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비정질상 음극활물질 및 이를 이용한 전극의 제조방법 및 이를 포함하는 리튬이차전지

  • 기술번호 : KST2014053207
  • 담당센터 : 서울동부기술혁신센터
  • 전화번호 : 02-2155-3662
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요약, Int. CL, CPC, 출원번호/일자, 출원인, 등록번호/일자, 공개번호/일자, 공고번호/일자, 국제출원번호/일자, 국제공개번호/일자, 우선권정보, 법적상태, 심사진행상태, 심판사항, 구분, 원출원번호/일자, 관련 출원번호, 기술이전 희망, 심사청구여부/일자, 심사청구항수의 정보를 제공하는 이전대상기술 뷰 페이지 상세정보 > 서지정보 표입니다.
요약 본 발명은 비정질상 음극활물질 및 이를 이용한 전극의 제조방법 및 이를 포함하는 리튬이차전지에 관한 것으로서, 본 발명에 의한 비정질상 음극활물질은, 금속산화물 또는 금속인산화물 중 적어도 하나를 포함하여 이루어지며, 상기 금속산화물과 상기 금속인산화물은 비정질상인 것을 특징으로 한다. 상기 금속산화물은 MOX (0 003c# X ≤ 3)의 형태로 이루어지며, 상기 M은 몰리브덴(Mo), 스칸듐(Sc), 티타늄(Ti), 크롬(Cr), 이트륨(Y), 지르코늄(Zr), 니오브(Nb), 텅스텐(W) 중 적어도 하나인 것을 특징으로 하며, 상기 금속인산화물은 AxBy(PO4) (0 ≤ x ≤ 2, 0 003c# y ≤ 2)의 형태로 이루어지며, 상기 A는 리튬(Li), 나트륨(Na), 칼륨(K) 중 적어도 하나이고, 상기 B는 몰리브덴(Mo), 바나듐(V), 스칸듐(Sc), 티타늄(Ti), 크롬(Cr), 이트륨(Y), 지르코늄(Zr), 니오브(Nb), 텅스텐(W) 중 적어도 하나인 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.이차전지, 리튬전지, 음극활물질, 음극재료, 전극
Int. CL H01M 4/48 (2010.01.01) H01M 4/04 (2006.01.01) H01M 10/05 (2010.01.01)
CPC
출원번호/일자 1020090074680 (2009.08.13)
출원인 서울대학교산학협력단
등록번호/일자 10-1237563-0000 (2013.02.20)
공개번호/일자 10-2011-0017145 (2011.02.21) 문서열기
공고번호/일자 (20130226) 문서열기
국제출원번호/일자
국제공개번호/일자
우선권정보
법적상태 소멸
심사진행상태 수리
심판사항
구분 신규
원출원번호/일자
관련 출원번호 1020120095942;
심사청구여부/일자 Y (2009.08.13)
심사청구항수 18

출원인

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번호 이름 국적 주소
1 서울대학교산학협력단 대한민국 서울특별시 관악구

발명자

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번호 이름 국적 주소
1 구준환 대한민국 서울특별시 강남구
2 박경진 대한민국 서울특별시 강서구
3 김지선 대한민국 서울특별시 관악구
4 류지헌 대한민국 경기도 시흥시 정
5 오승모 대한민국 경기 안양시 동안구

대리인

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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

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번호 이름 국적 주소
1 서울대학교산학협력단 서울특별시 관악구
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번호 서류명 접수/발송일자 처리상태 접수/발송번호
1 [특허출원]특허출원서
[Patent Application] Patent Application		 2009.08.13 수리 (Accepted) 1-1-2009-0494569-77
2 선행기술조사의뢰서
Request for Prior Art Search		 2011.01.19 수리 (Accepted) 9-1-9999-9999999-89
3 선행기술조사보고서
Report of Prior Art Search		 2011.01.28 수리 (Accepted) 9-1-2011-0006375-61
4 의견제출통지서
Notification of reason for refusal		 2011.05.31 발송처리완료 (Completion of Transmission) 9-5-2011-0299483-70
5 [지정기간연장]기간연장(단축, 경과구제)신청서
[Designated Period Extension] Application of Period Extension(Reduction, Progress relief)		 2011.08.01 수리 (Accepted) 1-1-2011-0594815-86
6 [명세서등 보정]보정서
[Amendment to Description, etc.] Amendment		 2011.08.31 보정승인간주 (Regarded as an acceptance of amendment) 1-1-2011-0681497-78
7 [거절이유 등 통지에 따른 의견]의견(답변, 소명)서
[Opinion according to the Notification of Reasons for Refusal] Written Opinion(Written Reply, Written Substantiation)		 2011.08.31 수리 (Accepted) 1-1-2011-0681488-67
8 출원인정보변경(경정)신고서
Notification of change of applicant's information		 2011.09.27 수리 (Accepted) 4-1-2011-5195109-43
9 최후의견제출통지서
Notification of reason for final refusal		 2012.03.30 발송처리완료 (Completion of Transmission) 9-5-2012-0194191-04
10 [지정기간연장]기간연장(단축, 경과구제)신청서
[Designated Period Extension] Application of Period Extension(Reduction, Progress relief)		 2012.05.30 수리 (Accepted) 1-1-2012-0432992-28
11 [지정기간연장]기간연장(단축, 경과구제)신청서
[Designated Period Extension] Application of Period Extension(Reduction, Progress relief)		 2012.06.29 수리 (Accepted) 1-1-2012-0522147-19
12 [지정기간연장]기간연장(단축, 경과구제)신청서
[Designated Period Extension] Application of Period Extension(Reduction, Progress relief)		 2012.07.30 수리 (Accepted) 1-1-2012-0609498-81
13 [명세서등 보정]보정서
[Amendment to Description, etc.] Amendment		 2012.08.30 보정승인 (Acceptance of amendment) 1-1-2012-0702303-13
14 [거절이유 등 통지에 따른 의견]의견(답변, 소명)서
[Opinion according to the Notification of Reasons for Refusal] Written Opinion(Written Reply, Written Substantiation)		 2012.08.30 수리 (Accepted) 1-1-2012-0702300-76
15 [분할출원]특허출원서
[Divisional Application] Patent Application		 2012.08.30 수리 (Accepted) 1-1-2012-0702306-49
16 출원인정보변경(경정)신고서
Notification of change of applicant's information		 2013.01.14 수리 (Accepted) 4-1-2013-5007213-54
17 등록결정서
Decision to grant		 2013.01.16 발송처리완료 (Completion of Transmission) 9-5-2013-0032889-33
18 출원인정보변경(경정)신고서
Notification of change of applicant's information		 2015.03.17 수리 (Accepted) 4-1-2015-5033829-92
19 출원인정보변경(경정)신고서
Notification of change of applicant's information		 2015.05.13 수리 (Accepted) 4-1-2015-5062924-01
20 [대리인사임]대리인(대표자)에 관한 신고서
[Resignation of Agent] Report on Agent (Representative)		 2016.10.27 수리 (Accepted) 1-1-2016-1046884-79
21 출원인정보변경(경정)신고서
Notification of change of applicant's information		 2019.05.13 수리 (Accepted) 4-1-2019-5093546-10
22 출원인정보변경(경정)신고서
Notification of change of applicant's information		 2019.05.23 수리 (Accepted) 4-1-2019-5101798-31
23 출원인정보변경(경정)신고서
Notification of change of applicant's information		 2019.08.02 수리 (Accepted) 4-1-2019-5154561-59
번호, 청구항의 정보를 제공하는 이전대상기술 뷰 페이지 상세정보 > 청구항 표입니다.
번호 청구항
1 1
비정질상인 금속산화물을 포함하며, 상기 금속산화물은 MOX (0 003c# X ≤ 3)의 형태로 이루어지며, 상기 M은 몰리브덴(Mo) 또는 티타늄(Ti) 중 적어도 하나이며,상기 M이 몰리브덴을 포함하는 경우, 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), 티타늄(Ti), 스칸듐(Sc), 크롬(Cr), 이트륨(Y), 지르코늄(Zr), 니오브(Nb) 또는 텅스텐(W) 중 적어도 하나이며,상기 M이 몰리브덴을 포함하는 경우, 충전전압이 음극기준으로 리튬이온의 환원전위에 대비하여 1
3 3
비정질상인 금속산화물을 포함하며, 상기 금속산화물은 MOX (0 003c# X ≤ 3)의 형태로 이루어지며, 상기 M은 스칸듐(Sc), 크롬(Cr), 이트륨(Y), 지르코늄(Zr), 니오브(Nb) 또는 텅스텐(W) 중 적어도 하나인 것을 특징으로 하는 비정질상 음극활물질
4 4
비정질상인 금속인산화물을 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,비정질상인 금속산화물을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 비정질상 음극활물질
6 6
제 1항 내지 제 3항 중 어느 한 항에 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
7 7
제 4항에 있어서,상기 금속인산화물에 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
8 8
제 1항 내지 제 3항 중 어느 한 항에 있어서,상기 금속산화물은 평균 입경이 0
9 9
제 1항 내지 제 4항 중 어느 한 항에 있어서,상기 비정질상은 X선 회절분석(X-ray diffraction)을 분당 1o/min 내지 16o/min이하의 주사속도로, 10o 에서 60o 까지 0
10 10
제 1항 내지 제 4항 중 어느 하나의 항에 따른 비정질상 음극활물질을 포함하는 음극;리튬금속산화물 또는 리튬금속인산화물 중 적어도 하나를 포함하는 양극;상기 음극 및 상기 양극 사이에 존재하는 분리막;전해질;을 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 비정질상 음극활물질을 포함하는 리튬이차전지
11 11
제 10항에 있어서,상기 양극에서, 상기 리튬금속산화물은 LiCoO2, LiNiO2, LiMn2O4, Li(Ni1/3Mn1/3Co1/3)O2, LiNiO0
12 12
제 10항에 있어서,상기 분리막은, 폴리프로필렌 또는 폴리에틸렌 중 적어도 하나를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 비정질상 음극활물질을 포함하는 리튬이차전지
13 13
제 10항에 있어서,상기 전해질은, 유기용매에 리튬염이 용해된 것으로, 상기 유기용매는 에틸렌카보네이트, 프로필렌 카보네이트, 디에틸카보네이트, 디메틸카보네이트, 1,2-디메톡시에탄, 1,2-디에톡시에탄, 감마-부티로락톤, 테트라히드로퓨란, 2-메틸테트라히드로푸란, 1,3-디옥센, 4-메틸-1,3-디옥센, 디에틸에테르, 술포란, 에틸메틸카보네이트 또는 부티로나이트릴 중 적어도 하나를 포함하여 이루어지며, 상기 리튬염은 LiClO4, LiCF3SO3, LiAsF6, LiBF4, LiN(CF3SO2)2, LiPF6, LiSCN, LiB(C2O4)2 또는 LiN(SO2C2F5)2 중 적어도 하나를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 비정질상 음극활물질을 포함하는 리튬이차전지
14 14
제 1항 내지 제 4항 중 어느 하나의 항에 따른 비정질상 음극활물질을 포함하는 분말에, 결합제, 분산액을 혼합하여 페이스트를 제조하는 페이스트 제조단계;상기 페이스트를 전극용 집전체에 도포하는 도포단계;상기 페이스트를 50 내지 200℃의 온도에서 건조시키는 건조단계;를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 비정질상 음극활물질을 이용한 전극의 제조방법
15 15
제 14항에 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
16 16
제 14항에 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 14항에 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
18 18
제 14항에 있어서,상기 도포단계에서, 상기 전극용 집전체는 구리, 알루미늄, 스테인레스 또는 니켈 중 적어도 하나인 것을 특징으로 하는 비정질상 음극활물질을 이용한 전극의 제조방법
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