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코어-쉘 구조를 가지는 소듐 이차전지용 양극 활물질, 이의 제조방법 및 이를 이용한 소듐 이차전지

  • 기술번호 : KST2019004411
  • 담당센터 : 대전기술혁신센터
  • 전화번호 : 042-610-2279
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 코어-쉘 구조를 가지는 소듐 이차전지용 양극 활물질, 이의 제조방법 및 이를 이용한 소듐 이차전지에 관한 것이다. 본 발명의 여러 구현예에 따르면, 우수한 용량, 사이클 특성 및 열적 안정성을 확보하면서도 제조가 용이한 코어-쉘(Core-Shell)구조의 양극 활물질을 제공할 수 있다. 상기 양극 활물질은 수산화염 공침법을 사용하여 코어-쉘 구조를 형성하는데, 이는 제조비용을 현저히 절감할 수 있으며 제조 공정 중의 환경오염 염려가 현저히 낮은 효과를 나타낸다. 또한, 상기 양극 활물질의 코어부는 고용량의 삼성분계이고, 전해질과 접하는 쉘부는 안정성이 높은 삼성분계로 형성되어, 상기 양극 활물질을 이용한 소듐 이차전지는 전지의 용량을 현저히 향상시킬 수 있고, 충전밀도가 높으며 수명 특성이 현저히 개선될 뿐만 아니라 열적 안정성이 우수한 효과를 나타낸다.
Int. CL H01M 4/36 (2006.01.01) H01M 4/525 (2010.01.01) H01M 4/505 (2010.01.01) H01M 10/054 (2010.01.01) C01G 53/00 (2006.01.01)
CPC C01P 2006/40(2013.01) C01P 2006/40(2013.01)
출원번호/일자 1020180127502 (2018.10.24)
출원인 한국교통대학교산학협력단
등록번호/일자
공개번호/일자 10-2019-0046678 (2019.05.07) 문서열기
공고번호/일자
국제출원번호/일자
국제공개번호/일자
우선권정보 대한민국  |   1020170140078   |   2017.10.26
법적상태 공개
심사진행상태 수리
심판사항
구분 신규
원출원번호/일자
관련 출원번호
심사청구여부/일자 Y (2018.10.24)
심사청구항수 9

출원인

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번호 이름 국적 주소
1 한국교통대학교산학협력단 대한민국 충청북도 충주시 대

발명자

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번호 이름 국적 주소
1 손종태 대전광역시 서구
2 신지웅 충청북도 옥천군
3 신미라 전라북도 정읍시
4 배진주 서울특별시 금천구
5 김경태 경기도 구리시

대리인

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번호 이름 국적 주소
1 특허법인충현 대한민국 서울특별시 서초구 동산로 **, *층(양재동, 베델회관)

최종권리자

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번호, 서류명, 접수/발송일자, 처리상태, 접수/발송일자의 정보를 제공하는 이전대상기술 뷰 페이지 상세정보 > 행정처리 표입니다.
번호 서류명 접수/발송일자 처리상태 접수/발송번호
1 [특허출원]특허출원서
[Patent Application] Patent Application
2018.10.24 수리 (Accepted) 1-1-2018-1051522-54
2 의견제출통지서
Notification of reason for refusal
2020.02.03 발송처리완료 (Completion of Transmission) 9-5-2020-0078777-26
3 출원인정보변경(경정)신고서
Notification of change of applicant's information
2020.02.21 수리 (Accepted) 4-1-2020-5039896-32
4 [거절이유 등 통지에 따른 의견]의견서·답변서·소명서
2020.04.02 수리 (Accepted) 1-1-2020-0345884-53
5 [명세서등 보정]보정서
[Amendment to Description, etc.] Amendment
2020.04.02 보정승인간주 (Regarded as an acceptance of amendment) 1-1-2020-0345940-12
6 거절결정서
Decision to Refuse a Patent
2020.09.10 발송처리완료 (Completion of Transmission) 9-5-2020-0628277-11
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번호 청구항
1 1
코어-쉘 구조를 갖는 소듐 이차전지용 양극 활물질로서,상기 양극 활물질은 하기 화학식 1로 표시되는 물질을 포함하는 것을 특징으로 하는 양극 활물질:[화학식 1] Naδ[NixCoyMnz]O2상기 δ= 0
2 2
제1항에 있어서,상기 코어는 Naδ1[Nix1Coy1Mnz1]O2 이고,상기 쉘은 Naδ2[Nix2Coy2Mnz2]O2 이며,상기 x1 003e# x2, 상기 z1 003c# z2 인 것을 특징으로 하는 양극 활물질
3 3
제2항에 있어서,상기 δ1= 0
4 4
제1항에 있어서,상기 코어의 평균 직경은 5 내지 15 ㎛ 이고,상기 양극 활물질의 평균 직경은 16 내지 25 ㎛ 인 것을 특징으로 하는 양극 활물질
5 5
제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 따른 양극 활물질을 포함하는 것을 특징으로 하는 소듐 이차전지
6 6
코어-쉘 구조를 갖는 소듐 이차전지용 양극 활물질의 제조방법으로서,(A) 금속 전구체와 염기성 및 암모니아 수용액을 반응시켜 코어 층을 형성하는 단계;(B) 상기 코어 층이 형성된 생성물을 추가로 반응시켜 쉘 층을 형성하는 단계; 및(C) 상기 코어 층과 쉘 층을 소성시켜 양극 활물질로 제조하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 양극 활물질의 제조방법
7 7
제6항에 있어서,상기 코어-쉘 구조의 양극 활물질은 하기 화학식 1로 표시하는 물질을 포함하는 것을 특징으로 하는 양극 활물질의 제조방법:[화학식 1] Naδ[NixCoyMnz]O2상기 δ= 0
8 8
제6항에 있어서,상기 제조방법은 상기 (B) 단계를 통해 생성된 생성물을 여과 및 세척한 후 100 내지 150 ℃의 온도에서 10 내지 30 시간 동안 건조시키는 (B') 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 양극 활물질의 제조방법
9 9
제6항에 있어서,상기 (C) 단계는 500 내지 1000 ℃의 온도에서 10 내지 30 시간 동안 소성시키는 것을 특징으로 하는 양극 활물질의 제조방법
10 10
제6항에 있어서,상기 금속 전구체는 니켈, 코발트 및 망간 중에서 선택된 1종 이상인 것을 특징으로 하는 양극 활물질의 제조방법
11 11
제6항에 있어서,상기 염기성 수용액은 수산화나트륨, 탄산나트륨, 또는 이들의 혼합물인 것을 특징으로 하는 양극 활물질의 제조방법
12 12
제6항에 있어서,상기 (A) 단계는 첨가제를 추가로 투입하고,상기 첨가제는 타이타늄, 크로뮴, 아연, 알루미늄, 마그네슘, 구리, 지르코늄, 철, 바륨, 리튬, 소듐, 칼륨, 루비듐, 세슘, 프랑슘, 베릴륨, 칼슘, 스트론튬, 라듐, 스칸듐, 이트륨, 란타넘, 악티늄, 세륨, 토륨, 프라세오디뮴, 프로탁티늄, 네오디뮴, 우라늄, 프로메튬, 넵투늄, 사마륨, 플루토늄, 유로퓸, 아메리슘, 가돌리늄, 퀴룸, 터븀, 버클륨, 디스프로슘, 칼리포늄, 홀뮴, 아인슈타인늄, 어븀, 페르뮴, 이터븀, 노벨륨, 루테튬, 로렌슘, 하프늄, 러더포듐, 바나듐, 나이오븀, 탄탈럼, 더브늄, 몰리브데넘, 텅스텐, 시보르기움, 망가니즈, 테크네튬, 레늄, 보륨, 루테늄, 오스뮴, 하슘, 로듐, 이리듐, 마이트너륨, 팔라듐, 백금, 다르슈타튬, 구리, 은, 금 뢴트게늄, 카드뮴, 수은, 코페르니슘, 보론, 갈륨, 인듐, 탈륨, 규소, 게르마늄, 주석, 납, 플레로븀, 비소, 안티모니, 비스무트, 텔루륨, 폴로늄, 리버모륨, 황, 인산, 인사염, 보론염 및 이트륨염 중에서 선택된 1종 이상의 첨가제를 추가하여 반응시키는 것을 특징으로 하는 양극 활물질의 제조방법
지정국 정보가 없습니다
패밀리정보가 없습니다
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순번 연구부처 주관기관 연구사업 연구과제
1 산업통상자원부 한국교통대학교산학협력단 기업연계형 연구개발 인력양성사업 분산전원용 에너지저장 시스템