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코어;상기 코어를 둘러싸고 있는 제 1 쉘; 및상기 제 1 쉘을 둘러싸고 있는 제 2 쉘을 포함하고,상기 코어는 Ni, Co, Mn 중 어느 하나 이상의 전이 금속으로 이루어져 있고,상기 제 1 쉘은 Ni, Co, Mn 중 어느 하나 이상의 전이 금속 및 Al, Mg, Zr, Sn, Ca, Ge, Ga, In, Nb, Mo, Ru, Te 중에 하나 이상을 포함하고 있으며,상기 제 2 쉘은 Ni, Co, Mn 중 어느 하나 이상의 전이 금속으로 이루어져 있고,상기 제 1 쉘은 다공성 포어(pore)를 포함한 다공성층을 포함하고 있으며,상기 다공성 포어는 입자 외부와 연결이 되지 않은 독립기공 (isolated pore) 혹은 클로우즈드 포어(closed pore)이고,상기 독립 기공 혹은 클로우즈드 포어를 포함한 다공성층에 의해 크랙의 확대(propagation)를 방지하여 구조적 안정성이 향상되는 것을 특징으로 하는,양극활물질용 금속 복합체
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제 1 항에 있어서,상기 제 1 쉘은 Ni, Co 및 Al으로 이루어진 것을 특징으로 하는,양극활물질용 금속 복합체
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제 1 항에 있어서,상기 금속복합체는 입자 크기가 1 μm 내지 300 μm 인 것을 특징으로 하는,양극활물질용 금속 복합체
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제 1 항에 있어서,상기 제 2 쉘 외부에 복수개의 쉘을 추가로 포함하고,상기 복수개의 쉘은, 상기 제 2 쉘의 외부로부터 차례대로 n번째 쉘은 Ni, Co, Mn 중 어느 하나 이상의 전이 금속 및 Al, Mg, Zr, Sn, Ca, Ge, Ga, In, Nb, Mo, Ru, Te 중에 하나를 포함하고 있으며, n+1번째 쉘은 Ni, Co, Mn 중 어느 하나 이상의 전이 금속으로 이루어져 있고(n은 1이상의 정수), 이에 의해 다공성층이 코어부로부터 표면부 사이에 교번적으로 배치되어 있는 것을 특징으로 하는,양극활물질용 금속 복합체
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제 1 항, 제 3 항 내지 제 5 항 중 어느 한 항에 따른 금속 복합체를 포함하고,코어부로부터 표면부 사이에 다공성층을 포함하고 있으며, 상기 다공성층에 의해 구조적 안정성이 향상된,양극활물질
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제 6 항에 있어서,상기 양극활물질은 입자 크기가 1 μm 내지 30 μm인 것을 특징으로 하는,양극활물질
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제 6 항에 있어서,상기 양극활물질은 표면적이 0
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하기 화학식 1로 나타내어지는 양극활물질용 금속 복합체로서,[화학식 1]Ni1-w-x-y-zCowM1xM2yM3z(OH)2-pXp,상기 화학식 1의 M1, M2 및 M3은 각각 서로 독립적으로 Al, Mg, Zr, Sn, Ca, Ge, Ga 중에 하나이며, 상기 X는 F, N, P 중에 하나이고, 상기 w는 0
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제 9 항에 있어서,상기 금속복합체는 입자 크기가 1 μm 내지 300 μm 인 것을 특징으로 하는,양극활물질용 금속 복합체
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제 9 항에 있어서,상기 제 2 쉘 외부에 복수개의 쉘을 추가로 포함하고,상기 복수개의 쉘은, 상기 제 2 쉘의 외부로부터 차례대로 n번째 쉘은 Ni, Co 및 Al, Mg, Zr, Sn, Ca, Ge, Ga, In, Nb, Mo, Ru, Te 중에 하나를 포함하고 있으며, n+1번째 쉘은 Ni, Co로 이루어져 있고(n은 1이상의 정수), 이에 의해 다공성층이 코어부로부터 표면부 사이에 교번적으로 배치되어 있는 것을 특징으로 하는,양극활물질용 금속 복합체
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제 9 항, 제 11 항 내지 제 12 항 중 어느 한 항에 따른 금속 복합체를 포함하고,코어부로부터 표면부 사이에 다공성층을 포함하고 있으며, 상기 다공성층에 의해 구조적 안정성이 향상된,양극활물질
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제 13 항에 있어서,상기 양극활물질은 입자 크기가 1 μm 내지 30 μm인 것을 특징으로 하는,양극활물질
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제 13 항에 있어서,상기 양극활물질은 표면적이 0
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하기 화학식 1로 나타내어지는 양극활물질용 금속 복합체로서,[화학식 1]Ni1-v-w-x-y-zCowMnvM1xM2yM3z(OH)2-pXp,상기 화학식 1의 M1, M2 및 M3은 각각 서로 독립적으로 Al, Mg, Zr, Sn, Ca, Ge, Ga, In, Nb, Mo, Ru, Te 중에 하나이며, 상기 X는 F, N, P 중에 하나이고, 상기 w는 0
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제 16 항에 있어서,상기 금속복합체는 입자 크기가 1 μm 내지 300 μm 인 것을 특징으로 하는,양극활물질용 금속 복합체
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제 16 항에 있어서,상기 제 2 쉘 외부에 복수개의 쉘을 추가로 포함하고,상기 복수개의 쉘은, 상기 제 2 쉘의 외부로부터 차례대로 n번째 쉘은 Ni, Co, Mn 및 Al, Mg, Zr, Sn, Ca, Ge, Ga, In, Nb, Mo, Ru, Te 중에 하나를 포함하고 있으며, n+1번째 쉘은 Ni, Co, Mn으로 이루어져 있고(n은 1이상의 정수), 이에 의해 다공성층이 코어부로부터 표면부 사이에 교번적으로 배치되어 있는 것을 특징으로 하는,양극활물질용 금속 복합체
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제 16 항, 제 18 항 내지 제 19 항 중 어느 한 항에 따른 금속 복합체를 포함하고,코어부로부터 표면부 사이에 다공성층을 포함하고 있으며, 상기 다공성층에 의해 구조적 안정성이 향상된,양극활물질
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제 20 항에 있어서,상기 양극활물질은 입자 크기가 1 μm 내지 30 μm인 것을 특징으로 하는,양극활물질
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제 20 항에 있어서,상기 양극활물질은 표면적이 0
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제1 금속염 용액을 반응기에 투입하는 단계;제 1 금속염의 투입 후 코어 입자를 성장시키는 단계;상기 코어 입자의 성장 이후, 상기 제 1 금속염과 상이한 침전 수소이온농도 범위를 갖는 금속염을 포함하는 제2 금속염 용액을 투입하는 단계;상기 반응기 내에서 상기 제1 금속염 용액 및 상기 제2 금속염 용액을 혼합하여 혼합 용액을 제조하는 단계;상기 반응기 내에 상기 혼합 용액의 수소이온농도를 제1 금속염 용액의 침전 수소이온농도로 조절하여, 상기 코어 입자를 둘러싸는 제 1 쉘을 성장시키는 단계;제 2 금속염 용액의 투입을 종료하고 상기 제 1 쉘을 둘러싸는 상기 제 2 쉘을 성장시키는 단계; 및세척 및 건조하는 단계를 포함하고,상기 수소이온농도(pH)는 10 내지 12로 조절되며,상기 제 1 쉘은 다공성 포어를 포함한 다공성층을 포함하고 있으며, 상기 다공성 포어는 입자 외부와 연결이 되지 않은 독립기공 (isolated pore) 혹은 클로우즈드 포어(closed pore)이고,상기 독립 기공 혹은 클로우즈드 포어를 포함한 다공성층에 의해 크랙의 확대(propagation)를 방지하여 구조적 안정성이 향상되는 것을 특징으로 하는,양극활물질용 금속복합체의 제조 방법
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제 23 항에 있어서,상기 제1 금속염 용액은 니켈(Ni), 망간(Mn) 및 코발트(Co) 중에서 적어도 하나 이상을 포함하는 것을 특징으로 하는,양극활물질용 금속복합체의 제조 방법
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제 23 항에 있어서,상기 제2 금속염 용액은 상기 제 1 금속염과는 상이한 침전 수소이온농도 범위를 갖는 금속으로서 Al, Mg, Zr, Sn, Ca, Ge, Ga, In, Nb, Mo, Ru, Te 중에서 적어도 하나 이상을 포함하는 것을 특징으로 하는,양극활물질용 금속복합체의 제조 방법
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제 23 항에 있어서,상기 코어 입자의 성장 시간을 0
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제 23 항에 있어서,상기 제1 금속염 용액 내의 금속염 농도는 1
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제 23 항에 있어서,상기 제2 금속염 용액 내의 금속염 농도는 0
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제 23 항에 있어서,상기 수소이온농도를 제1 금속염 용액의 침전 수소이온농도로 조절하기 위해, 수산화나트륨 용액 및 암모니아 수용액을 이용하는 것을 특징으로 하는,양극활물질용 금속복합체의 제조 방법
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제 23 항에 있어서,상기 제 1 쉘을 성장시키는 단계와 상기 제 2 쉘을 성장시키는 단계를 반복함으로써, 복수개의 다공성층이 코어부로부터 표면부 사이에 교번적으로 배치되어 있는 것을 특징으로 하는,양극활물질용 금속복합체의 제조 방법
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제 23 항 내지 제 30 항 중 어느 한 항의 제조 방법을 통해서 제조된 양극활물질용 금속복합체를 준비하는 단계;다공성층을 갖는 상기 금속복합체를 리튬염과 혼합하여 혼합물을 제조하는 단계; 및상기 혼합물을 500℃ 이상의 온도에서 5 시간 이상 소성시키는 단계;를 포함하는,양극활물질의 제조 방법
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