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철-구리계 촉매를 이용한 실리콘계 탄소나노섬유 합성물 제조방법 및 이를 이용한 이차전지 제조방법(Manufacturing method of Si-CNFs composite and Lithium Secondary battery using of Fe-Cu catalysts)

  • 기술번호 : KST2016007875
  • 담당센터 : 대구기술혁신센터
  • 전화번호 : 053-550-1450
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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 철-구리계 촉매를 이용한 실리콘계탄소나노섬유 합성물 제조방법 및 이를 이용한 이차전지 제조방법에 관한 것으로, (a) 철 나이트레이트와 구리 나이트레이트가 일정한 무게비로 혼합된 촉매 화합물을 이용하여 이원계 전이금속 촉매분말을 형성하는 단계; (b) 실리콘(Si) 파우더와 상기 전이금속 촉매분말을 혼합한 용액에 니켈폼을딥코팅(Dipcoating)한 후, 진공 건조하는 단계; 및 (c) 상기 딥코팅된 니켈폼을 화학기상증착법으로 탄소나노섬유를 합성하는 단계를 포함한다.이와 같이 본 발명은, Fe-Cu 이원계 촉매를 사용하여 화학기상증착법으로 탄소나노섬유를 제조하는 방법을 제공하고, 더 나아가 Si 입자와 Fe-Cu 촉매를 혼합하여 Si-CNFs 합성물을 합성 또는 제조방법을 제공하여, 간단하고 용이한 양질의 전기화학적 특성을 갖는 리튬 이차전지의 음극 활물질의 제조방법을 제공한다. 또한, 상기 제조된 음극 활물질을 이용하여 충·방전 효율이 높고 높은 용량과 긴 수명을 갖는 양질의 리튬 이차전지의 제조방법을 제공한다.
Int. CL H01M 4/66 (2006.01) H01M 4/80 (2006.01) C01B 31/02 (2006.01) H01M 10/052 (2010.01) H01M 4/38 (2006.01) H01M 4/583 (2010.01) D01F 9/127 (2006.01)
CPC
출원번호/일자 1020140120192 (2014.09.11)
출원인 계명대학교 산학협력단, 켄스코 주식회사
등록번호/일자 10-1608049-0000 (2016.03.25)
공개번호/일자 10-2016-0031105 (2016.03.22) 문서열기
공고번호/일자 (20160401) 문서열기
국제출원번호/일자
국제공개번호/일자
우선권정보
법적상태 등록
심사진행상태 수리
심판사항
구분 신규
원출원번호/일자
관련 출원번호
심사청구여부/일자 Y (2014.09.11)
심사청구항수 8

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 현유라 대한민국 경상북도 경산시
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 대한민국 대구광역시 달서구
2 켄스코 주식회사 대한민국 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) 1-1-2014-0860750-38
2 선행기술조사의뢰서
Request for Prior Art Search		 2015.04.10 수리 (Accepted) 9-1-9999-9999999-89
3 선행기술조사보고서
Report of Prior Art Search		 2015.06.10 수리 (Accepted) 9-1-2015-0039214-30
4 의견제출통지서
Notification of reason for refusal		 2015.06.12 발송처리완료 (Completion of Transmission) 9-5-2015-0392314-26
5 [지정기간연장]기간연장(단축, 경과구제)신청서
[Designated Period Extension] Application of Period Extension(Reduction, Progress relief)		 2015.08.12 수리 (Accepted) 1-1-2015-0781132-91
6 [명세서등 보정]보정서
[Amendment to Description, etc.] Amendment		 2015.09.14 보정승인간주 (Regarded as an acceptance of amendment) 1-1-2015-0892042-50
7 [거절이유 등 통지에 따른 의견]의견(답변, 소명)서
[Opinion according to the Notification of Reasons for Refusal] Written Opinion(Written Reply, Written Substantiation)		 2015.09.14 수리 (Accepted) 1-1-2015-0892000-43
8 출원인정보변경(경정)신고서
Notification of change of applicant's information		 2015.12.04 수리 (Accepted) 4-1-2015-0068218-86
9 등록결정서
Decision to grant		 2016.01.28 발송처리완료 (Completion of Transmission) 9-5-2016-0072740-81
10 출원인정보변경(경정)신고서
Notification of change of applicant's information		 2016.02.02 수리 (Accepted) 4-1-2016-5015088-89
11 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) 공침법을 이용하여 철 나이트레이트와 구리 나이트레이트가 일정한 무게비로 혼합된 촉매 화합물에, 지지체로 알루미늄 나이트레이트를 혼합한 A 용액을 형성하고, 억제제로 알루미늄 몰리브데이트를 증류수에 용해시켜 B 용액을 형성하여 상기 A용액과 혼합하고, 침전제로 알루미늄 카보네이트를 중류수에 용해시켜 C 용액을 형성하고 상기 A와 B 용액을 혼합한 용액과 상기 C 용액을 혼합시키고, 상기 반응된 화합물 용액을 필터링하여 침전물을 생성하고, 상기 침전물을 건조시켜 이원계 전이금속 촉매분말을 형성하는 단계;(b) 실리콘(Si) 파우더와 상기 전이금속 촉매분말을 혼합한 용액에 니켈폼을딥코팅(Dipcoating)한 후, 진공 건조하는 단계; 및(c) 상기 딥코팅된 니켈폼을 화학기상증착법으로 탄소나노섬유를 합성하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 철-구리 이원계 전이금속 촉매를 이용한 실리콘계탄소나노섬유 합성물 제조방법
2 2
제1항에 있어서,상기 (a) 단계는,상기 철 나이트레이트와 구리 나이트레이트의무게비(Fe:Cu)를 7:3으로 하는 것을 특징으로 하는 철-구리 이원계 전이금속 촉매를 이용한 실리콘계탄소나노섬유 합성물 제조방법
3 3
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4 4
삭제
5 5
제1항에 있어서,상기 (b) 단계는,1 내지 5 ㎛ 크기의 실리콘 파우더를 에탄올 용매에 혼합하는 단계;상기 실리콘 파우더를 혼합한 용액에 볼밀을 사용하여 혼합하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 철-구리계 촉매를 이용한 실리콘계탄소나노섬유 합성물 제조방법
6 6
제5항에 있어서,상기 (c) 단계는,탄소원으로 에틸렌 가스(C2H4)를 사용하고, 기상반응 촉진가스로 수소가스를 사용하며, 반응의 안정화를 위해 질소가스를 사용하는 것을 특징으로 하는 철-구리계 촉매를 이용한 실리콘계탄소나노섬유 합성물 제조방법
7 7
(a) 공침법을 이용하여 철 나이트레이트와 구리 나이트레이트가 일정한 무게비로 혼합된 촉매 화합물에, 지지체로 알루미늄 나이트레이트를 혼합한 A 용액을 형성하고, 억제제로 알루미늄 몰리브데이트를 증류수에 용해시켜 B 용액을 형성하여 상기 A용액과 혼합하고, 침전제로 알루미늄 카보네이트를 중류수에 용해시켜 C 용액을 형성하고 상기 A와 B 용액을 혼합한 용액과 상기 C 용액을 혼합시키고, 상기 반응된 화합물 용액을 필터링하여 침전물을 생성하고, 상기 침전물을 건조시켜 이원계 전이금속 촉매분말을 형성하는 단계;(b) 실리콘(Si) 파우더와 상기 전이금속 촉매분말을 혼합한 용액에 니켈폼을딥코팅(Dipcoating)한 후, 진공 건조하는 단계; (c) 상기 딥코팅된 니켈폼을 화학기상증착법으로 탄소나노섬유를 합성하는 단계; 및(d) 전해질이 함유된 분리막을 사이에 위치시키고 상기 탄소나노섬유가 함성된 상기 니켈폼을 작업전극(WE)으로하고, Li 금속을 상대전극(CE)하는 이차전지를 제조하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 철-구리 이원계 전이금속 촉매를 이용한 실리콘계탄소나노섬유를 이용한 이차전지 제조방법
8 8
제7항에 있어서,상기 (a) 단계는,상기 철 나이트레이트와 구리 나이트레이트의 질량비를 7:3으로 하는 것을 특징으로 하는 철-구리계 촉매를 이용한 실리콘계탄소나노섬유 합성방법
9 9
삭제
10 10
삭제
11 11
제7항에 있어서,상기 전해질은,EC(ethylene carbonate): PC(propylene carbonate): DEC(diethyl carbonate)가 1:1:3 비율로 혼합된 용액에 1M의 LiPF6 를 용해한 것을 특징으로 하는 철-구리계 촉매를 이용한 실리콘계탄소나노섬유를 작업전극으로 하는 이차전지 제조방법
12 12
제7항에 있어서,상기 전해질은,EC(ethylene carbonate): PC(propylene carbonate)가 각각 1:1비율로 혼합된 용액에 1M의 LiClO4을 용해한 것을 특징으로 하는 철-구리계 촉매를 이용한 실리콘계탄소나노섬유를 작업전극으로 하는 이차전지 제조방법
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1 교육부 계명대학교 산학협력단 지역혁신인력양성사업 전이금속촉매를 기반으로 한 탄소나노섬유의 합성과 전극재료로의 응용