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속이 빈 구조의 산화티타늄질화물이 실리콘 나노입자를 둘러싸는 구조를 갖는 실리콘-산화티타늄질화물 복합체를 포함하며, 상기 산화티타늄질화물은 암염(rock salt) 구조를 갖는 것을 특징으로 하는 이차전지용 음극활물질
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제1항에 있어서, 상기 실리콘-산화티타늄질화물 복합체는, 상기 산화티타늄질화물이 상기 실리콘 나노입자를 둘러싸는 구조를 갖는 1차 나노입자가 복수 개 응집되어 다공성 2차 입자를 이루는 형태를 갖는 것을 특징으로 하는 이차전지용 음극활물질
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제2항에 있어서, 상기 1차 나노입자를 이루는 상기 실리콘 나노입자는 20∼200㎚의 크기를 갖는 것을 특징으로 하는 이차전지용 음극활물질
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제2항에 있어서, 상기 1차 나노입자를 이루는 상기 산화티타늄질화물과 상기 실리콘 나노입자는 0
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제1항에 있어서, 상기 산화티타늄질화물은 TiO1-xNy(0≤x003c#1이고, 0003c#y003c#1이며, x 및 y는 실수임)의 화학식을 갖는 것을 특징으로 하는 이차전지용 음극활물질
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(a) 실리콘 나노입자와 TiO2 나노입자를 용매에 분산시켜 전구체 용액을 형성하는 단계;(b) 분무건조장치에서 상기 전구체 용액을 액적(droplet)으로 분무시켜 이산화티타늄 코팅 실리콘 입자를 합성하는 단계; 및(c) 합성된 상기 이산화티타늄 코팅 실리콘 입자를 질소 성분을 포함하는 환원 가스 분위기에서 열처리하여 속이 빈 구조의 산화티타늄질화물이 실리콘 나노입자를 둘러싸는 구조를 갖는 실리콘-산화티타늄질화물 복합체를 형성하는 단계를 포함하며, 상기 산화티타늄질화물은 암염(rock salt) 구조를 갖는 것을 특징으로 하는 이차전지용 음극활물질의 제조방법
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제6항에 있어서, 상기 실리콘-산화티타늄질화물 복합체는, 상기 산화티타늄질화물이 상기 실리콘 나노입자를 둘러싸는 구조를 갖는 1차 나노입자가 복수 개 응집되어 다공성 2차 입자를 이루는 형태를 갖는 것을 특징으로 하는 이차전지용 음극활물질의 제조방법
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제7항에 있어서, 상기 1차 나노입자를 이루는 상기 산화티타늄질화물과 상기 실리콘 나노입자는 0
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제6항에 있어서, 상기 산화티타늄질화물은 TiO1-xNy(0≤x003c#1이고, 0003c#y003c#1이며, x 및 y는 실수임)의 화학식을 갖는 것을 특징으로 하는 이차전지용 음극활물질의 제조방법
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제6항에 있어서, 상기 (a) 단계에서, 상기 TiO2 나노입자와 상기 실리콘 나노입자는 0
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제6항에 있어서, 상기 (a) 단계에서, 20∼200㎚의 크기를 갖는 상기 실리콘 나노입자를 사용하고,상기 실리콘 나노입자의 크기보다 작은 5∼50㎚의 크기를 갖는 TiO2 나노입자를 사용하는 것을 특징으로 하는 이차전지용 음극활물질의 제조방법
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제6항에 있어서, 상기 (a) 단계에서 상기 용매에 상기 실리콘 나노입자와 상기 TiO2 나노입자의 전체 함량 100중량부에 대하여 바인더 5∼1000중량부를 첨가하는 것을 특징으로 하는 이차전지용 음극활물질의 제조방법
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제6항에 있어서, 상기 분무건조장치에서, 건조 온도는 100℃ 내지 500℃의 범위를 이루고,상기 전구체 용액은 0
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제6항에 있어서, 상기 열처리는 NH3 가스 분위기에서 600℃ 내지 1200℃의 온도에서 수행하는 것을 특징으로 하는 이차전지용 음극활물질의 제조방법
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제6항에 기재된 방법으로 제조된 실리콘-산화티타늄질화물 복합체, 상기 실리콘-산화티타늄질화물 복합체 100중량부에 대하여 도전재 5∼40중량부, 상기 실리콘-산화티타늄질화물 복합체 100중량부에 대하여 바인더 5∼40중량부 및 상기 실리콘-산화티타늄질화물 복합체 100중량부에 대하여 분산매 200∼1000중량부를 혼합하여 이차전지 음극용 조성물을 제조하는 단계; 상기 이차전지 음극용 조성물을 전극 형태로 형성하는 단계; 전극 형태로 형성된 결과물을 건조하여 이차전지의 음극을 형성하는 단계;상기 음극과, 리튬 이온을 삽입 또는 탈리할 수 있는 양극활물질을 포함하는 양극과, 상기 양극과 음극 사이에 상기 양극과 상기 음극의 단락을 방지하기 위한 분리막을 배치하는 단계; 및상기 양극과 상기 음극 사이에 리튬염이 용해되어 있는 전해액을 주입하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 이차전지의 제조방법
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