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(S1) 실리콘 산화물 전구체를 졸-겔법을 통해 환원시켜 실리콘 산화물 겔을 제조하는 단계;(S2) 상기 S1 단계를 통해 얻어진 실리콘 산화물 겔을 고분자 물질을 용매에 용해시킨 고분자 용액과 혼합하여 혼합 용액을 제조하는 단계;(S3) 상기 혼합 용액을 전기방사하여 일차원 구조의 복합물을 제조하는 단계; 및(S4) 상기 복합물을 열처리하는 단계를 포함하는 리튬이차전지의 음극 활물질용 실리콘 산화물-탄소 복합체의 제조 방법
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제1항에 있어서,상기 실리콘 산화물 전구체는 염화실리콘(SiCl4), 테오스(SiC8H20O4) 및 실리콘 아세테이트(C8H12O8Si)로 이루어진 군에서 선택되는 1종 이상인 것을 특징으로 하는 리튬이차전지의 음극 활물질용 실리콘 산화물-탄소 복합체의 제조 방법
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제1항에 있어서,상기 S1 단계는,(S11) 상기 실리콘 산화물 전구체를 포함하는 제1 용액 및 환원제를 포함하는 제2 용액을 혼합하여 상기 실리콘 산화물 전구체를 1차 환원시키는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 리튬이차전지의 음극 활물질용 실리콘 산화물-탄소 복합체의 제조 방법
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제3항에 있어서,상기 S1 단계는,(S12) 상기 S11 단계에서 얻어진 혼합용액에 부틸리튬(C4H9Li), 메틸 리튬(CH3Li), 에틸리튬(C2H5Li), 트리에틸알루미늄((C2H5)3Al), 트리이소부틸알루미늄((C4H9)3Al) 및 트리메틸알루미늄((CH3)3Al)로 이루어진 군에서 선택되는 2차 환원제를 첨가하여 2차 환원시키는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 리튬이차전지의 음극 활물질용 실리콘 산화물-탄소 복합체의 제조 방법
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제3항에 있어서,상기 환원제는 리튬보로하이드라이드(LiBH4), 소듐보로하이드라이드(NaBH4), 리튬알루미늄하이드라이드(LiAlH4), 소듐알루미늄하이드라이드(NaAlH4), 소듐나프탈라이드, 하이드라진하이드레이트(N2H4), 마그네슘(Mg), 알루미늄(Al) 및 비화학양론적인 알루미늄클로라이드(AlClx)으로 이루어진 군에서 선택되는 것을 특징으로 하는 리튬이차전지의 음극 활물질용 실리콘 산화물-탄소 복합체의 제조 방법
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제3항에 있어서,상기 제1 용액 및 제2 용액의 제조에 사용되는 용매는 각각 테트라하이드로퓨란(THF; (CH2)4O), 트리글라임(C8H18O4), 테트라글라임(TEGDME; C10H22O) 및 폴리글라임(CH3O(C2H4O)nCH3)으로 이루어진 군에서 선택되는 것을 특징으로 하는 리튬이차전지의 음극 활물질용 실리콘 산화물-탄소 복합체의 제조 방법
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제1항에 있어서,상기 고분자 물질은 폴리아크릴로니트릴(polyacrylonitrile, PAN), 폴리비닐알코올(polyvinylalcohol, PVA), 폴리비닐피롤리돈(polyvinylpyrrolidone, PVP), 폴리에틸렌옥사이드(polyethylene oxide, PEO), 폴리플루오린화비닐리덴(Polyvinylidene Fluoride, PVDF), 폴리메틸메타크릴레이트(polymethyl methacrylate, PMMA), 폴리아크릴산(polyacrylic acid) 및 폴리우레탄(polyurethane)로 이루어진 군에서 선택되는 어느 하나 이상인 것을 특징으로 하는 리튬이차전지의 음극 활물질용 실리콘 산화물-탄소 복합체의 제조 방법
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제1항에 있어서,상기 용매는 에탄올, 메탄올, 프로판올, 부탄올, 이소프로필알콜(IPA), 디메틸포름아마이드(dimethylformamide; DMF), 아세톤, 데트라하이드로퓨란(tetrahydrofuran; THF) 및 톨루엔 중 선택된 어느 하나 이상인 것을 특징으로 하는 리튬이차전지의 음극 활물질용 실리콘 산화물-탄소 복합체의 제조 방법
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제1항에 있어서,상기 전기방사는 36% 이하의 습도 및 34℃ 이하의 온도에서 수행되는 것을 특징으로 하는 리튬이차전지의 음극 활물질용 실리콘 산화물-탄소 복합체의 제조 방법
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제1항에 있어서,상기 전기방사는 17 gauge 내지 25 gauge의 분사구를 사용하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 리튬이차전지의 음극 활물질용 실리콘 산화물-탄소 복합체의 제조 방법
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제1항에 있어서,상기 전기방사는 0
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제1항에 있어서,상기 열처리는 230 내지 350℃의 온도로 1 내지 10시간 동안 1차 열처리한 후, 500 내지 900℃의 온도로 1 내지 7시간 동안 2차 열처리하는 것을 특징으로 하는 리튬이차전지의 음극 활물질용 실리콘 산화물-탄소 복합체의 제조 방법
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제12항에 있어서,상기 2차 열처리는 불활성 기체와 환원성 기체의 혼합 가스 분위기 하에서 수행되는 것을 특징으로 하는 리튬이차전지의 음극 활물질용 실리콘 산화물-탄소 복합체의 제조 방법
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제1항 내지 제13항 중 어느 한 항에 따른 제조방법을 이용하여 제조된 실리콘-탄소 복합체를 포함하여 이루어지는 리튬이차전지의 음극
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제14항에 따른 음극을 포함하여 이루어지는 리튬이차전지
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