Method for producing carbon-manganese oxide catalyst for electrode for improving life characteristics carbon-manganese oxide catalyst produced therefrom electrode including the same and energy storage device

• Main Authors: RYU JII HYEON, KIM ICK JUN, YANG SUN HYE
• Format: Patent
• Language: English; Korean
• Published: 17.05.2021
• Subjects: BASIC ELECTRIC ELEMENTS; CAPACITORS; CAPACITORS, RECTIFIERS, DETECTORS, SWITCHING DEVICES ORLIGHT-SENSITIVE DEVICES, OF THE ELECTROLYTIC TYPE; CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOIDCHEMISTRY; ELECTRICITY; PERFORMING OPERATIONS; PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL; THEIR RELEVANT APPARATUS; TRANSPORTING

The present invention relates to a method for preparing a carbon-manganese oxide catalyst for an electrode for improving life characteristics, a carbon-manganese oxide catalyst obtained therefrom, and an electrode and energy storage device including the same. Particularly, the carbon-manganese oxide catalyst is obtained by doping manganese in the form of oxide to the surface of carbon so that the catalyst may function as a redox active material. More particularly, the method for preparing a carbon-manganese oxide catalyst for an electrode for improving life characteristics includes the steps of: mixing water with manganese oxide to form a manganese oxide solution; agitating a carbonaceous material in the presence of an acid and washing the carbonaceous material up to pH 7, followed by drying, to carry out surface treatment of the carbonaceous material; mixing and agitating the manganese oxide solution with the surface-treated carbonaceous material, washing the resultant mixture up to pH 7, and carrying out heat treatment at 500-700 deg.C to form a carbon-manganese oxide catalyst including manganese (Mn) in the form of oxide doped to the surface of the carbonaceous material. 본 발명은 수명 특성 향상을 위한 전극용 탄소-망간산화물 촉매의 제조방법 및 이로부터 제조된 탄소-망간산화물 촉매, 이를 포함하는 전극 및 에너지 저장 디바이스에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 탄소의 표면에 산화물 형태의 망간을 도핑하여 산화환원 활성물질(redox active material)로 작용되도록 함으로써 수명 특성이 개선된 전극용 탄소-망간산화물 촉매의 제조방법 및 이로부터 제조된 탄소-망간산화물 촉매, 이를 포함하는 전극 및 에너지 저장 디바이스에 관한 것이다. 이러한 본 발명은 물(water)과 망간산화물을 혼합하여 망간산화물 용액을 형성하는 단계; 산 존재 하에서 탄소재를 교반한 후, pH 7이 될 때까지 세척한 다음 건조시켜 탄소재를 표면처리하는 단계; 망간산화물 용액에 표면처리된 탄소재를 혼합 교반한 후, pH 7이 될 때까지 세척한 다음 500~700℃에서 열처리하여 탄소재의 표면에 망간(Mn)이 산화물 형태로 도핑(doping)된 탄소-망간산화물 촉매를 형성하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 수명 특성 향상을 위한 전극용 탄소-망간산화물 촉매의 제조방법 및 이로부터 제조된 탄소-망간산화물 촉매, 이를 포함하는 전극 및 에너지 저장 디바이스를 기술적 요지로 한다.