1로 표시되는 피리디니움계염이 결합된 특징이 있다.
<화학식 1>
Figure pat00002
(NP: 나노입자, R: 알킬아이오다이드)
상기 피리디니움계염은 pyridine salt로, 피리딘을 2-(4-pyridylethylethyl)triethoxysilane와 같은 실란계 나노입자커플링제로 표면이 개질된 나노입자와 알킬아이오다이드를 반응하여 준비된다.
상기 나노입자는 나노스케일(nano-scale) 크기를 의미하는 것으로, 그 크기는 7 내지 100㎚ 정도의 평균입경을 가지는 특징이 있으며, 본 발명에서는 실리카(SiO2), 타이타니아(TiO2) 또는 주석산화물 (SnO2) 입자를 사용할 수 있다.
또한, 상기 피리디니움계염에는 하기 화학식 2로 표시되는 알킬아이오다이드가 반응된 염일 수 있는데, 여기서 탄소의 수가 15개를 초과하면 전해질의 이온전도도가 저감되어 전지와 같은 디바이스(device)의 효율에 악영향을 미칠 수 있다.
<화학식 2>
CnH2n+1I, n = 1 ~ 15 (C: 탄소, H: 수소 n: 정수)
한편, 본 발명에 따르는 표면이 개질된 나노입자의 제조방법은 상기 나노입자가 유기용매에 분산된 나노입자 함유용액에 나노입자커플링제를 투입하고 환류시키는 S1단계와, 환류된 용액을 여과하여 수득한 분말을 세척하고 건조하여 전구체분말을 준비하는 S2단계 및 상기 전구체분말과 알킬아이오다이드용액을 혼합하여 반응시키고 건조하는 S3단계를 포함하는 특징이 있는데, 먼저 S1단계를 보면, 유기용매에 나노입자가 분산된 용액에 나노입자커플링제를 투입하여 환류시키는 공정으로서, 상기 유기용매는 나노입자의 균일한 분산이 가능한 범위내에서 제한없이 사용할 수 있으며, 균일한 분산을 위하여 별도의 분산제를 사용할 수 있다.
상기 나노입자는 7 내지 100㎚ 정도의 평균입경을 가지는 실리카(SiO2), 타이타니아(TiO2) 또는 주석산화물 (SnO2) 입자 분말상을 사용할 수 있으며, 본 공정의 환류(reflux)를 통하여 커플링제에 의한 나노입자의 표면개질이 효과적으로 이루어진다.
또한, 상기 나노입자커플링제는 나노입자의 표면에 결합하여 그 표면을 개질하는 것으로, 티타네이트계, 지르코네이트계 또는 실란계 커플링제를 제한없이 사용할 수 있다.
다음으로, S2단계를 보면, 환류된 용액을 여과하여 수득한 분말을 세척하고 건조하여 전구체분말을 준비하는 공정으로, 표면개질된 나노입자는 수득하기 위하여 세척하고 건조하는데, 건조는 200 내지 300℃ 온도 분위기에서 수행하는 것이 바람직하며, 만일 200℃ 미만이면, 세척 용매가 잔존할 수 있고, 반대로 300℃을 초과하면 열에 의하여 합성한 물질의 변형이 초래될 수 있다.
다음으로, S3단계를 보면, 상기 전구체분말과 알킬아이오다이드용액을 혼합하여 반응시키고 건조하는 공정으로, 전구체분말을 알킬아이오다이드용액과 효율적으로 균일하게 혼합하기 위하여 상기 알킬아이오다이드용액의 용매를 아세토니트릴과 같은 극성용매를 사용할 수 있다.
한편, 본 발명에 따르는 젤형 전해질은 상술한 표면이 개질된 나노입자 및 액체전해액이 혼합된 형태로, 앞서 본 피리디니움계염을 포함한다.
아울러, 상기 액체전해액은 이온성 액체 및 산화-환원 유도체를 포함할 수 있는데, 상기 이온성 액체로는 n-메틸이디다졸륨 요오드, n-에틸이미다졸륨 요오드, 에틸-메틸이미다졸륨 요오드, 1-벤질-2-메틸이미다졸륨 요오드, 1-에틸-3-메틸이미다졸륨 요오드, 1-부틸-3-메틸이미다졸륨 요오드, 메틸피리디니움 요오드, 에틸피리디니움 요오드, 프로필 피리디니움 요오드, 메틸에틸피롤리디니움 요오드, 다이메틸피롤리디니움 요오드, 에틸메틸이미다졸륨 디시아나미드 및 구아니듐 티오시아네이트로 이루어진 군으로부터 선택된 적어도 하나를, 상기 산화-환원 유도체로는 요오드화 리튬, 요오드화 나트륨, 요오드화 칼륨, 브롬화 리튬, 브롬화 나트륨, 브롬화 칼륨, 4급 암모늄염, 이미다졸륨염 및 피리디늄염으로 이루어진 군으로부터 선택되는 적어도 하나를 사용할 수 있다.
제조예 1 표면개질 나노입자 제조
질소 분위기에서 실리카 나노입자(Aerosil, 평균입경 12㎚) 5g이 톨루엔 100ml에 분산된 용액에 2-(4-pyridylethyl)triethoxysilane 1g이 Toluene 2ml에 분산된 용액을 방울방울 적하시키고 80℃에서 18시간 환류하고, 이를 여과하여 수득한 분말을 에탄올, 아세톤으로 세척한 후 진공오븐에서 250℃, 24시간 건조시켜 전구체분말을 수득하였다. 이어 상기 전구체분말 5g에 1-iodohexane 2ml이 acetonitrile 25ml에 녹아있는 용액을 방울방울 적하시키고 1시간 동안 상온에서 혼합한후, 60℃에서 회전증발시켜 분말을 얻어 diethyl ether와 에탄올로 세척한 후 40℃의 진공오븐에서 24시간 건조시켜 표면이 개질된 나노입자를 제조하였다.
제조예 2 표면개질 나노입자 제조
1-iodohexane 대신에 1-iodooctane를 사용한 것을 제외하고는 제조예 1과 같이 하여 표면이 개질된 나노입자를 제조하였다.
제조예3 표면개질 나노입자 제조
1-iodohexane 대신에 1-iododecane를 사용한 것을 제외하고는 제조예 1과 같이 하여 표면이 개질된 나노입자를 제조하였다.
실시예 1
제조예1에 의한 표면이 개질된 나노입자 0.6g과 전해액(3-Methoxy propionitrile + LiI(0.1M) + I2(0.05M) + 1-Butyl-3-methylimidazolium iodide(0.6M) + t-Butyl pyridine(0.5M)) 1g을 혼합하여 나노젤형 전해질을 준비하였다.
실시예 2
제조예2에 의한 표면이 개질된 나노입자 0.6g과 전해액(3-Methoxy propionitrile + LiI(0.1M) + I2(0.05M) + 1-Butyl-3-methylimidazolium iodide(0.6M) + t-Butyl pyridine(0.5M)) 1g을 혼합하여 나노젤형 전해질을 준비하였다.
실시예 3
제조예3에 의한 표면이 개질된 나노입자 0.6g과 전해액(3-Methoxy propionitrile + LiI(0.1M) + I2(0.05M) + 1-Butyl-3-methylimidazolium iodide(0.6M) + t-Butyl pyridine(0.5M)) 1g을 혼합하여 젤형 전해질을 준비하였다.
비교예 1
기존 나노젤(회사명, 상품명 기재)을 사용한 것을 제외하고는 실시예 1과 같이 하여 젤형 전해질을 준비하였다.
비교예 2
기존 액체전해질(회사명, 상품명 기재)을 사용한 것을 제외하고는 실시예 1과 같이 하여 젤형 전해질을 준비하였다.
실험예 1
본 발명에 따르는 젤형 전해질의 특성을 평가하기 위하여 일예로 절형 전해질을 포함한 염료감응 태양전지를 아래와 같이, 제조하여 그 특성을 평가하였다.
불소가 도핑된 틴 옥사이드 투명전도성 산화물층이 형성된 투명 유리 기판을 준비하여, 상기 투명전도성 산화물층 상부에 이산화티탄을 포함하는 코팅용 조성물을 닥터블레이드법으로 도포하고, 500 ℃에서 30분 동안 열처리하여 8 ㎛ 두께의 산화물층을 형성시켰다. 이어서, 상기 산화물층의 상부에 이산화티탄을 포함하는 코팅용 조성물을 닥터블레이드법으로 도포하고, 500 ℃의 온도에서 30분 동안 열처리하여 15 ㎛ 두께의 산화물층을 형성시켰다. 이어, 0.2 nM의 루테늄 디티오시아네이트 2,2′-비피리딜-4,4′-디카르복실레이트 염료 용액을 준비하고, 여기에 상기 산화물층이 형성된 기판을 24시간 동안 담지한 후 건조시켜 염료를 흡착된 음극계 전극을 제조하였다. 또한, 불소가 도핑된 틴 옥사이드 투명전도성 산화물층이 형성된 투명 유리 기판을 준비하여, 상기 투명전도성 산화물층 상부에 육염화백금산(H2PtCl6)이 녹아있는 2-프로판올 용액을 떨어뜨린 후, 450 ℃에서 30분 동안 열처리하여 백금층이 형성된 양극계 전극을 준비하였다. 다음으로, 상기 음극계 전극의 상부에 실시예 1에 의한 젤형 전해질을 도포하였고, 상기 양극계 전극과 서로 대향하도록 한 후, SURLYN(Du Pont사 제조)으로 이루어지는 약 60 ㎛ 두께의 열가소성 고분자층이 그 사이에 개재되도록 한 후, 130 ℃의 오븐에 넣어 2분 동안 유지하여 염료감응 태양전지를 제조하여, 이의 광전환 효율을 평가하는 실험을 하였다. 이 실험은 하기와 같은 방법으로 광전압 및 광전류를 측정하여 광전기적 특성을 관찰하고, 이를 통하여 얻어진 전류밀도(Isc), 전압(Voc), 및 충진계수(fillfactor, ff)를 이용하여 광전환 효율(ηe)를 하기 수학식 1로 계산하며 이루어졌다. 이때, 광원으로는 제논 램프(Xenon lamp, Oriel)를 사용하였으며, 상기 제논 램프의 태양조건(AM 1.5)은 표준 태양전지를 사용하여 보정하였다.
<수학식 1>
ηe = (Voc × Isc × ff) / (Pine)
상기 수학식 1에서, (Pine)는 100 ㎽/㎠(1 sun)을 나타낸다.
실험예 2 내지 5
실험예 2 내지 5는 순서대로 실시예 1 내지 3, 비교예 1, 2에 의한 전해질을 실험예 1의 젤형 전해질 대신 사용한 것을 제외하고는 동일하게 하여 염료감응 태양전지를 제조하여 그 특성을 평가하였다(비교예 2의 액체전해질의 경우는 종래 방법과 같이 액체주입구를 형성한 후 전해질을 주입하고 밀봉하여 처리하였다)
실험평가
실험예 1 내지 5에 의한 평가결과를 아래 표 1에 나타내었다.
구분 전류밀도(㎃) 전압(V) 충진계수 광전환 효율(%)
실험예 1 13.1 0.74 0.73 7.03
실험예 2 13.0 0.73 0.73 6.93
실험예 3 12.9 0.74 0.73 6.97
실험예 4 11.9 0.70 0.74 6.14
실험예 5 12.8 0.73 0.73 6.82
표 1을 참조하면, 본 발명에 따른 실시예에 따른 젤형 전해질을 사용한 염료감응 태양전지는 종래 사용되었던 일반 실리카 나노젤 (실험예 4) 및 액체 전해질(실험예 5)와 비교하여 전류밀도가 높아지고, 광전환효율이 향상된 것을 확인할 수 있다. 따라서 본 발명에 따르는 젤 전해질은 장기 안정성 향상의 장점과 함께 프린팅에 의해서 전해질층 형성이 가능하여 양산성이 유리하고, 이온성액체계물질을 포함하고 있어 전해질 내의 이온성 액체계 농도를 낮출 수 있고, 이에 따른 생산단가 절감을 기대할 수 있으며, 특별히 염료감응 태양전지 효율을 향상시키는 장점도 가진다.

Claims (12)

  1. 하기 화학식 1로 표시되는 피리디니움계염이 결합된 표면이 개질된 나노입자.
    [화학식 1]
    Figure pat00003

    (NP: 나노입자, R: 알킬아이오다이드)
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 피리디니움계염에는 하기 화학식 2로 표시되는 알킬아이오다이드가 반응된 염인 것을 특징으로 하는 표면이 개질된 나노입자.
    [화학식 2]
    CnH2n+1I, n = 1 ~ 15
    (C: 탄소, H: 수소 n: 정수)
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 NP는 입자의 평균직경이 나노스케일(㎚) 단위를 가지는 입자로, 실리카(SiO2), 타이타니아(TiO2) 또는 주석산화물 (SnO2) 입자인 것을 특징으로 하는 표면이 개질된 나노입자.
  4. 제 3 항의 나노입자가 유기용매에 분산된 나노입자 함유용액에 나노입자커플링제를 투입하고 환류시키는 S1단계;
    환류된 용액을 여과하여 수득한 분말을 세척하고 건조하여 전구체분말을 준비하는 S2단계; 및
    상기 전구체분말과 알킬아이오다이드용액을 혼합하여 반응시키고 건조하는 S3단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 표면이 개질된 나노입자의 제조방법.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 나노입자커플링제는 나노입자의 표면에 결합하여 그 표면을 개질하는 것으로, 티타네이트계, 지르코네이트계 또또는 실란계 커플링제인 것을 특징으로 하는티타네이트계, 지르코네이트계 또는 실란계 커플링제인 것을 특징으로 하는 표면이 개질된 나노입자의 제조방법.
  6. 제 4 항에 있어서,
    상기 실란계 커플링제에는 2-(4-pyridylethylethyl)triethoxysilane이 포함되는 것을 특징으로 하는 표면이 개질된 나노입자의 제조방법.
  7. 제 4 항에 있어서,
    상기 알킬아이오다이드용액은 상기 화학식 2로 표시되는 알킬아이오다이드와 극성용매와의 혼합물인 것을 특징으로 하는 표면이 개질된 나노입자의 제조방법.
    <화학식 2>
    CnH2n+1I, n = 1 ~ 15
    (C: 탄소, H: 수소 n: 정수)
  8. 제 4 항 내지 제 7 항 중 어느 한 항에 의하여 제조된 표면이 개질된 나노입자.
  9. 제 1 항 내지 제 3 항, 제 8 항 중 어느 한 항의 나노입자 및 액체전해액이 혼합된 나노젤형 전해질.
  10. 제 9 항에 있어서,
    상기 액체전해액은 이온성 액체 및 산화-환원 유도체를 포함하는 것을 특징으로 하는 나노젤형 전해질.
  11. 제 10 항에 있어서,
    상기 이온성 액체는 n-메틸이디다졸륨 요오드, n-에틸이미다졸륨 요오드, 에틸-메틸이미다졸륨 요오드, 1-벤질-2-메틸이미다졸륨 요오드, 1-에틸-3-메틸이미다졸륨 요오드, 1-부틸-3-메틸이미다졸륨 요오드, 메틸피리디니움 요오드, 에틸피리디니움 요오드, 프로필 피리디니움 요오드, 메틸에틸피롤리디니움 요오드, 다이메틸피롤리디니움 요오드, 에틸메틸이미다졸륨 디시아나미드 및 구아니듐 티오시아네이트로 이루어진 군으로부터 선택된 적어도 하나인 것을 특징으로 하는 나노젤형 전해질.
  12. 제 10 항에 있어서,
    상기 산화-환원 유도체는 요오드화 리튬, 요오드화 나트륨, 요오드화 칼륨, 브롬화 리튬, 브롬화 나트륨, 브롬화 칼륨, 4급 암모늄염, 이미다졸륨염 및 피리디늄염으로 이루어진 군으로부터 선택되는 적어도 하나인 것을 특징으로 하는 나노젤형 전해질.
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