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밀봉형 케이스;고체전해질;다수 개의 기공 구조로 형성되는 전도성의 금속 다공체(metal form);상기 금속 다공체를 바인더(binder)로 사용하며, 리튬(Li) 및 리튬합금을 활물질로 사용하는 음극;상기 금속 다공체를 바인더(binder)로 사용하며, 황(S) 및 황화물을 활물질로 사용하는 양극;을 포함하여 구성되는 고체전해질을 사용한 용융 리튬-황 전지의 제작 방법에 있어서,양극을 제조하기 위한 양극 제조 단계는,금속 다공체에 양극 활물질을 첨가하는 제1첨가단계;상기 금속 다공체 표면에 양극 활물질을 황화 반응시키며 첨가하는 제2첨가단계;상기 금속 다공체에 양극 활물질을 추가로 첨가시키는 제3첨가단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 고체전해질을 사용한 용융 리튬-황 전지의 제작 방법
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제2항에 있어서,상기 제1첨가단계에서,상기 금속 다공체는 용융된 황에 담겨 양극 활물질이 첨가되는 것을 특징으로 하는 고체전해질을 사용한 용융 리튬-황 전지의 제작 방법
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제3항에 있어서,상기 제1첨가단계에서 용융된 황의 온도는 150~200℃인 것을 특징으로 하는 고체전해질을 사용한 용융 리튬-황 전지의 제작 방법
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제2항에 있어서,상기 제1첨가단계는, 황(S) 분말로 제조된 슬러리를 상기 금속 다공체의 기공에 주입하여 진행되는 것을 특징으로 하는 고체전해질을 사용한 용융 리튬-황 전지의 제작 방법
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제2항에 있어서,상기 제2첨가단계에서,상기 금속 다공체는 금속 밀폐 용기 내부에서 일정 온도로 가열되어 표면이 황화(sulfuration) 열처리되는 것을 특징으로 하는 고체전해질을 사용한 용융 리튬-황 전지의 제작 방법
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제6항에 있어서,상기 금속 밀폐 용기 내부에서의 열처리 온도는 400~600℃인 것을 특징으로 하는 고체전해질을 사용한 용융 리튬-황 전지의 제작 방법
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제2항에 있어서,상기 제3첨가단계에서,상기 금속 다공체는 용융된 황에 의해 함침되는 것을 특징으로 하는 고체전해질을 사용한 용융 리튬-황 전지의 제작 방법
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제8항에 있어서,상기 제3첨가단계에서의 함침은 150~200℃의 온도에서 진행되는 것을 특징으로 하는 고체전해질을 사용한 용융 리튬-황 전지의 제작 방법
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제2항에 있어서,상기 제3첨가단계는,상기 금속 다공체에 황(S) 분말 또는 이황화철(FeS2) 분말로 제조된 슬러리가 주입되는 것을 특징으로 하는 고체전해질을 사용한 용융 리튬-황 전지의 제작 방법
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제2항에 있어서,상기 금속 다공체는 일정 온도로 가열되어 용융된 리튬(Li)에 담지 또는 함침되어 음극으로 제조되는 것을 특징으로 하는 고체전해질을 사용한 용융 리튬-황 전지의 제작 방법
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제11항에 있어서,상기 리튬의 가열 온도는 200~500℃인 것을 특징으로 하는 고체전해질을 사용한 용융 리튬-황 전지의 제작 방법
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제12항에 있어서,상기 음극은 비활성 분위기가 조절된 글러브박스 내부에서 제조되는 것을 특징으로 하는 고체전해질을 사용한 용융 리튬-황 전지의 제작 방법
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제2항에 있어서,상기 금속 다공체에는 상온에서 리튬(Li) 분말 또는 리튬 합금(LiSi) 분말로 제조된 슬러리가 주입되어 음극으로 제조되는 것을 특징으로 하는 고체전해질을 사용한 용융 리튬-황 전지의 제작 방법
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제2항에 있어서,상기 양극과 음극 사이에 적층되는 고체전해질은 열간 성형(hot pressing)하여 제조되는 것을 특징으로 하는 고체전해질을 사용한 용융 리튬-황 전지의 제작 방법
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제15항에 있어서,상기 고체전해질은 분위기 조절용 분말, 다층의 전해질 분말, 분위기 조절용 분말 순으로 적층되어 제조되는 것을 특징으로 하는 고체전해질을 사용한 용융 리튬-황 전지의 제작 방법
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제16항에 있어서,상기 분위기 조절용 분말은 상기 고체전해질과 같은 재료로 조성되는 것을 특징으로 하는 고체전해질을 사용한 용융 리튬-황 전지의 제작 방법
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제17항에 있어서,상기 분위기 조절용 분말은 리튬 과다(Li-rich) 조성 분말인 것을 특징으로 하는 고체전해질을 사용한 용융 리튬-황 전지의 제작 방법
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제16항에 있어서,상기 고체전해질 제조 시 각 층 간의 분리를 위해 각 층을 이루는 분말 사이에 그라파이트 시트(graphite sheet)가 적층되는 것을 특징으로 하는 고체전해질을 사용한 용융 리튬-황 전지의 제작 방법
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제15항에 있어서,상기 금속 다공체와 상기 고체전해질 사이에는 용융염 필름이 적층되는 것을 특징으로 하는 고체전해질을 사용한 용융 리튬-황 전지의 제작 방법
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제20항에 있어서,상기 용융염 필름은 분말 성형(compaction) 방법으로 제조되는 것을 특징으로 하는 고체전해질을 사용한 용융 리튬-황 전지의 제작 방법
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제20항에 있어서,상기 용융염 필름은 리튬기반의 공융염과 이온성 액체(ionic liquid)로 구성되는 것을 특징으로 하는 고체전해질을 사용한 용융 리튬-황 전지의 제작 방법
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제22항에 있어서,상기 리튬 기반의 공융염은 LiCl-KCl, LiCl-LiBr-KBr, LiF-LiBr-KBr, LiNO3-NaNO3-KNO3, LiNO3-NaNO3-KNO3-NaNO2, LiCl-LiNO3-NaNO2 중 어느 하나이거나 어느 하나 이상의 혼합물인 것을 특징으로 하는 고체전해질을 사용한 용융 리튬-황 전지의 제작 방법
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제22항에 있어서,상기 이온성 액체는 Tetramethylammonium bis(trifluoromethanesulfonyl)imide, Triethylsulphonium bis(trifluoromethylsulfonyl)imide, N-Methyl-N-trioctylammonium bis(trifluoro-methylsulfonyl)imide, N-Butyl-N-methylpyrrolidinium bis(trifluoro-methylsulfonyl)imide 중 어느 하나이거나 어느 하나 이상의 혼합물인 것을 특징으로 하는 고체전해질을 사용한 용융 리튬-황 전지의 제작 방법
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제20항에 있어서,상기 용융염 필름은 용융염 분말을 상기 고체전해질과 상기 음극 또는 양극이 서로 맞닿는 양측 면에 도포되거나 삽입되어 제조되는 것을 특징으로 하는 고체전해질을 사용한 용융 리튬-황 전지의 제작 방법
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제2항에 있어서,상기 금속 다공체는 단층 또는 다층으로 적층되는 것을 특징으로 하는 고체전해질을 사용한 용융 리튬-황 전지의 제작 방법
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제26항에 있어서,상기 금속 다공체가 전해질과 집전체 사이에 단층으로 적층되어 사용될 때, 상기 금속 다공체의 두께 방향으로 상기 금속 다공체에 형성된 기공의 직경이 점차 작아지는 것을 특징으로 하는 고체전해질을 사용한 용융 리튬-황 전지의 제작 방법
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제26항에 있어서,상기 금속 다공체가 전해질과 집전체 사이에 다층으로 적층되어 사용될 때,상기 전해질로부터 상기 집전체와 가까워질수록 각각의 상기 금속 다공체에 형성된 기공의 직경은 점차 작아지는 것을 특징으로 하는 고체전해질을 사용한 용융 리튬-황 전지의 제작 방법
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제2항에 있어서,상기 금속 다공체는 상기 음극 및 상기 양극으로 사용되기 전 용융염으로 코팅되는 것을 특징으로 하는 고체전해질을 사용한 용융 리튬-황 전지의 제작 방법
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제29항에 있어서,상기 금속 다공체는 용융염 탕(bath) 또는 염 포화용액(saturated solution)에 담지되어 코팅되는 것을 특징으로 하는 고체전해질을 사용한 용융 리튬-황 전지의 제작 방법
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제2항에 있어서,상기 금속 다공체의 재질은 철(Fe) 및 니켈(Ni) 중 어느 하나인 것을 특징으로 하는 고체전해질을 사용한 용융 리튬-황 전지의 제작 방법
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