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하기 화학식 1로 표시되는 화합물을 포함하는 리튬 이차 전지용 음극 활물질:
003c#화학식 1003e#
Li1+xNb1-x-yMyO2+z
상기 화학식 1에서, 0
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제 1항에 있어서, 상기 음극 활물질은 리튬 이온의 삽입 전(R-3m)의 결정축간의 거리비(c/a축비)가 2
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3
제 1항에 있어서, 상기 음극 활물질은 리튬 이온의 삽입 후(P-3m1)의 결정축간의 거리비(c/a축비)가 0
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4
제 1항에 있어서, 상기 음극 활물질은 리튬 이온의 삽입/탈리에 의해 격자 부피가 30% 이하로 변화되는 것을 특징으로 하는 리튬 이차 전지용 음극 활물질
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제 1항에 있어서, 상기 음극 활물질은 금속 Nb의 평균 산화수가 리튬 이온의 삽입/탈리에 의해 +3 내지 +5의 범위인 것을 특징으로 하는 리튬 이차 전지용 음극 활물질
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제 1항에 있어서, 상기 음극 활물질은 리튬 금속 대비 0
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7
1) 리튬 원료 물질, Nb 원료 물질, 및 M 원료 물질을 고상 혼합하여 혼합물을 제조하는 단계, 및
2) 상기 혼합물을 환원 분위기 하에서 열처리하는 단계를 포함하는, 제 1항의 리튬 이차 전지용 음극 활물질의 제조방법
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8
1) 리튬 원료 물질과 Nb 원료 물질을 고상 혼합하고 환원 분위기 하에서 1차 열처리한 후 상온까지 냉각하여 혼합물을 제조하는 단계, 및
2) 상기 1)단계에서 제조한 혼합물과 M 원료 물질을 고상 혼합하고 환원 분위기 하에서 2차 열처리하는 단계를 포함하는, 제 1항의 리튬 이차 전지용 음극 활물질의 제조방법
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제 7항 또는 제 8항에 있어서, 상기 리튬 원료 물질은 리튬 카보네이트, 리튬 히드록사이드, 리튬 니트레이트, 리튬 아세테이트, 및 이들의 조합으로 이루어진 군으로부터 선택된 것을 특징으로 하는 리튬 이차 전지용 음극 활물질의 제조방법
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10
제 7항 또는 제 8항에 있어서, 상기 Nb 원료물질은 Nb, 이를 포함하는 산화물 및 수산화물, 및 이들의 조합으로 이루어진 군으로부터 선택된 것을 특징으로 하는 리튬 이차 전지용 음극 활물질의 제조방법
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11
제 7항 또는 제 8항에 있어서, 상기 M 원료 물질로는 V, Cr, Mn, Fe, Co, Ni, Cu, Zn, Zr, Mo, W, Ag, Sn, Ge, Si, Al, 및 이들의 조합으로 이루어진 군으로부터 선택된 금속; 이를 포함하는 산화물 및 수산화물; 및 이들의 조합으로 이루어진 군으로부터 선택된 것을 특징으로 하는 리튬 이차 전지용 음극 활물질의 제조방법
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12
제 7항 또는 제 8항에 있어서, 상기 환원 분위기는 수소 분위기, 질소 분위기, 아르곤 분위기, N2/H2 혼합 가스 분위기, CO/CO2 혼합 가스 분위기, 헬륨 분위기 및 이들의 조합으로 이루어진 군으로부터 선택된 것을 특징으로 하는 리튬 이차 전지용 음극 활물질의 제조방법
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13
제 7항에 있어서, 상기 열처리 공정은 300 내지 1400℃에서 실시되는 것을 특징으로 하는 리튬 이차 전지용 음극 활물질의 제조방법
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제 8항에 있어서, 상기 1차 열처리 공정은 700~900℃, 2차 열처리 공정은 700~1400℃의 온도에서 실시되는 것을 특징으로 하는 리튬 이차 전지용 음극 활물질의 제조방법
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15
리튬 이온을 삽입 및 탈리할 수 있는 양극 활물질을 포함하는 양극,
제 1항의 음극 활물질을 포함하는 음극, 및
전해질을 포함하는 리튬 이차 전지
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16
제 15항에 있어서, 상기 전해질은 비수성 전해질 또는 고체 전해질인 것을 특징으로 하는 리튬 이차 전지
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제 16항에 있어서, 상기 비수성 전해질은 리튬염을 비수성 유기용매에 용해시킨 것임을 특징으로 하는 리튬 이차 전지
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제 17항에 있어서, 상기 리튬염은 LiPF6, LiBF4, LiSbF6, LiAsF6, LiClO4, LiCF3SO3, LiC4F9SO3, LiN(CF3SO2)2, LiN(C2F5SO2)2, LiAlO4, LiAlCl4, LiN(CpF2p+1SO2)(CqF2q+1SO2)(여기서, p 및 q는 자연수이다), LiSO3CF3, LiCl, LiI, 및 이들의 조합으로 이루어진 군으로부터 선택된 것을 특징으로 하는 리튬 이차 전지
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제 17항에 있어서, 상기 비수성 유기용매는 카보네이트계 용매, 에스테르계 용매, 에테르계 용매, 케톤계 용매, 알콜계 용매, 비양성자성 용매 및 이들의 조합으로 이루어진 군으로부터 선택된 것임을 특징으로 하는 리튬 이차 전지
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