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비정질상 음극활물질 및 이를 이용한 전극의 제조방법 및 이를 포함하는 리튬이차전지
- 기술번호 : KST2014050284
- 담당센터 : 서울동부기술혁신센터
- 전화번호 : 02-2155-3662
| 요약 | 본 발명은 비정질상 음극활물질 및 이를 이용한 전극의 제조방법 및 이를 포함하는 리튬이차전지에 관한 것으로서, 본 발명에 의한 비정질상 음극활물질은, 비정질상인 금속산화물을 포함하며, 상기 금속산화물은 MOX (0 003c# X ≤ 3)의 형태로 이루어지며, 상기 M은 몰리브덴(Mo) 또는 바나듐(V) 중 적어도 하나이며, 충전전압이 음극기준으로 리튬이온의 환원전위에 대비하여 1.0V미만까지 진행하는 경우에 가역용량이 500mAh/g이상인 것을 특징으로 한다.본 발명에 의하면, 비정질상인 앞전이금속의 산화물 및 인산화물을 음극활물질로 사용함으로써, 리튬과의 반응성을 높여 용량의 증가, 속도특성의 증가와 더불어 낮은 반응전압 또한 구현할 수 있는 장점이 있다. |
|---|---|
| Int. CL | H01M 4/48 (2010.01.01) H01M 4/1391 (2010.01.01) H01M 10/052 (2010.01.01) H01M 4/62 (2006.01.01) |
| CPC | |
| 출원번호/일자 | 1020120095942 (2012.08.30) |
| 출원인 | 서울대학교산학협력단 |
| 등록번호/일자 | 10-1355000-0000 (2014.01.17) |
| 공개번호/일자 | 10-2012-0115182 (2012.10.17) 문서열기 |
| 공고번호/일자 | (20140124) 문서열기 |
| 국제출원번호/일자 | |
| 국제공개번호/일자 | |
| 우선권정보 | |
| 법적상태 | 등록 |
| 심사진행상태 | 수리 |
| 심판사항 | |
| 구분 | 신규 |
| 원출원번호/일자 | 10-2009-0074680 (2009.08.13) |
| 관련 출원번호 | 1020090074680 |
| 심사청구여부/일자 | Y (2012.08.30) |
| 심사청구항수 | 21 |
출원인
| 번호 | 이름 | 국적 | 주소 |
|---|---|---|---|
| 1 | 서울대학교산학협력단 | 대한민국 | 서울특별시 관악구 |
발명자
| 번호 | 이름 | 국적 | 주소 |
|---|---|---|---|
| 1 | 오승모 | 대한민국 | 경기 안양시 동안구 |
| 2 | 류지헌 | 대한민국 | 경기 시흥시 중심상가로 |
| 3 | 김지선 | 대한민국 | 서울 관악구 |
| 4 | 박경진 | 대한민국 | 서울 강서구 |
| 5 | 구준환 | 대한민국 | 서울 강남구 |
대리인
| 번호 | 이름 | 국적 | 주소 |
|---|---|---|---|
| 1 | 나승택 | 대한민국 | 서울특별시 서초구 양재천로**길 **, *층 (양재동, 대화빌딩)(무일국제특허법률사무소) |
| 2 | 조영현 | 대한민국 | 서울특별시 강남구 논현로 ***(도곡동, 은하수빌딩) *층(특허사무소시선) |
최종권리자
| 번호 | 이름 | 국적 | 주소 |
|---|---|---|---|
| 1 | 서울대학교산학협력단 | 서울특별시 관악구 |
| 번호 | 서류명 | 접수/발송일자 | 처리상태 | 접수/발송번호 |
|---|---|---|---|---|
| 1 | [분할출원]특허출원서 [Divisional Application] Patent Application |
2012.08.30 | 수리 (Accepted) | 1-1-2012-0702306-49 |
| 2 | 의견제출통지서 Notification of reason for refusal |
2012.11.14 | 발송처리완료 (Completion of Transmission) | 9-5-2012-0684360-28 |
| 3 | 출원인정보변경(경정)신고서 Notification of change of applicant's information |
2013.01.14 | 수리 (Accepted) | 4-1-2013-5007213-54 |
| 4 | [지정기간연장]기간연장(단축, 경과구제)신청서 [Designated Period Extension] Application of Period Extension(Reduction, Progress relief) |
2013.01.14 | 수리 (Accepted) | 1-1-2013-0034100-40 |
| 5 | 의견제출통지서 Notification of reason for refusal |
2013.02.06 | 발송처리완료 (Completion of Transmission) | 9-5-2013-0087046-49 |
| 6 | [거절이유 등 통지에 따른 의견]의견(답변, 소명)서 [Opinion according to the Notification of Reasons for Refusal] Written Opinion(Written Reply, Written Substantiation) |
2013.04.08 | 수리 (Accepted) | 1-1-2013-0302558-01 |
| 7 | 거절결정서 Decision to Refuse a Patent |
2013.08.30 | 발송처리완료 (Completion of Transmission) | 9-5-2013-0606842-51 |
| 8 | [법정기간연장]기간연장(단축, 경과구제)신청서 [Extension of Legal Period] Request for Extension of Period (Reduction, Expiry Reconsideration) |
2013.10.02 | 수리 (Accepted) | 7-1-2013-0039246-53 |
| 9 | [명세서등 보정]보정서(재심사) Amendment to Description, etc(Reexamination) |
2013.11.01 | 보정승인 (Acceptance of amendment) | 1-1-2013-0995387-54 |
| 10 | [거절이유 등 통지에 따른 의견]의견(답변, 소명)서 [Opinion according to the Notification of Reasons for Refusal] Written Opinion(Written Reply, Written Substantiation) |
2013.11.01 | 수리 (Accepted) | 1-1-2013-0995382-26 |
| 11 | 등록결정서 Decision to Grant Registration |
2013.11.29 | 발송처리완료 (Completion of Transmission) | 9-5-2013-0834783-92 |
| 12 | 출원인정보변경(경정)신고서 Notification of change of applicant's information |
2015.03.17 | 수리 (Accepted) | 4-1-2015-5033829-92 |
| 13 | 출원인정보변경(경정)신고서 Notification of change of applicant's information |
2015.05.13 | 수리 (Accepted) | 4-1-2015-5062924-01 |
| 14 | [대리인사임]대리인(대표자)에 관한 신고서 [Resignation of Agent] Report on Agent (Representative) |
2016.10.27 | 수리 (Accepted) | 1-1-2016-1047662-18 |
| 15 | 출원인정보변경(경정)신고서 Notification of change of applicant's information |
2019.05.13 | 수리 (Accepted) | 4-1-2019-5093546-10 |
| 16 | 출원인정보변경(경정)신고서 Notification of change of applicant's information |
2019.05.23 | 수리 (Accepted) | 4-1-2019-5101798-31 |
| 17 | 출원인정보변경(경정)신고서 Notification of change of applicant's information |
2019.08.02 | 수리 (Accepted) | 4-1-2019-5154561-59 |
| 번호 | 청구항 |
|---|---|
| 1 |
1 비정질상인 금속산화물을 포함하며, 상기 금속산화물은 MOX (0 003c# X ≤ 3)의 형태로 이루어지며, 상기 M은 몰리브덴(Mo) 또는 바나듐(V) 중 적어도 하나이며, 충전전압이 음극기준으로 리튬이온의 환원전위에 대비하여 1 |
| 2 |
2 비정질상인 금속산화물을 포함하며, 상기 금속산화물은 MOX (0 003c# X ≤ 3)의 형태로 이루어지며, 상기 M은 몰리브덴(Mo) 또는 바나듐(V) 중 적어도 하나에, 스칸듐(Sc), 티타늄(Ti), 크롬(Cr), 이트륨(Y), 지르코늄(Zr), 니오브(Nb) 또는 텅스텐(W) 중 적어도 하나를 더 포함하고, 충전전압이 음극기준으로 리튬이온의 환원전위에 대비하여 1 |
| 3 |
3 제 1항 또는 제 2항에 있어서,상기 금속산화물에 코발트(Co), 철(Fe), 니켈(Ni), 망간(Mn), 구리(Cu), 알루미늄(Al), 마그네슘(Mg), 칼슘(Ca), 리튬(Li), 나트륨(Na), 칼륨(K) 또는 실리콘(Si) 중 적어도 하나를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 비정질상 음극활물질 |
| 4 |
4 제 1항 또는 제 2항에 있어서,비정질상인 금속인산화물을 더 포함하며, 상기 금속인산화물은 AxBy(PO4) (0 ≤ x ≤ 2, 0 003c# y ≤ 2)의 형태로 이루어지며, 상기 A는 리튬(Li), 나트륨(Na) 또는 칼륨(K) 중 적어도 하나이고, 상기 B는 몰리브덴(Mo), 바나듐(V), 스칸듐(Sc), 티타늄(Ti), 크롬(Cr), 이트륨(Y), 지르코늄(Zr), 니오브(Nb) 또는 텅스텐(W) 중 적어도 하나인 것을 특징으로 하는 비정질상 음극활물질 |
| 5 |
5 제 4항에 있어서,상기 금속산화물 및 상기 금속인산화물은 입자의 형태로 구성되며, 평균 입경이 0 |
| 6 |
6 제 2항에 있어서,상기 비정질상은 X선 회절분석(X-ray diffraction)을 분당 4o/min의 주사속도로, 10o 에서 60o 까지 0 |
| 7 |
7 제 1항 또는 제 2항에 있어서,상기 비정질상은 방전전압 대비 용량의 변화율이 1 Ah/V 미만이며, 용량차분(differential capacity, dQ/dV)값이 1 Ah/V 미만인 것을 특징으로 하는 비정질상 음극활물질 |
| 8 |
8 제 1항 또는 제 2항에 있어서,상기 비정질상은 방전전압 대비 충전심도(state of charge, SOC)의 변화율이 100 %/V 미만이며, 충전심도 차분(differential capacity, dSOC/dV)값이 100 %/V 미만인 것을 특징으로 하는 비정질상 음극활물질 |
| 9 |
9 제 1항 또는 제 2항에 있어서,상기 비정질상은 5000 mA/g의 방전전류에서의 용량이 100 mA/g의 방전전류에서의 용량의 70%이상인 것을 특징으로 하는 비정질상 음극활물질 |
| 10 |
10 제 1항 또는 제 2항에 있어서,상기 비정질상은 1000 mA/g의 충전전류에서의 용량이 100 mA/g의 충전전류에서의 용량의 60% 이상인 것을 특징으로 하는 비정질상 음극활물질 |
| 11 |
11 제 1항 또는 제 2항에 있어서,상기 비정질상 음극활물질은 하이브리드 전기자동차(Hybrid Electric Vehicle), 플러그인 하이브리드 전기자동차(Plug-in Hybrid Electric Vehicle) 또는 전지 전기자동차(Battery Electric Vehicle)의 용도로 사용되는 것을 특징으로 하는 비정질상 음극활물질 |
| 12 |
12 제 1항 또는 제 2항에 있어서,상기 비정질상 음극활물질은 전력저장용 에너지 저장체의 용도로 사용되는 것을 특징으로 하는 비정질상 음극활물질 |
| 13 |
13 제 1항 또는 제 2항에 따른 비정질상 음극활물질을 포함하는 음극;리튬금속산화물 또는 리튬인산화물 중 적어도 하나를 포함하는 양극;상기 음극 및 상기 양극 사이에 존재하는 분리막; 및전해질;을 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 비정질상 음극활물질을 포함하는 리튬이차전지 |
| 14 |
14 제 13항에 있어서,상기 양극에서, 상기 리튬금속산화물 및 상기 리튬인산화물은 4 |
| 15 |
15 제 1항 또는 제 2항에 따른 비정질상 음극활물질을 포함하여 이루어지는 음극활물질 분말에, 결합제 또는 분산액 중 적어도 하나를 혼합하여 페이스트를 제조하는 페이스트 제조단계;상기 페이스트를 전극용 집전체에 도포하는 도포단계; 및상기 페이스트를 50 내지 200℃의 온도에서 건조시키는 건조단계;를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 비정질상 음극활물질을 이용한 전극의 제조방법 |
| 16 |
16 제 15항에 있어서,상기 페이스트 제조단계에서, 상기 분산액은 N-메틸피롤리돈(NMP), 이소프로필 알콜, 아세톤 또는 물 중 적어도 하나로 이루어지며, 상기 결합제는 폴리테트라플루오르에틸렌(PTFE), 폴리비닐리덴 플루오라이드(PVdF), 셀룰로오스, 스타이렌부타다이엔러버(SBR), 폴리이미드, 폴리아크릴릭산(polyacrylic acid), 폴리메틸메타그릴레이트(PMMA) 또는 폴리아크릴로나이트릴(PAN) 중 적어도 하나로 이루어지는 것을 특징으로 하는 비정질상 음극활물질을 이용한 전극의 제조방법 |
| 17 |
17 제 15항에 있어서,상기 페이스트 제조단계에서, 상기 분산액은 물로 구성되며, 상기 결합제는 셀룰로오스, 폴리아크릴릭산(polyacrylic acid) 또는 폴리아크릴산 알칼리염 (alkali polyacrylate) 중 적어도 하나로 이루어지는 것을 특징으로 하는 비정질상 음극활물질을 이용한 전극의 제조방법 |
| 18 |
18 제 15항에 있어서,상기 페이스트 제조단계에서, 도전재를 첨가하여 혼합할 수 있으며, 상기 도전재는 카본 블랙, 기상성장탄소섬유(vapor grown carbon fiber) 또는 흑연 중 적어도 하나이고, 분말형태이며, 상기 도전재는 상기 음극활물질 100중량부에 대하여, 1 내지 30중량부인 것을 특징으로 하는 비정질상 음극활물질을 이용한 전극의 제조방법 |
| 19 |
19 제 15항에 있어서,상기 페이스트 제조단계에서, 도전재를 첨가하여 혼합할 수 있으며, 상기 도전재는 분말형태의 카본블랙을 사용하며, 상기 도전재는 상기 음극활물질 100중량부에 대하여, 15 내지 30중량부인 것을 특징으로 하는 비정질상 음극활물질을 이용한 전극의 제조방법 |
| 20 |
20 제 15항에 있어서,상기 페이스트 제조단계에서, 상기 음극활물질 100중량부에 대하여, 상기 분산액은 10 내지 200중량부, 상기 결합제는 3 내지 50중량부를 포함하는 것을 특징으로 하는 비정질상 음극활물질을 이용한 전극의 제조방법 |
| 21 |
21 제 15항에 있어서,상기 도포단계에서, 상기 전극용 집전체는 구리, 알루미늄, 스테인레스 또는 니켈 중 적어도 하나인 것을 특징으로 하는 비정질상 음극활물질을 이용한 전극의 제조방법 |
| 지정국 정보가 없습니다 |
|---|
| 순번 | 패밀리번호 | 국가코드 | 국가명 | 종류 |
|---|---|---|---|---|
| 1 | CN102598370 | CN | 중국 | FAMILY |
| 2 | EP02469629 | EP | 유럽특허청(EPO) | FAMILY |
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| 5 | WO2011019218 | WO | 세계지적재산권기구(WIPO) | FAMILY |
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| 7 | WO2011019218 | WO | 세계지적재산권기구(WIPO) | FAMILY |
DOCDB 패밀리 정보
| 순번 | 패밀리번호 | 국가코드 | 국가명 | 종류 |
|---|---|---|---|---|
| 1 | CN102598370 | CN | 중국 | DOCDBFAMILY |
| 2 | EP2469629 | EP | 유럽특허청(EPO) | DOCDBFAMILY |
| 3 | EP2469629 | EP | 유럽특허청(EPO) | DOCDBFAMILY |
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| 5 | KR20110017145 | KR | 대한민국 | DOCDBFAMILY |
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| 7 | WO2011019218 | WO | 세계지적재산권기구(WIPO) | DOCDBFAMILY |
| 8 | WO2011019218 | WO | 세계지적재산권기구(WIPO) | DOCDBFAMILY |
| 9 | WO2011019218 | WO | 세계지적재산권기구(WIPO) | DOCDBFAMILY |
| 국가 R&D 정보가 없습니다. |
|---|
- 본 등록정보는 참고용으로 법적증빙자료로 사용할 수 없습니다.
- 데이터 이관에 따른 소요기간(1일)으로 인하여 등록원부와 일부 차이가 발생할 수 있으며, 일부 정보(부기, 상세 주소 등)를 제공하지 않고 있습니다.
- 법적증빙자료로 활용하시거나 더 자세한 정보를 보시려면 등록원부를 발급받아 사용하시기 바랍니다.
| 특허 등록번호 | 10-1355000-0000 |
|---|
권리란
| 표시번호 | 사항 |
|---|---|
| 1 |
출원 연월일 : 20120830 출원 번호 : 1020120095942 공고 연월일 : 20140124 공고 번호 : 특허결정(심결)연월일 : 20131129 청구범위의 항수 : 21 유별 : H01M 4/48 발명의 명칭 : 비정질상 음극활물질 및 이를 이용한 전극의 제조방법 및 이를 포함하는 리튬이차전지 존속기간(예정)만료일 : |
특허권자란
| 순위번호 | 사항 |
|---|---|
| 1 |
(권리자) 서울대학교산학협력단 서울특별시 관악구... |
등록료란
| 제 1 - 3 년분 | 금 액 | 432,000 원 | 2014년 01월 20일 | 납입 |
| 제 4 - 6 년분 | 금 액 | 1,001,490 원 | 2016년 02월 24일 | 납입 |
| 제 7 년분 | 금 액 | 449,000 원 | 2020년 01월 02일 | 납입 |
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| 번호 | 서류명 | 접수/발송일자 | 처리상태 | 접수/발송번호 |
|---|---|---|---|---|
| 1 | [분할출원]특허출원서 | 2012.08.30 | 수리 (Accepted) | 1-1-2012-0702306-49 |
| 2 | 의견제출통지서 | 2012.11.14 | 발송처리완료 (Completion of Transmission) | 9-5-2012-0684360-28 |
| 3 | 출원인정보변경(경정)신고서 | 2013.01.14 | 수리 (Accepted) | 4-1-2013-5007213-54 |
| 4 | [지정기간연장]기간연장(단축, 경과구제)신청서 | 2013.01.14 | 수리 (Accepted) | 1-1-2013-0034100-40 |
| 5 | 의견제출통지서 | 2013.02.06 | 발송처리완료 (Completion of Transmission) | 9-5-2013-0087046-49 |
| 6 | [거절이유 등 통지에 따른 의견]의견(답변, 소명)서 | 2013.04.08 | 수리 (Accepted) | 1-1-2013-0302558-01 |
| 7 | 거절결정서 | 2013.08.30 | 발송처리완료 (Completion of Transmission) | 9-5-2013-0606842-51 |
| 8 | [법정기간연장]기간연장(단축, 경과구제)신청서 | 2013.10.02 | 수리 (Accepted) | 7-1-2013-0039246-53 |
| 9 | [명세서등 보정]보정서(재심사) | 2013.11.01 | 보정승인 (Acceptance of amendment) | 1-1-2013-0995387-54 |
| 10 | [거절이유 등 통지에 따른 의견]의견(답변, 소명)서 | 2013.11.01 | 수리 (Accepted) | 1-1-2013-0995382-26 |
| 11 | 등록결정서 | 2013.11.29 | 발송처리완료 (Completion of Transmission) | 9-5-2013-0834783-92 |
| 12 | 출원인정보변경(경정)신고서 | 2015.03.17 | 수리 (Accepted) | 4-1-2015-5033829-92 |
| 13 | 출원인정보변경(경정)신고서 | 2015.05.13 | 수리 (Accepted) | 4-1-2015-5062924-01 |
| 14 | [대리인사임]대리인(대표자)에 관한 신고서 | 2016.10.27 | 수리 (Accepted) | 1-1-2016-1047662-18 |
| 15 | 출원인정보변경(경정)신고서 | 2019.05.13 | 수리 (Accepted) | 4-1-2019-5093546-10 |
| 16 | 출원인정보변경(경정)신고서 | 2019.05.23 | 수리 (Accepted) | 4-1-2019-5101798-31 |
| 17 | 출원인정보변경(경정)신고서 | 2019.08.02 | 수리 (Accepted) | 4-1-2019-5154561-59 |
| 기술번호 | KST2014050284 |
|---|---|
| 자료제공기관 | NTB |
| 기술공급기관 | 서울대학교 |
| 기술명 | 비정질상 음극활물질 및 이를 이용한 전극의 제조방법 및 이를 포함하는 리튬이차전지 |
| 기술개요 |
본 발명은 비정질상 음극활물질 및 이를 이용한 전극의 제조방법 및 이를 포함하는 리튬이차전지에 관한 것으로서, 본 발명에 의한 비정질상 음극활물질은, 비정질상인 금속산화물을 포함하며, 상기 금속산화물은 MOX (0 003c# X ≤ 3)의 형태로 이루어지며, 상기 M은 몰리브덴(Mo) 또는 바나듐(V) 중 적어도 하나이며, 충전전압이 음극기준으로 리튬이온의 환원전위에 대비하여 1.0V미만까지 진행하는 경우에 가역용량이 500mAh/g이상인 것을 특징으로 한다.본 발명에 의하면, 비정질상인 앞전이금속의 산화물 및 인산화물을 음극활물질로 사용함으로써, 리튬과의 반응성을 높여 용량의 증가, 속도특성의 증가와 더불어 낮은 반응전압 또한 구현할 수 있는 장점이 있다. |
| 개발상태 | 기술개발진행중 |
| 기술의 우수성 | |
| 응용분야 | |
| 시장규모 및 동향 | |
| 희망거래유형 | 라이센스 |
| 사업화적용실적 | |
| 도입시고려사항 |
| 과제정보가 없습니다 |
|---|
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