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리튬 이차 전지용 음극 활물질, 리튬 이차 전지용 음극 활물질의 제조 방법 및 이를 포함하는 리튬 이차 전지

  • 기술번호 : KST2014059713
  • 담당센터 : 부산기술혁신센터
  • 전화번호 : 051-606-6561
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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 리튬을 도프 및 탈도프할 수 있는 물질을 포함하는 코어, 상기 리튬을 도프 및 탈도프할 수 있는 물질을 포함하는 코어의 외곽에 형성된, 상기 리튬을 도프 및 탈도프할 수 있는 물질의 산화물 층 및 상기 리튬을 도프 및 탈도프할 수 있는 물질의 산화물 층의 외곽에 형성된 탄소 층을 포함하는 리튬 이차 전지용 음극 활물질, 리튬 이차 전지용 음극 활물질의 제조 방법 및 이를 포함하는 리튬 이차 전지에 관한 것이다.
Int. CL H01M 10/052 (2010.01) H01M 4/13 (2010.01) H01M 4/36 (2006.01)
CPC
출원번호/일자 1020120089131 (2012.08.14)
출원인 울산과학기술원 산학협력단
등록번호/일자 10-1473968-0000 (2014.12.11)
공개번호/일자 10-2014-0022679 (2014.02.25) 문서열기
공고번호/일자 (20141218) 문서열기
국제출원번호/일자
국제공개번호/일자
우선권정보
법적상태 소멸
심사진행상태 수리
심판사항
구분 신규
원출원번호/일자
관련 출원번호
심사청구여부/일자 Y (2012.08.14)
심사청구항수 23

출원인

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번호 이름 국적 주소
1 울산과학기술원 산학협력단 대한민국 울산광역시 울주군

발명자

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번호 이름 국적 주소
1 박수진 대한민국 울산 울주군
2 조재필 대한민국 경기 성남시 분당구

대리인

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번호 이름 국적 주소
1 유미특허법인 대한민국 서울특별시 강남구 테헤란로 ***, 서림빌딩 **층 (역삼동)

최종권리자

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번호 이름 국적 주소
1 울산과학기술원 울산광역시 울주군
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번호 서류명 접수/발송일자 처리상태 접수/발송번호
1 [특허출원]특허출원서
[Patent Application] Patent Application		 2012.08.14 수리 (Accepted) 1-1-2012-0652851-04
2 출원인정보변경(경정)신고서
Notification of change of applicant's information		 2013.01.07 수리 (Accepted) 4-1-2013-5002604-31
3 선행기술조사의뢰서
Request for Prior Art Search		 2013.07.02 수리 (Accepted) 9-1-9999-9999999-89
4 선행기술조사보고서
Report of Prior Art Search		 2013.08.09 수리 (Accepted) 9-1-2013-0065806-34
5 의견제출통지서
Notification of reason for refusal		 2014.01.24 발송처리완료 (Completion of Transmission) 9-5-2014-0057435-94
6 [지정기간연장]기간연장(단축, 경과구제)신청서
[Designated Period Extension] Application of Period Extension(Reduction, Progress relief)		 2014.03.24 수리 (Accepted) 1-1-2014-0280409-35
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)		 2014.04.24 수리 (Accepted) 1-1-2014-0393988-65
8 [명세서등 보정]보정서
[Amendment to Description, etc.] Amendment		 2014.04.24 보정승인간주 (Regarded as an acceptance of amendment) 1-1-2014-0393989-11
9 거절결정서
Decision to Refuse a Patent		 2014.09.30 발송처리완료 (Completion of Transmission) 9-5-2014-0671926-35
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)		 2014.10.31 수리 (Accepted) 1-1-2014-1052235-85
11 [명세서등 보정]보정서(재심사)
Amendment to Description, etc(Reexamination)		 2014.10.31 보정승인 (Acceptance of amendment) 1-1-2014-1052236-20
12 등록결정서
Decision to Grant Registration		 2014.12.05 발송처리완료 (Completion of Transmission) 9-5-2014-0838535-14
13 출원인정보변경(경정)신고서
Notification of change of applicant's information		 2015.12.31 수리 (Accepted) 4-1-2015-5176347-51
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번호 청구항
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리튬을 도프 및 탈도프할 수 있는 물질을 준비하는 단계;상기 리튬을 도프 및 탈도프할 수 있는 물질을 열처리하여 상기 리튬을 도프 및 탈도프할 수 있는 물질의 외각에 상기 리튬을 도프 및 탈도프할 수 있는 물질의 산화물 층을 형성시키는 단계; 및상기 리튬을 도프 및 탈도프할 수 있는 물질의 산화물 층의 외곽에 탄소 층을 형성시키는 단계를 포함하고, 상기 리튬을 도프 및 탈도프할 수 있는 물질을 준비하는 단계는상기 리튬을 도프 및 탈도프할 수 있는 물질의 표면에 금속 입자를 담지시키는 단계 및상기 금속 입자가 담지된, 리튬을 도프 및 탈도프할 수 있는 물질을 에칭하는 단계를 포함하고, 상기 금속 입자는 금, 은, 백금, 구리, 니켈, 알루미늄 또는 이들의 조합을 포함하는 것인 리튬 이차 전지용 음극 활물질의 제조 방법
12 12
제11항에서,상기 리튬을 도프 및 탈도프할 수 있는 물질은 Si, SiOx1, Si-C 복합체, Si-Q 합금, Sn, SnOx2, Sn-C 복합체, Sn-R, 또는 이들의 조합을 포함하는 리튬 이차 전지용 음극 활물질의 제조 방법:상기 x1은 0 003c# x1 003c# 2 이고,상기 x2는 0 003c# x2 003c# 2 이고, 상기 Q는 알칼리 금속, 알칼리 토금속, 13족 내지 16족 원소, 전이금속, 희토류 원소 또는 이들의 조합이며, 상기 Q에서 Si는 제외되고,상기 R은 알칼리 금속, 알칼리 토금속, 13족 내지 16족 원소, 전이금속, 희토류 원소 또는 이들의 조합이며, 상기 R에서 Sn은 제외된다
13 13
제11항에서,상기 리튬을 도프 및 탈도프할 수 있는 물질은 Si, SiOx1, Si-C 복합체, Si-Q 합금을 포함하는 리튬 이차 전지용 음극 활물질의 제조 방법:상기 x1은 0 003c# x1 003c# 2 이고,상기 Q는 알칼리 금속, 알칼리 토금속, 13족 내지 16족 원소, 전이금속, 희토류 원소 또는 이들의 조합이며, 상기 Q에서 Si는 제외된다
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제11항에서,상기 리튬을 도프 및 탈도프할 수 있는 물질은 분말 형태, 웨이퍼(wafer) 형태, 나노 튜브 형태, 나노 로드(rod) 형태, 또는 나노 와이어 형태인 리튬 이차 전지용 음극 활물질의 제조 방법
15 15
제11항에서,상기 리튬을 도프 및 탈도프할 수 있는 물질은 다공성인 리튬 이차 전지용 음극 활물질의 제조 방법
16 16
제11항에서,상기 리튬을 도프 및 탈도프할 수 있는 물질의 산화물 층은 하기 화학식 1로 표시되는 화합물을 포함하는 리튬 이차 전지용 음극 활물질의 제조 방법:[화학식 1]SixMyOz상기 화학식 1에서, M은 알칼리 금속, 알칼리 토금속, 13족 내지 16족 원소, 전이금속, 희토류 원소 또는 이들의 조합이고,0
17 17
제11항에서,상기 리튬을 도프 및 탈도프할 수 있는 물질의 산화물 층의 두께는 5 내지 30 nm인 리튬 이차 전지용 음극 활물질의 제조 방법
18 18
제11항에서,상기 탄소 층의 두께는 5 내지 50 nm인 리튬 이차 전지용 음극 활물질의 제조 방법
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제11항에서,상기 리튬 이차 전지용 음극 활물질은 다공성인 리튬 이차 전지용 음극 활물질의 제조 방법
20 20
제11항에서,상기 리튬을 도프 및 탈도프할 수 있는 물질을 준비하는 단계는, 에칭 용액을 이용하여 상기 리튬을 도프 및 탈도프할 수 있는 물질을 에칭하여, 상기 리튬을 도프 및 탈도프할 수 있는 물질에 공극을 형성시키는 단계를 포함하는 리튬 이차 전지용 음극 활물질의 제조 방법
21 21
제20항에서,상기 에칭 용액은 과산화수소(H2O2), 플루오르화수소(HF), 수산화칼륨(KOH), 수산화나트륨 (NaOH), 질산 (HNO3), 과망간칼륨 (KMnO4), 이소프로필 알코올(isopropyl alcohol, IPA), 또는 이들의 조합을 포함하는 리튬 이차 전지용 음극 활물질의 제조 방법
22 22
제20항에서,상기 에칭 용액의 농도는 1 내지 10M인 리튬 이차 전지용 음극 활물질의 제조 방법
23 23
제11항에서,상기 리튬을 도프 및 탈도프할 수 있는 물질을 준비하는 단계는, 에칭 용액 및 촉매를 이용하여 상기 리튬을 도프 및 탈도프할 수 있는 물질을 에칭하여, 상기 리튬을 도프 및 탈도프할 수 있는 물질에 공극을 형성시키는 단계를 포함하는 리튬 이차 전지용 음극 활물질의 제조 방법
24 24
제23항에서,상기 촉매는 금속을 포함하는 리튬 이차 전지용 음극 활물질의 제조 방법
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제11항에서,상기 리튬을 도프 및 탈도프할 수 있는 물질의 표면에 금속 입자를 담지시키는 단계는 무전해 도금법(electroless plating), 물리 기상 증착법(physical vapor deposition), 화학 기상 증착법(chemical vapor deposition), 열 증착법(thermal evaporation), 전자빔 증착법(e-beam evaporation), 스퍼터링법(sputtering), 유기 캐핑제(organic capping agent)를 사용한 방법 또는 이들의 조합에 의해 수행하는 것인 리튬 이차 전지용 음극 활물질의 제조 방법
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제11항에서,상기 리튬을 도프 및 탈도프할 수 있는 물질을 열처리하여 상기 리튬을 도프 및 탈도프할 수 있는 물질의 외각에 상기 리튬을 도프 및 탈도프할 수 있는 물질의 산화물 층을 형성시키는 단계는공기 분위기에서 수행되는 것인 리튬 이차 전지용 음극 활물질의 제조 방법
29 29
제11항에서,상기 리튬을 도프 및 탈도프할 수 있는 물질을 열처리하여 상기 리튬을 도프 및 탈도프할 수 있는 물질의 외각에 상기 리튬을 도프 및 탈도프할 수 있는 물질의 산화물 층을 형성시키는 단계는500 내지 1000 ℃에서 수행되는 것인 리튬 이차 전지용 음극 활물질의 제조 방법
30 30
제11항에서,상기 리튬을 도프 및 탈도프할 수 있는 물질의 산화물 층의 외곽에 탄소 층을 형성시키는 단계는상기 리튬을 도프 및 탈도프할 수 있는 물질의 산화물 층이 외곽에 형성된, 리튬을 도프 및 탈도프할 수 있는 물질과 탄소 원료 물질을 혼합하여 수행하는 것인 리튬 이차 전지용 음극 활물질의 제조 방법
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제30항에서,상기 탄소 원료 물질은 아세틸렌 기체, 에틸렌 기체, 수크로오스(sucrose), 글루코오스(glucose), 폴리아크릴로니트릴(polyacrylonitrile), 폴리비닐알코올(polyvinyl alcohol), 폴리비닐피롤리돈(polyvinyl pyrrolidone), 콜로이드 탄소(colloidal carbon), 시트르산(citric acid), 타타르산(tartaric acid), 글리콜산(glycolic acid), 폴리아크릴산(polyacrylic acid), 아디프산(adipic acid), 글리신(glycine) 또는 이들의 조합을 포함하는 리튬 이차 전지용 음극 활물질의 제조 방법
32 32
제11항에서,상기 리튬을 도프 및 탈도프할 수 있는 물질의 산화물 층의 외곽에 탄소 층을 형성시키는 단계는열처리 단계를 더 포함하는 것인 리튬 이차 전지용 음극 활물질의 제조 방법
33 33
제32항에서,상기 열처리 단계는 800 내지 1000 ℃에서 수행되는 것인 리튬 이차 전지용 음극 활물질의 제조 방법
34 34
제11항에서,상기 리튬을 도프 및 탈도프할 수 있는 물질의 산화물 층의 외곽에 탄소 층을 형성시키는 단계는질소 또는 비활성 기체 분위기에서 수행되는 것인 리튬 이차 전지용 음극 활물질의 제조 방법
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제11항 내지 제24항, 제26항, 및 제28항 내지 제34항 중 어느 한 항에 따라 제조된 리튬 이차 전지용 음극 활물질을 포함하는 음극;양극 활물질을 포함하는 양극;상기 음극과 양극 사이에 존재하는 세퍼레이터; 및전해질;을 포함하는 리튬 이차 전지
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1 교육과학기술부 울산과학기술대학교 신기술 융합형 성장동력사업 나노구조필름형 슈퍼전지 핵심원천기술