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음극 및 상기 음극 상에 위치하는 보호층을 포함하되,상기 보호층은,알파 리포산(alpha lipoic acid, ALA) 및 황 분자(S8)의 중합체;, 상기 중합체의 해중합(depolymerization)체; 무기 설파이드(inorganic sulfide)계 화합물; 및 무기 나이트라이드(inorganic nitride)계 화합물, 무기 나이트레이트(inorganic nitrate)계 화합물, 또는 이들의 혼합물;을 포함하는,리튬 금속 음극
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제1항에 있어서,상기 무기 설파이드(inorganic sulfide)계 화합물은, Li2S, Li2S2, 또는 이들의 혼합물을 포함하는 것인, 리튬 금속 음극
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제1항에 있어서,상기 무기 나이트라이드(inorganic nitride)계 화합물은 Li3N을 포함하고, 상기 무기 나이트레이트(inorganic nitrate)계 화합물은 LiNxOy (여기서, x=1 또는 2, y= 2 또는 3)를 포함하는 것인,리튬 금속 음극
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제1항에 있어서,상기 중합체는, 알파 리포산 및 황 분자가 10:1 내지 1:10의 중량비로 중합된 것인,리튬 금속 음극
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제1항에 있어서,상기 알파 리포산(alpha lipoic acid, ALA) 및 황 분자(S8)의 중합체는,하기 화학식 1로 표시되는 것인,리튬 금속 음극:[화학식 1]상기 화학식 1에서, R1 내지 R4는 각각, 치환 또는 비치환된 C1 내지 C3 알킬렌기이고;3 ≤ n ≤ 10이고; 1 003c# x ≤10이다
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제1항에 있어서,상기 중합체의 해중합(depolymerization)체는,하기 화학식 1-1로 표시되는 올리고머, 하기 화학식 1-2로 표시되는 단량체, 또는 이들의 혼합물인,리튬 금속 음극:[화학식 1-1]상기 화학식 1-1 에서, R1 내지 R4는 각각, 치환 또는 비치환된 C1 내지 C3 알킬렌기이고; 1≤ y ≤ 6이고; 1 ≤ z ≤ 5이고,[화학식 1-2]상기 화학식 1-2 에서, R1 내지 R4는 각각, 치환 또는 비치환된 C1 내지 C3 알킬렌기이다
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제6항에 있어서, 상기 올리고머 및 상기 단량체는, 각각 독립적으로, 리튬 양이온;을 더 포함하는,리튬 금속 음극
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제1항에 있어서,상기 음극은,구리 집전체로만 이루어진 리튬 프리 음극(Li free anode); 또는,구리 집전체; 및 상기 구리 집전체 상에 위치하는 리튬 금속 층;을 포함하는 것인,리튬 금속 음극
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제1항의 리튬 금속 음극;양극;상기 리튬 금속 음극 및 상기 양극 사이에 위치하는 분리막; 및상기 분리막에 함침되고, 리튬 염, 유기 용매, 및 첨가제로 LiNO3를 포함하는 전해질;을 포함하는, 리튬 금속 전지
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제9항에 있어서,상기 분리막의 양면 중 적어도 상기 음극에 대향하는 일면에, 상기 중합체를 포함하는 코팅층이 위치하는 것인,리튬 금속 전지
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제9항에 있어서,상기 전해질 내 첨가제 농도는,0
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제9항에 있어서,상기 리튬 염은,리튬비스(트리플루오로메탄설포닐)이미드(Lithiumbis(trifluoromethanesulfonyl)imide, LiTFSI)을 포함하는 것인,리튬 금속 전지
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제9항에 있어서,상기 유기 용매는,1,3-디옥솔란 (1,3-dioxolane, DOL) 및 디메톡시 에탄 (Dimethoxy ethane, DME)이 3 : 7 내지 7: 3의 부피비로 혼합된 것인,리튬 금속 전지
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알파 리포산(alpha lipoic acid, ALA) 및 황 분자(S8)의 중합체를 제조하는 단계;분리막의 일면에, 상기 중합체를 코팅하는 단계;상기 중합체가 코팅된 분리막의 일면을 리튬 금속 음극과 대향시키고, 상기 분리막의 타면을 양극과 대향시켜, 전극 조립체를 제조하는 단계;상기 조립체 내 분리막에 전해질을 주액하는 단계; 및상기 전해질이 주액된 조립체를 패키지화하여, 리튬 금속 전지를 수득하는 단계;를 포함하는,리튬 금속 전지의 제조 방법
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제14항에 있어서,상기 수득된 리튬 금속 전지 내에서,상기 분리막 표면에 코팅된 중합체의 일부가 상기 음극의 리튬 금속과 반응하여 해중합되고, 상기 분리막 표면에 코팅된 중합체 및 상기 해중합체의 또 다른 일부가 상기 음극의 리튬 금속과 반응하여 환원분해되며,상기 전해질에 첨가된 LiNO3가 상기 음극의 리튬 금속과 반응하여 환원분해되는 것인,리튬 금속 전지의 제조 방법
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제14항에 있어서,상기 중합체를 제조하는 단계;는,상기 알파 리포산(alpha lipoic acid, ALA) 및 상기 황 분자(S8)의 혼합물에, 150 내지 175 ℃의 열을 가하는 것인,리튬 금속 전지의 제조 방법
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