KR20190142484A - 금속 공기 전지용 양극 및 이를 포함하는 금속 공기 전지 - Google Patents

금속 공기 전지용 양극 및 이를 포함하는 금속 공기 전지 Download PDF

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Abstract

금속 공기 전지용 양극은 제1 카본 페이퍼층, 상기 제1 카본 페이퍼층 상에 제공되고, 카본 나노 튜브를 포함하는 카본 나노 튜브층, 및 상기 카본 나노 튜브층 상에 제공되는 제2 카본 페이퍼층을 포함한다.

Description

금속 공기 전지용 양극 및 이를 포함하는 금속 공기 전지{A CATHODE FOR A METAL AIR BATTERY AND THE METAL AIR BATTERY INCLUDING THE SAME}
본 발명은 금속 공기 전지용 양극 및 이를 포함하는 금속 공기 전지에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 전지의 수명을 늘릴 수 있는 금속 공기 전지용 양극 및 이를 포함하는 금속 공기 전지에 관한 것이다.
금속 공기 전지는 공기로부터 무제한으로 공급받을 수 있는 산소를 활물질로 사용한다. 이에 따라, 금속 공기 전지는 높은 에너지 밀도를 얻을 수 있다. 금속 공기 전지의 이론 에너지 밀도를 계산하면 약 3,200 Wh/kg으로, 리튬 이온 전지보다 약 10 배 이상 높다. 산소를 활물질로 사용하므로 환경 친화적이라는 장점도 있다.
다만, 현재까지 개발된 금속 공기 전지는 낮은 방전 용량과 높은 분극(polarization)에 의한 과전압이라는 단점이 있다. 이는 전지가 방전할 때 방전 생성물로 생성되는 과산화리튬(Li2O2)이 양극의 표면에 불규칙적으로 축적되기 때문이다.
종래의 금속 공기 전지는 양극으로 탄소 섬유(carbon fiber), 카본 페이퍼(carbon paper) 등의 촘촘한 구조의 다공질 소재를 사용하였다. 금속 공기 전지의 주요 열화 인자는 크게 두 가지로, 첫 번째 열화 인자는 방전 생성물로, 방전 생성물이 형성되면, 산소의 유동이 방해되고, 이에 따라, 높은 전류 밀도 영역에서 충방전 용량 및 수명을 저하된다. 또한, 두 번째 열화 인자는 표면 절연층으로, 과산화리튬(Li2O2)은 탄소와 반응하여, Li2CO3 로 구성된 표면 절연층이 형성된다. 표면 절연층과, 양극 물질과 전해질의 부반응물은 낮은 전류 밀도 영역에서 충방전 용량 및 수명을 저하시키는 문제점이 있다.
특허 문헌 1은 높은 전류 밀도 영역에서의 종래기술의 경우 앞에서 언급한 열화 인자 중 첫 번째 열화 인자에 의한 기공 막힘을 해결하는데 있어서는 효과가 있는 것으로 판단하고 있다. 다만, 특허 문헌 1의 양극은 두께가 6mm 로 일반적인 양극의 두께인 200㎛ 대비 30 배 정도 두꺼운 문제가 있다.
특허 문헌 1: 한국공개번호 제2015-0051239호
본 발명의 목적은 전지의 수명을 늘릴 수 있는 금속 공기 전지용 양극을 제공하는 것이다.
본 발명의 목적은 전지의 수명을 늘릴 수 있는 금속 공기 전지용 양극을 포함하는 금속 공기 전지를 제공하는 것이다.
본 발명의 일 실시예에 따른 금속 공기 전지용 양극은 제1 카본 페이퍼층, 상기 제1 카본 페이퍼층 상에 제공되고, 카본 나노 튜브를 포함하는 카본 나노 튜브층, 및 상기 카본 나노 튜브층 상에 제공되는 제2 카본 페이퍼층을 포함한다.
상기 제1 카본 페이퍼층 및 상기 제2 카본 페이퍼층 각각의 두께는 상기 카본 나노 튜브층의 두께보다 두꺼운 것일 수 있다.
상기 카본 나노 튜브층의 두께는 50 내지 70 ㎛인 것일 수 있다.
상기 제1 카본 페이퍼층의 두께 및 상기 제2 카본 페이퍼층의 두께 각각은 160 내지 200 ㎛인 것일 수 있다.
상기 카본 나노 튜브층의 라만 시프트의 D band의 강도(ID)/G band의 강도(IG)의 값은 1.02 내지 1.15인 것일 수 있다.
상기 카본 나노 튜브층의 비표면적은 150 내지 250 m2/g인 것일 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 금속 공기 전지는 음극, 상기 음극 상에 제공되는 전해질층, 및 상기 전해질층 상에 제공되는 양극을 포함한다. 상기 양극은 제1 카본 페이퍼층, 상기 제1 카본 페이퍼층 상에 제공되고, 카본 나노 튜브를 포함하는 카본 나노 튜브층, 및 상기 카본 나노 튜브층 상에 제공되는 제2 카본 페이퍼층을 포함한다.
상기 제1 카본 페이퍼층 및 상기 제2 카본 페이퍼층 각각은 가스 확산층인 것일 수 있다.
상기 제1 카본 페이퍼층은 상기 전해질층과 접촉하는 것일 수 있다.
상기 제1 카본 페이퍼층 및 상기 제2 카본 페이퍼층 각각의 두께는 상기 카본 나노 튜브층의 두께보다 두꺼운 것일 수 있다.
상기 카본 나노 튜브층의 두께는 50 내지 70 ㎛인 것일 수 있다.
상기 제1 카본 페이퍼층의 두께 및 상기 제2 카본 페이퍼층의 두께 각각은 160 내지 200 ㎛인 것일 수 있다.
상기 카본 나노 튜브층의 라만 시프트의 D band의 강도(ID)/G band의 강도(IG)의 값은 1.02 내지 1.15인 것일 수 있다.
상기 카본 나노 튜브층의 비표면적은 150 내지 250 m2/g인 것일 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 금속 공기 전지용 양극에 의하면, 전지의 수명을 늘릴 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 금속 공기 전지에 의하면, 전지의 수명을 늘릴 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 금속 공기 전지의 단면도를 개략적으로 나타낸 것이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 금속 공기 전지용 양극의 단면도를 개략적으로 나타낸 것이다.
도 3은 실시예 1, 비교예 1 내지 4의 카본 나노 튜브층 또는 카본층의 ID/IG ratio를 나타낸 그래프이다.
도 4는 실시예 1의 충방전 횟수를 평가한 그래프이다.
도 5a는 비교예 1의 충방전 횟수를 평가한 그래프이다.
도 5b는 비교예 1의 충건전 횟수를 평가한 그래프이다.
도 5c는 비교예 1의 충방전 횟수를 평가한 그래프이다.
이상의 본 발명의 목적들, 다른 목적들, 특징들 및 이점들은 첨부된 도면과 관련된 이하의 바람직한 실시예들을 통해서 쉽게 이해될 것이다. 그러나 본 발명은 여기서 설명되는 실시예들에 한정되지 않고 다른 형태로 구체화될 수도 있다. 오히려, 여기서 소개되는 실시예들은 개시된 내용이 철저하고 완전해질 수 있도록 그리고 통상의 기술자에게 본 발명의 사상이 충분히 전달될 수 있도록 하기 위해 제공되는 것이다.
각 도면을 설명하면서 유사한 참조부호를 유사한 구성요소에 대해 사용하였다. 첨부된 도면에 있어서, 구조물들의 치수는 본 발명의 명확성을 위하여 실제보다 확대하여 도시한 것이다. 제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. 예를 들어, 본 발명의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소도 제1 구성요소로 명명될 수 있다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다.
본 출원에서, "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, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다. 또한, 층, 막, 영역, 판 등의 부분이 다른 부분 "상에" 있다고 할 경우, 이는 다른 부분 "바로 위에" 있는 경우뿐만 아니라 그 중간에 또 다른 부분이 있는 경우도 포함한다. 반대로 층, 막, 영역, 판 등의 부분이 다른 부분 "하부에" 있다고 할 경우, 이는 다른 부분 "바로 아래에" 있는 경우뿐만 아니라 그 중간에 또 다른 부분이 있는 경우도 포함한다.
이하에서는 본 발명의 일 실시예에 따른 금속 전지용 양극 및 본 발명의 일 실시예에 따른 금속 공기 전지에 대하여 설명한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 금속 공기 전지를 개략적으로 나타낸 단면도이다.
도 1은 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 금속 공기 전지(MAB)는 음극(10), 전해질층(20), 및 양극(30)을 포함한다. 금속 공기 전지(MAB)는 예를 들어, 운송 수단의 에너지원으로 사용할 수 있다. 운송 수단이란 물건, 사람 등의 운송을 위해 사용되는 수단을 의미하는 것일 수 있다. 운송 수단은 예를 들어 육상 운송 수단, 해상 운송 수단, 천상 운송 수단을 포함한다. 육상 운송 수단은 예를 들어, 승용차, 승합차, 트럭, 트레일러 트럭, 및 스포츠카 등을 포함하는 자동차, 자전거, 오토바이, 기차 등을 포함할 수 있다. 해상 운송 수단은 예를 들어, 배, 잠수함 등을 포함할 수 있다. 천상 운송 수단은 예를 들어 비행기, 헹글라이더, 열기구, 헬리콥터, 드론 등의 소형 비형체를 포함하는 것일 수 있다.
금속 공기 전지(MAB)는 예를 들어, 리튬 공기 전지인 것일 수 있다. 이하에서는 금속 공기 전지(MAB)가 리튬 공기 전지인 것을 예를 들어 설명한다. 리튬 공기 전지는 양극(30)에서 활물질로 공기 중의 산소를 이용하고, 음극(10)으로 리튬을 사용하는 전지 시스템이다. 금속 공기 전지(MAB)에서는 전기 화학 반응이 발생한다. 음극(10)에서 공급된 수소가 수소 이온(Proton) 및 전자(Electron)으로 분리된다. 수소 이온은 전해질층(20)을 통해 양극(30)으로 이동한다. 전자는 외부 회로를 통해 양극(30)로 이동한다. 양극(30)에서 산소 분자, 수소 이온, 및 전자가 반응하여 전기 에너지 및 열 에너지가 발생한다.
양극(30)에서는 외부로부터 유입되는 산소의 환원 및 산화 반응이 일어나고, 음극(10)에서는 리튬의 산화 및 환원 반응이 일어 난다. 보다 구체적으로, 하기 화학식 1 및 화학식 2는 금속 공기 전지(MAB)의 방전시 음극(10)과 양극(30)에서 일어나는 반응을 나타낸 것이다.
[화학식 1]
(음극): Li → Li+ + e-
[화학식 2]
(양극): 2Li+ + O2 + 2e- → Li2O2
양극(30)은 다공성이므로 외부 공기가 유입될 수 있다. 외부 공기에 포함된 산소는 양극(30)에서 상기 전자에 의해 환원되고, 방전생성물로 Li2O2가 형성된다. 음극(10)의 리튬 금속이 산화되어 리튬 이온과 전자가 생성된다. 리튬 이온은 전해질층(20)을 통해, 전자는 집전체 및 외부 도선을 통해 양극(30)으로 이동한다.
충전 반응은 이와 반대로 진행된다. 하기 화학식 3와 같이 양극(30)에서 Li2O2가 분해되어 리튬 이온과 전자가 생성된다.
[화학식 3]
(양극) Li2O2 → 2Li+ + O2 + 2e-
음극(10)은 리튬을 포함할 수 있다. 예를 들어, 음극(10)은 300 내지 700 ㎛의 두께를 갖는 것일 수 있다.
전해질층(20)은 음극(10) 상에 제공된다. 전해질층(20)은 음극(10) 및 양극(30) 사이에 제공된다. 전해질층(20)은 고체 전해질 또는 액체 전해질을 포함한다. 전해질층(20)은 리튬 전해질인 것일 수 있다. 전해질층(20)은 예를 들어, 황화물계 전해질, 산화물계 전해질, 고분자 전해질인 것일 수 있다. "~계 전해질"이란 "~" 화합물을 포함하는 전해질을 의미하는 것일 수 있다. 전해질층(20)은 금속 공기 전지(MAB) 내에서 리튬 이온의 공급원으로 작용할 수 있으며, 전해질층(20), 및 음극(10) 사이에 리튬 이온의 이동을 촉진하는 역할을 한다. 예를 들어, 전해질층(20)이 액체 전해질일 때, 전해질층(20)은 80 내지 120 ㎕ 포함되는 것일 수 있다.
도시하지는 않았으나, 음극(10) 및 양극(30) 사이에 분리막이 더 제공될 수 있다. 분리막은 음극(10)과 양극(30)이 서로 접촉하는 것을 방지할 수 있다. 분리막은 전해질층(20)과 중첩할 수 있다. 분리막은 폴리머 또는 섬유를 포함할 수 있다. 분리막의 두께는 예를 들어 1.0 내지 2.0 ㎛인 것일 수 있다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 금속 공기 전지용 양극의 개략적인 단면도이다.
도 1 및 도 2를 참조하면, 양극(30)은 전해질층(20) 상에 제공된다. 양극(30)은 제1 카본 페이퍼층(100), 카본 나노 튜브층(200), 및 제2 카본 페이퍼층(300)을 포함한다. 제1 카본 페이퍼층(100), 카본 나노 튜브층(200), 및 제2 카본 페이퍼층(300)은 바인더에 의해 서로 접착하지 않고, 단순히 스택된 것일 수 있다.
제1 카본 페이퍼층(100)은 가스 확산층(Gas Diffusion Layer)의 역할을 수행하는 것일 수 있다. 제1 카본 페이퍼층(100)은 전해질층(20)과 접촉하는 것일 수 있다.
제1 카본 페이퍼층(100)의 두께(T1)는 카본 나노 튜브층(200)의 두께(T2)보다 두꺼운 것일 수 있다. 제1 카본 페이퍼층(100)의 두께(T1)가 카본 나노 튜브층(200)의 두께(T2)보다 얇거나 동일하면, 가스 확산층으로의 역할을 충분히 수행할 수 없어, 양극(30) 및 금속 공기 전지(MAB)의 안정성이 떨어질 수 있다.
제1 카본 페이퍼층(100)의 두께는 160 내지 200 ㎛인 것일 수 있다. 제1 카본 페이퍼층(100)의 두께가 160 ㎛ 미만이면, 가스 확산층의 역할을 충분히 수행할 수 없어, 금속 공기 전지(MAB) 및 양극(30)의 안정성이 떨어질 수 있고, 제1 카본 페이퍼층(100)의 두께가 200 ㎛ 초과이면, 금속 공기 전지(MAB)의 크기가 커져 금속 공기 전지(MAB)를 경량화할 수 없다.
카본 나노 튜브층(200)은 제1 카본 페이퍼층(100) 상에 제공된다. 카본 나노 튜브층(200)은 제1 카본 페이퍼층(100)과 접촉하는 것일 수 있다. 카본 나노 튜브층(200)은 카본 나노 튜브를 포함한다.
카본 나노 튜브층(200)의 두께는 50 내지 70 ㎛인 것일 수 있다. 카본 나노 튜브층(200)의 두께가 50 ㎛ 미만이면, 충방전에 따른 금속 공기 전지(MAB)의 전압이 떨어질 수 있고, 카본 나노 튜브층(200)의 두께가 70 ㎛ 초과이면, 금속 공기 전지(MAB)의 크기가 커져 금속 공기 전지(MAB)를 경량화할 수 없다.
카본 나노 튜브층(200)의 라만 시프트의 D band의 강도(ID)/G band의 강도(IG)의 값은 1.02 내지 1.15인 것일 수 있다. 카본 나노 튜브층(200)의 ID/ IG의 값이 상기 범위를 벗어나면, 충방전 횟수에 따라 평균 방전 전위가 일정하지 않을 수 있다.
카본 나노 튜브층(200)의 비표면적은 150 내지 250 m2/g인 것일 수 있다. 카본 나노 튜브층(200)의 비표면적이 150 m2/g 미만이면, 충방전 용량이 떨어져 운송 수단의 에너지원으로 금속 공기 전지(MAB)를 사용하기 어렵고, 카본 나노 튜브층(200)의 비표면적이 250 m2/g 초과이면, 양극(30) 및 금속 공기 전지(MAB)의 안정성이 떨어질 수 있다.
제2 카본 페이퍼층(300)은 가스 확산층의 역할을 수행하는 것일 수 있다. 제2 카본 페이퍼층(300)은 카본 나노 튜브층(200)과 접촉하는 것일 수 있다.
제2 카본 페이퍼층(300)의 두께(T3)는 카본 나노 튜브층(200)의 두께(T2)보다 두꺼운 것일 수 있다. 제2 카본 페이퍼층(300)의 두께(T3)가 카본 나노 튜브층(200)의 두께(T2)보다 얇거나 동일하면, 가스 확산층으로의 역할을 충분히 수행할 수 없어, 양극(30) 및 금속 공기 전지(MAB)의 안정성이 떨어질 수 있다.
제2 카본 페이퍼층(300)의 두께는 160 내지 200 ㎛인 것일 수 있다. 제2 카본 페이퍼층(300)의 두께가 160 ㎛ 미만이면, 가스 확산층의 역할을 충분히 수행할 수 없어, 금속 공기 전지(MAB) 및 양극(30)의 안정성이 떨어질 수 있고, 제2 카본 페이퍼층(300)의 두께가 200 ㎛ 초과이면, 금속 공기 전지(MAB)의 크기가 커져 금속 공기 전지(MAB)를 경량화할 수 없다.
본 발명의 일 실시예에 따른 금속 공기 전지용 양극은 카본 나노 튜브층 및 상기 카본 나노 튜브층의 상부 및 하부에 카본 페이퍼층을 포함하여, 양극의 경량화를 구현하면서도, 금속 공기 전지에 사용되어, 금속 공기 전지의 충방전 횟수를 증가시킬 수 있다. 이에 따라 상기 양극을 포함하는 본 발명의 일 실시예에 따른 금속 공기 전지의 수명을 증대시킬 수 있다.
이하, 구체적인 실시예를 통해 본 발명을 보다 구체적으로 설명한다. 하기 실시예는 본 발명의 이해를 돕기 위한 예시에 불과하며, 본 발명의 범위가 이에 한정되는 것은 아니다.
실시예 1
200 ㎛의 제1 카본 나노 페이퍼층, 68 ㎛의 카본 나노 튜브층, 및 200 ㎛의 제1 카본 나노 페이퍼층으로 양극을 형성하였다. 폴리에틸렌층, 유리 섬유 여지, 및 폴리에틸렌층으로 구성된 1.6 ㎛의 분리막을 형성하였다. 1M LiNO3 in DMAc으로 1.6 ㎕의 액체 전해질층을 형성하였다. Li Foil로 500 ㎛의 음극을 형성하였다. 상기 양극, 분리막, 전해질층, 및 음극을 포함하는 금속 공기 전지를 형성하였다.
비교예 1
제1 카본 나노 페이퍼층, 제2 카본 나노 페이퍼층을 형성하지 않고, ketjen black으로 형성한 카본층을 카본 나노 튜브층 대신 사용한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일하게 실시하였다.
비교예 2
ketjen black 대신 Carbon Nano Cage을 사용한 것을 제외하고는 비교예 1과 동일하게 실시하였다.
비교예 3
ketjen black 대신 Reduce Graphene Oxide를 사용한 것을 제외하고는 비교예 1과 동일하게 실시하였다.
비교예 4
40 ㎛의 카본 나노 튜브층을 형성한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일하게 실시하였다.
하기 표 1에는 실시예 1, 비교예 1 내지 4의 카본 나노 튜브층 또는 카본층의 비표면적, 카본 로딩량, 및 ID/IG ratio을 각각 나타낸 것이다. 또한 도 3은 실시예 1, 비교예 1 내지 4의 카본 나노 튜브층 또는 카본층의 ID/IG ratio를 나타낸 그래프이다.
비표면적
(m2/g)		 카본 로딩량
(mg/cm2)		 ID/IG ratio
실시예 1 200 1.54 1.100
비교예 1 1270 2.36 1.213
비교예 2 200 미만 1.96 0.9713
비교예 3 400 내지 800 0.9 1.1570
비교예 4 200 1.54 1.100
충방전 평가
하기 표 2는 5mAh/cm2 조건에서 실시예 1 및 비교예 1 내지 4의 충방전 횟수를 측정한 것을 나타낸 것이다. 도 4는 실시예 1의 충방전 횟수를 평가한 그래프이다. 도 5a는 비교예 1의 충방전 횟수를 평가한 그래프이다. 도 5b는 비교예 1의 충건전 횟수를 평가한 그래프이다. 도 5c는 비교예 1의 충방전 횟수를 평가한 그래프이다.
하기 표 2, 도 4, 도 5a, 도 5b, 및 도 5c를 참조하면, 비교예 1은 4회, 비교예 2는 13회, 비교예 3은 10회, 비교예 4는 10회 후에 충방전이 더 이상 수행할 수 없었다. 이에 반해 실시예 1은 14회 이상 충방전을 수행할 수 있었다.
충방전 횟수 측정
실시예 1 14회 이상
비교예 1 4회
비교예 2 13회
비교예 3 10회
비교예 4 10회
이상, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 설명하였지만, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적인 특징으로 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예는 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다.
MAB: 금속 공기 전지 10: 음극
20: 전해질층 30: 양극
100: 제1 카본 페이퍼층 200: 카본 나노 튜브층
300: 제2 카본 페이퍼층

Claims (14)

  1. 제1 카본 페이퍼층;
    상기 제1 카본 페이퍼층 상에 제공되고, 카본 나노 튜브를 포함하는 카본 나노 튜브층; 및
    상기 카본 나노 튜브층 상에 제공되는 제2 카본 페이퍼층;을 포함하는 금속 공기 전지용 양극.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 제1 카본 페이퍼층 및 상기 제2 카본 페이퍼층 각각의 두께는
    상기 카본 나노 튜브층의 두께보다 두꺼운 것인 금속 공기 전지용 양극.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 카본 나노 튜브층의 두께는
    50 내지 70 ㎛인 것인 금속 공기 전지용 양극.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 제1 카본 페이퍼층의 두께 및 상기 제2 카본 페이퍼층의 두께 각각은
    160 내지 200 ㎛인 것인 금속 공기 전지용 양극.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 카본 나노 튜브층의 라만 시프트의 D band의 강도(ID)/G band의 강도(IG)의 값은 1.02 내지 1.15인 것인 금속 공기 전지용 양극.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 카본 나노 튜브층의 비표면적은
    150 내지 250 m2/g인 것인 금속 공기 전지용 양극.
  7. 음극;
    상기 음극 상에 제공되는 전해질층; 및
    상기 전해질층 상에 제공되는 양극;을 포함하고,
    상기 양극은
    제1 카본 페이퍼층;
    상기 제1 카본 페이퍼층 상에 제공되고, 카본 나노 튜브를 포함하는 카본 나노 튜브층; 및
    상기 카본 나노 튜브층 상에 제공되는 제2 카본 페이퍼층;을 포함하는 금속 공기 전지.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 제1 카본 페이퍼층 및 상기 제2 카본 페이퍼층 각각은
    가스 확산층인 것인 금속 공기 전지.
  9. 제7항에 있어서,
    상기 제1 카본 페이퍼층은
    상기 전해질층과 접촉하는 것인 금속 공기 전지.
  10. 제7항에 있어서,
    상기 제1 카본 페이퍼층 및 상기 제2 카본 페이퍼층 각각의 두께는
    상기 카본 나노 튜브층의 두께보다 두꺼운 것인 금속 공기 전지.
  11. 제7항에 있어서,
    상기 카본 나노 튜브층의 두께는
    50 내지 70 ㎛인 것인 금속 공기 전지.
  12. 제7항에 있어서,
    상기 제1 카본 페이퍼층의 두께 및 상기 제2 카본 페이퍼층의 두께 각각은
    160 내지 200 ㎛인 것인 금속 공기 전지.
  13. 제7항에 있어서,
    상기 카본 나노 튜브층의 라만 시프트의 D band의 강도(ID)/G band의 강도(IG)의 값은 1.02 내지 1.15인 것인 금속 공기 전지.
  14. 제7항에 있어서,
    상기 카본 나노 튜브층의 비표면적은
    150 내지 250 m2/g인 것인 금속 공기 전지.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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KR20150051239A (ko) 2012-10-23 2015-05-11 도요타 지도샤（주） 리튬 공기 전지 정극용 탄소 재료 및 리튬 공기 전지
WO2016038866A1 (ja) * 2014-09-11 2016-03-17 パナソニック株式会社 電極並びにそれを用いた燃料電池及び水処理装置
KR20160064529A (ko) * 2014-11-28 2016-06-08 주식회사 엘지화학 방전 용량이 향상된 다공성 탄소캡슐을 포함한 리튬공기전지

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