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층상구조(layered)로 이루어지는 리튬이차전지용 양극활물질로,리튬, 전이금속, 불소(F) 및 산소를 포함하고,상기 층상구조는 리튬만으로 이루어진 리튬층, 니켈을 포함하는 전이금속만으로 이루어진 전이금속층을 포함하며,상기 니켈은 산화수가 Ni3+ 및 Ni2+을 포함하고, 상기 불소의 함량이 증가할수록 상기 Ni3+에 대한 Ni2+의 비율(Ni2+/Ni3+)이 증가하는 것을 포함하는 리튬이차전지용 양극활물질
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제1항에 있어서,상기 층상구조는 리튬과 전이금속을 포함하는 제1 혼합층 및 제2 혼합층을 더 포함하고,상기 제1 혼합층은 리튬의 함량이 전이금속의 함량보다 더 크게 구비되고, 상기 제2 혼합층은 전이금속의 함량이 리튬의 함량보다 더 크게 구비되는 것인, 리튬이차전지용 양극활물질
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제1항에 있어서,상기 양극활물질에서, 상기 제1 혼합층과 상기 제2 혼합층은 서로 이웃하게 적층되되, 교대로 및 규칙적으로 반복되어 층상구조를 구성하고, 서로 이웃하여 적층된 제1 혼합층 및 제2 혼합층은 상기 제1 혼합층의 전이금속과 상기 제2 혼합층의 리튬은 각각 대응하여 구비되는 리튬이차전지용 양극활물질
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제3항에 있어서,서로 이웃하여 적층된 제1 혼합층 및 제2 혼합층은 오더링구조를 포함하고, 상기 오더링구조는, 상기 제1 혼합층의 n1개의 리튬 및 n2개의 전이금속과, 상기 제2 혼합층의 n1개의 전이금속 및 n2개의 전이금속이 서로 맞대응하도록 구비되어 형성되며 (단, n1, n2는 서로 같거나 다른 자연수),상기 오더링구조에 의하여 형성된 유닛셀(unit cell)은 a축의 격자상수가 증가된 장범위 규칙성 격자 (long range ordering lattice)를 포함하는 리튬이차전지용 양극활물질
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제3항에 있어서,상기 서로 이웃하여 적층된 제1 혼합층과 제2 혼합층에 의하여 형성된 격자는 상기 리튬층 및 상기 전이금속층에 의하여 형성된 격자보다 a축이 2배수로 증가된 초격자 (superlattice)를 포함하는 리튬이차전지용 양극활물질
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제1항에 있어서,상기 양극활물질은 전기화학 반응 이후에 CuKα선을 이용하는 XRD 분석에 의해 얻은 X선 회절 스펙트럼의 (003)면에서 피크값(I(003)) 및 (104)면에서 피크값(I(104))의 비율(I(003)/I(104))의 감소값이 1% 미만인, 리튬이차전지용 양극활물질
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제6항에 있어서,(003)면에서 피크값(I(103)) 및 (104)면에서 피크값(I(104))의 비율(I(003)/I(104))이 1
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제1항에 있어서,X선 광전자 분광 분석 (XPS)에 의해 구해지는 Ni2P의 XPS 스펙트럼에 있어서, 850 내지 860 eV의 결합 에너지에서 Ni2+의 피크면적은 Ni3+의 피크면적보다 크게 나타나며,Ni3+에 대한 Ni2+의 비율(Ni2+/Ni3+)이 49% 내지 130%인 것인, 리튬이차전지용 양극활물질
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제8항에 있어서,850 내지 860 eV의 결합 에너지에서 Ni2+의 피크면적과 Ni3+의 피크면적의 비는 0
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제1항에 있어서,상기 양극활물질은 복수개의 일차입자의 집단으로 이루어진 이차입자를 포함하고,상기 일차입자의 적어도 하나 이상은 상기 일차입자의 결정립 경계면(grain boundary)에 상기 불소를 포함하는 그레인코팅층이 구비되는 리튬이차전지용 양극활물질
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제1항에 있어서,상기 양극활물질은 하기 화학식 1로 표시되는 것인, 리튬이차전지용 양극활물질
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제1항에 있어서,상기 층상구조는 리튬과 전이금속을 포함하는 제1 혼합층 및 제2 혼합층을 더 포함하고,상기 제1 혼합층은 리튬의 함량이 전이금속의 함량보다 더 크게 구비되고, 상기 제2 혼합층은 전이금속의 함량이 리튬의 함량보다 더 크게 구비되며,상기 양극활물질에서, 상기 제1 혼합층과 상기 제2 혼합층은 서로 이웃하게 적층되되, 교대로 및 규칙적으로 반복되어 층상구조를 구성하고, [010] 결정띠축(zone axis) 또는 [100] 결정띠축(zone axis)에 대한 전자 회절 패턴(electron diffraction pattern) 결과, 서로 이웃하여 적층된 리튬층과 전이금속층에 의하여 형성된 격자에 대응되고 제1 강도(intensity)를 갖는 하나 이상의 회절점이 일방향으로 정렬되어 형성된 제1 회절점 그룹; 및서로 이웃하여 적층된 제1 혼합층과 제2 혼합층에 의하여 형성된 격자에 대응되고, 상기 제1 회절점 그룹에 포함되는 회절점의 제1 강도보다 상대적으로 낮은 강도인 제2 강도를 갖는 하나 이상의 회절점이 일방향으로 정렬되어 형성된 제2 회절점 그룹;이 관찰되는 것인, 리튬이차전지용 양극활물질
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제12항에 있어서,상기 제1 회절점 그룹과 상기 제2 회절점 그룹은 서로 교대로 그리고 규칙적으로 배열되되,상기 제1 회절점 그룹과 상기 제2 회절점 그룹은 서로 이격되어 구비되는 리튬이차전지용 양극활물질
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제1항에 있어서,상기 층상구조는 리튬과 전이금속을 포함하는 제1 혼합층 및 제2 혼합층을 더 포함하고,상기 제1 혼합층은 리튬의 함량이 전이금속의 함량보다 더 크게 구비되고, 상기 제2 혼합층은 전이금속의 함량이 리튬의 함량보다 더 크게 구비되며,상기 제1 혼합층에서, 리튬 및 전이금속이 교대로 배열되고, 상기 제2 혼합층에서, 전이금속 및 리튬이 교대로 배열되며,서로 이웃하여 적층된 제1 혼합층과 제2 혼합층에 의하여 형성된 격자는 초격자를 포함하는 리튬이차전지용 양극활물질
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제1항에 있어서,상기 일차입자는 횡단면이 장축 및 단축을 갖는 플레이크형(flake type)으로 형성된 로드쉐입입자를 포함하고,상기 로드쉐입입자는 장축이 상기 이차입자의 중심부를 향하도록 배향되는 것인, 리튬이차전지용 양극활물질
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제17항에 있어서,상기 전이금속은 니켈(Ni), 망간(Mn) 및 코발트(Co) 중 어느 하나 이상을 포함하되, 상기 전이금속 중 적어도 하나 이상은 상기 이차입자의 중심에서 표면을 향하는 방향으로, 상기 이차입자의 적어도 일부에서 농도구배를 갖는 것을 포함하는 리튬이차전지용 양극활물질
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제1항 내지 제16항 중 어느 한 항에 따른 리튬이차전지용 양극활물질을 이용하는 양극;상기 양극과 대면하는 그라파이트 또는 리튬메탈로 이루어지 음극;상기 양극 및 음극 사이에 개재되는 세퍼레이터; 및리튬염을 포함하는 전해액 또는 고체전해질;을 포함하는 리튬이차전지
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