公开(公告)号：WO2017034093A1

公开(公告)日：2017-03-02

申请号：PCT/KR2015/013551

申请日：2015-12-11

Applicant: 한국과학기술원

Inventor： 강정구 ,  이규헌 ,  이정우 ,  김상준

IPC: H01M4/36 ,  H01M4/587 ,  H01M4/62 ,  H01M4/133 ,  H01M10/052

CPC classification number: H01M4/0428 ,  C01B32/186 ,  C01G23/053 ,  C01P2004/04 ,  C01P2004/64 ,  C01P2006/16 ,  H01M4/131 ,  H01M4/1391 ,  H01M4/485 ,  H01M4/625 ,  H01M10/0525

Abstract: 본 발명은 다공성 그래핀과 금속산화물 나노입자의 층상 구조체를 이용한 매우 빠른 충전·방전 특성 및 긴 수명 특성을 나타내는 리튬 이차전지 음극재료로서, 다공성 그래핀의 매크로 기공과 금속 산화물 나노입자의 짧은 확산 거리가 리튬 이온의 빠른 이동과 확산을 가능하게 한다. 낮은 시트 저항 (약 4.53 Ω·sq -1 )의 전기 전도성이 우수한 다공성 그래핀이 도전제와 접착제 없이 집전체와 직접적으로 연결되어 전자의 이동 경로가 형성되고, 열린 통로를 갖는 금속산화물 나노 결정들이 그래핀 그물 망 구조체 표면에서 빠른 이온 전달 경로 역할을 하는 것을 알고 최초로 발표하게 되었다. 본 발명은 매우 빠른 속도의 충전/방전 거동과 함께 30,000 mA·g -1 의 전류밀도 조건에서도 10,000번 이상의 전례없는 수명 시간 성능을 나타낸다. 따라서 다공성 그래핀 그물 망 구조체의 음극 나노 구조체들과 조합시켜 높은 용량을 보유하면서 매우 빠른 충전/방전 속도 특성과 안정한 수명 시간 특성을 구현하는 구조로서 다양한 응용 분야에 폭넓은 적용이 가능하다.

Abstract translation: 本发明提供一种使用多孔石墨烯和金属氧化物纳米粒子的层状结构的锂二次电池负极材料，具有极快的充放电特性和长寿命特性，其中多孔石墨烯中的大孔和 金属氧化物纳米粒子允许锂离子的快速移动和扩散。 首次公开了具有低薄层电阻（约4.53Ω·sq-1）的高导电性多孔石墨烯在没有导电剂和粘合剂的情况下与集电器直接连接以形成电子通道，并且金属 具有开放通道的氧化物纳米晶体作为石墨烯网络结构表面上的快速离子传递路径起作用。 除了极高的充放电特性外，即使在30000mA·g-1的电流密度条件下，本发明也展现出前所未有的10000或更多周期的寿命。 因此，与多孔石墨烯网络结构中的负极纳米结构相结合，本发明可广泛用于各种应用领域，作为实现极快的充放电速度特性和稳定的寿命特性的高容量结构。

公开(公告)号：KR101745449B1

公开(公告)日：2017-06-12

申请号：KR1020150118146

申请日：2015-08-21

Applicant: 한국과학기술원

Inventor： 강정구 ,  이규헌 ,  이정우 ,  김상준

IPC: H01M4/36 ,  H01M4/587 ,  H01M4/62 ,  H01M4/133 ,  H01M10/052

CPC classification number: H01M4/0428 ,  C01B32/186 ,  C01G23/053 ,  C01P2004/04 ,  C01P2004/64 ,  C01P2006/16 ,  H01M4/131 ,  H01M4/1391 ,  H01M4/485 ,  H01M4/625 ,  H01M10/0525

Abstract: 본발명은다공성그래핀과금속산화물나노입자의층상구조체를이용한매우빠른충전·방전특성및 긴수명특성을나타내는리튬이차전지음극재료로서, 다공성그래핀의매크로기공과금속산화물나노입자의짧은확산거리가리튬이온의빠른이동과확산을가능하게한다. 낮은시트저항 (약 4.53 Ω·sq)의전기전도성이우수한다공성그래핀이도전제와접착제없이집전체와직접적으로연결되어전자의이동경로가형성되고, 열린통로를갖는금속산화물나노결정들이그래핀그물망 구조체표면에서빠른이온전달경로역할을하는것을알고최초로발표하게되었다. 본발명은매우빠른속도의충전/방전거동과함께 30,000 mA·g의전류밀도조건에서도 10,000번이상의전례없는수명시간성능을나타낸다. 따라서다공성그래핀그물망 구조체의음극나노구조체들과조합시켜높은용량을보유하면서매우빠른충전/방전속도특성과안정한수명시간특성을구현하는구조로서다양한응용분야에폭넓은적용이가능하다.

Abstract translation: 本发明多孔是非常快速充电，并通过使用所述销的层状结构，所述金属氧化物纳米颗粒和书面极材料表现出寿命长的特点，大孔的多孔是短的扩散和销的金属氧化物纳米颗粒的锂二次电池的放电特性 该距离使得锂离子能够快速迁移和扩散。 较低的表面电阻（约4.53Ω·平方）石墨烯的高导电性的孔隙率也被连接到该处并没有集电极粘合剂，并直接在电子移动路径形成的，具有开放的通道，以石墨烯的金属氧化物纳米晶体 它是第一个知道它在网状结构表面上作为快速离子转运通路的。 即使在30,000mA·g的电流密度下，本发明也表现出前所未有的10,000以上的寿命性能，并具有非常快速的充电/放电行为。 因此多孔因此，有可能施加一个大的宽度在各种应用中作为用于实现一个非常快的销净充电/放电速率特性和寿命特性稳定的结构，同时与负电极的纳米结构组合有所述结构的高容量。

公开(公告)号：KR1020170022747A

公开(公告)日：2017-03-02

申请号：KR1020150118146

申请日：2015-08-21

Applicant: 한국과학기술원

Inventor： 강정구 ,  이규헌 ,  이정우 ,  김상준

IPC: H01M4/36 ,  H01M4/587 ,  H01M4/62 ,  H01M4/133 ,  H01M10/052

CPC classification number: H01M4/0428 ,  C01B32/186 ,  C01G23/053 ,  C01P2004/04 ,  C01P2004/64 ,  C01P2006/16 ,  H01M4/131 ,  H01M4/1391 ,  H01M4/485 ,  H01M4/625 ,  H01M10/0525

Abstract: 본발명은다공성그래핀과금속산화물나노입자의층상구조체를이용한매우빠른충전·방전특성및 긴수명특성을나타내는리튬이차전지음극재료로서, 다공성그래핀의매크로기공과금속산화물나노입자의짧은확산거리가리튬이온의빠른이동과확산을가능하게한다. 낮은시트저항 (약 4.53 Ω·sq)의전기전도성이우수한다공성그래핀이도전제와접착제없이집전체와직접적으로연결되어전자의이동경로가형성되고, 열린통로를갖는금속산화물나노결정들이그래핀그물망 구조체표면에서빠른이온전달경로역할을하는것을알고최초로발표하게되었다. 본발명은매우빠른속도의충전/방전거동과함께 30,000 mA·g의전류밀도조건에서도 10,000번이상의전례없는수명시간성능을나타낸다. 따라서다공성그래핀그물망 구조체의음극나노구조체들과조합시켜높은용량을보유하면서매우빠른충전/방전속도특성과안정한수명시간특성을구현하는구조로서다양한응용분야에폭넓은적용이가능하다.

Abstract translation: 公开了一种使用多孔石墨烯和金属氧化物纳米粒子的层结构的锂二次电池用负极材料，具有非常快的充电/放电特性和较长的循环寿命特性，其中多孔石墨烯的大孔和短的扩散距离 金属氧化物纳米粒子能够快速迁移和扩散锂离子。 即使在30,000mA·g-1的电流密度下，本发明也可以实现10000次以上的充分/放电特性的极快的循环寿命特性。 因此，本发明的结构可以通过将结构与多孔石墨烯网络结构的负极纳米结构组合而具有高容量而实现非常快的充电/放电特性和稳定的循环寿命特性，从而广泛应用于各种应用中 。

公开(公告)号：KR1020170002285A

公开(公告)日：2017-01-06

申请号：KR1020160056592

申请日：2016-05-09

Applicant: 한국과학기술원

Inventor： 강정구 ,  이동기 ,  이규헌 ,  김용훈 ,  최지일

IPC: H01L31/055 ,  H01L31/18 ,  H01L31/0392 ,  H01L31/0236 ,  B01J35/00 ,  B01J35/08 ,  B01J21/06 ,  B01J23/16 ,  B01J23/70

CPC classification number: C25B11/0478 ,  C02F2305/10 ,  Y02E10/52 ,  Y02P20/134

Abstract: 본발명은자외선및 가시광흡광을위한코어-쉘에너지띠 구조를갖는금속산화물광촉매를이용한태양에너지변환증진방법및 광촉매에관한것이다. 보다상세하게는금속산화물나노입자의박막을만드는제1단계와, 금속산화물나노입자에수소와질소분위기에서플라즈마반응에의해코어-쉘금속산화물을제조하는제2단계와, 코어-쉘금속산화물나노입자의표면에전이금속을부착시켜에너지변환용광촉매를만드는제3단계를포함한다. 상기의코어-쉘금속산화물나노입자는쉘 지역에는다량의산소정공을형성시켜코어로부터빛에의해여기된전자-정공쌍전달능력의개선과밴드갭구조의변화로빛의흡수영역을가시광영역까지확장시켰고, 화학적으로는표면에서의반응성을극대화함으로서광에너지를이용하여물 분해및 이산화탄소의변환이가능한촉매로서활용될수 있다. 또한상기의제3단계의광촉매를이용하여이산화탄소와물이포화및 밀폐된반응기내에서의광화학적반응을통하여 C1 화합물인메탄올, 메탄, 일산화탄소, 개미산등을제조할수 있다.

Abstract translation: 公开了一种提高金属氧化物半导体光催化剂的太阳能转换效率的方法，其包括在室温下通过H 2 / N 2混合气体等离子体处理在单一工艺中快速进行金属氧化物半导体材料的氢化和氮化，从而 提高光催化能量转换效率。 具体地说，公开了一种处理技术，其中通过控制氢气与氮气的混合比在1：1至1：3的范围内形成的等离子体球与金属氧化物材料的表面接触，使得大量 的氧空位和氮元素引入金属氧化物材料的表面，以改善其电子 - 空穴对转移能力并减小带隙的尺寸。 包括金属氧化物材料的催化剂通过光催化氢生成和CO 2转化将太阳能直接转化为化合物。

公开(公告)号：KR101912585B1

公开(公告)日：2018-10-30

申请号：KR1020160056592

申请日：2016-05-09

Applicant: 한국과학기술원

Inventor： 강정구 ,  이동기 ,  이규헌 ,  김용훈 ,  최지일

IPC: H01L31/055 ,  H01L31/18 ,  H01L31/0392 ,  H01L31/0236 ,  B01J35/00 ,  B01J35/08 ,  B01J21/06 ,  B01J23/16 ,  B01J23/70

CPC classification number: C25B11/0478 ,  C02F2305/10 ,  Y02E10/52 ,  Y02P20/134

Abstract: 본발명은금속산화물나노입자를전기영동법으로금속호일기판의표면에박막형태로증착시키고, 상기증착된박막을열처리하여금속산화물나노입자박막과금속호일기판과의접합을증진시키는제1단계와, 수소기체와질소기체가혼합된기체의플라즈마반응에의한수소라디칼또는 NHx 라디칼로구성된플라즈마구체를금속산화물의입자표면에접촉시켜, 상기금속산화물나노입자의표면에 NH 기능기와수소화처리에의한산소정공을동시에생성시킴으로써, 금속산화물의밴드갭 크기가감소되어가시광을흡수할수 있고, 전하전달자의밀도가증가된코어-쉘금속산화물을제조하는제2단계와, 상기코어-쉘금속산화물의나노입자표면에추가로조촉매용전이금속입자를증착시키는제3단계로구성되는, 가시광흡광을위한코어-쉘구조를갖는금속산화물-전이금속광촉매의제조방법을제공한다.

公开(公告)号：KR101595819B1

公开(公告)日：2016-02-22

申请号：KR1020140128119

申请日：2014-09-25

Applicant: 한국과학기술원

Inventor： 강정구 ,  이동기 ,  박정효 ,  김상준 ,  이규헌 ,  김용훈 ,  최지일

IPC: C01G9/02 ,  B82B3/00

CPC classification number: C01G9/02 ,  B82Y40/00 ,  C01P2004/64

Abstract: 본발명은금속유기골격체템플레이트를사용하는다중금속원소가삽입된직육면체형의산화아연나노결정체의제조방법이다. 보다상세하게는 1 nm 기공의 3차원다공성물질인 MOF-5를 100 nm 크기로제조하는단계와, 삽입할금속원소를클로로포름용액에담가 MOF-5의중심부의미세기공까지금속이온이침투시킨후 건조하여 MOF-5에잔여하는클로로포름용액을제거하는단계와, 400∼700℃로소결시켜테레프탈릭산은연소되어방출되고 MOF-5의미세기공지지물질중에서중심금속이온인아연이온과삽입되어져있던금속이온들은그 상태로산화되어 100 nm 크기로유지되는다중금속이삽입된산화아연을제조하는단계로구성된다. 본발명의금속산화물은나노입자및 결정체의제조, 보안용유색자성체도료의제조및 촉매반응시미세제어등에사용할수 있다.

Abstract translation: 本发明涉及使用金属 - 有机骨架作为模板的多金属掺杂的长方体状氧化锌纳米晶体的制造方法。 更具体地说，本发明的制造方法包括：将具有每个孔尺寸为1nm的三维多孔材料的金属 - 有机骨架（MOF-5）制造成尺寸为100的步骤 纳米; 将待掺杂的金属元素浸入氯仿溶液中以使金属离子渗透到MOF-5核心的细孔中，干燥除去留在MOF-5内的氯仿溶液的步骤; 以及通过在400〜700℃下烧结MOF-5来烧制和释放对苯二甲酸并氧化掺杂的金属离子以使其尺寸恒定在100nm的步骤，制造多金属掺杂的氧化锌。 本发明的金属氧化物可用于制造纳米颗粒和晶体，为安全目的制造彩色磁性涂料，催化剂反应期间精细控制等。