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전고체 리튬이차전지용 고체 전해질 및 그 제조방법

  • 기술번호 : KST2015149222
  • 담당센터 : 경기기술혁신센터
  • 전화번호 : 031-8006-1570
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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 공침법에 의해 이온 전도도가 높고 전위 안전성이 우수한 가넷 구조의 나노급 세라믹 고체 전해질인 LLZ 소재를 저가로 합성할 수 있는 리튬이차전지용 고체 전해질의 제조방법이 개시된다. 리튬이차전지용 고체 전해질의 제조방법은, 란타늄 질산염 [La(NO3)3·6H2O]과 지르코늄 질산염 [ZrO(NO3)2·6H2]이 3:2의 몰비로 혼합된 출발물질을 제공하는 단계, 상기 출발물질을 용해시켜 수용액을 형성하는 단계, 상기 수용액에 착화제인 암모니아와 반응기의pH 를 조정하는 수산화 나트륨을 투입 및 혼합하여 공침전시켜서 침전물을 형성하는 단계, 상기 침전물을 세척 및 건조하고 분쇄하여 1차 전구체 분말을 형성하는 단계, 상기 1차 전구체 분말에 리튬 분말[LiOH·H2O]을 혼합 및 볼밀하여 리튬을 고용시킨 2차 전구체 분말을 형성하는 단계 및 상기 2차 전구체 분말을 열처리하여 고체 전해질 분말을 형성하는 단계를 포함하여 구성된다.
Int. CL H01M 10/0562 (2010.01)
CPC H01M 10/0562(2013.01)
출원번호/일자 1020130078499 (2013.07.04)
출원인 한국생산기술연구원
등록번호/일자 10-1568468-0000 (2015.11.05)
공개번호/일자 10-2015-0005136 (2015.01.14) 문서열기
공고번호/일자 (20151111) 문서열기
국제출원번호/일자
국제공개번호/일자
우선권정보
법적상태 등록
심사진행상태 수리
심판사항
구분 신규
원출원번호/일자
관련 출원번호
심사청구여부/일자 Y (2013.07.04)
심사청구항수 14

출원인

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번호 이름 국적 주소
1 한국생산기술연구원 대한민국 충청남도 천안시 서북구

발명자

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번호 이름 국적 주소
1 김호성 대한민국 광주 광산구
2 김태원 대한민국 광주 광산구
3 장덕례 대한민국 광주 남구
4 이종호 대한민국 광주 광산구
5 김경완 대한민국 광주 광산구
6 김민영 대한민국 광주 동구

대리인

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번호 이름 국적 주소
1 특허법인 무한 대한민국 서울특별시 강남구 언주로 ***, *층(역삼동,화물재단빌딩)

최종권리자

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번호 이름 국적 주소
1 한국생산기술연구원 대한민국 충청남도 천안시 서북구
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번호 서류명 접수/발송일자 처리상태 접수/발송번호
1 [특허출원]특허출원서
[Patent Application] Patent Application		 2013.07.04 수리 (Accepted) 1-1-2013-0603971-71
2 선행기술조사의뢰서
Request for Prior Art Search		 2014.05.16 수리 (Accepted) 9-1-9999-9999999-89
3 선행기술조사보고서
Report of Prior Art Search		 2014.06.12 수리 (Accepted) 9-1-2014-0049734-15
4 의견제출통지서
Notification of reason for refusal		 2014.07.28 발송처리완료 (Completion of Transmission) 9-5-2014-0509462-41
5 [명세서등 보정]보정서
[Amendment to Description, etc.] Amendment		 2014.09.29 보정승인간주 (Regarded as an acceptance of amendment) 1-1-2014-0923143-45
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)		 2014.09.29 수리 (Accepted) 1-1-2014-0923142-00
7 출원인정보변경(경정)신고서
Notification of change of applicant's information		 2015.01.16 수리 (Accepted) 4-1-2015-5006834-98
8 의견제출통지서
Notification of reason for refusal		 2015.02.16 발송처리완료 (Completion of Transmission) 9-5-2015-0111263-28
9 [지정기간연장]기간연장(단축, 경과구제)신청서
[Designated Period Extension] Application of Period Extension(Reduction, Progress relief)		 2015.04.16 수리 (Accepted) 1-1-2015-0370958-57
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)		 2015.05.18 수리 (Accepted) 1-1-2015-0473672-32
11 [명세서등 보정]보정서
[Amendment to Description, etc.] Amendment		 2015.05.18 보정승인간주 (Regarded as an acceptance of amendment) 1-1-2015-0473671-97
12 최후의견제출통지서
Notification of reason for final refusal		 2015.08.03 발송처리완료 (Completion of Transmission) 9-5-2015-0518570-19
13 [명세서등 보정]보정서
[Amendment to Description, etc.] Amendment		 2015.09.21 보정승인 (Acceptance of amendment) 1-1-2015-0915047-62
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)		 2015.09.21 수리 (Accepted) 1-1-2015-0915048-18
15 등록결정서
Decision to grant		 2015.11.02 발송처리완료 (Completion of Transmission) 9-5-2015-0756852-16
16 출원인정보변경(경정)신고서
Notification of change of applicant's information		 2018.07.02 수리 (Accepted) 4-1-2018-5123030-77
번호, 청구항의 정보를 제공하는 이전대상기술 뷰 페이지 상세정보 > 청구항 표입니다.
번호 청구항
1 1
란타늄 질산염 [La(NO3)3·6H2O]과 지르코늄 질산염 [ZrO(NO3)2·6H2O]이 3:2의 몰비로 혼합된 출발물질을 제공하는 단계;상기 출발물질을 용해시켜 수용액을 형성하는 단계;상기 수용액에 착화제(NH4OH) 및 반응기의 pH 조절 용액(NaOH)를 투입 및 혼합하여 공침전시켜서 침전물을 형성하는 단계;상기 침전물을 세척 및 건조하고 분쇄하여 1차 전구체 분말을 형성하는 단계;상기 1차 전구체 분말에 리튬 분말[LiOH·H2O]을 혼합 및 볼밀하여 리튬을 고용시킨 2차 전구체 분말을 형성하는 단계; 및상기 2차 전구체 분말을 열처리하여 고체 전해질 분말을 형성하는 단계;를 포함하며, 상기 고체 전해질 분말은 LixLayZrzO12의 조성을 가지며, x=6~9mole, y=2~4mole, z=1~3mole인 리튬이차전지용 고체 전해질 제조방법
2 2
제 1 항에 있어서,상기 열처리된 고체 전해질 분말을 사용하여 펠렛 시트로 제작하는 단계;상기 펠렛 시트를 재차 열처리하여 등축정계(Cubic) 구조가 50% 를 초과하여 차지하는 결정구조로 변화하는 단계;를 더 포함하는 리튬이차전지용 고체 전해질 제조방법
3 3
제1항에 있어서,상기 고체 전해질 분말은 상기 열처리 온도 조건에 따라 등축정계(Cubic) 구조 및 정방정계(Tetragonal) 구조 중 하나의 구조가 50% 를 초과하여 차지하는 지배적인 결정구조로 변화되는 것을 특징으로 하는 리튬이차전지용 고체 전해질 제조방법
4 4
제1항에 있어서,상기 열처리 온도는 600~1200℃이며, 상기 고체 전해질 분말은 등축정계 (Cubic) 구조 또는 정방정계(Tetragonal) 구조가 공존하거나, 상기 등축정계 구조 또는 상기 정방정계 구조 중 어느 하나의 구조가 50% 를 초과하여 차지하는 것을 특징으로 하는 리튬이차전지용 고체 전해질 제조방법
5 5
제3항 또는 제4항에 있어서,상기 열처리 온도는 600~1200℃ 이며, 상기 등축정계 (Cubic) 구조 또는 정방정계 (Tetragonal) 구조가 상기 열처리 온도와 같거나 높은 조건의 소결 온도 조건에서 구조가 변이하는 특성을 이용하여 물성을 향상시키는 리튬이차전지용 고체 전해질 제조방법
6 6
제1항에 있어서,상기 열처리 온도는 700~800℃ 이며, 상기 고체 전해질 분말을 1200℃ 에서 2~8시간 소결 처리하여 완전한 등축정계(Cubic) 구조 또는 정방정계(Tetragonal) 구조가 50% 를 초과하여 차지하는 소재로 변이시키는 것을 특징으로 하는 리튬이차전지용 고체 전해질 제조방법
7 7
제 6 항에 있어서,상기 고체 전해질 분말을 1200℃ 에서 5시간 소결 처리하여, 등축정계(Cubic) 구조가 50% 를 초과하여 차지하고, 90% 이상의 상대밀도를 갖는 고밀도 미세구조를 가지는 소재로 변이시키는 것을 특징으로 하는 리튬이차전지용 고체 전해질 제조방법
8 8
제1항에 있어서,상기 열처리 온도는 900℃이며, 상기 고체 전해질 분말을 900℃에서 10시간 이상 소결 처리하여 제조하는 것을 특징으로 하는 리튬이차전지용 고체 전해질 제조방법
9 9
제1항에 있어서,상기 열처리 온도는 900℃이며, 상기 고체 전해질 분말을 900℃에서 2-10시간 소결 처리하여 제조하는 것을 특징으로 하는 리튬이차전지용 고체 전해질 제조방법
10 10
제 9 항에 있어서,상기 고체 전해질 분말을 900℃에서 5시간 소결 처리하여 정방정계(Tetragonal) 구조가 50% 를 초과하여 차지하고, 60% 이상의 상대밀도를 갖는 고밀도 미세구조의 고체 전해질 제조방법
11 11
제1항에 있어서,상기 착화제는 5 노르말(N) 농도의 암모니아수가 사용되고,상기 수용액의 pH가 pH10~11의 용액이 되도록 착화제와 수산화나트륨(NaOH)을 혼합하는 리튬이차전지용 고체 전해질 제조방법
12 12
제11항에 있어서,상기 착화제를 혼합하는 단계는, 출발물질을4㎖/min의 속도로 적정하고, 동시에 상기 착화제를 4㎖/min 의 속도로 적정 하는 리튬이차전지용 고체 전해질 제조방법
13 13
제11항에 있어서,상기 침전물을 형성하는 단계에서 pH 조절을 위해서 수산화나트륨(NaOH) 용액을 첨가하고,상기 NaOH 용액은 1몰 농도로 형성되고, 공침 반응이 진행됨에 따라 공침 반응기의 pH 변화에 따라 상기 NaOH 용액이 상기 침전물에 적정되는 리튬이차전지용 고체 전해질 제조방법
14 14
제1항에 있어서,상기 고체 전해질 분말을 1축 압축 성형용 몰드에 투입하여 성형하는 단계;상기 몰드를 압축하는 단계; 및상기 압축된 몰드로 성형된 펠렛을 상기 2차 전구체 분말의 열처리 온도와 동일한 온도에서 열처리하여 고밀도의 미세구조를 형성하는 단계;를 더 포함하는 리튬이차전지용 고체 전해질 제조방법
15 15
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16 16
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17 17
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18 18
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19 19
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순번 패밀리번호 국가코드 국가명 종류
1 JP06259516 JP 일본 FAMILY
2 JP28526771 JP 일본 FAMILY
3 US20160380304 US 미국 FAMILY
4 US20190148771 US 미국 FAMILY
5 WO2015002410 WO 세계지적재산권기구(WIPO) FAMILY

DOCDB 패밀리 정보

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순번 패밀리번호 국가코드 국가명 종류
1 JP2016526771 JP 일본 DOCDBFAMILY
2 JP6259516 JP 일본 DOCDBFAMILY
3 US2016380304 US 미국 DOCDBFAMILY
4 US2019148771 US 미국 DOCDBFAMILY
5 WO2015002410 WO 세계지적재산권기구(WIPO) DOCDBFAMILY
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