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리튬 금속의 전착(plating)-용해(stripping) 반응을 음극 반응으로 하는 리튬금속 이차전지용 음극 구조체에 있어서,상기 음극 구조체는 다공성 구조체로 이루어지며,상기 다공성 구조체는,리튬포화 합금 또는 화합물이 물리적으로 연결되어 전자전도성이 있는 전자전도 다공성 구조 및 리튬이온 전도성 고체전해질이 물리적으로 연결되어 리튬이온의 전달을 매개하는 이온전도 다공성구조를 포함하여 이루어지며,상기 다공성 구조체 표면에서 리튬 전착-용해 반응이 일어나는 것을 특징으로 하는 리튬금속 이차전지용 다공성 음극 구조체
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제 1항에 있어서,상기 리튬포화 합금 또는 화합물은 리튬이 포화된 합금 또는 화합물로서,상기 리튬과 합금화 반응을 하는 원소를 포함하는 것을 특징으로 하는 리튬금속 이차전지용 다공성 음극 구조체
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제 2항에 있어서,상기 원소는, Si, Ge, Sn, Pb, B, Al, Ga, In, P, As, Sb, Bi, Mg, Ca, Zn, Cd, Pd, Ag, Au, Pt 및 이의 혼합, 또는 리튬과 합금화 반응을 하지 않는 제2 원소 및 상기 원소의 혼합으로 이루어진 군으로부터 선택되는 것을 특징으로 하는 리튬금속 이차전지용 다공성 음극 구조체
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제 1항에 있어서,상기 다공성 구조체는, 상기 리튬과 합금화 반응을 하는 원소와 상기 리튬금속이 습식 기계적 합금화법을 이용하여 리튬포화 합금 분말 형태로 형성되고, 이를 압착하거나 집전체 상에 코팅하여 다공성 구조로 형성되는 것을 특징으로 하는 리튬금속 이차전지용 다공성 음극 구조체
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제 4항에 있어서,상기 리튬포화 합금 분말의 입경은 10 μm 이하로 형성되는 것을 특징으로 하는 리튬금속 이차전지용 다공성 음극 구조체
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제 4항에 있어서,상기 리튬포화 합금 분말은 열처리를 통해 결정질 분말 형태로 형성되는 것을 특징으로 하는 리튬금속 이차전지용 다공성 음극 구조체
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제 1항에 있어서,상기 고체전해질은 산화물계, 황화물계 및 고분자계 중 어느 하나인 것을 특징으로 하는 리튬금속 이차전지용 다공성 음극 구조체
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리튬 금속의 전착(plating)-용해(stripping) 반응을 음극 반응으로 하는 리튬금속 이차전지용 음극 구조체 제조방법에 있어서,상기 리튬금속 및 상기 리튬금속과 합금화 반응을 하는 원소를 이용하여 리튬포화 합금 분말을 제조하는 단계; 상기 리튬포화 합금 분말과 리튬이온 전도성 고체전해질 분말을 혼합하여 혼합분말을 제조하는 단계; 및상기 혼합분말을 압착하거나 집전체에 코팅하여 다공성 구조를 형성하는 단계;를 포함하는 리튬금속 이차전지용 다공성 음극 구조체 제조방법
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제 8항에 있어서,상기 원소는, Si, Ge, Sn, Pb, B, Al, Ga, In, P, As, Sb, Bi, Mg, Ca, Zn, Cd, Pd, Ag, Au, Pt 및 이의 혼합, 또는 리튬과 합금화 반응을 하지 않는 제2 원소와 상기 원소의 혼합으로 이루어진 군으로부터 선택되는 것을 특징으로 하는 리튬금속 이차전지용 다공성 음극 구조체
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제 8항에 있어서,상기 리튬포화 합금 분말 제조단계는,상기 리튬과 합금화 반응을 하는 원소와 상기 리튬금속이 습식 기계적 합금화법을 이용하여 분말 형태의 리튬포화 합금 분말로 형성되는 것을 특징으로 하는 리튬금속 이차전지용 다공성 음극 구조체 제조방법
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제 10항에 있어서,상기 리튬포화 합금 분말의 입경은 10 μm 이하로 형성되는 것을 특징으로 하는 리튬금속 이차전지용 다공성 음극 구조체 제조방법
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제 10항에 있어서,상기 리튬포화 합금 분말을 열처리를 통해 결정질 분말 형태로 형성되는 것을 특징으로 하는 리튬금속 이차전지용 다공성 음극 구조체 제조방법
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제 12항에 있어서,상기 열처리는, 상기 리튬포화 합금의 결정화 온도 이상에서 이루어지는 것을 특징으로 하는 리튬금속 이차전지용 다공성 음극 구조체 제조방법
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제 12항에 있어서,상기 결정질 분말과 상기 고체전해질 분말은 압착하여 다공성 구조로 형성되는 것을 특징으로 하는 리튬금속 이차전지용 다공성 음극 구조체 제조방법
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제 12항에 있어서,상기 결정질 분말과 상기 고체전해질 분말은 도전재 및 바인더를 혼합하여 슬러리로 제조되는 것을 특징으로 하는 리튬금속 이차전지용 다공성 음극 구조체 제조방법
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제 15항에 있어서,상기 슬러리는 집전체 상에 도포하여 다공성 구조로 형성되는 것을 특징으로 하는 리튬금속 이차전지용 다공성 음극 구조체 제조방법
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제1항 내지 제 7항 중 어느 한 항에 따른 리튬금속 이차전지용 다공성 음극 구조체를 포함하여 구성되는 리튬금속 이차전지
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