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

  • 기술번호 : KST2016000519
  • 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 리튬을 도프 및 탈도프할 수 있는 물질을 포함하는 분말을 준비하는 단계; 상기 리튬을 도프 및 탈도프할 수 있는 물질을 포함하는 분말의 표면에 금속 입자를 담지시키는 단계; 상기 금속 입자가 담지된, 리튬을 도프 및 탈도프할 수 있는 물질을 포함하는 분말을 에칭하는 단계; 및 상기 에칭된 리튬을 도프 및 탈도프할 수 있는 물질을 포함하는 분말에 탄소를 코팅하는 단계를 포함하는 리튬 이차 전지용 음극 활물질의 제조 방법, 상기 제조 방법에 따라 제조된 리튬 이차 전지용 음극 활물질, 및 상기 리튬 이차 전지용 음극 활물질을 포함하는 리튬 이차 전지를 제공한다.
Int. CL H01M 10/0525 (2010.01) H01M 4/38 (2006.01) H01M 4/583 (2010.01) B82B 3/00 (2006.01)
CPC
출원번호/일자 1020100096575 (2010.10.04)
출원인 울산과학기술원 산학협력단
등록번호/일자 10-1226245-0000 (2013.01.18)
공개번호/일자 10-2012-0035079 (2012.04.13) 문서열기
공고번호/일자 (20130207) 문서열기
국제출원번호/일자
국제공개번호/일자
우선권정보
법적상태 소멸
심사진행상태 수리
심판사항
구분 신규
원출원번호/일자
관련 출원번호
심사청구여부/일자 Y (2010.10.04)
심사청구항수 24

출원인

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번호 이름 국적 주소
1 울산과학기술원 산학협력단 대한민국 울산광역시 울주군

발명자

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번호 이름 국적 주소
1 박수진 대한민국 울산광역시 울주군
2 방병만 대한민국 경상북도 경산시 대학로**길 *
3 김현정 대한민국 대구광역시 달서구
4 송현곤 대한민국 울산광역시 울주군
5 조재필 대한민국 울산광역시 울주군

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 울산과학기술원 울산광역시 울주군
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번호 서류명 접수/발송일자 처리상태 접수/발송번호
1 [특허출원]특허출원서
[Patent Application] Patent Application		 2010.10.04 수리 (Accepted) 1-1-2010-0640931-53
2 출원인정보변경(경정)신고서
Notification of change of applicant's information		 2011.02.09 수리 (Accepted) 4-1-2011-5023649-42
3 [출원서등 보정]보정서
[Amendment to Patent Application, etc.] Amendment		 2011.02.23 수리 (Accepted) 1-1-2011-0131052-75
4 출원인정보변경(경정)신고서
Notification of change of applicant's information		 2011.02.25 수리 (Accepted) 4-1-2011-5036213-54
5 선행기술조사의뢰서
Request for Prior Art Search		 2011.08.09 수리 (Accepted) 9-1-9999-9999999-89
6 선행기술조사보고서
Report of Prior Art Search		 2011.09.19 수리 (Accepted) 9-1-2011-0075947-73
7 의견제출통지서
Notification of reason for refusal		 2012.05.29 발송처리완료 (Completion of Transmission) 9-5-2012-0311361-26
8 [거절이유 등 통지에 따른 의견]의견(답변, 소명)서
[Opinion according to the Notification of Reasons for Refusal] Written Opinion(Written Reply, Written Substantiation)		 2012.07.30 수리 (Accepted) 1-1-2012-0610459-35
9 [명세서등 보정]보정서
[Amendment to Description, etc.] Amendment		 2012.07.30 보정승인간주 (Regarded as an acceptance of amendment) 1-1-2012-0610458-90
10 등록결정서
Decision to grant		 2012.12.28 발송처리완료 (Completion of Transmission) 9-5-2012-0799314-02
11 출원인정보변경(경정)신고서
Notification of change of applicant's information		 2013.01.07 수리 (Accepted) 4-1-2013-5002604-31
12 출원인정보변경(경정)신고서
Notification of change of applicant's information		 2015.12.31 수리 (Accepted) 4-1-2015-5176347-51
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번호 청구항
1 1
리튬을 도프 및 탈도프할 수 있는 물질을 포함하는 분말을 준비하는 단계;상기 리튬을 도프 및 탈도프할 수 있는 물질을 포함하는 분말의 표면에 금속 입자를 담지시키는 단계;상기 금속 입자가 담지된, 리튬을 도프 및 탈도프할 수 있는 물질을 포함하는 분말을 에칭하는 단계; 및상기 에칭된 리튬을 도프 및 탈도프할 수 있는 물질을 포함하는 분말에 탄소를 코팅하는 단계를 포함하는 리튬 이차 전지용 음극 활물질의 제조 방법
2 2
제1항에 있어서,상기 리튬을 도프 및 탈도프할 수 있는 물질은 실리콘(Si), Si-Y1 합금, 주석(Sn), Sn-Y2 합금, 안티모니(Sb), 게르마늄(Ge), 납(Pb) 및 이들의 조합(여기서, 상기 Y1 및 Y2는 동일하거나 서로 상이하며 각각 독립적으로 알칼리 금속, 알칼리 토금속, 13족 원소, 14족 원소, 전이금속, 희토류 원소 및 이들의 조합으로 이루어진 군에서 선택되는 원소일 수 있으며, Y1은 실리콘(Si)이 아니고, Y2는 주석(Sn)이 아니다)으로 이루어진 군에서 선택되는 것인 리튬 이차 전지용 음극 활물질의 제조 방법
3 3
제1항에 있어서,상기 Y1 및 Y2는 마그네슘(Mg), 칼슘(Ca), 스트론튬(Sr), 바륨(Ba), 라듐(Ra), 스칸듐(Sc), 이트륨(Y), 티타늄(Ti), 지르코늄(Zr), 하프늄(Hf), 러더포늄(Rf), 바나듐(V), 니오븀(Nb), 탄탈륨(Ta), 더브늄(Db), 크롬(Cr), 몰리브덴(Mo), 텅스텐(W), 시보기움(Sg), 테크네튬(Tc), 레늄(Re), 보륨(Bh), 철(Fe), 납(Pb), 루테늄(Ru), 오스뮴(Os), 하슘(Hs), 로듐(Rh), 이리듐(Ir), 팔라듐(Pd), 백금(Pt), 구리(Cu), 은(Ag), 금(Au), 아연(Zn), 카드뮴(Cd), 붕소(B), 알루미늄(Al), 갈륨(Ga), 실리콘(Si), 주석(Sn), 인듐(In), 게르마늄(Ge), 인(P), 비소(As), 안티모니(Sb), 비스무트(Bi), 황(S), 셀레늄(Se), 텔루륨(Te), 폴로늄(Po) 및 이들의 조합으로 이루어진 군에서 선택되는 것인 리튬 이차 전지용 음극 활물질의 제조 방법
4 4
제1항에 있어서,상기 리튬을 도프 및 탈도프할 수 있는 물질을 포함하는 분말은 500 nm 내지 100 ㎛의 평균 입자 직경을 가지는 것인 리튬 이차 전지용 음극 활물질의 제조 방법
5 5
제1항에 있어서,상기 리튬을 도프 및 탈도프할 수 있는 물질을 포함하는 분말의 표면에 금속 입자를 담지시키는 단계는 무전해 도금법(electroless plating), 물리 기상 증착법(physical vapor deposition), 화학 기상 증착법(chemical vapor deposition), 열 증착법(thermal evaporation), 전자빔 증착법(e-beam evaporation), 스퍼터링법(sputtering), 유기 캐핑제(organic capping agent)를 사용한 방법 또는 이들의 조합으로 수행하는 것인 리튬 이차 전지용 음극 활물질의 제조 방법
6 6
제1항에 있어서,상기 금속 입자는 금, 은, 백금, 구리, 니켈, 알루미늄 또는 이들의 조합을 포함하는 것인 리튬 이차 전지용 음극 활물질의 제조 방법
7 7
제1항에 있어서,상기 금속 입자는 1 nm 내지 100 nm의 평균 입자 직경을 가지는 것인 리튬 이차 전지용 음극 활물질의 제조 방법
8 8
제1항에 있어서,상기 금속 입자가 담지된, 리튬을 도프 및 탈도프할 수 있는 물질을 포함하는 분말을 에칭하는 단계는 과산화수소와 플루오르화수소의 혼합 용액, 과산화수소 용액, 플루오르화수소 용액, 수산화칼륨(KOH) 용액, 수산화칼륨(KOH)과 이소프로필 알코올(isopropyl alcohol, IPA)의 혼합 용액, 또는 이들의 조합을 사용하여 수행하는 것인 리튬 이차 전지용 음극 활물질의 제조 방법
9 9
제8항에 있어서,상기 과산화수소는 0
10 10
제8항에 있어서,상기 플루오르화수소는 0
11 11
제2항의 리튬 이차 전지용 음극 활물질의 제조 방법에 따라 제조된 리튬 이차 전지용 음극 활물질
12 12
제11항에 있어서,상기 리튬 이차 전지용 음극 활물질은,리튬을 도프 및 탈도프할 수 있는 물질을 포함하는 코어;상기 코어의 표면에 형성되어 있으며 리튬을 도프 및 탈도프할 수 있는 물질을 포함하는 나노 구조체;상기 코어, 상기 나노 구조체, 상기 나노 구조체들 사이, 또는 이들의 조합에 형성되어 있는 기공; 및상기 나노 구조체의 표면, 상기 기공 또는 이들의 조합에 형성되어 있는 탄소 코팅층을 포함하고,상기 리튬을 도프 및 탈도프할 수 있는 물질은 실리콘(Si), Si-Y1 합금, 주석(Sn), Sn-Y2 합금, 안티모니(Sb), 게르마늄(Ge), 납(Pb) 및 이들의 조합(여기서, 상기 Y1 및 Y2는 동일하거나 서로 상이하며 각각 독립적으로 알칼리 금속, 알칼리 토금속, 13족 원소, 14족 원소, 전이금속, 희토류 원소 및 이들의 조합으로 이루어진 군에서 선택되는 원소일 수 있으며, Y1은 실리콘(Si) 및 산소(O)가 아니고, Y2는 주석(Sn)이 아니다)으로 이루어진 군에서 선택되는 것인 리튬 이차 전지용 음극 활물질
13 13
제12항에 있어서,상기 나노 구조체는 나노 와이어, 나노 로드, 나노 튜브, 나노 입자 또는 이들의 조합을 포함하는 것인 리튬 이차 전지용 음극 활물질
14 14
제12항에 있어서,상기 나노 구조체는 1 내지 10,000의 종횡비(aspect ratio)를 가지는 것인 리튬 이차 전지용 음극 활물질
15 15
제12항에 있어서,상기 나노 구조체는 100 nm 내지 30 ㎛의 길이를 가지는 것인 리튬 이차 전지용 음극 활물질
16 16
제12항에 있어서,상기 나노 구조체는 1 nm 내지 500 nm의 평균 직경을 가지는 것인 리튬 이차 전지용 음극 활물질
17 17
제12항에 있어서,상기 코어 및 상기 나노 구조체에 형성되어 있는 기공은 1 nm 내지 100 nm의 평균 직경을 가지는 것인 리튬 이차 전지용 음극 활물질
18 18
제12항에 있어서,상기 나노 구조체들 사이에 형성되어 있는 기공은 100 nm 내지 2 ㎛의 평균 직경을 가지는 것인 리튬 이차 전지용 음극 활물질
19 19
제12항에 있어서,상기 기공은 1 nm 내지 500 nm의 평균 직경을 가지는 나노 기공, 그리고 500 nm 내지 3 ㎛의 평균 직경을 가지는 마이크로 기공을 포함하는 것인 리튬 이차 전지용 음극 활물질
20 20
제12항에 있어서,상기 탄소 코팅층은 3 nm 내지 300 nm의 두께를 가지는 것인 리튬 이차 전지용 음극 활물질
21 21
제12항에 있어서,상기 리튬 이차 전지용 음극 활물질은, 상기 리튬 이차 전지용 음극 활물질 총량에 대하여, 상기 탄소를 10 중량% 내지 40 중량%로 포함하는 것인 리튬 이차 전지용 음극 활물질
22 22
제12항에 있어서,상기 탄소 코팅층에 포함되는 탄소의 70 중량% 내지 80 중량%는 상기 기공 내부에 존재하고, 상기 탄소 코팅층에 포함되는 탄소의 20 중량% 내지 30 중량%는 상기 나노 구조체의 표면에 존재하는 것인 리튬 이차 전지용 음극 활물질
23 23
제12항에 있어서,상기 리튬 이차 전지용 음극 활물질은 2 m2/g 내지 500 m2/g의 비표면적을 가지는 것인 리튬 이차 전지용 음극 활물질
24 24
음극 활물질을 포함하는 음극;양극 활물질을 포함하는 양극; 및전해질을 포함하고,상기 음극 활물질은 제11항에 따른 리튬 이차 전지용 음극 활물질인 것인 리튬 이차 전지
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1 교육과학기술부 울산과학기술대학교 신기술융합형 성장동력사업 나노구조 필름형 슈퍼전지 핵심 원천기술