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실리콘-탄소 코어쉘을 이용한 리튬이차전지용 음극활물질 및 이의 제조방법

  • 기술번호 : KST2015193584
  • 담당센터 : 부산기술혁신센터
  • 전화번호 : 051-606-6561
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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 본 발명은 실리콘-탄소 코어쉘을 이용한 리튬이차전지용 음극활물질 및 이의 제조방법에 관한 것이다. 본 발명에 따르면 실리콘-탄소 코어쉘을 이용한 음극활물질은 실리콘에 의한 전지의 용량증가 및 탄소 쉘과 탄소계 지지체의 버퍼링 효과에 의해 충방전 과정에서 발생하는 실리콘의 부피 팽창을 효과적으로 감소시킬 수 있다. 이에 따라 높은 충방전 용량을 갖고, 사이클 특성이 우수한 이차 전지를 얻을 수 있다.
Int. CL H01M 4/139 (2010.01) H01M 10/052 (2010.01) H01M 4/38 (2006.01) H01M 4/583 (2010.01)
CPC
출원번호/일자 1020110066482 (2011.07.05)
출원인 울산대학교 산학협력단, 주식회사 케이씨씨
등록번호/일자 10-1442318-0000 (2014.09.12)
공개번호/일자 10-2013-0005102 (2013.01.15) 문서열기
공고번호/일자 (20140925) 문서열기
국제출원번호/일자
국제공개번호/일자
우선권정보
법적상태 소멸
심사진행상태 수리
심판사항
구분 신규
원출원번호/일자
관련 출원번호
심사청구여부/일자 Y (2012.03.30)
심사청구항수 7

출원인

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번호 이름 국적 주소
1 울산대학교 산학협력단 대한민국 울산광역시 남구
2 주식회사 케이씨씨 대한민국 서울특별시 서초구

발명자

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번호 이름 국적 주소
1 오은석 대한민국 울산광역시 남구
2 정동원 대한민국 경상북도 군
3 이정규 대한민국 부산광역시 사하구
4 정재훈 대한민국 경상남도 창원시 진해구
5 김광현 대한민국 울산광역시 남구
6 공병선 대한민국 경기도 용인시 기흥구

대리인

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번호 이름 국적 주소
1 특허법인 에이치엠피 대한민국 서울특별시 중구 세종대로*길 **, *층 (서소문동, 부영빌딩)

최종권리자

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번호 이름 국적 주소
1 울산대학교 산학협력단 울산광역시 남구
2 주식회사 케이씨씨 서울특별시 서초구
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번호 서류명 접수/발송일자 처리상태 접수/발송번호
1 [특허출원]특허출원서
[Patent Application] Patent Application		 2011.07.05 수리 (Accepted) 1-1-2011-0514163-62
2 보정요구서
Request for Amendment		 2011.07.07 발송처리완료 (Completion of Transmission) 1-5-2011-0060938-51
3 [출원서등 보정]보정서(납부자번호)
[Amendment to Patent Application, etc.] Amendment(Payer number)		 2011.07.13 수리 (Accepted) 1-1-2011-0521312-33
4 [대리인선임]대리인(대표자)에 관한 신고서
[Appointment of Agent] Report on Agent (Representative)		 2012.02.22 수리 (Accepted) 1-1-2012-0144940-32
5 [심사청구]심사청구(우선심사신청)서
[Request for Examination] Request for Examination (Request for Preferential Examination)		 2012.03.30 수리 (Accepted) 1-1-2012-0255876-88
6 출원인정보변경(경정)신고서
Notification of change of applicant's information		 2013.05.31 수리 (Accepted) 4-1-2013-5079011-59
7 의견제출통지서
Notification of reason for refusal		 2013.09.30 발송처리완료 (Completion of Transmission) 9-5-2013-0678549-09
8 출원인정보변경(경정)신고서
Notification of change of applicant's information		 2013.11.29 수리 (Accepted) 4-1-2013-0057072-80
9 [지정기간연장]기간연장(단축, 경과구제)신청서
[Designated Period Extension] Application of Period Extension(Reduction, Progress relief)		 2013.12.02 수리 (Accepted) 1-1-2013-1098654-23
10 보정요구서
Request for Amendment		 2013.12.11 발송처리완료 (Completion of Transmission) 1-5-2013-0156275-31
11 [출원서등 보정]보정서(납부자번호)
[Amendment to Patent Application, etc.] Amendment(Payer number)		 2013.12.12 수리 (Accepted) 1-1-2013-1134229-77
12 [지정기간연장]기간연장(단축, 경과구제)신청서
[Designated Period Extension] Application of Period Extension(Reduction, Progress relief)		 2013.12.30 수리 (Accepted) 1-1-2013-1205260-26
13 출원인정보변경(경정)신고서
Notification of change of applicant's information		 2013.12.30 수리 (Accepted) 4-1-2013-5176374-15
14 [명세서등 보정]보정서
[Amendment to Description, etc.] Amendment		 2014.02.03 보정승인간주 (Regarded as an acceptance of amendment) 1-1-2014-0106200-64
15 [거절이유 등 통지에 따른 의견]의견(답변, 소명)서
[Opinion according to the Notification of Reasons for Refusal] Written Opinion(Written Reply, Written Substantiation)		 2014.02.03 수리 (Accepted) 1-1-2014-0106195-12
16 등록결정서
Decision to grant		 2014.06.27 발송처리완료 (Completion of Transmission) 9-5-2014-0443198-66
17 출원인정보변경(경정)신고서
Notification of change of applicant's information		 2016.06.20 수리 (Accepted) 4-1-2016-5080807-13
18 출원인정보변경(경정)신고서
Notification of change of applicant's information		 2017.05.18 수리 (Accepted) 4-1-2017-5075923-28
19 출원인정보변경(경정)신고서
Notification of change of applicant's information		 2019.10.24 수리 (Accepted) 4-1-2019-5221488-74
20 출원인정보변경(경정)신고서
Notification of change of applicant's information		 2020.07.10 수리 (Accepted) 4-1-2020-5154267-54
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번호 청구항
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코어는 실리콘으로 이루어지고, 쉘은 스테아르산(Stearic acid)으로부터 형성된 탄소로 이루어진 실리콘-탄소 코어쉘이 표면에 분산 또는 결합된 탄소계 지지체를 포함하며, 상기 실리콘-탄소 코어쉘은 탄소에 의해 탄소계 지지체에 결합되는 것을 특징으로 하는, 실리콘-탄소 코어쉘을 이용한 리튬이차전지용 음극활물질
6 6
제5항에 있어서,상기 탄소계 지지체는 그래핀인 것을 특징으로 하는 실리콘-탄소 코어쉘을 이용한 리튬이차전지용 음극활물질
7 7
제6항에 있어서,상기 그래핀은 그래파이트를 에틸렌글리콜과 볼밀링하여 제조된 것을 특징으로 하는 실리콘-탄소 코어쉘을 이용한 리튬이차전지용 음극활물질
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9 9
제5항에 있어서,상기 실리콘은 10 ~ 60nm 이하의 크기를 갖는 다결정 구조인 것을 특징으로 하는 실리콘-탄소 코어쉘을 이용한 리튬이차전지용 음극활물질
10 10
제5항에 있어서,상기 탄소 쉘은 1 ~ 20nm의 두께인 것을 특징으로 하는 실리콘-탄소 코어쉘을 이용한 리튬이차전지용 음극활물질
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실리콘 분말에 산을 가하여 전처리하는 단계;상기 전처리된 실리콘 분말을 초음파 분산처리하는 단계;상기 초음파 분산 처리된 실리콘 분말에 이소프로필알코올에 녹인 스테아르산(Stearic acid)을 첨가하는 단계; 및 상기 스테아르산을 첨가한 실리콘 분말을 초음파 분산 처리한 후 700 ~ 900℃의 질소 또는 아르곤 분위기에서 열처리하는 단계를 포함하는 실리콘-탄소 코어쉘의 제조방법
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그래파이트를 볼밀링하여 그래핀을 제조하는 단계;상기 그래핀과 실리콘 분말을 혼합하고 초음파 분산처리하는 단계;상기 초음파 분산처리한 그래핀과 실리콘 분말의 혼합물에 스테아르산(Stearic acid)을 첨가한 후 초음파 분산처리하는 단계;상기 초음파 분산처리한 그래핀, 실리콘 분말 및 스테아르산 혼합물을 70 ~ 90℃에서 반응시켜 겔을 형성하는 단계;70 ~ 100℃에서 12 ~ 24시간 동안 숙성(aging)시키는 단계; 및 건조된 복합체 분말을 탄화(Carbonization)시키는 단계;를 포함하는 실리콘-탄소 코어쉘과 결합된 그래핀 음극활물질의 제조방법
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1 WO2013005887 WO 세계지적재산권기구(WIPO) DOCDBFAMILY
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순번 연구부처 주관기관 연구사업 연구과제
1 교육과학기술부 강원대학교 기후변화대응 기초원천기술개발사업 그린에너지 저장용 고효율 리튬이차전지 핵심소재 개발