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양극활물질, 하기 화학식 1로 표시되는 리튬 란타늄 지르코늄 산화물(LLZO), 복합리튬염, 바인더 및 도전재를 포함하는 양극; 음극; 및상기 양극과 음극 사이에, 하기 화학식 1로 표시되는 리튬 란타늄 지르코늄 산화물(LLZO), 복합리튬염 및 바인더를 포함하는 고체전해질층;을 포함하고,상기 양극 및 상기 고체전해질층의 상기 복합리튬염이 각각 독립적으로 제1 리튬염 및 제2 리튬염으로 이루어지고,상기 제1 리튬염은 리튬퍼클로레이트(LiClO4)로 이루어지고,상기 제2 리튬염은 리튬비스플루오로설포닐이미드(Li(FSO2)2N), LiFSI)로 이루어지고,상기 양극 및 상기 고체전해질층의 상기 복합리튬염이 각각 독립적으로 상기 제1 리튬염 100 중량부에 대하여, 상기 제2 리튬염 10 내지 40 중량부를 포함하고,상기 양극 및 상기 고체전해질층이 각각 독립적으로 상기 복합리튬염 100 중량부에 대하여, 상기 바인더 1,100 내지 1,300 중량부를 포함하는 것인 전고체 리튬이차전지:[화학식 1]LixAlpGaqLayZrzO12 (5≤x≤9, 0≤p≤4, 0≤q≤4, 2≤y≤4, 1≤z≤3)
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제1항에 있어서,상기 양극 및 상기 고체전해질층의 상기 바인더는 각각 독립적으로 폴리에틸렌옥사이드(polyethyleneoxide), 니트릴부타디엔러버(NBR, nitrile butadiene rubber), 폴리에틸렌글리콜(polyethyleneglycol), 폴리아크릴로니트릴(polyacrylonitrile), 폴리비닐클로라이드(polyvinylchloride), 폴리메틸메타크릴레이트(polymethylmethacrylate), 폴리프로필렌옥사이드(polypropyleneoxide), 폴리디메틸실록산(polydimethylsiloxane), 폴리비닐리덴플루오라이드(polyvinylidenefluoride), 폴리비닐리덴카보네이트(polyvinylidenecarbonate) 및 폴리비닐피롤리디논(polyvinyl pyrrolidinone) 중에서 선택된 1종 이상을 포함하는 것을 특징으로 하는 전고체 리튬이차전지
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제1항에 있어서,상기 양극이 상기 양극활물질 100 중량부에 대하여, 상기 리튬 란타늄 지르코늄 산화물(LLZO) 1 내지 20 중량부, 상기 복합리튬염과 상기 바인더의 전체 함량 40 내지 80 중량부, 및 상기 도전재 5 내지 30 중량부를 포함하는 것을 특징으로 하는 전고체 리튬이차전지
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제1항에 있어서,상기 양극활물질이 리튬니켈코발트망간계 산화물(NCM), 리튬니켈코발트알루미늄계 산화물(NCA), 리튬코발트계 산화물(LiCoO2), 리튬니켈계 산화물(LiNiO2), 리튬망간계 산화물(LiMn2O4) 및 리튬니켈코발트망간계 산화물(LiNiCoMnO2) 중에서 선택된 1종 이상을 포함하는 것을 특징으로 하는 전고체 리튬이차전지
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제9항에 있어서,상기 양극활물질이 하기 화학식 2로 표시되는 리튬니켈코발트망간계 산화물(NCM)을 포함하는 것을 특징으로 하는 전고체 리튬이차전지
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제1항에 있어서,상기 도전재가 각각 독립적으로 카본 블랙, 아세틸렌 블랙, 케첸 블랙, 탄소 섬유, 탄소 나노튜브 및 그래핀 중에서 선택된 1종 이상을 포함하는 것을 특징으로 하는 전고체 리튬이차전지
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제1항에 있어서,상기 고체전해질층이 상기 리튬 란타늄 지르코늄 산화물(LLZO) 100 중량부에 대하여 상기 복합리튬염과 상기 바인더의 전체 함량 20 내지 60 중량부를 포함하는 것을 특징으로 하는 전고체 리튬이차전지
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제1항에 있어서,상기 양극 및 상기 고체전해질층의 상기 리튬 란타늄 지르코늄 산화물(LLZO)은 각각 독립적으로 단일상의 큐빅 구조를 포함하는 것을 특징으로 하는 전고체 리튬이차전지
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제1항에 있어서,상기 음극이 리튬 금속을 포함하는 것을 특징으로 하는 전고체 리튬이차전지
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제1항에 있어서, 상기 양극이 리튬니켈코발트망간계 산화물(NCM), 알루미늄이 도핑된 리튬 란타늄 지르코늄 산화물, 리튬퍼클로레이트(LiClO4)와 리튬비스플루오로설포닐이미드(LiFSI)를 포함하는 복합리튬염, 폴리에틸렌옥사이드(PEO), 및 카본블랙을 포함하고, 상기 고체전해질층이 알루미늄이 도핑된 리튬 란타늄 지르코늄 산화물, 리튬퍼클로레이트(LiClO4)와 리튬비스플루오로설포닐이미드(LiFSI)을 포함하는 복합리튬염, 및 폴리에틸렌옥사이드(PEO)를 포함하는 것을 특징으로 하는 전고체 리튬이차전지
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(a) 양극활물질, 하기 화학식 1로 표시되는 리튬 란타늄 지르코늄 산화물(LLZO), 복합리튬염, 바인더 및 도전재를 포함하는 양극을 제조하는 단계;(b) 하기 화학식 1로 표시되는 리튬 란타늄 지르코늄 산화물(LLZO), 복합리튬염 및 바인더를 포함하는 고체전해질층을 제조하는 단계;(c) 상기 양극과 상기 고체전해질층을 적층하여 적층체를 제조하는 단계; 및(d) 상기 적층체의 고체전해질층 상에 음극을 배치하는 단계;를 포함하고,상기 양극 및 상기 고체전해질층의 상기 복합리튬염이 각각 독립적으로 제1 리튬염 및 제2 리튬염으로 이루어지고,상기 제1 리튬염은 리튬퍼클로레이트(LiClO4)로 이루어지고,상기 제2 리튬염은 리튬비스플루오로설포닐이미드(Li(FSO2)2N), LiFSI)로 이루어지고,상기 양극 및 상기 고체전해질층의 상기 복합리튬염이 각각 독립적으로 상기 제1 리튬염 100 중량부에 대하여, 상기 제2 리튬염 10 내지 40 중량부를 포함하고,상기 양극 및 상기 고체전해질층이 각각 독립적으로 상기 복합리튬염 100 중량부에 대하여, 상기 바인더 1,100 내지 1,300 중량부를 포함하는 것인 전고체 리튬이차전지의 제조방법
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제16항에 있어서, 단계 (a)가(a-1) 상기 제1 리튬염과 상기 제2 리튬염을 용매에 용해시켜 복합리튬염 용액을 제조하는 단계; (a-2) 상기 복합리튬염 용액과 상기 바인더를 혼합하고 교반하여 바인더 용액을 제조하는 단계; 및 (a-3) 상기 바인더 용액, 상기 양극활물질, 상기 리튬 란타늄 지르코늄 산화물(LLZO), 및 상기 도전재를 혼합하고 건조하여 양극을 제조하는 단계;를포함하는 것을 특징으로 하는 전고체 리튬이차전지의 제조방법
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제17항에 있어서,상기 용매는 아세토니트릴(Acetonitrile)을 포함하는 것을 특징으로 하는 전고체 리튬이차전지의 제조방법
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제17항에 있어서,상기 단계(a)의 바인더는 평균분자량(Mv)이 400,000 내지 1,000,000인 폴리에틸렌옥사이드(Polyethylene oxide)를 포함하고,상기 단계 (b)의 바인더는 평균분자량(Mv)이 100,000 내지 400,000인 폴리에틸렌옥사이드(Polyethylene oxide)를 포함하는 것을 특징으로 하는 전고체 리튬이차전지의 제조방법
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제16항에 있어서,단계 (c)가 상기 양극과 상기 고체전해질층을 적층하고, 30℃ 내지 90℃의 온도에서 0
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