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불소가 도핑된 스피넬 구조의 리튬금속망간산화물이 코팅된 양극 활물질, 이를 포함하는 리튬 이차전지 및 이의 제조방법

  • 기술번호 : KST2019010885
  • 담당센터 : 서울동부기술혁신센터
  • 전화번호 : 02-2155-3662
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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 불소가 도핑된 스피넬 구조의 리튬금속망간산화물이 코팅된 양극 활물질, 이를 포함하는 리튬 이차전지 및 이의 제조방법에 관한 것으로 소재 자체의 안정성을 향상시켜 고온(55-60 ℃) 및 고율에서 충·방전 특성을 개선시킬 수 있으며 리튬이온이 코팅층을 쉽게 통과하고 화학적으로 안정하므로 고출력 리튬이차전지의 양극 활물질로 효과적으로 적용시킬 수 있다.
Int. CL H01M 4/36 (2006.01.01) H01M 4/505 (2010.01.01) H01M 4/58 (2015.01.01) H01M 4/1315 (2010.01.01) H01M 10/0525 (2010.01.01) H01M 4/02 (2006.01.01)
CPC H01M 4/366(2013.01) H01M 4/366(2013.01) H01M 4/366(2013.01) H01M 4/366(2013.01) H01M 4/366(2013.01) H01M 4/366(2013.01) H01M 4/366(2013.01)
출원번호/일자 1020150062600 (2015.05.04)
출원인 한국과학기술연구원
등록번호/일자 10-1670664-0000 (2016.10.25)
공개번호/일자
공고번호/일자 (20161031) 문서열기
국제출원번호/일자
국제공개번호/일자
우선권정보
법적상태 등록
심사진행상태 수리
심판사항
구분 신규
원출원번호/일자
관련 출원번호
심사청구여부/일자 Y (2015.05.04)
심사청구항수 11

출원인

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번호 이름 국적 주소
1 한국과학기술연구원 대한민국 서울특별시 성북구

발명자

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번호 이름 국적 주소
1 오시형 대한민국 서울특별시 성북구
2 조병원 대한민국 서울특별시 성북구
3 정경윤 대한민국 서울특별시 성북구
4 이해리 대한민국 서울특별시 성북구

대리인

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

최종권리자

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번호 이름 국적 주소
1 한국과학기술연구원 대한민국 서울특별시 성북구
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번호 서류명 접수/발송일자 처리상태 접수/발송번호
1 [특허출원]특허출원서
[Patent Application] Patent Application		 2015.05.04 수리 (Accepted) 1-1-2015-0429919-48
2 의견제출통지서
Notification of reason for refusal		 2016.04.21 발송처리완료 (Completion of Transmission) 9-5-2016-0289219-37
3 [거절이유 등 통지에 따른 의견]의견(답변, 소명)서
[Opinion according to the Notification of Reasons for Refusal] Written Opinion(Written Reply, Written Substantiation)		 2016.06.16 수리 (Accepted) 1-1-2016-0578358-29
4 [명세서등 보정]보정서
[Amendment to Description, etc.] Amendment		 2016.06.16 보정승인간주 (Regarded as an acceptance of amendment) 1-1-2016-0578371-13
5 등록결정서
Decision to grant		 2016.10.24 발송처리완료 (Completion of Transmission) 9-5-2016-0762077-68
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번호 청구항
1 1
코어의 표면에 쉘이 코팅된 코어쉘 구조의 양극 활물질로서,상기 코어는 스피넬 구조의 리튬망간산화물(LMO)이며,상기 쉘은 스피넬 구조의 리튬금속망간산화물의 표면에 불소가 도핑된 코팅층으로서, 하기 [화학식 1]의 화합물로 표시되는 것을 특징으로 하는 양극 활물질;[화학식 1]Li1MxMn2-xO4-nFn상기 x는 1/(4-z)이며, 상기 z는 상기 M의 산화수이고, 상기 n은 0 003c# n 003c# 0
2 2
삭제
3 3
제1항에 있어서, 상기 리튬금속망간산화물 코팅층과 코어의 중량비는 1 : 20-200인 것을 특징으로 하는 양극 활물질
4 4
제1항에 있어서, 상기 불소와, 리튬금속망간산화물이 코팅된 코어의 중량비는 1 : 20-1000인 것을 특징으로 하는 양극 활물질
5 5
제1항에 있어서, 상기 불소가 도핑된 스피넬 구조의 리튬금속망간산화물 코팅층의 두께는 1 nm 내지 1 um인 것을 특징으로 하는 양극 활물질
6 6
제1항, 제3항 내지 제5항 중 어느 한 항에 따른 양극 활물질을 포함하는 리튬 이온전지용 작업전극
7 7
제1항, 제3항 내지 제5항 어느 한 항에 따른 양극 활물질을 포함하는 리튬 이차전지
8 8
(A) 리튬 전구체, 망간 전구체, 금속 전구체를 혼합하여 리튬금속망간산화물 코팅용액을 제조하는 단계;(B) 상기 코팅용액으로 스피넬 구조의 리튬망간산화물(LMO)을 코팅하는 단계;(C) 상기 코팅된 LMO를 열처리하는 단계; 및(D) 상기 열처리된 LMO의 코팅층 표면에 불소화합물을 도포한 후 열처리하여 불소를 도핑하는 단계;를 포함하는 양극 활물질의 제조방법으로서,상기 LMO에 코팅된 코팅층은 하기 [화학식 1]의 화합물로 표시되는 불소가 도핑된 스피넬 구조의 리튬금속망간산화물인 것을 특징으로 하는 양극 활물질의 제조방법;[화학식 1]Li1MxMn2-xO4-nFn상기 x는 1/(4-z)이며, 상기 z는 상기 M의 산화수이고, 상기 n은 0 003c# n 003c# 0
9 9
제8항에 있어서, 상기 (D)단계 이후에 200 내지 500 ℃로 추가 열처리를 수행하는 것을 특징으로 하는 양극 활물질의 제조방법
10 10
제8항에 있어서, 상기 (A)단계에서 리튬 전구체는 Li2CO3, LiOH·H2O, LiNO3, LiBO2 및 이들 1종 이상의 혼합물 중에서 선택되고;상기 망간 전구체는 MnC2O4·2H2O, MnNO3·(H2O)4, MnCO3, MnO2, Mn(CH3COO)2·4H2O 및 이들 1종 이상의 혼합물 중에서 선택되며;상기 금속 전구체는 Li2CO3, LiOH·H2O, LiNO3, LiBO2, Al(NO3)3·9H2O, Al2O3, B2O3, B(OC2H5)4, H3BO3, GaO, MgCrO, MgTiO, CaAlO, ZnSO4·7H2O, ZnO, NiTiO, NiCrO 및 이들 1종 이상의 혼합물 중에서 선택되는 것을 특징으로 하는 양극 활물질의 제조방법
11 11
제8항에 있어서, 상기 (D)단계에서 불소화합물은 불화암모늄(NH4F), 이불화암모늄(NH4HF2) 및 이들 1종 이상의 혼합물 중에서 선택되는 것을 특징으로 하는 양극 활물질의 제조방법
12 12
제8항에 있어서, 상기 리튬금속망간산화물과 LMO의 중량비는 1 : 20-100인 것을 특징으로 하는 양극 활물질의 제조방법
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1 US2016329563 US 미국 DOCDBFAMILY
2 US9660260 US 미국 DOCDBFAMILY
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순번 연구부처 주관기관 연구사업 연구과제
1 산업통상자원부 (주)에코프로 녹색산업선도형이차전지기술개발 고용량(≥120mAh/g), 고밀도(≥2.0g/ml) EV용 LMO양극활물질 기술개발