KR20210145145A - 카본 나노튜브 플러렌 배터리 및 그 제조 방법 - Google Patents

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KR20210145145A
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유지 히라마츠
타케조 나수노
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예, 샤오 젠
유지 히라마츠
우시오, 준이치
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Abstract

본 발명은 양극재료가 리튬 코발테이트(lithium cobaltate), 도전제(conductive agent), 접착제(binder), 집전체, 탄소나노튜브 슬러리(carbon nanotube slurry) 또는 그래핀(graphene)을 포함하고; 음극재료가 흑연 카본 블랙(graphite carbon black), 도전제, 접착제, 집전체, 풀러렌(fullerene)을 포함하는 탄소나노튜브 풀러렌 배터리를 개시하였다. 본 발명은 배터리의 양극재료의 도포 슬러리에 탄소나노튜브 또는 그래핀을 추가하고 음극재료의 도포 슬러리에 풀러렌을 추가하여 본 발명의 탄소나노튜브 풀러렌 배터리의 용량을 일반 배터리보다 1.2-2.7배 증가시켜 전류 밀도를 증가시키고 내부 저항을 감소시킬 뿐만 아니라 쉽게 발열 및 연소되지 않고 관통되거나 파손 발생 시에 단락이 쉽게 발생하지 않고 사이클 주기를 1배 이상 증가시켰다.

Description

탄소나노튜브 풀러렌 배터리 및 그 제조방법
본 발명은 배터리 분야에 관한 것으로, 특히 탄소나노튜브 풀러렌 배터리 및 그 제조방법에 관한 것이다.
납산(plumbic acid), 니켈-카드뮴 및 니켈-수소 등의 전통적인 2차 배터리에 비해, 리튬 이온 배터리는 동작 전압이 높고 부피가 작고 무게가 가볍고 용량 밀도가 높고 메모리 효과가 없으며 오염이 없을 뿐만 아니라 자체 방전이 적고 수명주기가 긴 장점이 있다. 리튬 배터리는 갈수록 사람들의 사랑을 받고 있다.
현재, 리튬 이온 배터리에 사용된 음극재료는 모두 카본 소재이며 이는 천연 흑연, 인조 흑연 및 메조카본 마이크로비드(mesocarbon microbeads) 등을 포함한다. 이러한 카본 음극은 충전 및 방전 과정에 전압이 안정적이고 사이클 성능이 우수한 장점이 있다. 그러나, 흑연 소재의 이론적 용량이 372mAh/g에 불과하여 리튬 이온 배터리의 고용량에 대한 소비자의 기대, 특히 전동차가 요구하는 고성능 리튬 배터리를 만족할 수 없으므로 높은 용량 밀도를 갖는 음극재료를 개발하는 것이 시급한 실정이며, 또한 기존의 음극재료는 내마모성이 좋지 않은 편이다.
본 발명은 상기 문제점을 해결하기 위하여 탄소나노튜브 풀러렌 배터리 및 그 제조방법을 제공하여 음극재료의 내마모성이 우수하고 풀러렌 및 탄소나노튜브의 고용량 특징을 이용하여 에너지 저장 용량을 증가하는 것을 목적으로 한다.
본 발명은 탄소나노튜브 풀러렌 배터리를 통해 상기 목적을 달성한다. 그 중, 양극재료 도포 슬러리가 리튬 코발테이트(lithium cobaltate), 도전제(conductive agent), 접착제(binder), 탄소나노튜브 슬러리(carbon nanotube slurry) 또는 그래핀(graphene)을 포함하고; 음극재료 도포 슬러리가 흑연 카본 블랙(graphite carbon black), 도전제, 접착제, 풀러렌(fullerene)을 포함한다.
바람직하게, 상기 양극재료 도포 슬러리는 리튬 코발테이트 2-10 중량부, 도전제 5-30 중량부, 접착제 1-15 중량부, 탄소나노튜브 슬러리 또는 그래핀 2.5-30 중량부를 포함한다.
바람직하게, 상기 음극재료 도포 슬러리는 흑연 카본 블랙 1-20 중량부, 도전제 5-30 중량부, 접착제 1-15 중량부, 풀러렌 0.8-25 중량부를 포함한다.
바람직하게, 상기 양극은 알루미늄 호일이다.
바람직하게, 상기 음극은 동박이다.
바람직하게, 상기 도전제는 아세틸렌 블랙(acetylene black)이다.
바람직하게, 상기 접착제는 폴리비닐리덴 디플루오라이드(PVDF)이다.
본 발명은 상기 탄소나노튜브 풀러렌 배터리의 제조방법을 더 제공한다. 상기 방법은,
(1) 리튬 코발테이트, 도전제, 접착제, 탄소나노튜브 슬러리를 혼합하여 양극 슬러리를 얻고; 흑연 카본 블랙, 도전제, 접착제, 풀러렌을 혼합하여 음극 슬러리를 얻는 재료 배합 단계;
(2) 도포 장치를 이용하여 상기 양극 슬러리를 양극 집전체에 도포하고; 도포 장치를 이용하여 음극 슬러리를 음극 집전체에 도포하는 도포 단계;
(3) 다음, 압연(rolling), 슬리팅(slitting), 시이팅(sheeting), 와인딩(winding), 조립(assembling), 상부 밀봉(top-side sealing), 건조, 액체 주입 및 화성을 진행하고 마지막으로 패키징(packaging)하여 본 발명의 배터리를 얻는 단계;를 포함한다.
바람직하게, 상기 단계(1) 전에 카본분말을 산화환원로에 투입하고 통전하여 연소시킨 다음 노벽에 부착된 카본 블랙 미립자를 추출하고 정전기 가공을 통해 풀러렌을 얻는 풀러렌 추출단계를 더 포함한다.
본 발명은 배터리의 양극재료에 탄소나노튜브 또는 그래핀을 추가하고, 음극재료에 풀러렌을 추가하여 본 발명의 탄소나노튜브 풀러렌 배터리를 일반 배터리 용량보다 1.2-2.7배 증가시켜 전류 밀도를 증가시키고 내부 저항을 감소시킬 뿐만 아니라 쉽게 발열 및 연소되지 않고 관통되거나 파손 발생 시에 단락이 쉽게 발생하지 않고 사이클 주기가 1배 이상 증가하였다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 풀러렌 제조 시에 사용되는 정전기 로더(loader)의 도면이다.
이하, 실시예를 결합하여 본 발명에 대하여 상세하게 설명한다.
본 발명에 기재된 흑연 카본 블랙은 흑연화 카본 블랙（graphitized carbon black）으로 이해할 수 있다.
본 발명의 실시예에 따른 탄소나노튜브 풀러렌 배터리인 경우, 음극 슬러리에 풀러렌을 첨가하므로 제품의 전반적 성능을 현저하게 향상시킬 수 있다. 풀러렌의 첨가량이 0.04% 이상이면 구현 가능하며 소량으로 첨가한 풀러렌은 예상 밖의 효과를 가져올 수 있다. 아래 실시예에서, 음극 슬러리에 첨가된 풀러렌은 70％의 정전하를 띤 풀러렌 및 30％의 부전하를 띤 풀러렌으로 이루어진다. 바람직하게, 정전하를 띤 풀러렌 조합은 3-7％의 질량비율로 배터리 음극 슬러리에 첨가한다. 본 발명에서 추출한 풀러렌은 톨루엔법(toluene method)에 의해 정제되지 않고 바로 배터리에 사용할 수 있다. 음극재료는 배터리의 에너지 밀도, 사용수명 및 안전성에 아주 큰 영향을 미친다. 본 발명에서 제조된 풀러렌을 음극에 사용하면 전하의 전도 속도, 전극간의 절연성을 향상하는데 유리할 뿐만 아니라 충전 및 방전으로 인해 전극의 부피가 변하는 것을 억제할 수 있기 때문에 용량이 더 높고 사용 수명이 더 길고 안전성(발화 및 폭발이 쉽게 일어나지 않음)이 더 높은 배터리를 제조할 수 있다. 현재 공업화 양산을 할 수 없는 고가의 풀러렌에 비해, 본 방법은 대량 생산이 가능하고 저렴한 풀러렌을 얻을 수 있다.
실시예 1
본 실시예의 탄소나노튜브 풀러렌 배터리에서, 그 양극 도포 슬러리 재료는 리튬 코발테이트 2중량부, 아세틸렌 블랙 5중량부, 폴리비닐리덴 디플루오라이드(PVDF) 1중량부, 탄소나노튜브 슬러리 2.5중량부를 포함하고; 음극 도포 슬러리 재료는 흑연 카본 블랙 1중량부, 아세틸렌 블랙 5중량부, 폴리비닐리덴 디플루오라이드 1중량부, 풀러렌 0.8중량부를 포함하고, 양극 알루미늄 호일 및 음극 동박을 더 포함한다.
본 실시예의 탄소나노튜브 풀러렌 배터리의 제조방법은,
(1) 상기 중량부의 리튬 코발테이트, 아세틸렌 블랙, 폴리비닐리덴 디플루오라이드(PVDF), 탄소나노튜브 슬러리를 혼합하여 혼합 양극 슬러리를 얻고 상기 중량부의 흑연 카본 블랙, 아세틸렌 블랙, 폴리비닐리덴 디플루오라이드, 풀러렌을 혼합하여 혼합 음극 슬러리를 얻는 재료 배합 단계;
(2) 도포 장비를 이용하여 상기 양극 슬러리를 알루미늄 호일 상에 도포하고 도포 장비를 이용하여 음극 슬러리를 동박 상에 도포하는 도포 단계;
(3) 다음, 압연(rolling), 슬리팅(slitting), 시이팅(sheeting), 와인딩(winding), 조립(assembling), 상부 밀봉(top-side sealing), 건조, 액체 주입 및 화성을 진행하고 마지막으로 패키징(packaging)하여 본 발명의 배터리를 얻는 단계;를 포함한다.
본 실시예는 다음 단계를 통해 풀러렌을 추출한다.
(1) 세라믹을 소성하는 산화환원로에 1톤 정도의 장작(오염되지 않은 소나무, 삼나무, 사이프러스（cypress）등)을 투입하여 연소시키고, 24시간 후 산화환원로의 내벽에 부착된 그을음을 1100g 추출하고;
(2) 상기 1100g의 그을음을 정전기 로더에 투입하고 정전기 가공하여 110g의 전도성 풀러렌을 얻을 수 있다.
구체적으로 단계(1)에서 연소하여 얻은 그을음을 정전기 발생 장치(즉, 정전기 로더, 도 1에 도시된 바와 같이, 모델은 GC50S-N이고 인가 전압이 AC100V50/60Hz이고 최대 출력 전압이 DC50kV(고정)이며 최대 출력 전류가 20μA이고, 소비 전력이 10VA이며 유효거리가 50~250mm이고 접지가 100Ω이하임)에 투입한다. 정전기 로더 내에서 양극성 또는 음극성에 따라 그을음을 각각 로딩하여 정전하를 띤 풀러렌과 부전하를 띤 풀러렌을 얻는다. 그런 다음, 이러한 전하를 띤 풀러렌 혼합 그을음을 톨루엔법으로 정제하되, 정제된 풀러렌 그을음을 정전하를 띤 것이 70％, 부전하를 띤 것이 30％의 비율로 혼합하여 음극 슬러리 중의 풀러렌 원료를 얻는다.
실시예 2
본 실시예의 탄소나노튜브 풀러렌 배터리에서, 그 양극 도포 슬러리 재료는 리튬 코발테이트 10중량부, 아세틸렌 블랙 30중량부, 폴리비닐리덴 디플루오라이드 15중량부, 탄소나노튜브 슬러리 30중량부를 포함하고, 음극 도포 슬러리 재료는 흑연 카본 블랙 20중량부, 아세틸렌 블랙 30중량부, 폴리비닐리덴 디플루오라이드 5중량부, 풀러렌 25중량부를 포함하고, 양극 알루미늄 호일 및 음극 동박을 더 포함한다.
본 실시예는 실시예 1의 제조방법을 사용한다.
실시예 3
본 실시예의 탄소나노튜브 풀러렌 배터리에서, 그 양극 도포 슬러리 재료는 리튬 코발테이트 5중량부, 아세틸렌 블랙 15중량부, 폴리비닐리덴 디플루오라이드 8중량부, 탄소나노튜브 슬러리 15중량부를 포함하고, 음극 도포 슬러리 재료는 흑연 카본 블랙 10중량부, 아세틸렌 블랙 15중량부, 폴리비닐리덴 디플루오라이드 5중량부, 풀러렌 13중량부를 포함하고, 양극 알루미늄 호일 및 음극 동박을 더 포함한다.
본 실시예는 실시예 1의 제조방법을 사용한다.
실시예 4
본 실시예의 탄소나노튜브 풀러렌 배터리에서, 그 양극 도포 슬러리 재료는 리튬 코발테이트 5중량부, 아세틸렌 블랙 15중량부, 폴리비닐리덴 디플루오라이드 8중량부, 그래핀 30중량부를 포함하고, 음극 도포 슬러리 재료는 흑연 카본 블랙 10중량부, 아세틸렌 블랙 15중량부, 폴리비닐리덴 디플루오라이드 5중량부, 풀러렌 13중량부를 포함하고, 양극 알루미늄 호일 및 음극 동박을 더 포함한다.
본 실시예는 실시예 1의 제조방법을 사용한다.
실시예 5
본 실시예의 탄소나노튜브 풀러렌 배터리에서, 양극은 양극 집전체(알루미늄 호일) 및 양극 집전체 상에 도포된 양극 슬러리를 포함하고; 음극은 음극 집전체(동박) 및 음극 집전체 상에 도포된 음극 슬러리를 포함한다. 여기서, 양극 슬러리는 리튬 코발테이트 12중량부, 아세틸렌 블랙 18중량부, 폴리비닐리덴 디플루오라이드(PVDF) 11중량부, 탄소나노튜브 슬러리 5중량부를 포함하고, 음극 슬러리는 흑연 카본 블랙 12중량부, 아세틸렌 블랙 13중량부, 폴리비닐리덴 디플루오라이드 8중량부, 풀러렌 2중량부를 포함한다.
본 실시예의 탄소나노튜브 풀러렌 배터리의 제조방법은,
(1) 상기 배합량의 리튬 코발테이트, 아세틸렌 블랙, 폴리비닐리덴 디플루오라이드(PVDF), 탄소나노튜브 슬러리를 혼합하여 혼합 양극 슬러리를 얻고, 상기 배합량의 흑연 카본 블랙, 아세틸렌 블랙, 폴리비닐리덴 디플루오라이드, 풀러렌을 혼합하여 혼합 음극 슬러리를 얻는 재료 배합 단계;
(2) 도포 장비를 이용하여 상기 양극 슬러리를 알루미늄 호일 상에 도포하고 도포 장비를 이용하여 음극 슬러리를 동박 상에 도포하는 도포 단계;
(3) 다음, 압연(rolling), 슬리팅(slitting), 시이팅(sheeting), 와인딩(winding), 조립(assembling), 상부 밀봉(top-side sealing), 건조, 액체 주입 및 화성을 진행하고 마지막으로 패키징(packaging)하여 본 발명의 배터리를 얻는 단계;를 포함한다.
여기서, 음극 슬러리에 사용되는 풀러렌은 이하 방법을 통해 제조한다.
① 세라믹을 소성하는 산화환원로에 오염되지 않은 1톤의 소나무를 투입하여 연소시키고 24시간 후 산화환원로의 내벽에 부착된 그을음을 1100g을 추출하고;
② 추출한 그을음을 정전기 로더에 투입하고 정전기 가공하여 전도성 풀러렌을 얻는다.
유의할 것은, 정전기 로더는 정전기 발생기(Electrostatic Generator)를 의미하며, 정전기 발생기는 연소 가능한 물체(예를 들어, 원목이 연소를 통해 숯으로 되면 원목은 연소 가능한 물체에 속하며, 광석 및 자갈류를 포함한다.)을 처리하여 정전기를 발생할 수 있다.
실시예 6
본 실시예의 탄소나노튜브 풀러렌 배터리에서, 양극은 양극 집전체(알루미늄 호일) 및 양극 집전체 상에 도포된 양극 슬러리를 포함하고, 음극은 음극 집전체(동박) 및 음극 집전체 상에 도포된 음극 슬러리를 포함한다. 여기서, 양극 슬러리는 리튬 코발테이트 7중량부, 아세틸렌 블랙 27중량부, 폴리비닐리덴 디플루오라이드(PVDF) 10중량부, 그래핀 11중량부를 포함하고, 음극 슬러리 재료는 흑연 카본 블랙 18중량부, 아세틸렌 블랙 22중량부, 폴리비닐리덴 디플루오라이드 11중량부, 풀러렌 3.5중량부를 포함한다.
본 실시예의 탄소나노튜브 풀러렌 배터리의 제조방법은,
(1) 상기 배합량의 리튬 코발테이트, 아세틸렌 블랙, 폴리비닐리덴 디플루오라이드(PVDF), 탄소나노튜브 슬러리를 혼합하여 혼합 양극 슬러리를 얻고, 상기 배합량의 흑연 카본 블랙, 아세틸렌 블랙, 폴리비닐리덴 디플루오라이드, 풀러렌을 혼합하여 혼합 음극 슬러리를 얻는 재료 배합 단계;
(2) 도포 장비를 이용하여 상기 양극 슬러리를 알루미늄 호일 상에 도포하고 도포 장비를 이용하여 음극 슬러리를 동박 상에 도포하는 도포 단계;
(3) 다음 압연(rolling), 슬리팅(slitting), 시이팅(sheeting), 와인딩(winding), 조립(assembling), 상부 밀봉(top-side sealing), 건조, 액체 주입 및 화성을 진행하고 마지막으로 패키징(packaging)하여 본 발명의 배터리를 얻는 단계;를 포함한다.
여기서, 음극 슬러리에 사용되는 풀러렌은 이하 방법을 통해 제조한다.
① 세라믹을 소성하는 산화환원로에 오염되지 않은 사이프러스（cypress） 1톤을 투입하여 연소시키며 24시간 후 산화환원로의 내벽에 부착된 그을음을 850g 추출하고;
② 추출한 그을음을 정전기 로더에 투입하고 정전기 가공하여 전도성 풀러렌을 얻는다.
실시예 7
본 실시예의 탄소나노튜브 풀러렌 배터리에서, 양극은 양극 집전체(알루미늄 호일) 및 양극 집전체 상에 도포된 양극 슬러리를 포함하고, 음극은 음극 집전체(동박) 및 음극 집전체 상에 도포된 음극 슬러리를 포함한다. 여기서, 양극 슬러리는 리튬 코발테이트 9중량부, 아세틸렌 블랙 22중량부, 폴리비닐리덴 디플루오라이드(PVDF) 3중량부, 탄소나노튜브 슬러리 21중량부를 포함하고, 음극 슬러리 재료는 흑연 카본 블랙 17중량부, 아세틸렌 블랙 13중량부, 폴리비닐리덴 디플루오라이드 14중량부, 풀러렌 1.5중량부를 포함한다.
본 실시예의 탄소나노튜브 풀러렌 배터리의 제조방법은,
(1) 상기 배합량의 리튬 코발테이트, 아세틸렌 블랙, 폴리비닐리덴 디플루오라이드(PVDF), 탄소나노튜브 슬러리를 혼합하여 혼합 양극 슬러리를 얻고, 상기 배합량의 흑연 카본 블랙, 아세틸렌 블랙, 폴리비닐리덴 디플루오라이드, 풀러렌을 혼합하여 혼합 음극 슬러리를 얻는 재료 배합 단계;
(2) 도포 장비를 통해 상기 양극 슬러리를 알루미늄 호일 상에 도포하고 도포 장비를 통해 음극 슬러리를 동박 상에 도포하는 도포 단계;
(3) 다음, 압연(rolling), 슬리팅(slitting), 시이팅(sheeting), 와인딩(winding), 조립(assembling), 상부 밀봉(top-side sealing), 건조, 액체 주입 및 화성을 진행하고 마지막으로 패키징(packaging)하여 본 발명의 배터리를 얻는 단계;를 포함한다.
여기서, 음극 슬러리에 사용되는 풀러렌은 이하 방법을 통해 조제한다.
① 세라믹을 소성하는 산화환원로에 오염되지 않은 삼나무 1톤을 투입하여 연소시키며, 24시간 후 산화환원로의 내벽에 부착된 그을음을 950g 추출하고;
② 추출한 그을음을 정전기 로더에 투입하고 정전기 가공하여 전도성 풀러렌을 얻는다.
비교예 1
비교예 1은 실시예 5와 비교할 때 음극 슬러리에 풀러렌이 포함되지 않은 점에서 다르다.
비교예 2
비교예 2는 실시예 5와 비교할 때 음극 슬러리에 풀러렌의 함량이 단지 0.1중량부인 점에서 다르다.
상기 실시예 1 내지 실시예 7에서 제조된 탄소나노튜브 풀러렌 배터리와 비교예 1 내지 비교예 2의 배터리에 대하여, 배터리 용량 테스트를 진행하였다. 테스트용 배터리의 외형은 모두 25×37×76mm이고 테스트 방법은 일반적인 테스트 방법을 사용하였다. 테스트 지표와 테스트 결과는 다음과 같다.
실시예 1 내지 실시예 7 및 비교예 1 내지 비교예 2의 배터리 용량 테스트 결과 기록표
배터리 용량
(mA)		 실시예 1 실시예 2 실시예 3 실시예 4 실시예 5
1,050 1,000 985 990 1,010
배터리 용량
(mA)		 실시예 6 실시예 7 비교예 1 비교예 2
975 950 750 880
표 1의 데이터로부터 풀러렌이 배터리 용량을 효율적으로 향상시킬 수 있음을 알 수 있다. 본 발명 실시예의 배터리 용량은 비교예보다 20％ 이상 향상되었다.
2. 파괴 테스트(destructive test) 결과
실시예 1 내지 실시예 7에서 얻은 배터리(25×37×76mm의 규격)를 사용하여 아래와 같이 파괴 테스트를 진행하였다.
1)해머 충격 테스트: 무게가 10kg인 해머를 1m 높이에서 자유 낙하시킨 결과, 발화 및 폭발이 일어나지 않았다.
2)과충전 테스트: 발열하지 않고 폭발하지 않았다.
3)못 관통 테스트（nail penetration test）: 3×8.0mm의 못으로 배터리를 직접 관통한 결과, 발화 및 폭발이 일어나지 않았다.
4)침수 테스트: 24시간 동안 침수한 결과, 성능에 변화가 없었다.
5)내열 충격 테스트: 온도 테스트 상자에 넣고 온도를 5℃에서 150℃까지 상승시킨 결과, 발화 및 폭발이 일어나지 않았다.
6)진동 테스트: 진동 테스트 장치 내에 넣고 30분 동안 왕복 진동한 결과, 외관 및 성능에 변화가 없었다.
7)압출 테스트: 압출기에 넣고 최대 17MPa의 압력을 가한 결과, 발화 및 폭발이 일어나지 않았다.
8)스크루드라이버 관통 테스트: 스크루드라이버로 배터리를 관통한 결과, 전압은 변하지 않고(일반적으로 배터리는 관통되어 단락이 발생하고 전압은 0으로 된다) 6-7분이 경과한 후 온도가 6-7℃ 상승하였다.
9)낙하 테스트: 배터리를 6m 높이에서 철판에 자유 낙하시킨 결과, 전압은 변하지 않았다.
상기 실험을 통해 본 발명의 실시예 1 내지 실시예 7에 따른 탄소나노튜브 풀러렌 배터리의 품질이 PSE, GB, UC 등 안전 인증 요구에 부함됨을 입증하였다.
이상 기재된 실시예는 본 발명의 일부 실시 양태를 예시하고 있으며 상대적으로 구체적이고 상세하게 기재하였다. 그러나 본 발명의 보호범위는 상기 실시예에 의해 한정되는 것으로 이해해서는 안된다. 유의할 것은, 본 기술분야의 일반 기술자는 본 발명의 기술사상의 범위를 벗어나지 않은 전제하에 다양한 변형과 개선을 진행할 수 있으며 이러한 변형과 개선은 모두 본 발명의 보호범위에 속한다. 따라서 본 발명의 보호범위는 첨부된 특허청구범위에 의해 결정된다.

Claims (10)

  1. 탄소나노튜브 풀러렌 배터리로서,
    그 양극재료 도포 슬러리가 리튬 코발테이트(lithium cobaltate), 도전제(conductive agent), 접착제(binder), 탄소나노튜브 슬러리(carbon nanotube slurry) 또는 그래핀(graphene)을 포함하고; 음극재료 도포 슬러리가 흑연 카본 블랙(graphite carbon black), 도전제, 접착제, 풀러렌(fullerene)을 포함하는 것을 특징으로 하는 탄소나노튜브 풀러렌 배터리.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 양극재료 도포 슬러리는 리튬 코발테이트 2-10 중량부, 도전제 5-30 중량부, 접착제 1-15 중량부, 탄소나노튜브 슬러리 또는 그래핀 2.5-30 중량부를 포함하는 것을 특징으로 하는 탄소나노튜브 풀러렌 배터리.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 음극재료 도포 슬러리는 흑연 카본 블랙 1-20 중량부, 도전제 5-30 중량부, 접착제 1-15 중량부, 풀러렌 0.8-25 중량부를 포함하는 것을 특징으로 하는 탄소나노튜브 풀러렌 배터리.
  4. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 양극은 알루미늄 호일(aluminium foil)인 것을 특징으로 하는 탄소나노튜브 풀러렌 배터리.
  5. 제1항 또는 제3항에 있어서,
    상기 음극은 동박(copper foil)인 것을 특징으로 하는 탄소나노튜브 풀러렌 배터리.
  6. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 도전제는 아세틸렌 블랙(acetylene black)인 것을 특징으로 하는 탄소나노튜브 풀러렌 배터리.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 풀러렌은 70％의 정전하를 띤 풀러렌 및 30％의 부전하를 띤 풀러렌으로 제조되는 것을 특징으로 하는 탄소나노튜브 풀러렌 배터리.
  8. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 접착제는 폴리비닐리덴 디플루오라이드(polyvinylidene difluoride)인 것을 특징으로 하는 탄소나노튜브 풀러렌 배터리.
  9. 제1항 내지 제8항 중 어는 한 항에 따른 탄소나노튜브 풀러렌 배터리의 제조방법으로서,
    (1) 리튬 코발테이트, 도전제, 접착제, 탄소나노튜브 슬러리를 혼합하여 양극 슬러리를 얻고; 흑연 카본 블랙, 도전제, 접착제, 풀러렌을 혼합하여 음극 슬러리를 얻는 재료 배합 단계;
    (2) 도포 장치를 이용하여 상기 양극 슬러리를 양극 집전체에 도포하고; 도포 장치를 이용하여 음극 슬러리를 음극 집전체에 도포하는 도포 단계;
    (3) 다음, 압연(rolling), 슬리팅(slitting), 시이팅(sheeting), 와인딩(winding), 조립(assembling), 상부 밀봉(top-side sealing), 건조, 액체 주입 및 화성(formation)을 진행하고 마지막으로 패키징(packaging)하여 본 발명의 배터리를 얻는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 탄소나노튜브 풀러렌 배터리의 제조방법.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 단계(1) 전에, 카본 분말을 산화환원로에 투입하고 통전하여 연소시킨 다음 노벽에 부착된 카본 블랙 미립자를 추출하고 정전기 가공을 통해 풀러렌을 얻는 풀러렌 추출단계를 더 포함하는 탄소나노튜브 풀러렌 배터리의 제조방법.
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