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요크-쉘 구조의 비스무스설파이드/탄소 복합체를 포함하는 소듐이온전지용 음극소재 및 그의 제조방법

  • 기술번호 : KST2021001107
  • 담당센터 : 서울동부기술혁신센터
  • 전화번호 : 02-2155-3662
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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 다공성 탄소 쉘(shell); 및 상기 탄소 쉘 내부에 위치하는 비스무스설파이드(Bi2S3)를 포함하는 복수의 요크(yolk) 입자들;을 포함하는 요크-쉘(yolk-shell) 구조의 비스무스설파이드/탄소 복합체인 소듐이온전지용 음극활물질 이에 의하여, 안정적인 요크-쉘 구조의 소듐 이온전지용 음극활물질을 소듐이온전지에 적용함으로써 결과적으로 충방전 용량, 수명, 및 율속과 같은 전기화학적 특성이 향상된 소듐이온전지를 제공할 수 있다.
Int. CL H01M 4/36 (2006.01.01) H01M 4/58 (2015.01.01) H01M 4/587 (2010.01.01) H01M 10/054 (2010.01.01) C01G 29/00 (2006.01.01) C01B 32/05 (2017.01.01)
CPC H01M 4/366(2013.01) H01M 4/5815(2013.01) H01M 4/587(2013.01) H01M 10/054(2013.01) C01G 29/00(2013.01) C01B 32/05(2013.01) C01P 2006/40(2013.01)
출원번호/일자 1020190101097 (2019.08.19)
출원인 한국과학기술연구원
등록번호/일자
공개번호/일자 10-2021-0021756 (2021.03.02) 문서열기
공고번호/일자
국제출원번호/일자
국제공개번호/일자
우선권정보
법적상태 등록
심사진행상태 수리
심판사항
구분
원출원번호/일자
관련 출원번호
심사청구여부/일자 Y (2019.08.19)
심사청구항수 15

출원인

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번호 이름 국적 주소
1 한국과학기술연구원 대한민국 서울특별시 성북구

발명자

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번호 이름 국적 주소
1 김상옥 서울특별시 성북구
2 최원창 서울특별시 성북구
3 김형우 서울특별시 성북구
4 임효준 서울특별시 성북구
5 김형석 서울특별시 성북구
6 류승호 서울특별시 성북구
7 정경윤 서울특별시 성북구
8 임희대 서울특별시 성북구

대리인

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번호 이름 국적 주소
1 특허법인충현 대한민국 서울특별시 서초구 동산로 **, *층(양재동, 베델회관)

최종권리자

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번호 이름 국적 주소
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번호, 서류명, 접수/발송일자, 처리상태, 접수/발송일자의 정보를 제공하는 이전대상기술 뷰 페이지 상세정보 > 행정처리 표입니다.
번호 서류명 접수/발송일자 처리상태 접수/발송번호
1 [특허출원]특허출원서
[Patent Application] Patent Application		 2019.08.19 수리 (Accepted) 1-1-2019-0847678-71
2 선행기술조사의뢰서
Request for Prior Art Search		 2019.11.17 수리 (Accepted) 9-1-9999-9999999-89
3 선행기술조사보고서
Report of Prior Art Search		 2019.12.18 발송처리완료 (Completion of Transmission) 9-6-2020-0172152-63
4 의견제출통지서
Notification of reason for refusal		 2020.11.23 발송처리완료 (Completion of Transmission) 9-5-2020-0812687-33
5 [거절이유 등 통지에 따른 의견]의견서·답변서·소명서
 2021.01.22 수리 (Accepted) 1-1-2021-0087615-48
6 [명세서등 보정]보정서
[Amendment to Description, etc.] Amendment		 2021.01.22 보정승인간주 (Regarded as an acceptance of amendment) 1-1-2021-0087614-03
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번호 청구항
1 1
다공성 탄소 쉘(shell); 및상기 탄소 쉘 내부에 위치하는 비스무스설파이드(Bi2S3)를 포함하는 복수의 요크(yolk) 입자들;을 포함하는 요크-쉘(yolk-shell) 구조의 비스무스설파이드/탄소 복합체인 소듐이온전지용 음극활물질
2 2
제1항에 있어서,상기 복수의 요크(yolk) 입자들을 구성하는 각각의 요크 입자는 복수의 비스무스설파이드 나노 입자가 군집을 이루는 형태의 입자인 것을 특징으로 하는 소듐이온전지용 음극활물질
3 3
제1항에 있어서,상기 비스무스설파이드/탄소 복합체는 평균입경이 500 내지 1000 nm 인 구형 입자인 것을 특징으로 하는 소듐이온전지용 음극활물질
4 4
제1항에 있어서,상기 비스무스설파이드를 포함하는 요크 입자는 평균 입경이 50 내지 300nm 인 것을 특징으로 하는 소듐이온전지용 음극활물질
5 5
제1항에 있어서,상기 비스무스설파이드/탄소 복합체에서 탄소 함량은 25 내지 35wt% 인 것을 특징으로 하는 소듐이온전지용 음극활물질
6 6
제1항에 있어서,상기 비스무스설파이드/탄소 복합체는 사방정계 구조(orthorhombic structure)를 포함하는 것을 특징으로 하는 소듐이온전지용 음극활물질
7 7
제1항에 있어서,상기 비스무스설파이드/탄소 복합체는 (110) 결정면, (110) 회절점, 및 (001)의 회절점을 포함하는 결정형인 것을 특징으로 하는 소듐이온전지용 음극활물질
8 8
제1항에 있어서,상기 비스무스설파이드/탄소 복합체는 X-선 광전자분광법(XPS) 분석시 C 1s의 280~296 eV, Bi 4f의 154~170 eV 및 C-SOx-C 그룹에 의한 168 내지 168
9 9
제1항에 있어서,상기 탄소 쉘은 100 내지 300nm 의 두께를 가지는 것을 특징으로 하는 소듐이온전지용 음극활물질
10 10
(a) 원팟(one-pot) 수열합성법에 따라 다공성 탄소 쉘; 및 상기 탄소 쉘 내부에 포함되는 비스무스(Bi)를 포함하는 복수의 요크(yolk) 입자들;을 포함하는 요크-쉘 구조의 비스무스/탄소 복합체 분말을 제조하는 단계;(b) 상기 비스무스/탄소 복합체 분말을 황(S) 분말과 혼합한 후 비스무스/탄소 복합체의 공간(void)으로 황을 침투시키는 단계; 및 (c) 황이 침투된 비스무스/탄소 복합체 분말을 소성시켜 비스무스설파이드 요크 입자를 형성함으로써 요크-쉘 구조의 비스무스설파이드/탄소 복합체를 제조하는 단계;를 포함하는 소듐이온전지용 음극활물질의 제조방법
11 11
제10항에 있어서,단계 (a)는,(a-1) 당류, 비스무스 전구체, 및 표면 안정화제를 물에 용해시킨 후 산을 첨가하여 혼합용액을 제조하는 단계;(a-2) 상기 혼합용액을 열처리함으로써 요크-쉘 구조의 비스무스/탄소 복합체 분말을 수득하는 단계; 및(a-3) 상기 비스무스/탄소 복합체 분말을 세척한 후 건조시키는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 소듐이온전지용 음극활물질의 제조방법
12 12
제11항에 있어서,단계 (a-1)에서 상기 비스무스 전구체와 당류는 1:1 내지 1:5의 중량비로 사용되는 것을 특징으로 하는 소듐이온전지용 음극활물질의 제조방법
13 13
제11항에 있어서,단계 (a-2)의 상기 열처리는 150 내지 250℃에서 수행되는 것을 특징으로 하는 소듐이온전지용 음극활물질의 제조방법
14 14
제10항에 있어서,단계 (b)에서 상기 비스무스/탄소 복합체 분말과 황 분말은 1:3 내지 1:10의 중량비로 혼합하는 것을 특징으로 하는 소듐이온전지용 음극활물질의 제조방법
15 15
제10항에 있어서,단계 (b)의 상기 열처리는 120 내지 200℃에서 수행하는 것을 특징으로 하는 소듐이온전지용 음극활물질의 제조방법
16 16
제10항에 있어서,단계 (c)의 상기 소성은 450 내지 700℃에서 열처리함으로써 수행하는 것을 특징으로 하는 소듐이온전지용 음극활물질의 제조방법
17 17
제10항에 있어서,단계 (c)에서 상기 소성은 아르곤 분위기 하에서 수행하는 것을 특징으로 하는 소듐이온전지용 음극활물질의 제조방법
18 18
제1항 내지 제9항 중 어느 한 항의 소듐이온전지용 음극활물질을 포함하는 소듐이온전지
19 19
제18항의 소듐이온전지를 포함하는 휴대용 전자기기, 이동 유닛, 전력 기기 및 에너지 저장장치 중에서 선택되는 어느 하나인 것을 특징으로 하는 디바이스
지정국 정보가 없습니다
패밀리정보가 없습니다
순번, 연구부처, 주관기관, 연구사업, 연구과제의 정보를 제공하는 이전대상기술 뷰 페이지 상세정보 > 국가R&D 연구정보 정보 표입니다.
순번 연구부처 주관기관 연구사업 연구과제
1 과학기술정보통신부 한국과학기술연구원 중견연구자지원사업 폐실리콘오일 기반 고용량 음극 안정화기술 및 고용량 요크-쉘 나노입자 설계를 통한 장수명 소듐이온전지 개발