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하기 화학식 2로 표시되는 이종원소가 도핑된 LLZO 고체전해질
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제1항에 있어서,상기 LLZO 고체전해질이 상기 화학식 2에서,6≤x003c#7, 2
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제4항에 있어서,상기 LLZO 고체전해질이 상기 화학식 2에서,6≤x003c#7, 2
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제1항에 있어서,상기 LLZO 고체전해질이 상기 화학식 2에서,M1은 Li 사이트(site)에 도핑된 것이고, 갈륨(Ga)인 것을 특징으로 하는 LLZO 고체전해질
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제1항에 있어서,상기 LLZO 고체전해질의 이온전도도가 1
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제1항에 있어서,상기 LLZO 고체전해질이 단일상의 큐빅 구조를 포함하는 것을 특징으로 하는 LLZO 고체전해질
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양극 활물질, 제1 LLZO 고체전해질 및 제1 바인더를 포함하는 양극;음극; 및상기 양극과 음극 사이에, 제2 LLZO 고체전해질 및 제2 바인더를 포함하는 고체 전해질층;을 포함하고,상기 제1 및 제2 LLZO 고체전해질이 하기 화학식 2로 표시되는 것인, 전고체 리튬이차전지:[화학식 2]LixM1aLayM2bZrzO12 M1은 Li 사이트(site)에 도핑된 것이고, 갈륨(Ga) 또는 알루미늄(Al)으로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 이상이고, M2는 La 사이트(site)에 도핑된 것이고, 루비듐(Rb)이고,5≤x003c#9, 2≤y≤4, 1≤z≤3, 0003c#a≤1, 0003c#b≤1이다
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(a) 란타늄(La) 전구체, 지르코늄(Zr) 전구체, M1을 포함하는 전구체, M2를 포함하는 전구체, 착화제 및 pH 조절제를 포함하는 반응물 수용액을 테일러 와류 상태에서 공침 반응시켜 고체 전해질 전구체 슬러리를 제조하는 단계;(b) 상기 고체 전해질 전구체 슬러리를 세척하고 건조하여 고체 전해질 전구체를 제조하는 단계;(c) 상기 고체 전해질 전구체를 리튬 소스와 혼합하여 혼합물을 제조하는 단계; 및(d) 상기 혼합물을 열처리하여 하기 화학식 2로 표시되는 이종원소가 도핑된 LLZO 고체전해질을 제조하는 단계;를 포함하는 LLZO 고체전해질의 제조방법:[화학식 2]LixM1aLayM2bZrzO12 M1은 Li 사이트(site)에 도핑된 것이고, 갈륨(Ga) 또는 알루미늄(Al)으로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 이상이고, M2는 La 사이트(site)에 도핑된 것이고, 루비듐(Rb)이고,5≤x003c#9, 2≤y≤4, 1≤z≤3, 0003c#a≤1, 0003c#b≤1이다
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제13항에 있어서,단계 (a)가 쿠에트 테일러 와류 반응기에서 수행되는 것을 특징으로 하는 LLZO 고체전해질의 제조방법
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제13항에 있어서,단계 (a)는 (a-1) 란타늄(La) 전구체, 지르코늄(Zr) 전구체, M1을 포함하는 전구체 및 M2 또는 M3를 포함하는 전구체를 포함하는 금속 전구체 수용액을 준비하는 단계;(a-2) 착화제를 포함하는 착화제 수용액을 준비하는 단계;(a-3) pH 조절제를 포함하는 pH 조절제 수용액을 준비하는 단계; 및(a-4) 상기 금속 전구체 수용액, 상기 착화제 수용액, 및 상기 pH 조절제 수용액을 포함하는 반응물 수용액을 상기 pH 조절제로 상기 반응물 수용액의 pH를 8 내지 12로 조절하면서 테일러 와류 상태에서 공침 반응시켜 고체 전해질 전구체 슬러리를 제조하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 LLZO 고체전해질의 제조방법
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제13항에 있어서,단계 (d)가(d-1) 상기 혼합물을 800 내지 1,000℃에서 열처리하여 하소(calcination)하는 단계; 및(d-2) 상기 하소된 혼합물을 1,100 내지 1,300℃에서 열처리하여 소결(sintering)하여 이종원소가 도핑된 LLZO 고체전해질을 제조하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 LLZO 고체전해질의 제조방법
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제13항에 있어서,상기 LLZO 고체전해질의 이온전도도가 1
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(1) 양극 활물질, 제1 LLZO 고체전해질 및 제1 바인더를 포함하는 양극을 제조하는 단계;(2) 제2 LLZO 고체전해질 및 제2 바인더를 포함하는 고체 전해질층을 제조하는 단계;(3) 상기 양극과 상기 고체 전해질층을 적층하여 적층체를 제조하는 단계; 및(4) 상기 적층체 상에 음극을 배치하여 전고체 리튬이차전지를 제조하는 단계;를 포함하고,상기 제1 및 제2 LLZO 고체전해질이 각각 독립적으로 하기 화학식 2로 표시되는 것인, 전고체 리튬이차전지의 제조방법:[화학식 2]LixM1aLayM2bZrzO12 M1은 Li 사이트(site)에 도핑된 것이고, 갈륨(Ga) 또는 알루미늄(Al)으로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 이상이고, M2는 La 사이트(site)에 도핑된 것이고, 루비듐(Rb)이고,5≤x003c#9, 2≤y≤4, 1≤z≤3, 0003c#a≤1, 0003c#b≤1이다
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