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[중대형 전력저장 이차전지 시스템 기술]사염화 티타늄을 이용한 나노 구형 화이버 티탄산리튬의 제조 및 성능 향상방법

  • 기술번호 : KST2015020908
  • 담당센터 : 서울서부기술혁신센터
  • 전화번호 : 02-6124-6930
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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 리튬이온이차전지용 음극인 티탄산리튬(Li4Ti5O12)을 나노 구형 화이버로 제조하고 그 성능을 향상시키는 방법에 관한 것으로 사염화티탄(TiCl4)을 이용하여 수열합성법으로 나노 구형 화이버 티탄산리튬을 합성하여 비표면적을 크게하고 분산을 잘 하여 전극과 전해질의 접촉면적을 향상시키고 또한 나노 화이버를 등가압성형으로 구형화하여 고밀도화 함과 동시에 카본코팅하여 전기전도성을 향상시킴으로써 리튬이온이차전지의 출력, 장수명, 충방전 그리고 안정성을 획기적으로 개선하는 것이다. 상세히 언급하면 사염화티타늄(TiCl4)에 착염제로 하이드록시프로필셀룰로오즈(HPC:Hydroxypropyl cellulose)를 투입하여 티타늄착염을 형성한 후, 티타늄착염 수용액에 암모니아수(NH4OH)를 첨가하여 수산화티타늄 전구체(Ti precursor)를 합성한 후 이 수산화티타늄전구체를 열처리 하여 아나타제형 이산화티타늄(TiO2)을 제조한다. 이 아나타제형 이산화티타늄과 수산화나트륨을 혼합하여 수열합성법으로 티탄산나트륨으로 합성한 후 나트륨을 염산으로 이온교환하여 하이드로겐 티타네이트 나노화이버를 제조한 후 여기에 수산화리튬 또는 탄산리튬을 첨가 혼합하여 재 수열 합성법으로 나노 화이버의 수산화하이드로겐 티탄산리튬(Li1.81H0.19Ti2O5·2H2O)을 제조 한 후, 이를 아세톤의 분산제를 사용, 분산한 후 올레산 (Oleic acid)을 첨가하여 표면에 코팅 한 후 등가압성형하여 고온 열처리 함으로써 나노 구형 화이버 티탄산리튬(Li4Ti5O12)을 제조한 것을 특징으로 한다. 본 발명서에서 제조한 나노 구형 화이버 티탄산리튬은 기존의 티탄산리튬산화물 분말, 튜브 및 화이버보다 탭 밀도가 7%이상 증가하였고, 용량이 첫 cycle에서 151%, 50 cycle후에는 136% 증가되었고, 출력특성도 50% 이상 획기적으로 개선되었다. 이는 고속 충방전이 가능하고 비가역 반응이 거의 존재하지 않아 플러그인 또는 하이브리드 전기자동차용 리튬이온이차전지의 음극 재료로 사용될 것이다.
Int. CL C01G 23/00 (2006.01) H01M 4/485 (2010.01) B82B 3/00 (2006.01) H01B 1/04 (2006.01)
CPC C01G 23/005(2013.01) C01G 23/005(2013.01) C01G 23/005(2013.01)
출원번호/일자 1020110092961 (2011.09.15)
출원인 한국세라믹기술원
등록번호/일자 10-1310144-0000 (2013.09.12)
공개번호/일자 10-2013-0029604 (2013.03.25) 문서열기
공고번호/일자 (20131014) 문서열기
국제출원번호/일자
국제공개번호/일자
우선권정보
법적상태 등록
심사진행상태 수리
심판사항
구분 신규
원출원번호/일자
관련 출원번호
심사청구여부/일자 Y (2011.09.15)
심사청구항수 7

출원인

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번호 이름 국적 주소
1 한국세라믹기술원 대한민국 경상남도 진주시 소호로 ***

발명자

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번호 이름 국적 주소
1 최병현 대한민국 경기도 광명시 철산로 **,
2 지미정 대한민국 경기도 광명시 하안로 ***
3 김은경 대한민국 인천광역시 연수구
4 정성헌 대한민국 서울특별시 금천구
5 안용태 대한민국 경기도 광명시 하

대리인

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번호 이름 국적 주소
1 황성택 대한민국 서울특별시 구로구 경인로**길 **, 가동 ****호 노송특허법률사무소 (구로동, 중앙유통단지)

최종권리자

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번호 이름 국적 주소
1 한국세라믹기술원 경상남도 진주시 소호로 ***
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번호 서류명 접수/발송일자 처리상태 접수/발송번호
1 [특허출원]특허출원서
[Patent Application] Patent Application		 2011.09.15 수리 (Accepted) 1-1-2011-0717518-27
2 선행기술조사의뢰서
Request for Prior Art Search		 2012.04.26 수리 (Accepted) 9-1-9999-9999999-89
3 선행기술조사보고서
Report of Prior Art Search		 2012.05.23 수리 (Accepted) 9-1-2012-0039618-68
4 의견제출통지서
Notification of reason for refusal		 2012.12.18 발송처리완료 (Completion of Transmission) 9-5-2012-0768453-13
5 [명세서등 보정]보정서
[Amendment to Description, etc.] Amendment		 2013.02.01 보정승인간주 (Regarded as an acceptance of amendment) 1-1-2013-0097131-65
6 등록결정서
Decision to grant		 2013.06.27 발송처리완료 (Completion of Transmission) 9-5-2013-0445504-57
7 출원인정보변경(경정)신고서
Notification of change of applicant's information		 2014.01.03 수리 (Accepted) 4-1-2014-0000353-25
8 출원인정보변경(경정)신고서
Notification of change of applicant's information		 2015.03.31 수리 (Accepted) 4-1-2015-5040685-78
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번호 청구항
1 1
사염화티타늄을 이용하여 산화티탄전구체를 합성한 후 이를 이용 1차원구조인 나노크기 화이버(Li1
2 2
사염화티타늄(TiCl4)을 이용하여 구형의 수산화티타늄(Ti(OH)4)을 제조하고, 상기 수산화티타늄(Ti(OH)4)을 열처리 하여 구상 티타니아를 제조하는 방법
3 3
구형 산화티타늄 전구체에 수산화나트륨을 첨가하여 수열합성 방법으로 나노 화이버를 제조한 후 나트륨을 이온 치환하기 위해 염산처리하여 나노화이버 하이드로겐 티타네이트를 제조하는 방법
4 4
나노화이버 하이드로겐 티타네이트에 수산화리튬 또는 탄산리튬을 혼합하여 나노화이버 (Li1
5 5
나노 구형 화이버 티탄산리튬을 아세톤에 올레산을 분산시킨 용매에 투입하여 혼합한 뒤 400℃의 질소분위에서 1시간 열처리하여 카본 코팅된 나노 구형 화이버를 제조하는 방법
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제 5항에 있어서,나노 구형 화이버 티탄산리튬을 전기전도도 향상을 위해 올레산으로 코팅하여 나노구형화이버 티탄산리튬의 표면에 올레산이 코팅되는 카본 코팅된 나노 구형 화이버 제조방법
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제 6항에 있어서,카본이 코팅된 나노구형화이버 산화리튬티타네이트를 저온 열처리하여 1차원 구조를 갖는 카본 코팅된 나노 구형 화이버 티탄산리튬을 제조하는 카본 코팅된 나노 구형 화이버 제조방법
지정국 정보가 없습니다
패밀리정보가 없습니다
국가 R&D 정보가 없습니다.