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(a) 란타늄 질산염 및 지르코늄 질산염을 포함하는 금속 질산염과, 착화제와, pH 조절제가 혼합된 혼합 수용액을 테일러 와류 상태에서 공침 반응시켜 고체전해질 전구체를 제조하는 단계;(b) 상기 고체전해질 전구체를 세척하고 건조하는 단계;(c) 상기 건조한 고체전해질 전구체와, 탄탈륨(Ta) 산화물 및 니오븀(Nb) 산화물 중 선택된 어느 하나와, 리튬 소스를 혼합하여 혼합물을 제조하는 단계; 및(d) 상기 혼합물을 하소(calcination)하여 탄탈륨 및 니오븀 중 어느 하나가 도핑된(Ta or Nb doped) 리튬 란타늄 지르코늄 산화물 (lithium lanthanum zirconium oxide, LLZO) 고체전해질(Ta/Nb doped LLZO)을 제조하는 단계; 를 포함하고,상기 혼합물에 포함되는 La:Zr:(Ta 또는 Nb)의 몰비율이 a:b:c 이고, a가 2 내지 4, b가 1 내지 3, c가 0
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제1항에 있어서,단계(a)가 란타늄 질산염 및 지르코늄 질산염을 포함하는 금속 질산염 수용액과, 착화제 수용액과, pH 조절제 수용액이 혼합된 혼합 수용액을 공침 반응시켜 고체전해질 전구체를 제조하는 단계인 것을 특징으로 하는 고체전해질의 제조방법
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제1항에 있어서,단계 (a)가 쿠에트 테일러 와류 반응기에서 수행되는 것을 특징으로 하는 고체전해질의 제조방법
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제5항에 있어서,상기 테일러 와류 상태의 테일러 수가 550 내지 1,500 인 것을 특징으로 하는 고체전해질의 제조방법
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제6항에 있어서,상기 테일러 와류 상태의 테일러 수가 630 내지 800인 것을 특징으로 하는 고체전해질의 제조방법
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제1항에 있어서,상기 착화제가 암모니아수 또는 수산화나트륨인 것을 특징으로 하는 고체전해질의 제조방법
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제1항에 있어서,상기 란타늄 질산염이 La(NO3)3·6H2O이고, 상기 지르코늄 질산염이 ZrO(NO3)2·2H2O인 것을 특징으로 하는 고체전해질의 제조방법
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제1항에 있어서,상기 금속 질산염 수용액에 포함되는 La:Zr의 몰비율이 a:b 이고, a가 2 내지 4, b가 1 내지 3인 것을 특징으로 하는 고체전해질의 제조방법
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제1항에 있어서, 단계 (b)는 상기 전구체를 건조한 후 볼-밀(ball-mill) 공정으로 분쇄하는 공정을 추가로 수행하여 분말 형태의 전구체를 제조하는 것을 특징으로 하는 고체전해질의 제조방법
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제1항에 있어서,단계 (c)의 리튬 소스의 리튬 함량은 단계(d)의 생성물인 고체전해질의 리튬 함량 100중량부를 기준으로 100 내지 115 중량부인 것을 특징으로 하는 고체전해질의 제조방법
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제1항에 있어서,단계 (c)의 혼합이 볼-밀(ball-mill) 공정으로 수행되어 혼합과 분쇄가 함께 수행되도록 하는 것을 특징으로 하는 고체전해질의 제조방법
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제1항에 있어서,상기 혼합물에 포함되는 La:Zr:(Ta 또는 Nb)의 몰비율이 a:b:c 이고, a가 2 내지 4, b가 1 내지 3, c가 0
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제1항에 있어서,단계 (d)의 하소가 650 내지 950℃의 온도에서 수행되는 것을 특징으로 하는 고체전해질의 제조방법
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제1항에 있어서,단계 (d) 이후, (e) 상기 탄탈륨 및 니오븀 중 선택된 어느 하나가 도핑된 LLZO 고체전해질을 소결(sintering)하여 고체전해질 소결체를 제조하는 단계; 를 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 고체전해질의 제조방법
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제17항에 있어서,상기 소결이 1,000 내지 1,300℃의 온도에서 수행되는 것을 특징으로 하는 고체전해질의 제조방법
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제1항에 있어서,상기 고체전해질이 단일상의 큐빅 구조인 것을 특징으로 하는 고체전해질의 제조방법
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제1항의 제조방법을 포함하는 전고체 리튬이차전지의 제조방법
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