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

  • 기술번호 : KST2015178268
  • 담당센터 : 서울동부기술혁신센터
  • 전화번호 : 02-2155-3662
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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 복수 개의 복합 입자 및 상기 복합 입자 사이의 기공을 포함하는 다공성 조립 입자를 포함하고, 상기 복합 입자는 실리콘(Si)계 입자, 탄소 미립자 및 비정질 카본을 포함하고, 상기 비정질 카본은 소프트 카본 및 하드 카본으로부터 선택되는 적어도 하나를 포함하고, 상기 실리콘계 입자 및 상기 탄소 미립자는 상기 비정질 카본에 분산되는 리튬 이차 전지용 음극 활물질, 이의 제조 방법, 그리고 이를 포함하는 음극 및 리튬 이차 전지가 제공된다.
Int. CL H01M 4/48 (2010.01) H01M 4/13 (2010.01) H01M 4/38 (2006.01) H01M 4/583 (2010.01)
CPC H01M 4/362(2013.01) H01M 4/362(2013.01) H01M 4/362(2013.01) H01M 4/362(2013.01) H01M 4/362(2013.01) H01M 4/362(2013.01) H01M 4/362(2013.01) H01M 4/362(2013.01)
출원번호/일자 1020120138461 (2012.11.30)
출원인 강원대학교산학협력단
등록번호/일자 10-1494715-0000 (2015.02.12)
공개번호/일자 10-2014-0070227 (2014.06.10) 문서열기
공고번호/일자 (20150223) 문서열기
국제출원번호/일자
국제공개번호/일자
우선권정보
법적상태 등록
심사진행상태 수리
심판사항
구분 신규
원출원번호/일자
관련 출원번호
심사청구여부/일자 Y (2012.11.30)
심사청구항수 31

출원인

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번호 이름 국적 주소
1 강원대학교산학협력단 대한민국 강원도 춘천시

발명자

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번호 이름 국적 주소
1 이성만 대한민국 강원 춘천시 공원*길 *-
2 신민선 대한민국 강원 춘천시 승지골길**번길 **

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 강원대학교산학협력단 대한민국 강원도 춘천시
번호, 서류명, 접수/발송일자, 처리상태, 접수/발송일자의 정보를 제공하는 이전대상기술 뷰 페이지 상세정보 > 행정처리 표입니다.
번호 서류명 접수/발송일자 처리상태 접수/발송번호
1 [특허출원]특허출원서
[Patent Application] Patent Application		 2012.11.30 수리 (Accepted) 1-1-2012-0997547-75
2 선행기술조사의뢰서
Request for Prior Art Search		 2013.08.14 수리 (Accepted) 9-1-9999-9999999-89
3 선행기술조사보고서
Report of Prior Art Search		 2013.08.30 수리 (Accepted) 9-1-2013-0073396-48
4 의견제출통지서
Notification of reason for refusal		 2014.06.30 발송처리완료 (Completion of Transmission) 9-5-2014-0450095-26
5 [명세서등 보정]보정서
[Amendment to Description, etc.] Amendment		 2014.08.29 보정승인간주 (Regarded as an acceptance of amendment) 1-1-2014-0828756-61
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)		 2014.08.29 수리 (Accepted) 1-1-2014-0828755-15
7 등록결정서
Decision to grant		 2015.01.28 발송처리완료 (Completion of Transmission) 9-5-2015-0063977-48
8 출원인정보변경(경정)신고서
Notification of change of applicant's information		 2019.11.05 수리 (Accepted) 4-1-2019-5230938-29
번호, 청구항의 정보를 제공하는 이전대상기술 뷰 페이지 상세정보 > 청구항 표입니다.
번호 청구항
1 1
복수 개의 복합 입자 및 상기 복합 입자 사이의 기공을 포함하는 다공성 조립 입자를 포함하고,상기 복합 입자는 실리콘(Si)계 입자, 탄소 미립자 및 비정질 카본을 포함하고,상기 비정질 카본은 소프트 카본 및 하드 카본으로부터 선택되는 적어도 하나를 포함하고,상기 실리콘계 입자 및 상기 탄소 미립자는 상기 비정질 카본에 분산되는 리튬 이차 전지용 음극 활물질
2 2
제1항에 있어서,상기 소프트 카본은 석탄계 핏치, 석유계 핏치, 폴리비닐클로라이드, 메조페이스 핏치, 타르 및 저분자량 중질유로부터 선택되는 적어도 하나로부터 얻어지고,상기 하드 카본은 페놀 수지, 나프탈렌 수지, 퍼푸릴 알코올(furfuryl alcohol) 수지, 폴리아미드 수지, 퓨란 수지, 폴리이미드 수지, 에폭시 수지 및 염화비닐 수지로부터 선택되는 적어도 하나로부터 얻어지는 리튬 이차 전지용 음극 활물질
3 3
제1항에 있어서,상기 실리콘계 입자는 실리콘(Si), 실리콘(Si) 함유 합금, 및 실리콘(Si) 함유 산화물로부터 선택되는 적어도 하나를 포함하는 리튬 이차 전지용 음극 활물질
4 4
제3항에 있어서,상기 실리콘(Si) 함유 합금은 실리콘(Si), 그리고 Ge, Sn, Al, Sb, B, P, Sc, Ti, V, Cr, Mn, Fe, Co, Ni, Cu, Zn, Y, Zr, Nb, Mo, Ru, Rh, Pd, Ag, Ta 및 W로부터 선택되는 적어도 하나의 원소를 포함하는 합금인 리튬 이차 전지용 음극 활물질
5 5
제3항에 있어서,상기 실리콘(Si) 함유 산화물은 실리콘(Si), 그리고 Ge, Sn, Al, Sb, B, P, Sc, Ti, V, Cr, Mn, Fe, Co, Ni, Cu, Zn, Y, Zr, Nb, Mo, Ru, Rh, Pd, Ag, Ta 및 W로부터 선택되는 적어도 하나의 원소를 포함하는 산화물인 리튬 이차 전지용 음극 활물질
6 6
제1항에 있어서,상기 실리콘(Si)계 입자의 평균입경(D50)은 0
7 7
제1항에 있어서,상기 탄소 미립자는 카본 블랙, 아세틸렌 블랙, 케첸 블랙, 수퍼 P 또는 이들의 조합을 포함하는 리튬 이차 전지용 음극 활물질
8 8
제1항에 있어서,상기 탄소 미립자의 평균입경(D50)은 0
9 9
제1항에 있어서,상기 실리콘(Si)계 입자 및 상기 탄소 미립자는 1:5 내지 5:1의 중량비로 포함되는 리튬 이차 전지용 음극 활물질
10 10
제1항에 있어서,상기 비정질 카본은 상기 실리콘(Si)계 입자 및 상기 탄소 미립자의 총량 100 중량부에 대하여 2 내지 90 중량부로 포함되는 리튬 이차 전지용 음극 활물질
11 11
제1항에 있어서,상기 복합 입자의 평균입경(D50)은 0
12 12
제1항에 있어서,상기 다공성 조립 입자는 상기 복합 입자를 서로 결합하는 수계 바인더를 더 포함하는 리튬 이차 전지용 음극 활물질
13 13
제12항에 있어서,상기 수계 바인더는 폴리비닐 알코올(polyvinyl alcohol, PVA), 트리톤(triton), 구연산, 스티아르산, 수크로오스, 폴리불화비닐리덴, 카르복시메틸셀룰로오스(CMC), 히드록시프로필셀룰로오스, 재생셀룰로오스, 폴리비닐피롤리돈, 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 에틸렌-프로필렌-디엔 모노머(EPDM), 폴리아크릴산, 폴리아크릴나트륨, 폴리아크릴로니트릴, 셀룰로오스, 스티렌, 폴리비닐알코올, 수크로오스, 글루코오스, 젤라틴, 당류 또는 이들의 조합을 포함하는 리튬 이차 전지용 음극 활물질
14 14
제1항에 있어서,상기 다공성 조립 입자의 평균입경(D50)은 3 내지 30 ㎛ 인 리튬 이차 전지용 음극 활물질
15 15
제1항에 있어서,상기 다공성 조립 입자의 공극율이 1 내지 50 부피% 인 리튬 이차 전지용 음극 활물질
16 16
제1항에 있어서,상기 음극 활물질은 상기 다공성 조립 입자의 표면에 위치하는 코팅층을 더 포함하고,상기 코팅층은 소프트 카본 및 하드 카본으로부터 선택되는 적어도 하나를 포함하는 리튬 이차 전지용 음극 활물질
17 17
제16항에 있어서,상기 코팅층의 두께는 0
18 18
비정질 카본 전구체 및 유기용매를 포함하는 용액에 실리콘(Si)계 입자 및 탄소 미립자를 첨가하여 혼합 용액을 얻는 단계;수계 바인더를 함유한 수용액과 상기 혼합 용액을 혼합하여 에멀젼(emulsion) 용액을 얻는 단계;상기 에멀젼 용액으로부터 상기 유기용매를 제거하여 복합 입자 전구체가 분산된 현탁액을 얻는 단계;상기 현탁액을 분무 건조(spray dry)하여 다공성 조립 입자 전구체를 얻는 단계; 및상기 다공성 조립 입자 전구체를 열처리하여 다공성 조립 입자를 얻는 단계를 포함하는 리튬 이차 전지용 음극 활물질의 제조 방법
19 19
제18항에 있어서,상기 비정질 카본 전구체는 석탄계 핏치, 석유계 핏치, 폴리비닐클로라이드, 메조페이스 핏치, 타르 및 저분자량 중질유로부터 선택되는 적어도 하나의 소프트 카본 원료; 페놀 수지, 나프탈렌 수지, 퍼푸릴 알코올(furfuryl alcohol) 수지, 폴리아미드 수지, 퓨란 수지, 폴리이미드 수지, 에폭시 수지 및 염화비닐 수지로부터 선택되는 적어도 하나의 하드 카본 원료; 또는 이들의 조합을 포함하는 리튬 이차 전지용 음극 활물질의 제조 방법
20 20
제18항에 있어서,상기 유기용매는 N-메틸피롤리돈, 디메틸포름아미드, 톨루엔, 에틸렌, 디메틸아세트아미드, 아세톤, 메틸에틸케톤, 헥산, 테트라하이드로퓨란, 데칸, 또는 이들의 조합을 포함하는 리튬 이차 전지용 음극 활물질의 제조 방법
21 21
제18항에 있어서,상기 실리콘계 입자는 실리콘(Si), 실리콘(Si) 함유 합금, 및 실리콘(Si) 함유 산화물로부터 선택되는 적어도 하나를 포함하는 리튬 이차 전지용 음극 활물질의 제조 방법
22 22
제18항에 있어서,상기 탄소 미립자는 카본 블랙, 아세틸렌 블랙, 케첸 블랙, 수퍼 P 또는 이들의 조합을 포함하는 리튬 이차 전지용 음극 활물질의 제조 방법
23 23
제18항에 있어서,상기 수계 바인더는 폴리비닐 알코올(polyvinyl alcohol, PVA), 트리톤(triton), 구연산, 스티아르산, 수크로오스, 폴리불화비닐리덴, 카르복시메틸셀룰로오스(CMC), 히드록시프로필셀룰로오스, 재생셀룰로오스, 폴리비닐피롤리돈, 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 에틸렌-프로필렌-디엔 모노머(EPDM), 폴리아크릴산, 폴리아크릴나트륨, 폴리아크릴로니트릴, 셀룰로오스, 스티렌, 폴리비닐알코올, 수크로오스, 글루코오스, 젤라틴, 당류 또는 이들의 조합을 포함하는 리튬 이차 전지용 음극 활물질의 제조 방법
24 24
제18항에 있어서,상기 에멀젼 용액으로부터 상기 유기용매를 제거하는 단계는 50 내지 100 ℃의 온도에서 수행되는 리튬 이차 전지용 음극 활물질의 제조 방법
25 25
제18항에 있어서,상기 분무 건조는 50 내지 300 ℃의 온도에서 수행되는 리튬 이차 전지용 음극 활물질의 제조 방법
26 26
제18항에 있어서,상기 분무 건조는 회전 분무, 노즐 분무, 초음파 분무 또는 이들의 조합을 포함하는 건조법으로 수행되는 리튬 이차 전지용 음극 활물질의 제조 방법
27 27
제18항에 있어서,상기 열처리는 500 내지 1500 ℃의 온도에서 수행되는 리튬 이차 전지용 음극 활물질의 제조 방법
28 28
제18항에 있어서,상기 열처리는 질소, 아르곤, 수소 또는 이들의 혼합 가스를 포함하는 분위기, 또는 진공 하에서 수행되는 리튬 이차 전지용 음극 활물질의 제조 방법
29 29
제18항에 있어서,상기 다공성 조립 입자를, 소프트 카본 원료 및 하드 카본 원료로부터 선택되는 적어도 하나와 유기용매를 포함하는 용액에 첨가하여 혼합액을 얻는 단계; 및상기 혼합액을 열처리하는 단계를 더 포함하는 리튬 이차 전지용 음극 활물질의 제조 방법
30 30
제1항 내지 제17항 중 어느 한 항의 음극 활물질을 포함하는 리튬 이차 전지용 음극
31 31
제30항의 음극;양극; 및전해액을 포함하는 리튬 이차 전지
지정국 정보가 없습니다
패밀리정보가 없습니다
순번, 연구부처, 주관기관, 연구사업, 연구과제의 정보를 제공하는 이전대상기술 뷰 페이지 상세정보 > 국가R&D 연구정보 정보 표입니다.
순번 연구부처 주관기관 연구사업 연구과제
1 교육과학기술부 한국전기연구원 기후변화대응 기술개발사업 나노 입자 조립을 통한 나노 다공성 구조의 음극 활물질 제조 기술 개발