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전고체 리튬이차전지용 알루미늄-갈륨 도핑 고체전해질 및 그의 제조방법

  • 기술번호 : KST2020002510
  • 담당센터 : 경기기술혁신센터
  • 전화번호 : 031-8006-1570
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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 하기 화학식 1로 표시되는 알루미늄(Al) 및 갈륨(Ga)이 도핑된 LLZO 고체전해질 및 그의 제조방법에 관한 것이다. 본 발명의 고체전해질 및 그의 제조방법은 출발물질의 알루미늄 함량, 갈륨 함량 및 리튬 함량을 조절하고 원료 공급 유속을 제어함으로써, 고정도의 큐빅(Cubic) 구조 형성 및 소결 특성 향상에 의해 고체전해질의 이온전도도를 향상시킬 수 있는 효과가 있다. [화학식 1] LixAlyGazLawZruO12 (5≤x≤9, 0003c#y≤4, 0003c#z≤4, 2≤w≤4, 1≤u≤3)
Int. CL H01M 10/0562 (2010.01.01) H01M 10/056 (2010.01.01) H01M 10/052 (2010.01.01) C01G 25/00 (2006.01.01)
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)
출원번호/일자 1020180107805 (2018.09.10)
출원인 한국생산기술연구원
등록번호/일자 10-2102212-0000 (2020.04.13)
공개번호/일자 10-2020-0029227 (2020.03.18) 문서열기
공고번호/일자 (20200420) 문서열기
국제출원번호/일자
국제공개번호/일자
우선권정보
법적상태 등록
심사진행상태 수리
심판사항
구분 신규
원출원번호/일자
관련 출원번호
심사청구여부/일자 Y (2018.09.10)
심사청구항수 8

출원인

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번호 이름 국적 주소
1 한국생산기술연구원 대한민국 충청남도 천안시 서북구

발명자

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번호 이름 국적 주소
1 김호성 광주광역시 광산구
2 김민영 광주광역시 광산구
3 정하영 광주광역시 서구

대리인

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번호 이름 국적 주소
1 이수열 대한민국 서울특별시 서초구 반포대로**길 **(서초동) *층(국제특허다호)

최종권리자

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번호 이름 국적 주소
1 한국생산기술연구원 충청남도 천안시 서북구
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번호 서류명 접수/발송일자 처리상태 접수/발송번호
1 [특허출원]특허출원서
[Patent Application] Patent Application		 2018.09.10 수리 (Accepted) 1-1-2018-0897285-13
2 선행기술조사의뢰서
Request for Prior Art Search		 2018.11.09 수리 (Accepted) 9-1-9999-9999999-89
3 선행기술조사보고서
Report of Prior Art Search		 2019.01.10 수리 (Accepted) 9-1-2019-0002301-08
4 의견제출통지서
Notification of reason for refusal		 2019.10.22 발송처리완료 (Completion of Transmission) 9-5-2019-0764015-09
5 [거절이유 등 통지에 따른 의견]의견(답변, 소명)서
[Opinion according to the Notification of Reasons for Refusal] Written Opinion(Written Reply, Written Substantiation)		 2019.12.18 수리 (Accepted) 1-1-2019-1309523-63
6 [명세서등 보정]보정서
[Amendment to Description, etc.] Amendment		 2019.12.18 보정승인간주 (Regarded as an acceptance of amendment) 1-1-2019-1309539-93
7 등록결정서
Decision to grant		 2020.04.06 발송처리완료 (Completion of Transmission) 9-5-2020-0246489-23
번호, 청구항의 정보를 제공하는 이전대상기술 뷰 페이지 상세정보 > 청구항 표입니다.
번호 청구항
1 1
(a) 란타늄 질산염 수화물(La(NO3)3·xH2O), 지르코늄 염산염 수화물(ZrOCl2·xH2O), 알루미늄 질산염 수화물(Al(NO3)3·xH2O) 및 갈륨 질산염 수화물(Ga(NO3)3·xH2O)을 포함하고, x는 각각 독립적으로 1 내지 9의 정수 중 어느 하나인 금속 수용액과, 착화제와, pH 조절제가 혼합된 혼합 용액을 공침 반응시켜 고체전해질 전구체 슬러리를 제조하는 단계;(b) 상기 고체전해질 전구체 슬러리를 세척하고 건조하여 고체전해질 전구체를 제조하는 단계;(c) 상기 고체전해질 전구체를 리튬 소스와 혼합하여 혼합물을 제조하는 단계;(d) 상기 혼합물을 600 내지 1,000℃에서 하소(calcination)하여 하기 화학식 1로 표시되는 알루미늄(Al) 및 갈륨(Ga)이 도핑된 리튬 란타늄 지르코늄 산화물(lithium lanthanum zirconium oxide, LLZO) 고체전해질을 제조하는 단계; 및(e) 상기 고체전해질을 1,000 내지 1,300℃에서 소결(sintering)하는 단계;를 포함하고,상기 단계 (a)가 쿠에트 테일러 와류 반응기에서 수행되고,상기 알루미늄(Al) 및 갈륨(Ga)이 도핑된 LLZO 고체전해질은 상기 알루미늄(Al)과 갈륨(Ga)의 몰비가 5:22 내지 5:18인 것인 알루미늄(Al) 및 갈륨(Ga)이 도핑된 LLZO 고체전해질의 제조방법:[화학식 1]LixAlyGazLawZruO12 (5≤x≤9, 0003c#y≤4, 0003c#z≤4, 2≤w≤4, 1≤u≤3)
2 2
제1항에 있어서,상기 알루미늄(Al) 및 갈륨(Ga)이 도핑된 LLZO 고체전해질이 하기 화학식 2로 표시되는 것을 특징으로 하는 알루미늄(Al) 및 갈륨(Ga)이 도핑된 LLZO 고체전해질의 제조방법
3 3
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4 4
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5 5
제1항에 있어서,상기 알루미늄(Al) 및 갈륨(Ga)이 도핑된 LLZO 고체전해질은 이온전도도가 1
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8 8
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9 9
제1항에 있어서,단계 (c)의 리튬 소스의 리튬원소의 몰수(M1)에 대한 단계 (a)의 금속 수용액의 알루미늄원소 및 갈륨원소의 몰수의 합(M2)의 비(M1:M2)를 조절하여 상기 화학식 1의 리튬원소의 몰수(m1)에 대한 알루미늄원소 및 갈륨원소의 몰수의 합(m2)의 비(m1:m2)를 6
10 10
제1항에 있어서,단계 (c)의 리튬 소스의 리튬원소의 몰수(M1)에 대한 단계 (a)의 금속 수용액의 알루미늄원소 및 갈륨원소의 몰수의 합(M2)의 비(M1:M2)를 조절하여 상기 화학식 1의 리튬원소의 몰수(m1)에 대한 알루미늄원소 및 갈륨원소의 몰수의 합(m2)의 비(m1:m2)를 6
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12 12
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13 13
제1항에 있어서, 상기 착화제가 수산화암모늄(NH4·OH)인 것을 특징으로 하는 알루미늄(Al) 및 갈륨(Ga)이 도핑된 LLZO 고체전해질의 제조방법
14 14
제1항에 있어서, 상기 pH 조절제가 수산화나트륨(NaOH)인 것을 특징으로 하는 알루미늄(Al) 및 갈륨(Ga)이 도핑된 LLZO 고체전해질의 제조방법
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제1항에 있어서,상기 리튬 소스가 수산화리튬수화물(LiOH·H2O)인 것을 특징으로 하는 알루미늄(Al) 및 갈륨(Ga)이 도핑된 LLZO 고체전해질의 제조방법
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17 17
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1 과학기술정보통신부 한국생산기술연구원 국가과학기술연구회연구운영비지원 쾌적하고 안전한 전기자동차용 소프트 고체전해질 기반 바이폴라형 이차전지 핵심기술 개발