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리튬 이온 전도성 고체전해질, 그의 제조방법 및 그를 포함하는 리튬 전지

  • 기술번호 : KST2019029492
  • 담당센터 : 대전기술혁신센터
  • 전화번호 : 042-610-2279
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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 화학식 Li1+XAXB2-X(PO4)3 으로 표시되는 산화물 및 B2O3 또는 Bi2O3를 소결조제로 포함하는 것을 특징으로 하는 리튬전지용 고체전해질을 포함한다. 상기 화학식에서 A는 알루미늄(Al), 크롬(Cr), 갈륨(Ga), 철(Fe), 스칸듐(Sc), 인듐(In), 루테튬(Lu), 이트륨(Y), 및 란타넘(La)으로 이루어진 군에서 선택되는 1종 이상의 물질이며, B는 타이타늄(Ti), 게르마늄(Ge), 및 지르코늄(Zr)으로 이루어진 군에서 선택되는 1종 이상의 물질이고, X는 0.1 내지 0.5의 값을 갖는다.본 발명에 따르면, 산화물 기반의 리튬 이온 전도성 고체전해질에 있어서 B2O3 및 Bi2O3 등의 물질을 소결첨가제로 첨가함으로써 소결 온도를 낮추고, 소결체 밀도를 증가시키며, 입계 저항을 감소시켜 리튬 이온전도성을 향상시킬 수 있다. 이를 통해 리튬 전지의 고출력 및 고성능화를 가능하게 할 수 있다.
Int. CL H01M 10/0562 (2010.01.01) H01M 10/0525 (2010.01.01) H01M 2/16 (2006.01.01) H01M 4/587 (2010.01.01) H01M 4/525 (2010.01.01) H01M 4/505 (2010.01.01)
CPC H01M 10/0562(2013.01) H01M 10/0562(2013.01) H01M 10/0562(2013.01) H01M 10/0562(2013.01) H01M 10/0562(2013.01) H01M 10/0562(2013.01) H01M 10/0562(2013.01) H01M 10/0562(2013.01) H01M 10/0562(2013.01)
출원번호/일자 1020150161914 (2015.11.18)
출원인 한국에너지기술연구원
등록번호/일자 10-1734301-0000 (2017.05.02)
공개번호/일자
공고번호/일자 (20170512) 문서열기
국제출원번호/일자
국제공개번호/일자
우선권정보
법적상태 등록
심사진행상태 수리
심판사항
구분 신규
원출원번호/일자
관련 출원번호
심사청구여부/일자 Y (2015.11.18)
심사청구항수 17

출원인

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번호 이름 국적 주소
1 한국에너지기술연구원 대한민국 대전광역시 유성구

발명자

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번호 이름 국적 주소
1 이종원 대한민국 대전광역시 유성구
2 정규남 대한민국 대전광역시 유성구
3 송락현 대한민국 서울특별시 강남구
4 박석주 대한민국 대전광역시 서구
5 이승복 대한민국 대전광역시 서구
6 임탁형 대한민국 대전광역시 유성구
7 이상돈 대한민국 대전광역시 유성구

대리인

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번호 이름 국적 주소
1 노경규 대한민국 서울시 서초구 반포대로**길 ** 매강빌딩 *층(에이치앤에이치국제특허법률사무소)

최종권리자

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번호 이름 국적 주소
1 한국에너지기술연구원 대한민국 대전광역시 유성구
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		 2015.11.18 수리 (Accepted) 1-1-2015-1125806-70
2 선행기술조사의뢰서
Request for Prior Art Search		 2016.05.10 수리 (Accepted) 9-1-9999-9999999-89
3 선행기술조사보고서
Report of Prior Art Search		 2016.07.15 발송처리완료 (Completion of Transmission) 9-6-2016-0088557-18
4 의견제출통지서
Notification of reason for refusal		 2016.07.18 발송처리완료 (Completion of Transmission) 9-5-2016-0515722-83
5 [지정기간연장]기간연장(단축, 경과구제)신청서
[Designated Period Extension] Application of Period Extension(Reduction, Progress relief)		 2016.09.12 수리 (Accepted) 1-1-2016-0889818-36
6 [거절이유 등 통지에 따른 의견]의견(답변, 소명)서
[Opinion according to the Notification of Reasons for Refusal] Written Opinion(Written Reply, Written Substantiation)		 2016.10.18 수리 (Accepted) 1-1-2016-1008492-05
7 [명세서등 보정]보정서
[Amendment to Description, etc.] Amendment		 2016.10.18 보정승인간주 (Regarded as an acceptance of amendment) 1-1-2016-1008493-40
8 출원인정보변경(경정)신고서
Notification of change of applicant's information		 2017.01.19 수리 (Accepted) 4-1-2017-5010650-13
9 거절결정서
Decision to Refuse a Patent		 2017.02.13 발송처리완료 (Completion of Transmission) 9-5-2017-0106146-46
10 [법정기간연장]기간연장(단축, 경과구제)신청서
 2017.03.16 수리 (Accepted) 1-1-2017-0259187-15
11 법정기간연장승인서
 2017.03.17 발송처리완료 (Completion of Transmission) 1-5-2017-0037093-64
12 [명세서등 보정]보정서(재심사)
Amendment to Description, etc(Reexamination)		 2017.04.07 보정승인 (Acceptance of amendment) 1-1-2017-0341149-37
13 [거절이유 등 통지에 따른 의견]의견(답변, 소명)서
[Opinion according to the Notification of Reasons for Refusal] Written Opinion(Written Reply, Written Substantiation)		 2017.04.07 수리 (Accepted) 1-1-2017-0341148-92
14 등록결정서
Decision to Grant Registration		 2017.04.26 발송처리완료 (Completion of Transmission) 9-5-2017-0298453-50
15 출원인정보변경(경정)신고서
Notification of change of applicant's information		 2019.01.08 수리 (Accepted) 4-1-2019-5004978-55
16 출원인정보변경(경정)신고서
Notification of change of applicant's information		 2019.08.21 수리 (Accepted) 4-1-2019-5166801-48
17 출원인정보변경(경정)신고서
Notification of change of applicant's information		 2019.08.21 수리 (Accepted) 4-1-2019-5166803-39
18 출원인정보변경(경정)신고서
Notification of change of applicant's information		 2020.09.01 수리 (Accepted) 4-1-2020-5197654-62
번호, 청구항의 정보를 제공하는 이전대상기술 뷰 페이지 상세정보 > 청구항 표입니다.
번호 청구항
1 1
하기 화학식으로 표시되는 산화물; 및0
2 2
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3 3
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4 4
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5 5
Li 전구체로 이루어진 제1 금속 전구체, Al 전구체로 이루어진 제2 금속 전구체, Ti 전구체로 이루어진 제3 금속 전구체 및 P 전구체를 킬레이트 형성제와 반응시켜 졸(sol)을 제조하는 제1 단계;상기 졸을 가열하여 겔(gel)을 제조하는 제2 단계;상기 겔을 가열해 열분해 시키는 제3 단계; 상기 열분해 된 겔을 공기와 접촉시키며 열처리하는 제4 단계;상기 제4 단계를 통하여 얻어진 분말을 냉각시키는 제5 단계;상기 제5 단계에서 냉각된 분말에 소결조제 Bi2O3를 0
6 6
제5항에 있어서,상기 Li 전구체는 LiNO3, Li2CO3, Li2SO4 및 LiCl 로 이루어진 군에서 선택되는 1종 이상인 것을 특징으로 하는 리튬전지용 고체전해질의 제조방법
7 7
제5항에 있어서,상기 Al 전구체는 질소화합물, 황화합물 및 염소화합물로 이루어진 군에서 선택되는 1종 이상인 것을 특징으로 하는 리튬전지용 고체전해질의 제조방법
8 8
제5항에 있어서,상기 Ti 전구체는 Ti(OCH2CH2CH2CH3)4 및 Ti[OCH(CH3)2]4로 이루어진 군에서 선택되는 1종 이상인 것을 특징으로 하는 리튬전지용 고체전해질의 제조방법
9 9
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10 10
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11 11
제5항에 있어서,상기 P 전구체는 NH4H2PO4 및 H3PO4 로 이루어진 군에서 선택되는 1종 이상인 것을 특징으로 하는 리튬전지용 고체전해질의 제조방법
12 12
제5항에 있어서,상기 제1 단계에서 킬레이트 형성제는 구연산 또는 초산인 것을 특징으로 하는 리튬전지용 고체전해질의 제조방법
13 13
제5항에 있어서,상기 제1 단계에서 킬레이트 형성제는 제1 금속 전구체, 제2 금속 전구체, 제3 금속 전구체 및 P 전구체의 몰수 합의 2 내지 6 배를 첨가하는 것을 특징으로 하는 리튬전지용 고체전해질의 제조방법
14 14
제5항에 있어서,상기 제2 단계는 상기 제1 단계에서 제조한 졸을 170 ℃로 가열하는 것을 특징으로 하는 리튬전지용 고체전해질의 제조방법
15 15
제5항에 있어서,상기 제3 단계는 상기 제2 단계에서 제조한 겔을 300 ℃로 가열하는 것을 특징으로 하는 리튬전지용 고체전해질의 제조방법
16 16
제5항에 있어서,상기 제4 단계는 상기 제3 단계에서 얻어진 열분해 된 겔을 800 ℃로 가열하는 것을 특징으로 하는 리튬전지용 고체전해질의 제조방법
17 17
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18 18
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19 19
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20 20
양극 활물질을 포함하는 양극;음극 활물질을 포함하는 음극;세퍼레이터;전해액; 및상기 제1항의 리튬전지용 고체전해질을 포함하는 리튬전지
21 21
제20항에 있어서,상기 양극 활물질은 LiCoO2, LiMnO2, LiMn2O4, LiNi1-xMnxO2 (0003c#x003c#1), LiNi1-x-yCoxMnyO2 (0003c#x003c#0
22 22
제20항에 있어서,상기 음극 활물질은 리튬 금속, Si, Sn, Al, Ge, Pb 및 Bi로 이루어진 군에서 선택되는 리튬과 합금 가능한 금속, 리튬티탄 산화물, SnO2 및 SiOx(0003c#x003c#2)로 이루어진 군에서 선택되는 금속산화물, 결정질 탄소, 비정질 탄소 또는 이들의 혼합물로 이루어진 탄소계 재료로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상을 포함하는 것을 특징으로 하는 리튬전지
23 23
제20항에 있어서,상기 양극 및 음극과 고체전해질 사이는 세퍼레이터(separator)에 의해 분리되는 것을 특징으로 하는 리튬전지
24 24
제20항에 있어서,상기 세퍼레이터는 유리 섬유, 폴리에스테르, 테프론, 폴리에틸렌, 폴리프로필렌 및 폴리테트라플루오로에틸렌(PTFE) 으로 이루어진 군에서 선택되는 것을 특징으로 하는 리튬전지
25 25
제20항에 있어서,상기 전해액은 프로필렌 카보네이트, 에틸렌 카보네이트, 플루오로에틸렌 카보네이트, 디에틸 카보네이트, 에틸 메틸 카보네이트, 메틸 프로필 카보네이트, 부틸렌 카보네이트, 벤조니트릴, 아세토니트릴, 테트라히드로퓨란, 2-메틸테트라히드로퓨란, γ-부티로락톤, 디옥소란, 4-메틸디옥소란, N,N-디메틸포름아미드, 디메틸아세트아미드, 디메틸설폭사이드, 디옥산, 1,2-디메톡시에탄, 설포란, 디클로로에탄, 클로로벤젠, 니트로벤젠, 디메틸카보네이트, 메틸에틸카보네이트, 디에틸카보네이트, 메틸프로필카보네이트, 메틸이소프로필카보네이트, 에틸프로필카보네이트, 디프로필카보네이트, 디부틸카보네이트, 디에틸렌글리콜, 디메틸에테르, 디메틸디글리콜, 디메틸트라이글리콜, 디메틸테트라글리콜 또는 이들의 혼합물로 이루어진 용매에, LiPF6, LiBF4, LiSbF6, LiAsF6, LiClO4, LiCF3SO3, Li(CF3SO2)2N, LiC4F9SO3, LiSbF6, LiAlO4, LiAlCl4, LiN(CxF2x+1SO2)(CyF2y+1SO2)(단 x, y는 자연수), LiCl, LiI 또는 이들의 혼합물로 이루어진 리튬 염이 용해되어 형성되는 것을 특징으로 하는 리튬전지
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1 US20170141429 US 미국 FAMILY

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1 US2017141429 US 미국 DOCDBFAMILY
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1 미래창조과학부 한국에너지기술연구원 국가과학기술연구회 고에너지밀도 메탈-공기 전지 핵심 원천 기술 개발
2 미래창조과학부 한국생산기술연구원 창의형융합연구사업 쾌적하고 안전한 전기자동차용 소프트 고체전해질 기반 바이폴라형 이차전지 핵심기술 기술개발