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리튬화된 금속 탄소 복합체 전극의 제조 방법, 이에 의하여 제조된 리튬화된 금속 탄소 복합체 전극 및 이를 포함하는 전기화학소자

  • 기술번호 : KST2015142665
  • 담당센터 : 서울서부기술혁신센터
  • 전화번호 : 02-6124-6930
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 리튬화된 금속 탄소 복합체 전극의 제조 방법, 이에 의하여 제조된 리튬화된 금속 탄소 복합체 전극 및 이를 포함하는 전기화학소자에 관한 것으로, 보다 상세하게는 우수한 충방전 특성 및 사이클 특성을 가지는 새로운 구조의 리튬화된 금속 탄소 복합체 전극을 제조하는 방법, 이에 의하여 제조된 리튬화된 금속 탄소 복합체 전극 및 이를 포함하는 전기화학소자에 관한 것이다. 본 발명에 따른 리튬화된 금속 탄소 복합체 전극은 리튬이 금속과 합금을 형성하면서 동시에 탄소의 결정 구조 속에 삽입되어 안정된 구조의 복합체를 형성하기 때문에, 충방전 과정에서 금속의 부피 변화가 적어, 이에 따른 사이클 특성이 저하되지 않고 충방전 용량이 향상되며, 초기 충방전 시 비가역 용량을 제어할 수 있고, 안전성이 떨어지는 리튬 금속 음극을 대체하는 효과를 가진다.
Int. CL H01M 4/04 (2006.01) H01M 10/0525 (2010.01) H01M 12/06 (2006.01) H01M 10/056 (2010.01)
CPC
출원번호/일자 1020120014186 (2012.02.13)
출원인 한양대학교 산학협력단
등록번호/일자 10-1397415-0000 (2014.05.14)
공개번호/일자 10-2012-0092529 (2012.08.21) 문서열기
공고번호/일자 (20140520) 문서열기
국제출원번호/일자
국제공개번호/일자
우선권정보 대한민국  |   1020110012436   |   2011.02.11
대한민국  |   1020110028246   |   2011.03.29
법적상태 소멸
심사진행상태 수리
심판사항
구분 신규
원출원번호/일자
관련 출원번호
심사청구여부/일자 Y (2012.02.13)
심사청구항수 16

출원인

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번호 이름 국적 주소
1 한양대학교 산학협력단 대한민국 서울특별시 성동구

발명자

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번호 이름 국적 주소
1 선양국 대한민국 서울 강남구
2 브루노 수크로사티 이탈리아 이탈리아, **, 로마대
3 이동주 대한민국 경남 창원시 마산회원구
4 주세프 아순 이탈리아 이탈리아, **, 로마대
5 이성만 대한민국 강원 춘천시 공원길 -

대리인

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번호 이름 국적 주소
1 김태선 대한민국 서울(해산으로 인한 퇴사 후 사무소변경 미신고)

최종권리자

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번호 이름 국적 주소
1 한양대학교 산학협력단 서울특별시 성동구
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번호 서류명 접수/발송일자 처리상태 접수/발송번호
1 [특허출원]특허출원서
[Patent Application] Patent Application
2012.02.13 수리 (Accepted) 1-1-2012-0112741-69
2 의견제출통지서
Notification of reason for refusal
2013.06.28 발송처리완료 (Completion of Transmission) 9-5-2013-0452371-35
3 [거절이유 등 통지에 따른 의견]의견(답변, 소명)서
[Opinion according to the Notification of Reasons for Refusal] Written Opinion(Written Reply, Written Substantiation)
2013.08.28 수리 (Accepted) 1-1-2013-0784470-53
4 [명세서등 보정]보정서
[Amendment to Description, etc.] Amendment
2013.08.28 보정승인간주 (Regarded as an acceptance of amendment) 1-1-2013-0784425-19
5 의견제출통지서
Notification of reason for refusal
2013.10.23 발송처리완료 (Completion of Transmission) 9-5-2013-0726873-47
6 [거절이유 등 통지에 따른 의견]의견(답변, 소명)서
[Opinion according to the Notification of Reasons for Refusal] Written Opinion(Written Reply, Written Substantiation)
2013.12.06 수리 (Accepted) 1-1-2013-1117269-49
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)
2013.12.06 수리 (Accepted) 1-1-2013-1117267-58
8 [명세서등 보정]보정서
[Amendment to Description, etc.] Amendment
2013.12.06 보정승인간주 (Regarded as an acceptance of amendment) 1-1-2013-1117270-96
9 등록결정서
Decision to grant
2014.04.28 발송처리완료 (Completion of Transmission) 9-5-2014-0287911-09
10 출원인정보변경(경정)신고서
Notification of change of applicant's information
2014.06.05 수리 (Accepted) 4-1-2014-5068294-39
11 출원인정보변경(경정)신고서
Notification of change of applicant's information
2015.02.16 수리 (Accepted) 4-1-2015-5022074-70
12 출원인정보변경(경정)신고서
Notification of change of applicant's information
2019.08.05 수리 (Accepted) 4-1-2019-5155816-75
13 출원인정보변경(경정)신고서
Notification of change of applicant's information
2019.08.06 수리 (Accepted) 4-1-2019-5156285-09
번호, 청구항의 정보를 제공하는 이전대상기술 뷰 페이지 상세정보 > 청구항 표입니다.
번호 청구항
1 1
금속 탄소 복합체를 준비하는 제 1 단계;상기 금속 탄소 복합체, 도전재 및 바인더를 용매에 혼합하여 슬러리를 제조하고, 집전체에 도포하는 제 2 단계;상기 금속 탄소 복합체를 포함하는 슬러리가 도포된 집전체에 리튬을 적층시키는 제 3 단계; 및 상기 리튬이 적층된 집전체에 용액을 첨가하면서 압력을 가하는 제 4 단계로 구성되는 리튬화된 금속 탄소 복합체 전극의 제조 방법
2 2
제 1 항에 있어서, 상기 금속 탄소 복합체는 Mg, Ca, Al, Si, Ge, Sn, Pb, As, Bi, Ag, Au, Zn, Cd, 및 Hg 로 이루어진 그룹에서 선택되는 금속과 탄소의 복합체인 것을 특징으로 하는 리튬화된 금속 탄소 복합체 전극의 제조 방법
3 3
제 1 항에 있어서, 상기 금속 탄소 복합체는 실리콘 탄소 복합체 또는 주석 탄소 복합체인 것을 특징으로 하는 리튬화된 금속 탄소 복합체 전극의 제조 방법
4 4
제 1 항에 있어서,상기 리튬은 쉬트(sheet) 형태이고, 두께는 50㎛ 이상인 것을 특징으로 하는 리튬화된 금속 탄소 복합체 전극의 제조 방법
5 5
제 1 항에 있어서,상기 제 4 단계에서 리튬에 가하는 압력이 300 ~ 3500 N/㎡ 인 것을 특징으로 하는 리튬화된 금속 탄소 복합체 전극의 제조 방법
6 6
제 1 항에 있어서, 상기 제 4 단계의 용액은 리튬염과 전해질로 구성되는 것을 특징으로 하는 리튬화된 금속 탄소 복합체 전극의 제조 방법
7 7
제 6 항에 있어서, 상기 리튬염은 LiBF4, LiClO4, LiPF6, LiAsF6, LiCF3SO3, Li(CF3SO2)2N, LiC4F9SO3, Li(CF3SO2)3C, 및 LiBPh4 로 이루어진 그룹으로부터 선택되는 하나 이상이고, 상기 용액은 유기 용매 및 이온성 용매로 구성되고, 상기 유기 용매는 에틸렌 카보네이트 (EC), 프로필렌 카보네이트 (PC), 디메틸 카보네이트 (DMC), 디에틸 카보네이트 (DEC), 에틸메틸 카보네이트 (EMC), 1,2-디메톡시에탄 (DME), γ-부티로락톤 (GBL), 테트라하이드로푸란 (THF), 1,3-디옥솔란 (DOXL), 디메틸에테르 (DEE), 메틸 프로피오네이트(MP), 설포란(sulfolane, S), 디메틸설폭사이드 (DMSO), 아세토니트릴 (AN), 및 테트라에틸렌글라이콜 디메틸에테르 (TEGDME)로 이루어진 그룹으로부터 선택되는 1종 이상이고, 상기 이온성 용매는 1-에틸-3-메틸이미다졸륨(EMI)-(CF3SO2)2N, 1-부틸-3-메틸이미다졸륨(BMI)-(CF3SO2)2N, 1-헥실-3-메틸이미다졸륨 (HMI)-(CF3SO2)2N, 1-에틸-3-메틸이미다졸륨(EMI)-PF6, 1-부틸-3-메틸이미다졸륨 (BMI)-PF6, 1-헥실-3-메틸이미다졸륨(HMI)-PF6, 1-에틸-3-메틸이미다졸륨(EMI)-BF4, 1-부틸-3-메틸이미다졸륨(BMI)-BF4, 1-헥실-3-메틸이미다졸륨(HMI)-BF4, 1-에틸-3-메틸이미다졸륨(EMI)-CF3SO3, 1-부틸-3-메틸이미다졸륨(BMI)-CF3SO3, 및 1-헥실-3-메틸이미다졸륨(HMI)-CF3SO3 로 이루어진 그룹으로부터 선택되는 하나 이상인 것을 특징으로 하는 리튬화된 금속 탄소 복합체 전극의 제조 방법
8 8
제 1 항에 있어서, 상기 리튬이 적층된 집전체에 압력을 가한 이후 상기 적층된 리튬을 제거하는 제 5 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 리튬화된 금속 탄소 복합체 전극의 제조 방법
9 9
제 1 항 내지 제 8 항 중 어느 하나의 제조 방법에 의하여 제조된 리튬화된 금속 탄소 복합체 전극
10 10
제 9 항에 있어서,상기 리튬화된 금속 탄소 복합체 전극은 상기 리튬의 일부가 상기 금속과 합금을 형성하고, 상기 리튬의 나머지 일부가 탄소 결정 구조에 삽입되는 것을 특징으로 하는 리튬화된 금속 탄소 복합체 전극
11 11
제 10 항의 리튬화된 금속 탄소 복합체 전극을 포함하는 전기 화학 소자
12 12
제 11 항에 있어서, 상기 전기 화학 소자는 리튬 황 전지, 리튬 공기 전지 또는 리튬 이온 전지인 것을 특징으로 하는 전기 화학 소자
13 13
제 11 항에 있어서, 상기 전기 화학 소자는 고분자 복합 전해질 또는 액상 전해질을 포함하는 리튬 공기 전지인 것을 특징으로 하는 전기 화학 소자
14 14
제 13 항에 있어서, 상기 고분자 복합 전해질은 제1 리튬염과 고분자로 형성된 필름; 및 상기 필름에 함침되어 있으며, 제2 리튬염과 유기 용매를 포함하는 이온 전도성 용매를 포함하고,상기 유기 용매는 테트라에틸렌글리콜디메틸에테르, 에틸렌 글리콜디메타크릴레이트, 폴리에틸렌 글리콜, 폴리에틸렌 글리콜디알킬 에테르, 폴리알킬글리콜디알킬 에테르 또는 이들의 조합으로부터 선택되는 것을 특징으로 하는 전기 화학 소자
15 15
제 13 항에 있어서, 상기 액상 전해질은 일반식 R1(CR32CR42O)nR2 으로 나타내어 지는 리튬 공기 전지인 것을 특징으로 하는 전기 화학 소자
16 16
삭제
17 17
제 13 항에 있어서, 상기 액상 전해질은 테트라에틸렌글리콜디메틸에테르, 에틸렌 글리콜디메타크릴레이트, 폴리에틸렌 글리콜, 폴리에틸렌 글리콜디알킬 에테르, 폴리알킬글리콜디알킬 에테르 또는 이들의 조합으로부터 선택되는 것을 특징으로 하는 전기 화학 소자
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순번 패밀리번호 국가코드 국가명 종류
1 US09985326 US 미국 FAMILY
2 US20150333385 US 미국 FAMILY
3 WO2012108741 WO 세계지적재산권기구(WIPO) FAMILY
4 WO2012108741 WO 세계지적재산권기구(WIPO) FAMILY

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순번 패밀리번호 국가코드 국가명 종류
1 US2015333385 US 미국 DOCDBFAMILY
2 US9985326 US 미국 DOCDBFAMILY
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1 지식경제부 한양대학교 산학협력단 기술혁신사업(에너지인력양성사업) 전력저장용 리튬이차전지 핵심소재 고급트랙