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코발트-구리 이원계 촉매를 기반으로 하는 실리콘계 탄소나노섬유를 이용한 이차전지 제조방법(Manufacturing method of secondary batteries using Si-CNFs based on Co-Cu catalysts)

  • 기술번호 : KST2016007873
  • 담당센터 : 대구기술혁신센터
  • 전화번호 : 053-550-1450
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 코발트-구리 이원계 촉매를 기반으로 하는 실리콘계 탄소나노섬유를 이용한 이차전지 제조방법에 관한 것으로, (a) 코발트 나이트레이트와 구리 나이트레이트가 일정한 질량비로 혼합된 촉매 화합물을 이용하여 금속 촉매분말을 형성하는 단계; (b) Si 입자와 상기 금속 촉매분말을 1:1 비율로 혼합하여, 교반 시킨 후 건조하는 단계; (c) 상기 촉매분말을 이용해 화학기상증착법으로 탄소나노섬유를 합성하여 CNFs/Si 복합소재를 형성하는 단계; (d) 상기 CNFs/Si 복합소재와 바인더 PTFE(Polytetrafluoroethylene)를 이용하여 분산용액을 형성하고, 상기 분산용액에 니켈 폼(Ni foam)을 딥코팅(Dipcoating)한 후, 진공 건조하여 음극 활물질을 형성하는 단계; 및 (e) 전해질이 함유된 분리막을 사이에 위치시키고 상기 음극 활물질을 작업전극(WE)으로하고, Li 금속을 상대전극(CE) 및 기준전극으로 하는 이차전지를 제조하는 단계를 포함한다.이와 같이 본 발명은, Co-Cu 이원계 촉매분말 및 화학기상증착법을 이용하여 Si 입자와 CNFs의 복합소재 제조방법을 통해 간단하고 용이한 양질의 전기화학적 특성을 갖는 리튬 이차전지의 음극 활물질의 제조방법을 제공할 뿐만 아니라, 이 CNFs의 복합소재를 이차전지의 작업전극으로 하는 충·방전 효율이 높고 높은 용량과 긴 수명을 갖는 양질의 리튬 이차전지의 제조방법을 제공한다.
Int. CL H01M 4/1393 (2010.01) C01B 31/02 (2006.01) H01M 10/04 (2015.01) H01M 4/587 (2010.01) H01M 4/62 (2006.01) H01M 4/38 (2006.01) H01M 10/058 (2010.01) H01M 4/1395 (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) H01M 4/362(2013.01) H01M 4/362(2013.01) H01M 4/362(2013.01)
출원번호/일자 1020140120194 (2014.09.11)
출원인 계명대학교 산학협력단, 켄스코 주식회사
등록번호/일자 10-1616083-0000 (2016.04.21)
공개번호/일자 10-2016-0031107 (2016.03.22) 문서열기
공고번호/일자 (20160428) 문서열기
국제출원번호/일자
국제공개번호/일자
우선권정보
법적상태 소멸
심사진행상태 수리
심판사항
구분 신규
원출원번호/일자
관련 출원번호
심사청구여부/일자 Y (2014.09.11)
심사청구항수 13

출원인

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번호 이름 국적 주소
1 계명대학교 산학협력단 대한민국 대구광역시 달서구
2 켄스코 주식회사 대한민국 대구광역시 달서구

발명자

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번호 이름 국적 주소
1 박은실 대한민국 대구광역시 북구
2 박희구 대한민국 대구광역시 수성구
3 이창섭 대한민국 대구광역시 달서구

대리인

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번호 이름 국적 주소
1 김일환 대한민국 서울특별시 관악구 남부순환로 ****, ***호 제니스국제특허법률사무소 (봉천동, 청동빌딩)

최종권리자

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번호 이름 국적 주소
1 계명대학교 산학협력단 대구광역시 달서구
2 켄스코 주식회사 대구광역시 달서구
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번호 서류명 접수/발송일자 처리상태 접수/발송번호
1 [특허출원]특허출원서
[Patent Application] Patent Application
2014.09.11 수리 (Accepted) 1-1-2014-0860752-29
2 선행기술조사의뢰서
Request for Prior Art Search
2015.01.15 수리 (Accepted) 9-1-9999-9999999-89
3 선행기술조사보고서
Report of Prior Art Search
2015.03.11 수리 (Accepted) 9-1-2015-0015257-31
4 의견제출통지서
Notification of reason for refusal
2015.08.21 발송처리완료 (Completion of Transmission) 9-5-2015-0567133-18
5 [지정기간연장]기간연장(단축, 경과구제)신청서
[Designated Period Extension] Application of Period Extension(Reduction, Progress relief)
2015.10.21 수리 (Accepted) 1-1-2015-1022463-75
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)
2015.11.13 수리 (Accepted) 1-1-2015-1109833-27
7 출원인정보변경(경정)신고서
Notification of change of applicant's information
2015.12.04 수리 (Accepted) 4-1-2015-0068218-86
8 출원인정보변경(경정)신고서
Notification of change of applicant's information
2016.02.02 수리 (Accepted) 4-1-2016-5015088-89
9 등록결정서
Decision to grant
2016.03.29 발송처리완료 (Completion of Transmission) 9-5-2016-0233059-83
10 출원인정보변경(경정)신고서
Notification of change of applicant's information
2018.03.21 수리 (Accepted) 4-1-2018-5049338-19
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번호 청구항
1 1
(a) 코발트 나이트레이트와 구리 나이트레이트가 일정한 질량비로 혼합된 촉매 화합물을 이용하여 금속 촉매분말을 형성하는 단계;(b) Si 입자와 상기 금속 촉매분말을 1:1 비율로 혼합하여, 교반 시킨 후 건조하는 단계;(c) 상기 촉매분말을 이용해 화학기상증착법으로 탄소나노섬유를 합성하여 CNFs/Si 복합소재를 형성하는 단계; (d) 상기 CNFs/Si 복합소재와 바인더 PTFE(Polytetrafluoroethylene)를 이용하여 분산용액을 형성하고, 상기 분산용액에 니켈 폼(Ni foam)을 딥코팅(Dipcoating)한 후, 진공 건조하여 음극 활물질을 형성하는 단계; 및(e) 전해질이 함유된 분리막을 사이에 위치시키고 상기 음극 활물질을 작업전극(WE)으로하고, Li 금속을 상대전극(CE) 및 기준전극으로 하는 이차전지를 제조하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 코발트-구리 이원계 촉매를 기반으로 하는 실리콘계 탄소나노섬유를 이용한 이차전지 제조방법
2 2
제1항에 있어서,상기 (a) 단계는,상기 코발트 나이트레이트와 구리 나이트레이트의 질량비를 6:4로 하는 것을 특징으로 하는 코발트-구리 이원계 촉매를 기반으로 하는 실리콘계 탄소나노섬유를 이용한 이차전지 제조방법
3 3
제1항에 있어서,상기 (a) 단계는, 알루미늄 나이트레이트와 알루미늄 몰리브데이트를 증류수에 용해시키는 단계;상기 용해된 용액에 알루미늄 카보네이트를 증류수에 녹인 용액에 혼합하여 안정화시키는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 코발트-구리 이원계 촉매를 기반으로 하는 실리콘계 탄소나노섬유를 이용한 이차전지 제조방법
4 4
제1항에 있어서,상기 (c) 단계는,수평 석영관 반응장치에서 석영 보트에 상기 촉매분말을 균일하게 펼쳐 놓인 후, 화학기상증착법으로 탄소나노섬유를 합성하는 단계인 것을 특징으로 하는 코발트-구리 이원계 촉매를 기반으로 하는 실리콘계 탄소나노섬유를 이용한 이차전지 제조방법
5 5
제4항에 있어서,탄소원으로 에틸렌 가스(C2H4)를 사용하고, 기상반응 촉진가스로 수소가스를 사용하며, 반응의 안정화를 위해 질소가스를 사용하는 것을 특징으로 하는 코발트-구리 이원계 촉매를 기반으로 하는 실리콘계 탄소나노섬유를 이용한 이차전지 제조방법
6 6
제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서,상기 (d) 단계는,상기 복합소재와 상기 바인더 PTFE를 4:1 wt%의 비율로 혼합하고, IPA(Isopropyl Alcohol)로 점성을 조절하여 교반하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 코발트-구리 이원계 촉매를 기반으로 하는 실리콘계 탄소나노섬유를 이용한 이차전지 제조방법
7 7
제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서,상기 (e) 단계에서,상기 전해질은, EC(ethylene carbonate) : PC(propylene carbonate) : DEC(diethyl carbonate)가 각각 1:1:3 비율로 섞인 용액에 1M LiPF6를 용해하여 형성하는 것을 특징으로 하는 코발트-구리 이원계 촉매를 기반으로 하는 실리콘계 탄소나노섬유를 이용한 이차전지 제조방법
8 8
(a) 코발트 나이트레이트와 구리 나이트레이트가 일정한 질량비로 혼합된 촉매 화합물을 이용하여 금속 촉매분말을 형성하는 단계;(b) Si-PC 입자와 상기 금속 촉매분말을 1:1 비율로 혼합하여, 교반 시킨 후 건조하는 단계; 및(c) 상기 촉매 파우더를 이용해 화학기상증착법으로 탄소나노섬유를 합성하여 CNFs/PC/Si 복합소재를 형성하는 단계; (d) 상기 CNFs/PC/Si 복합소재와 PTFE(Polytetrafluoroethylene)를 이용하여 분산용액을 형성하고, 상기 분산용액에 니켈 폼(Ni foam)을 딥코팅(Dipcoating)한 후, 진공 건조하여 음극 활물질을 형성하는 단계; 및(e) 전해질이 함유된 분리막을 사이에 위치시키고 상기 음극 활물질을 작업전극(WE)으로하고, Li 금속을 상대전극(CE) 및 기준전극으로 하는 이차전지를 제조하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 코발트-구리 이원계 촉매를 기반으로 하는 실리콘계 탄소나노섬유를 이용한 이차전지 제조방법
9 9
제8항에 있어서,상기 (a) 단계는,상기 코발트 나이트레이트와 구리 나이트레이트의 질량비를 6:4로 하는 것을 특징으로 하는 코발트-구리 이원계 촉매를 기반으로 하는 실리콘계 탄소나노섬유를 이용한 이차전지 제조방법
10 10
제8항에 있어서,상기 (a) 단계는, 알루미늄 나이트레이트와 알루미늄 몰리브데이트를 증류수에 용해시키는 단계;상기 용해된 용액에 알루미늄 카보네이트를 증류수에 녹인 용액에 혼합하여 안정화시키는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 코발트-구리 이원계 촉매를 기반으로 하는 실리콘계 탄소나노섬유를 이용한 이차전지 제조방법
11 11
제8항에 있어서,상기 (b) 단계는,상기 Si-PC 입자는 Si 입자 표면에 열분해 코팅처리하고, 불활성 분위기에서 상온까지 냉각시켜 형성하는 것을 특징으로 하는 코발트-구리 이원계 촉매를 기반으로하는 실리콘계 탄소나노섬유를 이용한 이차전지 제조방법
12 12
제8항 내지 제11항 중 어느 한 항에 있어서,상기 (d) 단계는,상기 복합소재와 상기 바인더 PTFE를 4:1 wt%의 비율로 혼합하고, IPA(Isopropyl Alcohol)로 점성을 조절하여 교반하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 코발트-구리 이원계 촉매를 기반으로 하는 실리콘계 탄소나노섬유를 이용한 이차전지 제조방법
13 13
제8항 내지 제11항 중 어느 한 항에 있어서,상기 (e) 단계에서,상기 전해질은, EC(ethylene carbonate) : PC(propylene carbonate) : DEC(diethyl carbonate)가 각각 1:1:3 비율로 섞인 용액에 1M LiPF6를 용해하여 형성하는 것을 특징으로 하는 코발트-구리 이원계 촉매를 기반으로 하는 실리콘계 탄소나노섬유를 이용한 이차전지 제조방법
지정국 정보가 없습니다
패밀리정보가 없습니다
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순번 연구부처 주관기관 연구사업 연구과제
1 교육부 계명대학교 산학협력단 지역혁신인력양성사업 전이금속촉매를 기반으로 한 탄소나노섬유의 합성과 전극재료로의 응용