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리튬이 전착된 실리콘 리튬 이차전지용 음극 및 이의 제조방법

  • 기술번호 : KST2015132677
  • 담당센터 : 서울동부기술혁신센터
  • 전화번호 : 02-2155-3662
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 리튬이 전착된 실리콘 리튬 이차전지용 음극 및 이의 제조방법에 관한 것으로서, 보다 구체적으로는 마이크로 사이즈로 패턴화된 실리콘 기판에 금속으로 전도성을 부여한 음극 집전체의 움푹 들어간 철부에만 음극 활물질로써 리튬을 전착시켜 전지의 충·방전시 덴드라이트 성장을 실리콘 기판의 철부의 내부에 최소화시켜 리튬 이차전지에 사용 가능한 음극 및 그의 제조방법에 관한 것이다.본 발명에 따른 음극을 리튬 이차전지의 음극 소재로 사용하여 구성된 이차전지는 리튬을 직접 음극 소재에 사용함에도 불구하고, 100회 충·방전 후에도 리튬 표면의 덴드라이트 성장이 마이크로 사이즈의 요철의 철부로만 억제되어 기존 탄소/LCO 이차전지에 비해 용량이 향상된 리튬 이차전지를 제공할 수 있다.
Int. CL H01M 4/66 (2006.01) H01M 10/0525 (2010.01) H01M 4/38 (2006.01) H01M 4/134 (2010.01)
CPC
출원번호/일자 1020100114321 (2010.11.17)
출원인 고려대학교 산학협력단
등록번호/일자 10-1156225-0000 (2012.06.07)
공개번호/일자 10-2012-0053180 (2012.05.25) 문서열기
공고번호/일자 (20120618) 문서열기
국제출원번호/일자
국제공개번호/일자
우선권정보
법적상태 등록
심사진행상태 수리
심판사항
구분 신규
원출원번호/일자
관련 출원번호
심사청구여부/일자 Y (2010.11.17)
심사청구항수 13

출원인

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번호 이름 국적 주소
1 고려대학교 산학협력단 대한민국 서울특별시 성북구

발명자

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번호 이름 국적 주소
1 윤우영 대한민국 서울특별시 서초구
2 이헌 대한민국 서울특별시 서초구
3 진대건 대한민국 경기도 성남시 중원구

대리인

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번호 이름 국적 주소
1 특허법인이지 대한민국 서울특별시 금천구 가산디지털*로 ***(가산동, KCC웰츠밸리) ***-***

최종권리자

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번호 이름 국적 주소
1 고려대학교 산학협력단 서울특별시 성북구
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번호 서류명 접수/발송일자 처리상태 접수/발송번호
1 [특허출원]특허출원서
[Patent Application] Patent Application
2010.11.17 수리 (Accepted) 1-1-2010-0750401-79
2 선행기술조사의뢰서
Request for Prior Art Search
2011.09.14 수리 (Accepted) 9-1-9999-9999999-89
3 선행기술조사보고서
Report of Prior Art Search
2011.10.14 수리 (Accepted) 9-1-2011-0080370-57
4 등록결정서
Decision to grant
2012.06.01 발송처리완료 (Completion of Transmission) 9-5-2012-0319285-30
5 출원인정보변경(경정)신고서
Notification of change of applicant's information
2014.02.11 수리 (Accepted) 4-1-2014-5018243-16
6 출원인정보변경(경정)신고서
Notification of change of applicant's information
2014.04.22 수리 (Accepted) 4-1-2014-5049934-62
7 출원인정보변경(경정)신고서
Notification of change of applicant's information
2019.10.10 수리 (Accepted) 4-1-2019-5210941-09
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번호 청구항
1 1
요철이 형성된 실리콘 음극 집전체 및 음극 활물질로써 상기 실리콘 음극 집전체의 철부에 전착된 리튬을 포함하는 리튬 이차전지용 음극
2 2
제 1항에 있어서,상기 요철이 형성된 실리콘 음극 집전체는, 요부의 벽면을 제외한 실리콘 기판 전체 표면에 금속이 도금된 것을 특징으로 하는 리튬 이차전지용 음극
3 3
제 2항에 있어서, 상기 금속은 백금(Pt), 구리(Cu) 및 니켈(Ni)로 이루어진 군에서 선택된 1종인 것을 특징으로 하는 리튬 이차전지용 음극
4 4
제 1항에 있어서,상기 요철이 형성된 실리콘 음극 집전체는, 요부의 벽면을 제외한 실리콘 기판 전체에 불순물이 도핑된 것을 특징으로 하는 리튬 이차전지용 음극
5 5
제 4항에 있어서,상기 불순물은 보론(B) 또는 인(P)인 것을 특징으로 하는 리튬 이차전지용 음극
6 6
(a) 실리콘 기판에 요철을 형성하는 단계;(b) 상기 요철이 형성된 실리콘 기판에 금속을 도금 또는 불순물을 도핑하는 단계; 및(c) 리튬을 전착시키는 단계;를 포함하는 리튬 이차전지용 음극 제조방법
7 7
제 6항에 있어서,상기 (a) 단계는 실리콘 기판에 스핀코팅(spin coating)으로 포지티브 포토레지스트 층(positive photoresist layer)을 도포하는 단계;상기 포지티브 포토레지스트 층이 형성된 실리콘 기판에 포토 마스크(photo-mask)를 위치시킨 뒤 자외선(UV)에 노출시키는 단계; RIE(reactive ion etching) 공정을 통해 실리콘 기판을 부분 식각하는 단계; 및 잔존하는 포지티브 포토레지스트 층을 제거하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 리튬 이차전지용 음극 제조방법
8 8
제 6항에 있어서,상기 (b) 단계에서,상기 금속은 상기 실리콘 기판의 요부의 벽면을 제외한 실리콘 기판 전체 표면에 도금되는 것을 특징으로 하는 리튬 이차전지용 음극 제조방법
9 9
제 8항에 있어서,상기 금속은 백금(Pt), 구리(Cu) 및 니켈(Ni)로 이루어진 군에서 선택된 1종인 것을 특징으로 하는 리튬 이차전지용 음극 제조방법
10 10
제 6항에 있어서,상기 (b) 단계에서,상기 불순물은 상기 실리콘 기판의 요부의 벽면을 제외한 실리콘 기판 전체 표면에 도핑되는 것을 특징으로 하는 리튬 이차전지용 음극 제조방법
11 11
제 10항에 있어서,상기 불순물은 보론(B) 또는 인(P)인 것을 특징으로 하는 리튬 이차전지용 음극 제조방법
12 12
제 6항에 있어서,상기 (c) 단계에서,리튬은 실리콘 기판의 철부에만 형성되는 것을 특징으로 하는 리튬 이차전지용 음극 제조방법
13 13
제 1항 내지 제 6항 중 어느 한 항에 따른 음극; 양극; 세퍼레이터 (seperator); 및 전해질을 포함하는 리튬 이차전지
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순번 패밀리번호 국가코드 국가명 종류
1 US20120121983 US 미국 FAMILY

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순번 패밀리번호 국가코드 국가명 종류
1 US2012121983 US 미국 DOCDBFAMILY
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순번 연구부처 주관기관 연구사업 연구과제
1 한국학술진흥재단 고려대학교 산학협력단 기초연구지원기초과학(단독연구) 리튬 분말 복합화를 통한 고용량, 고효율, 고출력 리튬 이차 전지 및 음극 소재 연구