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음극 입자;상기 음극 입자 상에 배치되고, 도전성 탄소재를 포함하는 제 1 코팅층; 및상기 제 1 코팅층 상에 배치되고, 리튬화 반응을 통해 형성된 사전-리튬화된 금속 산화물을 포함하는 제 2 코팅층을 포함하는 리튬 이차전지용 다층 복합 구조체
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제 1 항에 있어서,상기 음극 입자는,실리콘, 실리콘 옥사이드, 실리콘 카바이드, 실리콘 메탈 합금 및 이들의 조합으로 이루어진 군으로부터 적어도 하나 선택되는 리튬 이차전지용 다층 복합 구조체
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제 1 항에 있어서,상기 도전성 탄소재는,흑연, 카본블랙, 탄소 섬유 및 이들의 조합으로 이루어진 군으로부터 적어도 하나 선택되는 도전성 물질을 포함하는 리튬 이차전지용 다층 복합 구조체
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제 1 항에 있어서,상기 사전-리튬화된 금속 산화물은,리튬 알루미늄 산화물(LiAl2O3), 리튬 마그네슘 산화물(LiMgO) 및 리튬 아연 산화물(LiZnO)으로 이루어진 군으로부터 선택되는 리튬 이차전지용 다층 복합 구조체
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제 1 항에 있어서,상기 사전-리튬화된 금속 산화물에 의해 리튬이온과 산소이온의 반응으로 형성되는 리튬 산화물의 생성과 상기 사전-리튬화된 금속 산화물 내로 리튬이 삽입되는 과정에서 발생되는 리튬 삽입속도의 지연이 억제되는 리튬 이차전지용 다층 복합 구조체
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제 1 항에 있어서,상기 제 1 코팅층과 상기 제 2 코팅층은 상기 음극 입자의 표면에 순차적으로 배치되어 코어/다층 쉘 구조를 형성하는 리튬 이차전지용 다층 복합 구조체
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도파민을 포함하는 버퍼 용액에 음극 입자를 혼합하여 상기 음극 입자 상에 폴리도파민 코팅층이 형성된 제 1 입자 혼합체을 제조하는 제 1 단계;금속 전구체 수용액에 상기 제 1 입자 혼합체를 분산시켜 상기 폴리도파민 코팅층 상에 금속 산화물 코팅층이 형성된 제 2 입자 혼합체를 제조하는 제 2 단계; 및상기 제 2 입자 혼합체를 리튬 전구체와 혼합한 후 열 처리하여 사전-리튬화하는 제 3 단계를 포함하는 리튬 이차전지용 다층 복합 구조체 제조방법
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제 7 항에 있어서,상기 제 1 단계는,음극 입자와 도파민 히드로 클로라이드를 증류수 내에서 교반하는 단계; 및교반된 혼합물에 가교제인 트리스-HCl 버퍼용액을 첨가하여, 도파민을 상기 음극 입자 상에 중합시키는 단계를 포함하는 리튬 이차전지용 다층 복합 구조체 제조방법
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제 8 항에 있어서,상기 제 2 단계는,상기 금속 전구체 수용액을 준비하는 단계;준비된 금속 전구체 수용액에 상기 제 1 입자 혼합체를 첨가하여 교반하는 단계; 및교반된 수용액을 수열 합성, 용매열 합성 및 졸-겔 합성을 포함하는 습식 합성 처리하는 단계를 포함하는 리튬 이차전지용 다층 복합 구조체 제조방법
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제 9 항에 있어서,상기 제 3 단계에서, 상기 열 처리를 통해 상기 폴리도파민 코팅층은 탄화되어 도전성 탄소재를 형성하고, 상기 금속 산화물 코팅층은 상기 리튬 전구체와의 화학적 결합 반응이 유도되어 사전-리튬화된 금속 산화물을 형성하는 리튬 이차전지용 다층 복합 구조체 제조방법
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제 10 항에 있어서,상기 금속 전구체 수용액은,금속 전구체, 증류수 및 우레아를 포함하고,상기 금속 전구체는,알루미늄, 티타늄 및 망간으로 이루어진 군에서 선택되는 금속 물질을 위한 하나 이상의 전구체 화합물이고,상기 전구체 화합물은,염, 유무기 화합물 또는 산화물로 이루어진 군으로부터 선택되는 리튬 이차전지용 다층 복합 구조체 제조방법
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제 11 항에 있어서,상기 졸-겔 합성은, 교반된 수용액을 섭씨 70 내지 90 도의 온도로 4 시간동안 가열하고, 가열온도를 섭씨 120 도로 증가시킨 후 용매를 증발시켜 이루어지는 리튬 이차전지용 다층 복합 구조체 제조방법
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제 12 항에 있어서,상기 리튬 전구체는,아세트산 리튬(C2H3LiO2), 수산화 리튬(LiOH), 질산 리튬(LiNO3) 및 염화리튬(LiCl)으로 이루어진 군으로부터 선택되는 어느 하나의 물질인 리튬 이차전지용 다층 복합 구조체 제조방법
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청구항 1에 기재된 다층 복합 구조체를 포함하는 음극
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청구항 13항에 기재된 음극;양극; 및상기 음극과 양극 사이에 개재된 분리막을 포함하는 리튬 이차전지
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