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내부 코어, 상기 내부 코어를 둘러싸는 중간층, 및 상기 중간층을 둘러싸는 외부층을 포함하는 양극 활물질로서,상기 중간층은 상기 내부 코어를 둘러싸는 제1 중간층 및 상기 제1 중간층을 둘러싸는 제2 중간층을 포함하고,상기 양극 활물질은 Ni을 포함하고,상기 Ni은 상기 내부 코어에서 일정한 농도로 존재하고, 상기 제1 및 제2 중간층에서는 내부면에서 외부면으로 갈수록 연속적으로 감소하는 농도구배로 존재하고, 상기 외부층에서는 상기 제2 중간층의 외부면과 불연속적으로 감소하여 일정한 농도로 존재하고, 상기 제 1 중간층 내부에서의 상기 Ni의 농도구배와 상기 제 2 중간층 내부에서의 상기 Ni의 농도구배는 서로 상이한 리튬 이차 전지용 양극 활물질
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제 1 항에 있어서, 상기 양극 활물질은 다른 전이금속을 더 포함하고,상기 다른 전이금속은 Co, Mn, Mg, Zn, Ca, Sr, Cu, Zr, P, Fe, Al, Ga, In, Cr, Ge, 및 Sn을 포함하는 군에서 선택되는 하나 이상인 리튬 이차 전지용 양극 활물질
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제 3 항에 있어서, 상기 다른 전이금속은 상기 내부 코어에서 일정한 농도로 존재하고, 상기 제1 및 제2 중간층에서는 내부면에서 외부면으로 갈수록 연속적으로 증가하는 농도구배로 존재하고, 상기 외부층에서는 상기 제2 중간층의 외부면과 불연속적으로 증가하여 일정한 농도로 존재하는 리튬 이차 전지용 양극 활물질
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제 1 항에 있어서, 상기 내부 코어에서의 상기 Ni의 함량은 상기 양극 활물질 내 Ni 총량에 대해 50 몰% 내지 80 몰%이고,상기 제2 중간층에서의 상기 Ni의 함량은 상기 양극 활물질 내 Ni 총량에 대해 50 몰% 내지 80 몰% 인 리튬 이차 전지용 양극 활물질
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제 1 항에 있어서, 상기 외부층에서 상기 Ni의 함량은 상기 양극 활물질 내 Ni 총량에 대해 50 몰% 내지 70 몰% 인 리튬 이차 전지용 양극 활물질
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제 1 항에 있어서, 상기 양극 활물질의 평균 입경은 5 ㎛ 내지 15 ㎛ 인 리튬 이차 전지용 양극 활물질
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제 1 항에 있어서, 상기 전체 양극 활물질 반경에 대한 상기 외부층의 두께비는 0
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제 1 항에 있어서, 상기 내부 코어 및 상기 외부층은 하기 [화학식 1]로 표시되는 리튬 함유 화합물을 포함하는 리튬 이차 전지용 양극 활물질:[화학식 1]Li[Ni1-(x+y+z)CoxMnyMz]O2상기 [화학식 1]에서, 0003c#x≤0
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제 9 항에 있어서, 상기 내부 코어는 하기 [화학식 2]로 표시되는 리튬 함유 화합물을 포함하는 리튬 이차 전지용 양극 활물질:[화학식 2]Li[Ni1-(x1+y1+z1)Cox1Mny1Mz1]O2상기 [화학식 2]에서, 0003c#x1≤0
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제 9 항에 있어서, 상기 외부층는 하기 [화학식 3]으로 표시되는 리튬 함유 화합물을 포함하는 리튬 이차 전지용 양극 활물질:[화학식 3]Li[Ni1-(x2+y2+z2)Cox2Mny2Mz2]O2상기 [화학식 3]에서, 0003c#x2≤0
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제 1 항에 있어서, 상기 제1 및 제2 중간층는 하기 [화학식 4]로 표시되는 리튬 함유 화합물을 포함하는 리튬 이차 전지용 양극 활물질:[화학식 4]Li[Ni1-(x3+y3+z3)Cox3Mny3Mz3]O2상기 [화학식 4]에서, 0003c#x3≤0
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금속염 수용액 총량에 대해 0 초과 95 몰% 이하의 Ni을 함유하는 제1 용액을 제조하는 단계;금속염 수용액 총량에 대해 상기 제1 용액의 함량보다 낮은 Ni을 함유하는 제2 용액을 제조하는 단계;금속염 수용액 총량에 대해 상기 제2 용액의 함량보다 낮은 Ni을 함유하는 제3 용액을 제조하는 단계;금속염 수용액 총량에 대해 상기 제3 용액의 함량보다 낮은 Ni을 함유하는 제4 용액을 제조하는 단계;상기 제1 용액을 반응기에서 공침시켜 내부 코어를 형성하는 단계;용액 내 Ni 농도가 낮아지도록, 제1 용액 상에 상기 제2 용액을 점진적으로 첨가하면서 반응기에서 공침시켜 제1 중간층을 형성하는 단계; 상기 용액 내 Ni 농도가 더 낮아지도록, 상기 용액 상에 상기 제3 용액을 점진적으로 첨가하면서 반응기에서 공침시켜 제2 중간층을 형성하는 단계;상기 제4 용액을 반응기에서 공침시켜 외부층을 형성하는 단계;상기 외부층이 형성된 전구체를 건조하는 단계; 및상기 전구체 및 리튬염을 혼합한 후, 열처리하는 단계;를 포함하는 리튬 이차 전지용 양극 활물질 제조방법
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제 13 항에 있어서, 상기 제1 내지 제4 용액 중 적어도 하나는 다른 전이금속을 더 포함하고,상기 다른 전이금속은 Co, Mn, Mg, Zn, Ca, Sr, Cu, Zr, P, Fe, Al, Ga, In, Cr, Ge, Sn, 및 이들의 조합인 리튬 이차 전지용 양극 활물질 제조방법
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제 13 항에 있어서, 상기 제1 내지 제4 용액 중 어느 하나 이상을 제조 시 첨가제로 붕산을 첨가하는 과정을 포함하는 리튬 이차 전지용 양극 활물질 제조방법
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제 13 항에 있어서, 상기 제1 용액을 반응기에서 공침시켜 내부 코어를 형성하는 단계;는,10분 내지 20시간 수행하는 리튬 이차 전지용 양극 활물질 제조방법
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제 13 항에 있어서, 상기 용액 내 Ni 농도가 낮아지도록, 제1 용액 상에 상기 제2 용액을 점진적으로 첨가하면서 반응기에서 공침시켜 제1 중간층을 형성하는 단계;는,2시간 내지 20시간 수행하는 리튬 이차 전지용 양극 활물질 제조방법
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제 13 항에 있어서, 상기 용액 내 Ni 농도가 더 낮아지도록, 상기 용액 상에 상기 제3 용액을 점진적으로 첨가하면서 반응기에서 공침시켜 제2 중간층을 형성하는 단계;는,2시간 내지 20시간 수행하는 리튬 이차 전지용 양극 활물질 제조방법
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제 13 항에 있어서, 상기 제4 용액을 상기 반응기에서 공침시켜 외부층을 형성하는 단계;는,10분 내지 10시간 수행하는 리튬 이차 전지용 양극 활물질 제조방법
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제 13 항에 있어서, 제1 내지 제4 용액은 각각 독립적으로 분산제를 더 포함하는 리튬 이차 전지용 양극 활물질 제조방법
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제 20 항에 있어서, 상기 분산제는 시트르산(citric acid), 주석산, 글리콜산, 말레인산, 및 이들의 조합인 리튬 이차 전지용 양극 활물질 제조방법
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제 13 항에 있어서, 상기 전구체 및 리튬염을 혼합 후, 열처리하는 단계는,(a) 250℃ 내지 650℃에서 5시간 내지 20시간 동안 유지시켜 예비 소성하는 단계;(b) 700℃ 내지 1000℃에서 10시간 내지 30시간 동안 소성하는 단계; 및(c) 500℃ 내지 750℃에서 10시간 내지 20시간 동안 어닐링하는 단계;를 포함하는 리튬 이차 전지용 양극 활물질 제조방법
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제 13 항에 있어서, 상기 리튬염은 LiPF6, LiBF4, LiSbF6, LiAsF6, LiN(SO2CF3)2, LiN(SO3C2F5)2, LiC4F9SO3, LiClO4, LiAlO2, LiAlCl4, LiN(CmF2m+1SO2)(CnF2n+1SO2)(m 및 n은 자연수임), Li2CO3, LiH, LiBr, LiF, LiNO3, LiNO2, Li2O, Li2SO4 및 LiOH로 이루어지는 군으로부터 선택되는 하나 이상인 리튬 이차 전지용 양극 활물질 제조방법
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제 1 항 내지 제 12 항 중 어느 한 항에 따른 리튬 이차 전지용 양극 활물질을 포함하는 리튬 이차 전지
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