KR20200122192A - Metal air battery comprising sparked graphene oxide - silver cathode and method producing thereof - Google Patents

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Abstract

The present invention relates to a production method of a metal-air battery with excellent economical efficiency and, more specifically, to a production method of a metal-air battery, comprising the steps of: producing a mixed solution for producing a reduction electrode by mixing a graphene oxide solution and a silver nitrate solution at a predetermined weight ratio; drying the mixed solution for producing the reduction electrode on a substrate to produce a thin film for producing the reduction electrode having a predetermined density; applying thermal shock to the thin film for producing the reduction electrode to produce a sparked graphene oxide-silver reduction electrode; and disposing a separator including an electrolyte between an oxide electrode including a metallic material and the graphene oxide-silver reduction electrode.

Description

스파크된 산화그래핀-은 환원극을 포함하는 금속공기전지 및 그 제조 방법{METAL AIR BATTERY COMPRISING SPARKED GRAPHENE OXIDE - SILVER CATHODE AND METHOD PRODUCING THEREOF}Metal air battery containing sparked graphene oxide-silver cathode, and its manufacturing method {METAL AIR BATTERY COMPRISING SPARKED GRAPHENE OXIDE-SILVER CATHODE AND METHOD PRODUCING THEREOF}

본 발명은 스파크된 산화그래핀-은 환원극을 포함하는 금속공기전지 및 그 제조 방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 스파크된 산화그래핀-은 환원극 및 알루미늄 산화극을 포함하는 금속공기전지 및 그 제조 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a metal air battery including a sparked graphene oxide-silver cathode and a method for manufacturing the same, and more particularly, to a metal air battery including a sparked graphene oxide-silver cathode and an aluminum oxide electrode, and It relates to the manufacturing method.

근래 전지 분야의 기술 발달로 전기자동차의 상용화가 가시화되면서 그에 사용될 대용량 배터리 시장이 크게 성장하고 있다. With the recent development of technology in the battery field, commercialization of electric vehicles has become visible, and the market for large-capacity batteries to be used for them is growing significantly.

현재 상용화된 전기자동차의 절대다수는 기존의 여타 전자기기에 널리 사용되고 있는 리튬이온전지를 에너지원으로 사용하고 있다. 하지만 리튬이온전지의 이론적 에너지 밀도 한계로 인해 기존 내연기관 기반의 자동차에 비해 짧은 주행거리를 지닐 수밖에 없다는 문제가 있다.Currently, the vast majority of commercial electric vehicles use lithium-ion batteries, which are widely used in other electronic devices, as an energy source. However, due to the theoretical energy density limit of the lithium-ion battery, there is a problem that it has no choice but to have a shorter mileage than the existing internal combustion engine-based automobile.

이를 극복하기 위해 리튬이온전지를 대체할 후보군으로 금속공기전지가 2000년대 이후 급부상하였으며, 그중에서도 리튬, 아연, 알루미늄을 산화극으로 사용한 금속공기전지가 가장 활발하게 연구되어왔다. To overcome this, metal-air batteries have emerged as candidates to replace lithium-ion batteries since the 2000s, and among them, metal-air batteries using lithium, zinc, and aluminum as oxide electrodes have been studied most actively.

알루미늄공기전지는 전지의 환원극을 통해 들어온 대기 중의 산소가 전해질에 존재하는 물과 반응하고, 산화극에서 알루미늄이 산화하여 작동되는 금속공기전지의 일종으로, 전해질은 수산화포타슘 수용액 등을 사용하며, 산화극 활물질로 알루미늄, 환원극 반응 물질로 공기 중의 산소를 사용하는 전지이다.The aluminum air battery is a type of metal air battery operated by reacting oxygen in the atmosphere through the cathode of the battery with water present in the electrolyte, and oxidizing aluminum at the anode. The electrolyte uses an aqueous potassium hydroxide solution, etc. This battery uses aluminum as an anode active material and oxygen in the air as a cathode reactant.

알루미늄공기전지는 지구상에서 가장 흔한 금속인 알루미늄을 산화극으로 사용하기 때문에 가격이나 원료 고갈 등의 문제에서 자유로우며 리튬과 달리 안전성이 보장된다. 이론 에너지밀도 또한 리튬이온전지의 10배 이상 크기 때문에 대용량 배터리가 필요한 응용 분야에 매우 적합한 전지 시스템이다.Since aluminum air batteries use aluminum, the most common metal on the planet, as an oxide electrode, they are free from problems such as price and raw material depletion, and unlike lithium, safety is guaranteed. The theoretical energy density is also 10 times larger than that of a lithium-ion battery, making it a very suitable battery system for applications requiring large-capacity batteries.

그러나 기존의 알루미늄공기전지는 환원극에서 일어나는 느린 산소환원반응으로 인해 출력이 낮으며 이론 에너지밀도에 한참 못 미치는 실제 성능을 보인다는 한계점이 있었다.However, the conventional aluminum air battery has a limitation in that the output is low due to the slow oxygen reduction reaction occurring in the cathode and shows the actual performance far below the theoretical energy density.

관련 선행문헌으로는, 알루미늄공기전지에 관한 대한민국 공개특허 10-2015-0108825 및 전지에 이용되는 그래핀 복합체에 관한 대한민국 등록특허 10-1359771가 공개된 바 있다. As related prior literature, Korean Patent Application Publication No. 10-2015-0108825 related to an aluminum-air battery and Korean Patent No. 10-1359771 related to a graphene composite used in a battery have been disclosed.

실시예들에 따르면, 스파크된 산화그래핀-은 환원극 및 알루미늄 산화극을 포함하는 금속공기전지 및 그 제조 방법이 제공될 수 있다.According to embodiments, a metal-air battery including a sparked graphene oxide-silver cathode and an aluminum oxide electrode, and a method of manufacturing the same may be provided.

해결하고자 하는 과제가 상술한 과제로 제한되는 것은 아니며, 언급되지 아니한 과제들은 본 명세서 및 첨부된 도면으로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.The problem to be solved is not limited to the above-described problems, and problems that are not mentioned will be clearly understood by those of ordinary skill in the art from the present specification and the accompanying drawings.

일 실시예에 따른 금속공기전지의 제조 방법은 산화그래핀 용액 및 질산은 용액을 소정의 중량비로 혼합하여 환원극 제조용 혼합 용액을 제조하는 단계, 환원극 제조용 혼합 용액을 기판 상에서 건조하여 소정의 밀도를 갖는 환원극 제조용 박막을 제조하는 단계 및 환원극 제조용 박막에 열 충격을 가함으로써, 스파크된 산화그래핀-은 환원극을 제조하는 단계 및 금속 물질을 포함하는 산화극 및 산화그래핀-은 환원극 사이에, 전해질을 포함하는 분리막을 배치하는 단계를 포함할 수 있다.The method of manufacturing a metal-air battery according to an embodiment includes preparing a mixed solution for manufacturing a cathode by mixing a graphene oxide solution and a silver nitrate solution at a predetermined weight ratio, and drying the mixed solution for manufacturing the cathode on a substrate to obtain a predetermined density. A step of preparing a thin film for producing a cathode having a cathode and by applying a thermal shock to the thin film for producing a cathode, the step of preparing a sparked graphene oxide-silver cathode, and an anode and graphene oxide containing a metallic material-silver cathode Between, it may include the step of disposing a separator containing an electrolyte.

또, 환원극 제조용 혼합 용액은, 산화그래핀 용액을 80% 중량비 이상 100% 중량비 미만으로 포함하고, 질산은 용액을 0% 중량비 초과 20% 중량비 이하로 포함할 수 있다.In addition, the mixed solution for preparing a reduction electrode may include a graphene oxide solution in an amount of 80% or more and less than 100% by weight, and a silver nitrate solution in an amount of more than 0% and 20% by weight or less.

또, 기판은 구리 기판 또는 테프론 기판일 수 있다.In addition, the substrate may be a copper substrate or a Teflon substrate.

또, 환원극 제조용 박막의 소정의 밀도는 1 mg/cm2 이상 10 mg/cm2 이하일 수 있다.In addition, the predetermined density of the thin film for manufacturing the cathode may be 1 mg/cm 2 or more and 10 mg/cm 2 or less.

또, 환원극 제조용 박막은 제1 온도 이상의 열원에 접촉함으로써 스파크될 수 있다.Further, the thin film for manufacturing the cathode may be sparked by contacting a heat source having a first temperature or higher.

또, 열원은 인두 또는 액체 소듐일 수 있다.In addition, the heat source may be iron or liquid sodium.

또, 제1 온도는 섭씨 450도일 수 있다.Also, the first temperature may be 450 degrees Celsius.

또, 산화극의 금속 물질은 알루미늄일 수 있다.In addition, the metal material of the oxide electrode may be aluminum.

또, 전해질은, 수산화포타슘(potassium hydroxide), 산화아연(Zinc Oxide) 및 주석산소듐(Sodium tartrate)을 100 : 10 : 3의 중량비로 물에 녹인 용액이고, 분리막은 전해질에 침지되어 전해질을 흡수할 수 있다.In addition, the electrolyte is a solution in which potassium hydroxide, zinc oxide, and sodium tartrate are dissolved in water in a weight ratio of 100:10:3, and the separator is immersed in the electrolyte to absorb the electrolyte. I can.

또, 전해질 용액의 농도는 4M 이상 6M 이하일 수 있다.In addition, the concentration of the electrolyte solution may be 4M or more and 6M or less.

상술한 금속공기전지의 제조 방법에 따라 금속공기전지가 제조될 수 있다.A metal-air battery may be manufactured according to the method of manufacturing the metal-air battery described above.

다른 일 실시예에 따르면, 금속 물질을 포함하는 산화극(anode); 스파크를 통해 환원된 산화그래핀(Reduced Graphene Oxide) 및 은(Ag) 입자를 포함하는 환원극(cathode); 및 산화극 및 환원극 사이에 배치되고, 전해질을 포함하는 분리막;을 포함할 수 있다.According to another embodiment, an anode including a metallic material; Graphene oxide reduced through spark (Reduced Graphene Oxide) and a cathode (cathode) including silver (Ag) particles; And a separator disposed between the oxidation electrode and the reduction electrode and including an electrolyte.

또, 금속공기전지는 제1 은 페이스트(Ag patste)에 의해 산화극에 부착되는 제1 전극 및 제2 은 페이스트(Ag patste)에 의해 환원극에 부착되는 제2 전극을 더 포함할 수 있다.Further, the metal-air battery may further include a first electrode attached to the anode by a first silver paste (Ag patste) and a second electrode attached to the cathode by a second silver paste (Ag patste).

또, 금속공기전지는 복수로 제공되고, 금속공기전지들은, 제1 전극 및 제2 전극을 통해 전기적으로 연결될 수 있다.In addition, a plurality of metal air batteries may be provided, and the metal air batteries may be electrically connected through a first electrode and a second electrode.

실시예들에 따르면, 스파크됨에 따라 산화그래핀-은 환원극의 넓어진 표면적 및 은 입자의 촉매능에 의해, 환원극의 산소환원반응 속도가 개선되어 에너지밀도가 증가하고, 제조방법이 용이하고 경제성이 우수하며 폭발의 위험이 감소될 수 있다.According to embodiments, graphene oxide as sparked increases the energy density by improving the oxygen reduction reaction rate of the reduction electrode by the increased surface area of the silver reduction electrode and the catalytic ability of the silver particles, and the manufacturing method is easy and economical. It is excellent and the risk of explosion can be reduced.

또한, 본 발명은 복수 개의 셀을 이용하여 비교적 작은 부피 및 가벼운 중량에도 불구하고 현저히 향상된 방전 전압 및 출력특성을 가져 전력소모가 큰 디바이스 분야에도 용이하게 활용될 수 있다.In addition, the present invention has a remarkably improved discharge voltage and output characteristics despite a relatively small volume and light weight by using a plurality of cells, so that it can be easily utilized in a device field with high power consumption.

효과가 상술한 효과들로 제한되는 것은 아니며, 언급되지 아니한 효과들은 본 명세서 및 첨부된 도면으로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확히 이해될 수 있을 것이다.The effects are not limited to the above-described effects, and effects that are not mentioned will be clearly understood by those of ordinary skill in the art from the present specification and the accompanying drawings.

도 1은 본 발명의 금속공기전지의 모식도이다.
도 2는 스파크 반응 과정을 나타낸 모식도이다.
도 3은 스파크 반응 전 산화그래핀과 스파크된 산화그래핀의 주사전자현미경(SEM) 사진 및 모식도이다.
도 4는 스파크된 산화그래핀-은 환원극을 제조하는 방법에 관한 순서도이다.
도 5는 도 4에 따른 환원극을 포함하는 금속공기전지를 제조하는 것에 관한 순서도이다.
도 6은 산화그래핀과 스파크된 산화그래핀의 (a) X - ray 회절분석법(XRD) 및 (b) X선 광전자 분광(XPS) 분석 데이터이다.
도 7은 스파크된 산화그래핀-은 박막의 XRD 분석 데이터이다.
도 8은 스파크된 산화그래핀-은 박막의 주사전자현미경(SEM) 이미지이다.
도 9는스파크된 산화그래핀-은 박막의 전자현미경 이미지들이다.
도 10은 스파크된 산화그래핀-은 박막의 전자현미경 이미지들이다.
도 11은 스파크된 산화그래핀-은 박막을 포함하는 금속공기전지의 분극 곡선 및 방전 곡선에 관한 그래프이다.1 is a schematic diagram of a metal-air battery of the present invention.
2 is a schematic diagram showing a spark reaction process.
3 is a scanning electron microscope (SEM) photograph and schematic diagram of graphene oxide and sparked graphene oxide before spark reaction.
4 is a flow chart of a method for manufacturing a sparked graphene oxide-silver cathode.
5 is a flow chart for manufacturing a metal-air battery including the cathode according to FIG. 4.
6 is (a) X-ray diffraction analysis (XRD) and (b) X-ray photoelectron spectroscopy (XPS) analysis data of graphene oxide and sparked graphene oxide.
7 is an XRD analysis data of a sparked graphene oxide-silver thin film.
8 is a scanning electron microscope (SEM) image of a sparked graphene oxide-silver thin film.
9 is an electron microscope image of a sparked graphene oxide-silver thin film.
10 is an electron microscope image of a sparked graphene oxide-silver thin film.
11 is a graph of a polarization curve and a discharge curve of a metal-air battery including a sparked graphene oxide-silver thin film.

본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되는 실시예를 참조하면 명확해질 것이다.Advantages and features of the present invention, and a method of achieving them will become apparent with reference to embodiments to be described later in detail together with the accompanying drawings.

그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예로 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있다.However, the present invention is not limited to the embodiments disclosed below, but may be implemented in various different forms.

본 명세서에서 실시예는 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다.Examples in the present specification are provided to complete the disclosure of the present invention, and to fully inform the scope of the invention to those of ordinary skill in the art to which the present invention belongs, and the present invention is defined by the scope of the claims. It just becomes.

따라서, 몇몇 실시예에서, 잘 알려진 구성 요소, 잘 알려진 동작 및 잘 알려진 기술들은 본 발명이 모호하게 해석되는 것을 피하기 위하여 구체적 설명이 생략될 수 있다.Accordingly, in some embodiments, detailed descriptions of well-known components, well-known operations, and well-known technologies may be omitted in order to avoid obscuring interpretation of the present invention.

본 명세서에서, 단수형은 문구에서 특별히 언급하지 않는 한 복수형도 포함하며, '포함(또는, 구비)한다'로 언급된 구성 요소 및 동작은 하나 이상의 다른 구성요소 및 동작의 존재 또는 추가를 배제하지 않는다.In this specification, the singular form also includes the plural form unless specifically stated in the phrase, and the components and actions referred to as'include (or, have)' do not exclude the presence or addition of one or more other components and actions. .

다른 정의가 없다면, 본 명세서에서 사용되는 모든 용어(기술 및 과학적 용어를 포함)는 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 공통적 으로 이해될 수 있는 의미로 사용될 수 있을 것이다.Unless otherwise defined, all terms (including technical and scientific terms) used in the present specification may be used with meanings that can be commonly understood by those of ordinary skill in the art to which the present invention belongs.

이하, 실시예를 통하여 본 발명을 보다 상세히 설명하기로 한다. 이들 실시예 는 오로지 본 발명을 보다 구체적으로 설명하기 위한 것으로, 본 발명의 요지에 따라 본 발명의 범위가 이들 실시예에 의해 제한되지 않는다는 것은 당 업계에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어서 자명한 것이다.Hereinafter, the present invention will be described in more detail through examples. These examples are for illustrative purposes only, and it is obvious to those of ordinary skill in the art that the scope of the present invention is not limited by these examples according to the gist of the present invention. .

도 1은 본 발명의 금속공기전지의 모식도이다. 도 1을 참조하면, 금속공기전지(100)는 산화극(110), 스파크를 통해 환원된 산화그래핀(Reduced Graphene Oxide) 및 은(Ag) 입자를 포함하는 환원극(120) 및 산화극(110)과 환원극(120) 사이에 배치되는 전해질(electrolyte)을 흡수한 분리막(separator, 130)을 포함할 수 있다.1 is a schematic diagram of a metal-air battery of the present invention. Referring to FIG. 1, the metal-air battery 100 includes an oxide electrode 110, a reduction electrode 120 including reduced graphene oxide and silver (Ag) particles, and an oxide electrode ( A separator 130 that absorbs an electrolyte disposed between the 110 and the cathode 120 may be included.

일 실시예에 따르면, 산화극(110)은 알루미늄 박막이고, 금속공기전지(100)는 알루미늄공기전지이다.According to an embodiment, the oxide electrode 110 is an aluminum thin film, and the metal air battery 100 is an aluminum air battery.

제1 전극은 제1 은(Ag) 페이스트(paste)에 의해 산화극(110)에 부착되고, 제2 전극은 제2 은 페이스트에 의해 환원극(120)에 부착될 수 있다. 제1 은 페이스트 및 제2 은 페이스트는 같은 서로 연결되지 않는 별도의 구성이다.The first electrode may be attached to the oxide electrode 110 by a first silver (Ag) paste, and the second electrode may be attached to the cathode 120 by a second silver paste. The first silver paste and the second silver paste are separate components that are not connected to each other.

밀봉부(160)는 비닐 팩 또는 파우치 셀(pouch cell)로서, 산화극(110), 환원극(120), 분리막(130) 및 전극들(140, 150)을 밀봉하되, 전극들(140, 150)은 밀봉부(160) 밖으로 돌출됨으로써, 외부 전자 기기에 전력을 공급할 수 있다.The sealing unit 160 is a plastic pack or pouch cell, and seals the anode 110, the cathode 120, the separator 130, and the electrodes 140, 150, and the electrodes 140, 150) protrudes out of the sealing unit 160, so that power may be supplied to an external electronic device.

산화극(110), 환원극(120), 분리막(130) 및 전극들(140, 150)은 단독으로 금속공기전지(100)로 동작할 수 있으며, 또는 산화극(110), 환원극(120), 분리막(130) 및 전극들(140, 150)은 금속공기전지(100)를 구성하는 단위체인 셀로 이용될 수도 있다. 금속공기전지(100)는 복수의 셀이 직렬 또는 병렬로 연결되어 구성될 수 있다. 이 때, 각 산화극(110) 및 각 환원극(120)들은 전도성 텍스타일 및 은 페이스트를 통해 직렬 또는 병렬로 연결된다.The oxide electrode 110, the reduction electrode 120, the separator 130, and the electrodes 140 and 150 may independently operate as the metal-air battery 100, or the oxide electrode 110 and the reduction electrode 120 ), the separator 130 and the electrodes 140 and 150 may be used as a cell, which is a unit constituting the metal-air battery 100. The metal air battery 100 may be configured by connecting a plurality of cells in series or in parallel. At this time, each of the oxide electrodes 110 and each of the reduction electrodes 120 are connected in series or in parallel through a conductive textile and silver paste.

스파크를 통해 환원된 산화그래핀-은 환원극(120)의 제조 방법에 대해서는 도 4 및 도 5를 통해 더 자세히 설명한다. The method of manufacturing the graphene oxide reduced through spark-silver reduction electrode 120 will be described in more detail with reference to FIGS. 4 and 5.

도 2는 스파크 반응 과정을 나타낸 모식도이고, 도 3은 스파크 반응 전 산화그래핀 및 스파크된 산화그래핀의 주사전자현미경(SEM) 사진 및 모식도이다.2 is a schematic diagram showing a spark reaction process, and FIG. 3 is a scanning electron microscope (SEM) photograph and schematic diagram of graphene oxide and sparked graphene oxide before the spark reaction.

도 2(a)는 산화 그래핀으로서, 그래핀 층 간에 산소 및 수소 기능기들이 배치되는 것을 볼 수 있다. 이후 도 2(b) 및 도 2(c)에 도시된 바와 같이, 산화 그래핀에 열적 충격이 인가되면, 그래핀 층 간 이격 거리 및 표면적 등이 증가하고, 이로 인해 산소 기능기들이 이탈함으로써, 환원이 용이해질 수 있다.2(a) is graphene oxide, and it can be seen that oxygen and hydrogen functional groups are disposed between the graphene layers. Thereafter, as shown in FIGS. 2(b) and 2(c), when a thermal shock is applied to graphene oxide, the separation distance and surface area between the graphene layers increase, and as a result, oxygen functional groups are separated, The reduction can be facilitated.

이 때, 도시되지는 않았으나, 나노 사이즈의 은 입자는 그래핀 층 간에서 산소 기능기의 이탈 및 환원극에서 발생하는 산소의 환원 과정을 촉진하는 촉매 역할을 할 수 있다.In this case, although not shown, the nano-sized silver particles may serve as a catalyst for releasing oxygen functional groups between graphene layers and promoting a reduction process of oxygen occurring in the reduction electrode.

도 3을 참조하면, 도 3(a)에 도시된 스파크된 산화그래핀의 층 간격이, 도 3(b)에 도시된 스파크 반응 전 산화 그래핀의 층 간격보다 증가함을 확인할 수 있다. 증가된 산화그래핀의 층 간격은 산소의 확산 경로(oxygen diffusion path)를 확대하므로, 환원 과정이 신속하게 진행될 수 있다. Referring to FIG. 3, it can be seen that the layer spacing of the sparked graphene oxide shown in FIG. 3(a) increases than the layer spacing of the graphene oxide before the spark reaction shown in FIG. 3(b). The increased graphene oxide layer spacing enlarges the oxygen diffusion path, so that the reduction process can proceed quickly.

도 4는 스파크된 산화그래핀-은 환원극을 제조하는 방법에 관한 순서도이다. 도 4를 참조하면, 산화그래핀 용액 및 질산은 용액은 소정의 중량비로 혼합될 수 있다(S1100). 환원극(120) 제조를 위한 산화그래핀 용액 및 질산은 용액의 혼합 용액은 산화그래핀이 100 중량부일 때 질산은이 10 이상 30 이하의 중량부 만큼 포함될 수 있다. 예를 들면, 물에 분산된 산화그래핀 용액 및 질산은 용액은 10 : 0, 9 : 1 또는 8 : 2의 중량비 중 어느 하나의 중량비로 혼합될 수 있다. 즉, 산화그래핀 용액은 80% 이상 100% 미만의 중량비를 갖고, 질산은 용액은 0% 초과 20% 이하의 중량비를 가질 수 있다.4 is a flow chart of a method for manufacturing a sparked graphene oxide-silver cathode. Referring to FIG. 4, a graphene oxide solution and a silver nitrate solution may be mixed at a predetermined weight ratio (S1100). The mixed solution of the graphene oxide solution and the silver nitrate solution for manufacturing the reduction electrode 120 may contain as much as 10 parts by weight or more and 30 or less by weight of silver nitrate when 100 parts by weight of graphene oxide. For example, the graphene oxide solution and the silver nitrate solution dispersed in water may be mixed in any one of a weight ratio of 10: 0, 9: 1 or 8: 2. That is, the graphene oxide solution may have a weight ratio of 80% or more and less than 100%, and the silver nitrate solution may have a weight ratio of more than 0% and 20% or less.

혼합 용액은 기판 상에서 건조됨으로써, 소정의 밀도를 갖는 박막이 제조될 수 있다(S1200). 환원극 제조용 산화그래핀-은 박막은 물에 분산된 혼합 용액을 구리 혹은 테프론 기판에 떨어뜨리고 말리는 과정을 반복하여 형성될 수 있다. 혼합 용액을 구리 혹은 테프론 기판에 떨어뜨리고 말리는 과정이 반복됨으로써, 산화그래핀-은 박막의 밀도는 1 mg/cm2 이상 10 mg/cm2 이하가 될 수 있다.By drying the mixed solution on the substrate, a thin film having a predetermined density may be manufactured (S1200). The graphene oxide-silver thin film for manufacturing a cathode electrode can be formed by repeatedly dropping a mixed solution dispersed in water onto a copper or Teflon substrate and drying it. By dropping the mixed solution onto a copper or Teflon substrate and repeating the drying process, the density of the graphene oxide-silver thin film may be 1 mg/cm 2 or more and 10 mg/cm 2 or less.

이후, 박막은 열원에 접촉됨으로써, 스파크된 산화그래핀-은 박막이 제조될 수 있다(S1300). 환원극 제조용 산화그래핀-은 박막은 제1 온도 이상의 열원과 접촉함으로써 스파크될 수 있다. 예를 들면, 산화그래핀-은 박막은 450도 이상의 인두 혹은 액체 소듐에 접촉됨으로써 스파크된 산화그래핀-은 박막을 형성할 수 있다. 스파크된 산화그래핀-은 박막은 금속공기전지(100)의 환원극(120)으로 사용될 수 있다.Thereafter, the thin film is in contact with the heat source, so that a sparked graphene oxide-silver thin film may be manufactured (S1300). The graphene oxide-silver thin film for producing a cathode electrode may be sparked by contacting a heat source with a first temperature or higher. For example, a graphene oxide-silver thin film can form a sparked graphene oxide-silver thin film by contacting an iron or liquid sodium of 450 degrees or higher. The sparked graphene oxide-silver thin film may be used as the cathode 120 of the metal-air battery 100.

질산은 용액의 중량비가 증가하여, 산화그래핀 층 간에 배치되는 은 나노 입자가 증가할수록, 환원극에서 발생하는 산소 환원 반응에 대한 촉매능이 증가할 수 있다. As the weight ratio of the silver nitrate solution increases and the number of silver nanoparticles disposed between the graphene oxide layers increases, the catalytic capacity for the oxygen reduction reaction occurring in the reduction electrode may increase.

그러나, 은 나노 입자의 비중이 소정의 값을 초과하면, 촉매능 향상의 효과는 미미해지는 반면, 스파크된 산화그래핀의 기공을 막아 전지의 성능을 저하시키는 요인으로 작용할 수 있다.However, when the specific gravity of the silver nanoparticles exceeds a predetermined value, the effect of improving the catalytic performance becomes insignificant, while blocking the pores of the sparked graphene oxide may act as a factor deteriorating the performance of the battery.

따라서, 산화그래핀 용액 및 질산은 용액의 혼합 용액으로부터 제조된 산화그래핀-은 박막에 스파크 반응을 가하는 경우, 금속공기전극의 성능을 최대화하는 산화그래핀 용액 및 질산은 용액의 중량비의 범위 및 이에 따른 은 나노 입자의 소정의 범위가 존재한다. 실험을 통해 산화그래핀 용액 및 질산은 용액의 중량비가 10 : 0, 9 : 1 또는 8 : 2의 중량비 중 어느 하나일 때 금속공기전지의 성능이 향상됨이 확인되었으며, 다시 말하면, 산화그래핀 용액은 80% 이상 100% 미만의 중량비를 갖고, 질산은 용액은 0% 초과 20% 이하의 중량비를 가질 수 있다. 금속공기전지의 성능에 관한 실험 결과에 대해서는 도 11을 참조하여 더 후술하기로 한다.Therefore, when applying a spark reaction to a graphene oxide-silver thin film prepared from a mixed solution of a graphene oxide solution and a silver nitrate solution, the range of the weight ratio of the graphene oxide solution and the silver nitrate solution to maximize the performance of the metal air electrode, and accordingly There is a certain range of silver nanoparticles. Through the experiment, it was confirmed that the performance of the metal-air battery is improved when the weight ratio of the graphene oxide solution and the silver nitrate solution is any one of 10: 0, 9: 1 or 8: 2. In other words, the graphene oxide solution Having a weight ratio of 80% or more and less than 100%, the silver nitrate solution may have a weight ratio of more than 0% and less than 20%. The experimental results regarding the performance of the metal-air battery will be described later with reference to FIG. 11.

도 5는 도 4에 따른 환원극을 포함하는 금속공기전지를 제조하는 것에 관한 순서도이다. 도 5를 참조하면, 수산화포타슘(potassium hydroxide), 산화아연(Zinc Oxide) 및 주석산소듐(Sodium tartrate)이 소정의 조성비로 물에 용해됨으로써 전해질이 제조된다(S2100). 수산화포타슘, 산화아연 및 주석산소듐의 소정의 조성비는 100 : 10 : 3의 중량비로 녹인 용액일 수 있다. 이 때, 용액의 농도는 4M 이상 6M 이하일 수 있다.5 is a flow chart for manufacturing a metal-air battery including the cathode according to FIG. 4. Referring to FIG. 5, an electrolyte is prepared by dissolving potassium hydroxide, zinc oxide, and sodium tartrate in water at a predetermined composition ratio (S2100). The predetermined composition ratio of potassium hydroxide, zinc oxide, and sodium stannate may be a solution dissolved in a weight ratio of 100:10:3. In this case, the concentration of the solution may be 4M or more and 6M or less.

전해질에 분리막(130)이 침지되어 전해질을 흡수할 수 있다. 분리막(130)은 산화극(110) 및 환원극(120) 사이에 배치될 수 있다(S2200). 분리막(130)은 산화극(110)과 환원극(120) 사이에 배치됨으로써, 산화극(110) 및 환원극(120)의 직접적인 접촉을 방지한다. 분리막(130)은, 액체를 흡수할 수 있는 소재로서, 예를 들면, 와이퍼-티슈 또는 흡습성 섬유이다. The separator 130 may be immersed in the electrolyte to absorb the electrolyte. The separation membrane 130 may be disposed between the oxidation electrode 110 and the reduction electrode 120 (S2200). The separation membrane 130 is disposed between the oxide electrode 110 and the reduction electrode 120 to prevent direct contact between the oxide electrode 110 and the reduction electrode 120. The separation membrane 130 is a material capable of absorbing a liquid, for example, a wiper-tissue or a hygroscopic fiber.

전극들(140, 150)이 산화극(110) 및 환원극(120)에 배치된다(S2300). 제1 전극(140)은 알루미늄 호일의 산화극(110)에 부착되고, 제2 전극(150)은 스파크된 산화그래핀-은 환원극(120) 상에 은 페이스트를 통해 부착된다. 예를 들면, 제1 전극(140) 및 제2 전극(150)은 전도성 섬유 또는 전도성 텍스타일(textile)이다.The electrodes 140 and 150 are disposed on the oxidation electrode 110 and the reduction electrode 120 (S2300). The first electrode 140 is attached to the oxide electrode 110 of an aluminum foil, and the second electrode 150 is attached to the sparked graphene oxide-silver cathode 120 through silver paste. For example, the first electrode 140 and the second electrode 150 are conductive fibers or conductive textiles.

밀봉부(160)는 산화극(110), 환원극(120), 분리막(130) 및 전극들(140, 150)을 밀봉한다(s2400). 이 때, 전극들(140, 150)은 밀봉부(160) 외부로 돌출될 수 있다. 밀봉부(160)는 배터리 사용 시 전해액의 증발을 방지할 수 있다.The sealing unit 160 seals the oxide electrode 110, the reduction electrode 120, the separator 130, and the electrodes 140 and 150 (s2400). In this case, the electrodes 140 and 150 may protrude outside the sealing part 160. The sealing part 160 may prevent evaporation of the electrolyte solution when the battery is used.

산화극(110), 환원극(120), 분리막(130) 및 전극들(140, 150)은 단독으로 금속공기전지(100)로 동작할 수 있으며, 또는 산화극(110), 환원극(120), 분리막(130) 및 전극들(140, 150)은 금속공기전지(100)를 구성하는 단위체인 셀로 이용될 수도 있다. 금속공기전지는 복수의 셀이 직렬 또는 병렬로 연결되어 구성될 수 있다. 이 때, 각 산화극(110) 및 각 환원극(120)들은 전도성 텍스타일 및 은 페이스트를 통해 직렬 또는 병렬로 연결된다.The oxide electrode 110, the reduction electrode 120, the separator 130, and the electrodes 140 and 150 may independently operate as the metal-air battery 100, or the oxide electrode 110 and the reduction electrode 120 ), the separator 130 and the electrodes 140 and 150 may be used as a cell, which is a unit constituting the metal-air battery 100. The metal-air battery may be configured by connecting a plurality of cells in series or in parallel. At this time, each of the oxide electrodes 110 and each of the reduction electrodes 120 are connected in series or in parallel through a conductive textile and silver paste.

도 6은 산화그래핀과 스파크된 산화그래핀의 (a) X - ray 회절분석법(XRD) 및 (b) X선 광전자 분광(XPS) 분석 데이터이고, 도 7은 스파크된 산화그래핀-은 박막의 XRD 분석 데이터이다.6 is (a) X-ray diffraction analysis (XRD) and (b) X-ray photoelectron spectroscopy (XPS) analysis data of graphene oxide and sparked graphene oxide, and FIG. 7 is a sparked graphene oxide-silver thin film XRD analysis data.

도 6(a)를 참조하면, 산화그래핀(Graphite Oxide, GO) 및 열 충격에 의해 스파크된 산화그래핀(Sparked Graphite Oxide, SGO)의 면간 거리를 확인할 수 있다. Referring to FIG. 6(a), the interplanar distances of graphite oxide (GO) and graphene oxide (SGO) sparked by thermal shock can be confirmed.

일반적으로 산화그래핀의 면간 거리는 0.8nm에 해당하고, 그래핀의 면간 거리는 0.38nm에 해당한다. 산화그래핀은 산소 작용기의 밀도가 높은 부분 및 산소 작용기의 밀도가 낮은 부분을 포함하는데, 이 중 산소 작용기의 밀도가 높은 부분은 스파크 반응에 의해 환원되어 층 간 간격이 증가한다. 이 때 증가하는 층 간 간격이 일정하지 않아, 산화그래핀에 해당하는 결정성이 상실된다.In general, the interplanar distance of graphene oxide corresponds to 0.8 nm, and the interplanar distance of graphene corresponds to 0.38 nm. Graphene oxide includes a portion having a high density of oxygen functional groups and a portion having a low density of oxygen functional groups, of which the portion having a high density of oxygen functional groups is reduced by a spark reaction, thereby increasing the interlayer spacing. At this time, the increasing interlayer spacing is not constant, and thus the crystallinity corresponding to graphene oxide is lost.

반면 산소 작용기의 밀도가 낮은 부분은 스파크에 반응하지 않기 때문에, 그래핀의 면간 거리에 해당하는 0.38nm 영역에서 피크를 나타낸다. 따라서, 스파크된 산화그래핀의 면간 거리가 0.38nm임을 확인함으로써, 산화그래핀에 대한 스파크 반응이 효과적으로 수행됨을 확인할 수 있다.On the other hand, since the portion with a low density of oxygen functional groups does not react to sparks, a peak appears in the 0.38 nm region corresponding to the interplanar distance of graphene. Accordingly, by confirming that the interplanar distance of the sparked graphene oxide is 0.38 nm, it can be confirmed that the spark reaction for the graphene oxide is effectively performed.

또한, 도 6(b)를 참조하면, 산화그래핀 및 도 4의 방법에 따라 제조된 스파크된 산화그래핀의 결합에너지를 확인할 수 있다. 도 4의 방법에 따라 제조된 스파크된 산화그래핀의 탄소-산소 결합이 감소하고, 탄소-탄소 결합은 증가한 것을 확인할 수 있다.In addition, referring to FIG. 6B, it is possible to check the binding energy of graphene oxide and sparked graphene oxide prepared according to the method of FIG. 4. It can be seen that the carbon-oxygen bond of the sparked graphene oxide prepared according to the method of FIG. 4 decreases, and the carbon-carbon bond increases.

도 7을 참조하면, 도 4에 따라 제조된 스파크된 산화그래핀-은 박막의 XRD 분석 데이터를 통해 그라파이트 및 은에 해당하는 회절각(Diffraction angle) 영역에서 피크가 발생함을 확인할 수 있다.Referring to FIG. 7, through XRD analysis data of the sparked graphene oxide-silver thin film prepared according to FIG. 4, it can be seen that a peak occurs in a diffraction angle region corresponding to graphite and silver.

도 8은 스파크된 산화그래핀-은 박막의 주사전자현미경(SEM) 이미지이다. 도 8(a)는 산화그래핀 용액 및 질산은 용액이 8 : 2의 중량비로 혼합된 혼합 용액으로부터 제조된 스파크된 산화그래핀-은 박막이고, 도 8(b)는 산화그래핀 용액 및 질산은 용액이 9 : 1의 중량비로 혼합된 혼합 용액으로부터 제조된 스파크된 산화그래핀-은 박막의 이미지이다. 도 8(a)에서 도 8(b)보다 은 나노 입자가 더 많이 함유된 것을 확인할 수 있다.8 is a scanning electron microscope (SEM) image of a sparked graphene oxide-silver thin film. 8(a) is a sparked graphene oxide-silver thin film prepared from a mixed solution in which a graphene oxide solution and a silver nitrate solution are mixed in a weight ratio of 8:2, and FIG. 8(b) is a graphene oxide solution and a silver nitrate solution This is an image of a sparked graphene oxide-silver thin film prepared from a mixed solution mixed at a weight ratio of 9:1. It can be seen that more silver nanoparticles are contained in FIG. 8(a) than in FIG. 8(b).

도 9 및 도 10은 스파크된 산화그래핀-은 박막의 전자현미경 이미지들이다. 도 9(a)는 스파크된 산화그래핀-은 박막의 투과전자현미경(TEM) 이미지이다. 도 9 (b)는 도 9(a)의 확대된 이미지이다. 확대된 투과전자현미경 이미지를 통해 은 나노입자가 산화그래핀 사이에 배치돼 있음을 확인할 수 있다.9 and 10 are electron microscope images of a sparked graphene oxide-silver thin film. 9(a) is a transmission electron microscope (TEM) image of a sparked graphene oxide-silver thin film. FIG. 9(b) is an enlarged image of FIG. 9(a). Through the enlarged transmission electron microscope image, it can be confirmed that silver nanoparticles are disposed between graphene oxide.

도 10(a)는 은 나노 입자의 고분해능 투과전자현미경(HR-TEM) 이미지이고, 도 도 10(b)는 은 나노 입자의 전자빔 회절 패턴이다. 도 10(a)의 면간 거리 및 도 10(b)의 회절 패턴으로부터, 은 나노 입자가 산화그래핀 사이에 배치되 있음을 확인할 수 있다.10(a) is a high-resolution transmission electron microscope (HR-TEM) image of silver nanoparticles, and FIG. 10(b) is an electron beam diffraction pattern of silver nanoparticles. From the interplanar distance of FIG. 10(a) and the diffraction pattern of FIG. 10(b), it can be seen that silver nanoparticles are disposed between graphene oxide.

도 11은 스파크된 산화그래핀-은 박막을 포함하는 금속공기전지의 분극 곡선 및 방전 곡선에 관한 그래프이다.11 is a graph of a polarization curve and a discharge curve of a metal-air battery including a sparked graphene oxide-silver thin film.

도 11(a)는 은 나노 입자가 첨가되지 않은 상태에서 스파크된 산화그래핀(SGO)과, 산화그래핀 용액 및 질산은 용액의 중량비 9 : 1인 혼합 용액으로부터 스파크된 산화그래핀-은 박막(SGO + Ag)을 환원극(120)으로 이용하여 만든 금속공기전지(100)의 분극 곡선이다.FIG. 11(a) shows graphene oxide (SGO) sparked in a state in which silver nanoparticles are not added, graphene oxide sparked from a mixed solution having a weight ratio of 9:1 of a graphene oxide solution and a silver nitrate solution-a thin film ( It is a polarization curve of a metal-air battery 100 made by using SGO + Ag) as the cathode 120.

도 11(a)를 참조하면, 은 나노 입자가 첨가됨으로써, 스파크된 산화그래핀-은 박막(SGO + Ag)을 이용한 경우에서, 스파크된 산화그래핀(SGO)을 이용한 경우보다 금속공기전지(100)의 작동 전압이 증가함을 확인할 수 있다. 이는 은 나노 입자가 촉매로 작용하여 환원극에서 산화 환원 반응이 촉진됨에 기인한다.Referring to FIG. 11(a), in the case of using a sparked graphene oxide-silver thin film (SGO + Ag) by adding silver nanoparticles, a metal air battery ( It can be seen that the operating voltage of 100) increases. This is due to the fact that the silver nanoparticles act as a catalyst to accelerate the redox reaction in the reduction electrode.

도 11(b)는 스파크된 산화그래핀(SGO), 스파크된 산화그래핀-은 박막(SGO + Ag), 하이드라진 증기로 환원된 산화그래핀(HGO) 및 하이드라진 증기로 환원된 산화그래핀-은(HGO + Ag) 박막을 이용하여 만든 셀의 방전 곡선 데이터이다.11(b) shows sparked graphene oxide (SGO), sparked graphene oxide-silver thin film (SGO + Ag), graphene oxide reduced to hydrazine vapor (HGO), and graphene oxide reduced to hydrazine vapor- This is the discharge curve data of a cell made using a silver (HGO + Ag) thin film.

하이드라진 증기로 환원된 산화그래핀-은(HGO + Ag) 박막은 산화그래핀 용액 및 + 질산은 용액을 중량비 9 : 1의 비율로 혼합한 혼합 용액으로부터 제조된다.The graphene oxide-silver oxide (HGO + Ag) thin film reduced with hydrazine vapor is prepared from a mixed solution obtained by mixing a graphene oxide solution and a silver nitrate solution in a weight ratio of 9:1.

비교군으로 사용된 하이드라진 증기로 환원된 산화그래핀(HGO) 및 하이드라진 증기로 환원된 산화그래핀-은(HGO + Ag) 박막의 환원 과정은, 산화 그래핀 박막 또는 산화그래핀 박막 상에 질산은 용액을 건조한 박막을 0.1 mL의 하이드라진 용액과 같은 페트리 디쉬 안에 놓은 후 90도의 온도에서 10시간 가열하여 제조한다. 이때 박막과 하이드라진 용액이 직접 맞닿아서는 안 되며, 페트리 디쉬의 뚜껑을 닫은 채로 진행하여야 한다.The reduction process of the graphene oxide (HGO) reduced with hydrazine vapor and the graphene-silver oxide (HGO + Ag) thin film reduced with hydrazine vapor used as a comparison group was performed on the graphene oxide thin film or the graphene oxide thin film. The solution is prepared by placing a dried thin film in a petri dish such as 0.1 mL of hydrazine solution and heating it at 90 degrees for 10 hours. At this time, the thin film and the hydrazine solution should not come into direct contact, and the lid of the Petri dish should be closed.

도 11(b)를 참조하면, 스파크된 산화그래핀-은 박막(SGO + Ag)의 작동 전압 및 정전용량이 최대이므로, 금속공기전지(100)로서의 사양이 우수함을 확인할 수 있다.Referring to FIG. 11(b), since the sparked graphene oxide-silver thin film (SGO + Ag) has the maximum operating voltage and capacitance, it can be seen that the specifications as the metal-air battery 100 are excellent.

상기에서는 본 발명에 따른 실시예를 기준으로 본 발명의 구성과 특징을 설명하였으나 본 발명은 이에 한정되지 않으며, 본 발명의 사상과 범위 내에서 다양하게 변경 또는 변형할 수 있음은 본 발명이 속하는 기술분야의 당업자에게 명백한 것이며, 따라서 이와 같은 변경 또는 변형은 첨부된 특허청구범위에 속함을 밝혀둔다.In the above, the configuration and features of the present invention have been described based on the embodiments according to the present invention, but the present invention is not limited thereto, and various changes or modifications can be made within the spirit and scope of the present invention. It will be apparent to those skilled in the art, and therefore, such changes or modifications are found to belong to the appended claims.

100 금속공기전지
110 산화극
120 환원극
130 분리막
140 제1 전극
150 제2 전극
160 밀봉부100 metal air battery
110 oxide electrode
120 reduction electrode
130 separator
140 first electrode
150 second electrode
160 seal

Claims (14)

산화그래핀 용액 및 질산은 용액을 소정의 중량비로 혼합하여 환원극 제조용 혼합 용액을 제조하는 단계;
상기 환원극 제조용 혼합 용액을 기판 상에서 건조하여 소정의 밀도를 갖는 환원극 제조용 박막을 제조하는 단계; 및
상기 환원극 제조용 박막에 열 충격을 가함으로써, 스파크된 산화그래핀-은 환원극을 제조하는 단계; 및
금속 물질을 포함하는 산화극 및 상기 산화그래핀-은 환원극 사이에, 전해질을 포함하는 분리막을 배치하는 단계;를 포함하는
금속공기전지의 제조 방법.Preparing a mixed solution for preparing a cathode by mixing a graphene oxide solution and a silver nitrate solution at a predetermined weight ratio;
Drying the mixed solution for producing a cathode electrode on a substrate to prepare a thin film for producing a cathode electrode having a predetermined density; And
By applying a thermal shock to the thin film for producing the cathode, a sparked graphene oxide-preparing a silver cathode; And
Arranging a separator including an electrolyte between an oxide electrode containing a metallic material and the graphene oxide-silver reduction electrode; including
Method of manufacturing a metal air battery. 제1 항에 있어서,
상기 환원극 제조용 혼합 용액은,
상기 산화그래핀 용액을 80% 중량비 이상 100% 중량비 미만으로 포함하고, 상기 질산은 용액을 0% 중량비 초과 20% 중량비 이하로 포함하는
금속공기전지의 제조 방법.The method of claim 1,
The mixed solution for preparing the cathode electrode,
Including the graphene oxide solution in an 80% weight ratio or more and less than 100% weight ratio, and the silver nitrate solution in an amount greater than 0% weight ratio and 20% weight ratio or less
Method of manufacturing a metal air battery. 제1 항에 있어서,
상기 기판은 구리 기판 또는 테프론 기판인,
금속공기전지의 제조 방법.The method of claim 1,
The substrate is a copper substrate or a Teflon substrate,
Method of manufacturing a metal air battery. 제1 항에 있어서,
상기 환원극 제조용 박막의 상기 소정의 밀도는 1 mg/cm2 이상 10 mg/cm2 이하 인,
금속공기전지의 제조 방법.The method of claim 1,
The predetermined density of the thin film for manufacturing the cathode is 1 mg/cm 2 or more and 10 mg/cm 2 or less,
Method of manufacturing a metal air battery. 제1 항에 있어서,
상기 환원극 제조용 박막은 제1 온도 이상의 열원에 접촉함으로써 스파크되는
금속공기전지의 제조 방법.The method of claim 1,
The thin film for manufacturing the cathode electrode is sparked by contacting a heat source above the first temperature.
Method of manufacturing a metal air battery. 제 5항에 있어서,
상기 열원은 인두 또는 액체 소듐인,
금속공기전지의 제조 방법.The method of claim 5,
The heat source is iron or liquid sodium,
Method of manufacturing a metal air battery. 제 5항에 있어서,
상기 제1 온도는 섭씨 450도인
금속공기전지의 제조 방법.The method of claim 5,
The first temperature is 450 degrees Celsius
Method of manufacturing a metal air battery. 제1 항에 있어서,
상기 산화극의 상기 금속 물질은 알루미늄인,
금속공기전지의 제조 방법.The method of claim 1,
The metal material of the oxide electrode is aluminum,
Method of manufacturing a metal air battery. 제1 항에 있어서,
상기 전해질은,
수산화포타슘(potassium hydroxide), 산화아연(Zinc Oxide) 및 주석산소듐(Sodium tartrate)을 100 : 10 : 3의 중량비로 물에 녹인 용액이고,
상기 분리막은 상기 전해질에 침지되어 상기 전해질을 흡수한,
금속공기전지의 제조 방법.The method of claim 1,
The electrolyte is,
It is a solution obtained by dissolving potassium hydroxide, zinc oxide, and sodium tartrate in water at a weight ratio of 100:10:3,
The separator is immersed in the electrolyte to absorb the electrolyte,
Method of manufacturing a metal air battery. 제9 항에 있어서,
상기 전해질 용액의 농도는 4M 이상 6M 이하인,
금속공기전지의 제조 방법.The method of claim 9,
The concentration of the electrolyte solution is 4M or more and 6M or less,
Method of manufacturing a metal air battery. 제1 항 내지 제10 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 금속공기전지의 제조 방법에 따라 제조된 금속공기전지.The method according to any one of claims 1 to 10,
A metal air battery manufactured according to the method of manufacturing the metal air battery. 금속 물질을 포함하는 산화극(anode);
스파크를 통해 환원된 산화그래핀(Reduced Graphene Oxide) 및 은(Ag) 입자를 포함하는 환원극(cathode); 및
상기 산화극 및 상기 환원극 사이에 배치되고, 전해질을 포함하는 분리막;을 포함하는
금속공기전지.An anode containing a metallic material;
A cathode containing graphene oxide reduced through spark and silver (Ag) particles; And
A separation membrane disposed between the oxidation electrode and the reduction electrode and including an electrolyte; including
Metal air battery. 제12 항에 있어서,
제1 은 페이스트(Ag patste)에 의해 상기 산화극에 부착되는 제1 전극 및
제2 은 페이스트(Ag patste)에 의해 상기 환원극에 부착되는 제2 전극을 더 포함하는,
금속공기전지.The method of claim 12,
A first electrode attached to the oxide electrode by a first silver paste (Ag patste), and
Further comprising a second electrode attached to the cathode by a second silver paste (Ag patste),
Metal air battery. 제13 항에 있어서,
상기 금속공기전지는 복수로 제공되고,
상기 금속공기전지들은, 상기 제1 전극 및 상기 제2 전극을 통해 전기적으로 연결되는
금속공기전지.The method of claim 13,
The metal air battery is provided in plurality,
The metal-air batteries are electrically connected through the first electrode and the second electrode.
Metal air battery.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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KR20150120315A (en) * 2014-04-17 2015-10-27 성균관대학교산학협력단 Metal-containing graphene hybrid composite, and preparing method of the same
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