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리튬 금속층을 구비하는 애노드 구조체;상기 리튬 금속층과 대향하는 캐소드 집전체 및 상기 리튬 금속층과 마주보는 상기 캐소드 집전체의 일면 상에 위치하는 캐소드 활물질층을 구비하는 캐소드 구조체;상기 애노드 구조체와 상기 캐소드 구조체 사이에 위치하는 전해질; 및상기 리튬 금속층과 상기 캐소드 활물질층 사이 또는 상기 캐소드 활물질층과 상기 캐소드 집전체 사이에 배치된 리튬 성장 제어층을 포함하고,상기 리튬 성장 제어층은 리튬 이온과 정전기적으로 반응할 수 있는 음전하 사이트를 구비하는 유기 리간드 및 상기 유기 리간드에 의해 배위된 금속 이온 또는 클러스터를 포함하는 금속-유기 골격체를 포함하는 것을 특징으로 하는,에너지 저장장치
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리튬 금속층을 구비하는 애노드 구조체;상기 리튬 금속층과 대향하는 캐소드 집전체 및 상기 리튬 금속층과 마주보는 상기 캐소드 집전체의 일면 상에 위치하는 캐소드 활물질층을 구비하는 캐소드 구조체;상기 애노드 구조체와 상기 캐소드 구조체 사이에 위치하는 전해질;상기 리튬 금속층과 상기 캐소드 전극 구조체의 사이 및 상기 전해질 내부에 위치하는 분리막; 및상기 리튬 금속층과 상기 분리막 사이, 상기 캐소드 활물질층과 상기 분리막 사이 및 상기 캐소드 활물질층과 상기 캐소드 집전체 사이 중에서 선택된 하나 이상에 배치되는 리튬 성장 제어층을 포함하고, 상기 리튬 성장 제어층은 리튬 이온과 정전기적으로 반응할 수 있는 음전하 사이트를 구비하는 유기 리간드 및 상기 유기 리간드에 의해 배위된 금속 이온 또는 클러스터를 포함하는 금속-유기 골격체를 포함하는 것을 특징으로 하는,에너지 저장장치
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제1항 또는 제2항에 있어서,상기 음전하 사이트는 리튬보다 전기음성도(electronegativity)가 큰 원소를 포함하여 상기 전해질 내에서 음의 전하를 갖도록 이온화되는 것을 특징으로 하는,에너지 저장장치
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제3항에 있어서,상기 음전하 사이트는 N, S, P, O, F, Cl, Br 및 I로 이루어진 그룹에서 선택된 하나 이상의 음전하 원소를 포함하는 것을 특징으로 하는,에너지 저장장치
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제3항에 있어서,상기 음전하 사이트는 N, S, P, O, F, Cl, Br 및 I로 이루어진 그룹으로부터 선택된 하나 이상의 음전하 원소를 포함하는 음전하 작용기를 포함하고,상기 음전하 작용기는, 상기 음전하 원소를 헤테로 원소로 포함하는 탄소수 약 5 내지 20의 헤테로 고리 작용기; 또는 티올기(-SH), 아민기(-NH2, -NH-), 니트로기(-NO2), 이미다졸기(imidazole group), (-P=O), (-PO3H), 카르복실기(-COOH), 수산화기(-OH), 디올기(-diol), -SO3, 술피닐기(-sulfinyl,-SO-), 술포닐기(-sulfonyl), -CS2, -PS2 및 메톡시기(-OCH3)로 이루어진 그룹으로부터 선택된 하나 이상을 포함하는 것을 특징으로 하는,에너지 저장장치
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제5항에 있어서,상기 유기 리간드는 하기 화학식 1 또는 화학식 2의 헤테로 고리 작용기를 포함하는 것을 특징으로 하는, 에너지 저장장치:[화학식 1][화학식 2]상기 화학식 1 및 2에서, X1 및 X2는 서로 독립적으로 각각 N, S, P 및 O로 이루어진 그룹으로부터 선택된 하나를 포함하고, R1 및 R2는 서로 독립적으로 각각 수소, 중수소, 시아노기, 니트로기, 할로겐기, 히드록시기, 카르복시기, 카보닐기, 탄소수 1 내지 30의 알킬기, 탄소수 2 내지 30의 알케닐기, 탄소수 2 내지 24의 알키닐기, 탄소수 2 내지 30의 헤테로알킬기, 탄소수 6 내지 30의 아르알킬기, 탄소수 3 내지 20의 시클로알킬기, 탄소수 3 내지 20의 헤테로시클로알킬기, 탄소수 5 내지 30의 아릴기, 탄소수 2 내지 30의 헤테로아릴기, 탄소수 3 내지 30의 헤테로아릴알킬기, 탄소수 1 내지 30의 알콕시기, 탄소수 1 내지 30의 알킬실릴기, 탄소수 6 내지 30의 아릴실릴기 및 탄소수 6 내지 30의 아릴옥시기로 이루어진 그룹으로부터 선택된 하나를 포함한다
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제5항에 있어서,상기 유기 리간드는 하기 화학식 3-1 내지 화학식 3-3의 화합물로 이루어진 그룹으로부터 선택된 하나 이상을 포함하는 것을 특징으로 하는, 에너지 저장장치:[화학식 3-1][화학식 3-2][화학식 3-3]상기 화학식 3-1 및 화학식 3-2에서, Y1 및 Y2는 서로 독립적으로 각각 N, S, P 및 O로 이루어진 그룹으로부터 선택된 하나를 포함한다
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제5항에 있어서,상기 유기 리간드는 티올기(-SH), 아민기(-NH2, -NH-), 니트로기(-NO2), 이미다졸기(imidazole group), (-P=O), (-PO3H), 카르복실기(-COOH), 수산화기(-OH), 디올기(-diol), -SO3, 술피닐기(-sulfinyl,-SO-), 술포닐기(-sulfonyl), -CS2, -PS2 및 메톡시기(-OCH3)로 이루어진 그룹으로부터 선택된 하나 이상의 작용기를 구비하는 지방족 화합물을 포함하는 것을 특징으로 하는,에너지 저장장치
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제5항에 있어서,상기 유기 리간드는,2-아미노벤젠-1,4-디카복시레이트(2-aminobenzene-1,4-dicarboxylic acid), 헥사카르복실레이트(hexacarboxylic acid), 1,3,5-트리스(4-카복시페닐)벤젠(1,3,5-tris(4-carboxyphenyl)benzene), 2-설포닐테르 프탈레이트( 2-sulfonylterephthalate), 1,3,5-트리포르밀플로로글루시놀(1,3,5-triformylphoroglucinol) 및 1,4-페닐렌디아민-2-술폰산(1,4-Phenylenediamine-2-sulfonic Acid)로 이루어진 그룹으로부터 선택된 하나 이상; 또는하기 화학식 4-1 내지 4-5의 화합물들로부터 선택된 하나 이상을 포함하는 것을 특징으로 하는, 에너지 저장장치:[화학식 4-1][화학식 4-2][화학식 4-3][화학식 4-4][화학식 4-5]
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제1항에 있어서,상기 금속-유기 골격체의 금속은 Cu, Fe, Cr, Zr, Al, Mg, Ni, Eu, Gd 및 Tb로 이루어진 그룹으로부터 선택된 하나 이상을 포함하는 것을 특징으로 하는,에너지 저장장치
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제1항에 있어서,상기 에너지 저장 장치는 리튬 이온 이차전지, 리튬-황 이차전지 또는 리튬-공기 이차전지를 포함하는 것을 특징으로 하는, 에너지 저장장치
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애노드 전극 구조체의 리튬 금속층과 상기 애노드 전극 구조체에 대향하는 캐소드 전극 구조체의 캐소드 집전체 사이에 배치되어 리튬 성장을 제어하는 리튬 성장 제어층에 있어서,상기 리튬 성장 제어층은 리튬 이온과 정전기적으로 반응할 수 있는 음전하 사이트를 구비하는 유기 리간드 및 상기 유기 리간드에 의해 배위된 금속 이온 또는 클러스터를 포함하는 금속-유기 골격체를 포함하는 것을 특징으로 하는, 리튬 성장 제어층
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리튬 금속층; 및상기 리튬 금속층과 인접하게 배치되고, 리튬 이온과 정전기적으로 반응할 수 있는 음전하 사이트를 구비하는 유기 리간드 및 상기 유기 리간드에 의해 배위된 금속 이온 또는 클러스터를 포함하는 금속-유기 골격체를 포함하며, 리튬 성장을 제어하는 리튬 성장 제어층을 포함하는,에너지 저장장치용 전극 구조체
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