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리튬이차전지 복합양극용 조성물, 이를 이용한 리튬이차전지 복합양극의 제조방법 및 고전압 리튬이차전지

  • 기술번호 : KST2020013332
  • 담당센터 : 서울서부기술혁신센터
  • 전화번호 : 02-6124-6930
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, 스피넬(Spinel) 또는 올리빈(Olivine) 구조의 양극활물질; 고분자 전해질 용액; 상기 양극활물질 100중량부에 대하여 도전재 1∼20중량부; 상기 양극활물질 100중량부에 대하여 바인더 1∼20중량부; 및 상기 양극활물질 100중량부에 대하여 분산매 100∼300중량부를 포함하며, 상기 고분자 전해질 용액은, 상기 양극활물질 100중량부에 대하여 고분자 가교제 0.1∼15중량부; 상기 양극활물질 100중량부에 대하여 리튬염 1∼20중량부; 및 상기 양극활물질 100중량부에 대하여 유기용매 100∼300중량부를 포함하고, 상기 리튬염은 리튬비스(트리플루오로메탄술포닐)이미드(Lithium bis(trifluoromethanesullfonyl)imide, LITFSI), LiPF6, LiClO4, LiBF4, Li(CF3SO2)2, LiCF3SO3, LiSbF6 및 LiAsF6로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 이상의 물질을 포함하는 것을 특징으로 하는 리튬이차전지 복합양극용 조성물, 이를 이용한 리튬이차전지 복합양극의 제조방법 및 고전압 리튬이차전지에 관한 것이다. 본 발명에 의하면, 성형성이 우수하여 내구성, 전극 밀도 및 전극의 유연성을 높일 수 있고, 전극으로 제조하는 경우에 양극활물질, 고체 전해질 및 도전재를 복합화되어 이온 전도도 및 전자 전도도가 향상되고 기존의 비효율적인 접촉에 의한 전극 계면에서의 저항을 감소시킬 수 있으며 전극과 전해질 역할이 가능할 수 있다.
Int. CL H01M 4/131 (2010.01.01) H01M 4/136 (2010.01.01) H01M 4/62 (2006.01.01) H01M 10/42 (2014.01.01) H01M 4/1391 (2010.01.01) H01M 4/1397 (2010.01.01) H01M 4/04 (2006.01.01) H01M 10/052 (2010.01.01) H01M 10/0568 (2010.01.01) H01M 4/38 (2006.01.01)
CPC H01M 4/131(2013.01) H01M 4/131(2013.01) H01M 4/131(2013.01) H01M 4/131(2013.01) H01M 4/131(2013.01) H01M 4/131(2013.01) H01M 4/131(2013.01) H01M 4/131(2013.01) H01M 4/131(2013.01) H01M 4/131(2013.01) H01M 4/131(2013.01) H01M 4/131(2013.01) H01M 4/131(2013.01)
출원번호/일자 1020190027269 (2019.03.11)
출원인 한국세라믹기술원
등록번호/일자
공개번호/일자 10-2020-0108939 (2020.09.22) 문서열기
공고번호/일자
국제출원번호/일자
국제공개번호/일자
우선권정보
법적상태 공개
심사진행상태 수리
심판사항
구분 신규
원출원번호/일자
관련 출원번호
심사청구여부/일자 Y (2019.03.11)
심사청구항수 13

출원인

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번호 이름 국적 주소
1 한국세라믹기술원 대한민국 경상남도 진주시 소호로 ***

발명자

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번호 이름 국적 주소
1 노광철 경상남도 진주시 초장로**번길 **
2 채지수 전라남도 순천시 장선배기길
3 손운배 서울특별시 서대문구

대리인

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번호 이름 국적 주소
1 고길수 대한민국 서울특별시 서초구 서초대로**길 **, *층 (서초동)(정석국제특허법률사무소)

최종권리자

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번호 이름 국적 주소
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번호 서류명 접수/발송일자 처리상태 접수/발송번호
1 [특허출원]특허출원서
[Patent Application] Patent Application
2019.03.11 수리 (Accepted) 1-1-2019-0243653-30
2 선행기술조사의뢰서
Request for Prior Art Search
2019.12.06 수리 (Accepted) 9-1-9999-9999999-89
3 선행기술조사보고서
Report of Prior Art Search
2020.02.13 수리 (Accepted) 9-1-2020-0005253-32
4 의견제출통지서
Notification of reason for refusal
2020.06.17 발송처리완료 (Completion of Transmission) 9-5-2020-0415305-62
5 [지정기간연장]기간 연장신청서·기간 단축신청서·기간 경과 구제신청서·절차 계속신청서
2020.08.18 수리 (Accepted) 1-1-2020-0862027-90
6 [지정기간연장]기간 연장신청서·기간 단축신청서·기간 경과 구제신청서·절차 계속신청서
2020.09.17 수리 (Accepted) 1-1-2020-0985947-75
7 [지정기간연장]기간 연장신청서·기간 단축신청서·기간 경과 구제신청서·절차 계속신청서
2020.10.19 수리 (Accepted) 1-1-2020-1099344-95
8 [지정기간연장]기간 연장신청서·기간 단축신청서·기간 경과 구제신청서·절차 계속신청서
2020.11.17 수리 (Accepted) 1-1-2020-1228336-12
9 지정기간연장 관련 안내서
Notification for Extension of Designated Period
2020.11.18 발송처리완료 (Completion of Transmission) 1-5-2020-0172866-11
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번호 청구항
1 1
스피넬(Spinel) 또는 올리빈(Olivine) 구조의 양극활물질;고분자 전해질 용액; 상기 양극활물질 100중량부에 대하여 도전재 1∼20중량부; 상기 양극활물질 100중량부에 대하여 바인더 1∼20중량부; 및상기 양극활물질 100중량부에 대하여 분산매 100∼300중량부를 포함하며, 상기 고분자 전해질 용액은, 상기 양극활물질 100중량부에 대하여 고분자 가교제 0
2 2
제1항에 있어서, 상기 양극활물질은 LiCrxMn2-xO4(0003c#x≤1), LiFexMn2-xO4(0003c#x≤1), LiCoxMn2-xO4(0003c#x≤1), LiNixMn2-xO4(0003c#x≤1), LiCuxMn2-xO4(0003c#x≤1) 및 LiCoPO4, LiNiPO4로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 이상의 물질을 포함하는 것을 특징으로 하는 리튬이차전지 복합양극용 조성물
3 3
제1항에 있어서, 상기 고분자 가교제는 폴리에틸렌옥사이드(polyehthylen oxide, PEO), 폴리옥시메틸렌(Poly(oxymethylene), POM), 폴리프로필렌옥사이드(Poly(prypylene oxide), PPO), 폴리옥시메틸렌-올리고-옥시에틸렌(Poly(oxymethylene-oligo-oxyethylene), POO), 폴리실록산(Polysiloxane, PS), 폴리에틴렌이민(Poly(ethylene imine), PEI), 폴리에틸렌설파이드(Poly(ethylene sulphide), PES), 폴리디메틸실록산(Poly(dimethyl siloxane), PDMS), 폴리(2-메톡시)에틸글리시딜에테르(Poly[(2-methoxy)ethylglycidylether]) 및 메타크릴레이트 (Methacrylates)로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 이상의 물질을 포함하는 것을 특징으로 하는 리튬이차전지 복합양극용 조성물
4 4
제1항에 있어서, 상기 유기용매는 에틸렌 카보네이트(elthylene carbonate, EC), 에틸메틸 카보네이트(ethylmethyl carbonate), 디메틸 카보네이트(dimethyl carbonate, DMC), 디에틸 카보네이트(diethyl carbonate), 아세토니트릴(acetonitrile, AC), 프로필렌 카보네이트(propylene carbonate, PC), 폴리에틸렌글리콜(polyehthylen glycol), 부틸렌 카보네이트, 비닐렌 카보네이트(Vinylene carbonate, VC), 1,3-프로판설톤(1,3-propane sultone, PS), 플루오로에틸렌 카보네이트(fluoroelthylene carbonate, FEC), 테트라히드로푸란, 1,2-디옥산, 2-메틸테트라히드로푸란, 부티로락톤, 디메틸포름아미드 및 석시노니트릴(Succinonitrile, SC)로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 이상의 물질을 포함하는 것을 특징으로 하는 리튬이차전지 복합양극용 조성물
5 5
제1항에 있어서, 상기 바인더는 폴리테트라플루오르에틸렌(polytetrafluoroethylene; PTFE), 폴리비닐리덴플로라이드(polyvinylidenefloride; PVDF), 카르복시메틸셀룰로오스(carboxymethylcellulose; CMC), 폴리비닐알코올(poly vinyl alcohol; PVA), 폴리비닐부티랄(poly vinyl butyral; PVB), 폴리비닐피롤리돈(poly-N-vinylpyrrolidone; PVP), 스티렌부타디엔고무(styrene butadiene rubber; SBR), 폴리아마이드-이미드(Polyamide-imide) 및 폴리이미드(polyimide)로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 이상의 물질을 포함하는 것을 특징으로 하는 리튬이차전지 복합양극용 조성물
6 6
제1항에 있어서, 상기 분산매는 에탄올(EtOH), 아세톤, 이소프로필알콜, N-메틸피롤리돈(NMP) 및 프로필렌글리콜(PG)로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 이상의 물질을 포함하는 것을 특징으로 하는 리튬이차전지 복합양극용 조성물
7 7
유기용매에 고분자 가교제 및 리튬염을 용해시켜 고분자 전해질 용액을 형성하는 단계;분산매에 스피넬(Spinel) 또는 올리빈(Olivine) 구조의 양극활물질, 도전재, 바인더 및 상기 고분자 전해질 용액을 혼합하여 리튬이차전지 복합양극용 조성물을 형성하는 단계;상기 리튬이차전지 복합양극용 조성물을 압착하여 전극 형태로 형성하거나, 상기 리튬이차전지 전극용 조성물을 금속 호일에 코팅하여 전극 형태로 형성하거나, 상기 리튬이차전지 복합양극용 조성물을 롤러로 밀어 시트 상태로 만들고 금속 호일 또는 집전체에 붙여서 전극 형태로 형성하는 단계; 및전극 형태로 형성된 결과물을 건조하여 리튬이차전지 복합양극을 형성하는 단계를 포함하며,상기 도전재는 상기 양극활물질 100중량부에 대하여 1∼20중량부 혼합하고, 상기 바인더는 상기 양극활물질 100중량부에 대하여 1∼20중량부 혼합하며, 상기 분산매는 상기 양극활물질 100중량부에 대하여 100∼300중량부를 혼합하고,상기 고분자 가교제는 상기 리튬이차전지 복합양극용 조성물에 상기 양극활물질 100중량부에 대하여 0
8 8
제7항에 있어서, 상기 양극활물질은 LiCrxMn2-xO4(0003c#x≤1), LiFexMn2-xO4(0003c#x≤1), LiCoxMn2-xO4(0003c#x≤1), LiNixMn2-xO4(0003c#x≤1), LiCuxMn2-xO4(0003c#x≤1) 및 LiCoPO4, LiNiPO4로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 이상의 물질을 포함하는 것을 특징으로 하는 리튬이차전지 복합양극의 제조방법
9 9
제7항에 있어서, 상기 고분자 가교제는 폴리에틸렌옥사이드(polyehthylen oxide, PEO), 폴리옥시메틸렌(Poly(oxymethylene), POM), 폴리프로필렌옥사이드(Poly(prypylene oxide), PPO), 폴리옥시메틸렌-올리고-옥시에틸렌(Poly(oxymethylene-oligo-oxyethylene), POO), 폴리실록산(Polysiloxane, PS), 폴리에틴렌이민(Poly(ethylene imine), PEI), 폴리에틸렌설파이드(Poly(ethylene sulphide), PES), 폴리디메틸실록산(Poly(dimethyl siloxane), PDMS), 폴리(2-메톡시)에틸글리시딜에테르(Poly[(2-methoxy)ethylglycidylether]) 및 메타크릴레이트 (Methacrylates)로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 이상의 물질을 포함하는 것을 특징으로 하는 리튬이차전지 복합양극의 제조방법
10 10
제7항에 있어서, 상기 유기용매는 에틸렌 카보네이트(elthylene carbonate, EC), 에틸메틸 카보네이트(ethylmethyl carbonate), 디메틸 카보네이트(dimethyl carbonate, DMC), 디에틸 카보네이트(diethyl carbonate), 아세토니트릴(acetonitrile, AC), 프로필렌 카보네이트(propylene carbonate, PC), 폴리에틸렌글리콜(polyehthylen glycol), 부틸렌 카보네이트, 비닐렌 카보네이트(Vinylene carbonate, VC), 1,3-프로판설톤(1,3-propane sultone, PS), 플루오로에틸렌 카보네이트(fluoroelthylene carbonate, FEC), 테트라히드로푸란, 1,2-디옥산, 2-메틸테트라히드로푸란, 부티로락톤, 디메틸포름아미드 및 석시노니트릴(Succinonitrile, SC)로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 이상의 물질을 포함하는 것을 특징으로 하는 리튬이차전지 복합양극의 제조방법
11 11
제7항에 있어서, 상기 바인더는 폴리테트라플루오르에틸렌(polytetrafluoroethylene; PTFE), 폴리비닐리덴플로라이드(polyvinylidenefloride; PVDF), 카르복시메틸셀룰로오스(carboxymethylcellulose; CMC), 폴리비닐알코올(poly vinyl alcohol; PVA), 폴리비닐부티랄(poly vinyl butyral; PVB), 폴리비닐피롤리돈(poly-N-vinylpyrrolidone; PVP), 스티렌부타디엔고무(styrene butadiene rubber; SBR), 폴리아마이드-이미드(Polyamide-imide) 및 폴리이미드(polyimide)로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 이상의 물질을 포함하는 것을 특징으로 하는 리튬이차전지 복합양극의 제조방법
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제7항에 있어서, 상기 분산매는 에탄올(EtOH), 아세톤, 이소프로필알콜, N-메틸피롤리돈(NMP) 및 프로필렌글리콜(PG)로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 이상의 물질을 포함하는 것을 특징으로 하는 리튬이차전지 복합양극의 제조방법
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제12항에 기재된 방법으로 제조된 리튬이차전지 복합양극과, 리튬 금속을 포함하는 음극이 서로 이격되게 배치되어 있고, 상기 양극과 상기 음극 사이에 상기 양극과 상기 음극의 단락을 방지하기 위한 분리막이 배치되어 있는 것을 특징으로 하는 리튬이차전지
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패밀리정보가 없습니다
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순번 연구부처 주관기관 연구사업 연구과제
1 산업통상자원부 한국세라믹기술원 세라믹기반기술개발사업 세라믹 이차전지용 고전압 양극재 개발