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복수개의 제1 일차입자의 집단으로 이루어진 제1 이차입자를 포함하는 양극활물질 전구체에서, 상기 양극활물질 전구체는 하기 화학식 1로 이루어진 제1 중심부와, 하기 화학식 2로 이루어진 제1 표면부를 포함하고,상기 양극활물질 전구체의 평균반경에 대한 상기 제1 표면부의 두께는 2% 내지 20%의 길이로 구비되는 것을 포함하는 양극활물질 전구체:003c#화학식 1003e#Ni1-xM1x(OH)2003c#화학식 2003e#Ni1-y-zM1yM2z(OH)2여기서, M1은 코발트(Co), 망간(Mn), 알루미늄(Al) 또는 이들의 혼합물이고, M2는 텅스텐(W), 몰리브덴(Mo), 탄탈륨(Ta), 니오븀(Nb), 하프늄(Hf), 실리콘(Si), 주석(Sn), 지르코늄(Zr), 칼슘(Ca), 게르마늄(Ge), 갈륨(Ga), 인듐(In), 루테늄(Ru), 텔루륨(Te), 안티모니(Sb), 철(Fe), 크롬(Cr), 바나듐(V) 및 티타늄(Ti) 또는 이들의 혼합물이고, 0≤x≤0
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제1항에 있어서,상기 제1 일차입자는 c축 방향의 길이에 대한 a축 방향의 길이가 다르게 구비되는 것을 포함하되, 상기 제1 표면부에 구비되는 제1 일차입자의 a축 방향의 길이는 상기 제1 중심부에 구비되는 제1 일차입자의 a축 방향의 길이보다 더 길게 구비되는 것을 포함하는 양극활물질 전구체
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제1항에 있어서,상기 제1 중심부와 제1 표면부는 리튬만으로 이루어진 제1 리튬층(Li layers)과 전이금속만으로 이루어진 제1 전이금속층(transition metal layers)을 포함하는 암염 층상구조(R-3m 공간군)를 갖는 것을 포함하는 양극활물질 전구체
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제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 따른 양극활물질 전구체를 리튬화합물과 혼합한 후 소성하여 제조된 양극활물질로,상기 양극활물질은 복수개의 제2 일차입자의 집단으로 이루어진 제2 이차입자를 포함하고,상기 양극활물질은 상기 양극활물질의 중심에 인접한 부분인 제2 중심부와, 상기 제2 중심부를 감싸도록 상기 양극활물질의 외면에 구비되는 제2 표면부를 포함하고,상기 제2 중심부 및 상기 제2 표면부는 리튬, 니켈, 산소, M1 및 M2을 포함하고,상기 M1은 코발트(Co), 망간(Mn), 알루미늄(Al) 또는 이들의 혼합물이고,상기 M2는 텅스텐(W), 몰리브덴(Mo), 탄탈륨(Ta), 니오븀(Nb), 하프늄(Hf), 실리콘(Si), 주석(Sn), 지르코늄(Zr), 칼슘(Ca), 게르마늄(Ge), 갈륨(Ga), 인듐(In), 루테늄(Ru), 텔루륨(Te), 안티모니(Sb), 철(Fe), 크롬(Cr), 바나듐(V) 및 티타늄(Ti) 또는 이들의 혼합물이며,상기 M2는 0
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제4항에 있어서,상기 M2는 0
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제4항에 있어서,상기 제2 중심부의 M2의 농도는 상기 제2 표면부의 M2의 농도보다 낮게 구비되는 양극활물질
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제4항에 있어서,상기 제2 표면부에서 M2의 농도는 상기 제2 중심부에서 외측으로 멀어질수록 농도가 증가하도록 농도구배를 갖는 것을 포함하는 양극활물질
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제4항에 있어서,상기 양극활물질은 하기 화학식 3으로 표시되는 양극활물질:003c#화학식 3003e#LiaNi1-b-cM1bM2cO2-d여기서, M1은 코발트(Co), 망간(Mn), 알루미늄(Al) 또는 이들의 혼합물이고, M2는 텅스텐(W), 몰리브덴(Mo), 탄탈륨(Ta), 니오븀(Nb), 하프늄(Hf), 실리콘(Si), 주석(Sn), 지르코늄(Zr), 칼슘(Ca), 게르마늄(Ge), 갈륨(Ga), 인듐(In), 루테늄(Ru), 텔루륨(Te), 안티모니(Sb), 철(Fe), 크롬(Cr), 바나듐(V) 및 티타늄(Ti) 또는 이들의 혼합물이고, 0
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제4항에 있어서,상기 양극활물질의 평균반경에 대한 상기 제2 표면부의 두께는 2% 내지 20%의 길이로 구비되는 것을 포함하는 양극활물질
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제4항에 있어서,상기 양극활물질은 리튬만으로 이루어진 제1 리튬층(Li layers)과, 전이금속만으로 이루어진 제1 전이금속층(transition metal layers), 상기 제1 리튬층을 구성하는 리튬 중 적어도 일부가 전이금속으로 규칙적으로 치환된 제2 리튬층 및 상기 제1 전이금속층의 적어도 일부가 리튬으로 규칙적으로 치환된 제2 전이금속층을 포함하며,상기 제2 중심부 및 제2 표면부는 제1 리튬층과 제1 전이금속층을 포함하되, 상기 제2 표면부는 상기 제2 리튬층과 제2 전이금속층이 교대로 그리고 규칙적으로 구비되는 오더링 구조(cation ordering)를 더 포함하는 양극활물질
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제10항에 있어서,상기 제2 리튬층과 상기 제2 전이금속층에 의하여 형성된 격자는 상기 제1 리튬 층과 상기 제1 전이금속 층에 의하여 형성되는 격자보다 2배수로 a축이 증가되는 초격자 (superlattice)를 포함하고, 상기 초격자는, 6개의 리튬 원소 및 1개의 전이금속 원소를 갖는 것을 포함하는 양극활물질
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제4항에 있어서,상기 제2 일차입자는 c축 방향의 길이에 대한 a축 방향의 길이가 다르게 구비는 것을 포함하되, 상기 제2 표면부에 구비되는 제2 일차입자의 a축 방향의 길이는 상기 제2 중심부에 구비되는 제2 일차입자의 a축 방향의 길이보다 더 길게 구비되는 것을 포함하는 양극활물질
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제4항에 있어서,상기 제2 일차입자는 c축 방향의 길이에 대한 a축 방향의 길이가 다르게 구비는 것을 포함하되, 상기 제2 일차입자는 상기 제2 중심부에서 상기 제2 표면부로 갈수록 상기 c축 방향의 길이에 대한 a축 방향의 길이인 종횡비가 증가하도록 구비되는 양극활물질
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제4항에 있어서,상기 양극활물질은 상기 니켈, M1의 농도가 일정하게 구비되는 농도유지부와, 상기 니켈, M1 중 적어도 어느 하나 이상의 농도가 농도구배를 갖는 농도구배부를 포함하고,상기 M2의 농도는 상기 농도유지부와 상기 농도구배부에서 농도구배를 갖도록 구비되는 양극활물질
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제14항에 있어서,상기 M2는 상기 농도구배부에서의 상기 M2의 평균농도가 상기 농도유지부에서의 상기 M2의 평균농도보다 더 높게 구비되는 양극활물질
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제15항에 있어서,상기 농도유지부는 상기 제2 중심부에 포함되고,상기 농도구배부는 상기 제2 표면부에 포함되며,상기 농도구배부에서 상기 니켈과 상기 M2는 상기 양극활물질의 내부에서 표면으로 갈 수록 농도가 감소하도록 구비되고, 상기 M1은 상기 양극활물질의 내부에서 표면으로 갈 수록 농도가 증가하도록 구비되고,상기 M1은 Co(코발트)를 포함하는 양극활물질
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제4항 내지 제16항 중 어느 한 항에 따른 양극활물질을 포함하는 이차전지용 양극; 음극; 및 전해액을 포함하는 리튬이차전지
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제17항에 따른 리튬이차전지를 단위셀로 포함하는 전지모듈
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제18항에 따른 전지모듈을 포함하는 전지팩으로,상기 전지팩은 중대형 디바이스의 전원으로 사용되고,상기 중대형 디바이스는 전기자동차, 하이브리드 전기자동차, 플러그 인 하이브리드 전기자동차 및 전력 저장용 시스템으로 이루어진 군에서 선택되는 것인 전지팩
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