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고분자 전해질, 다가 킬레이트제 및 전도성 고분자를 포함하고,상기 고분자 전해질, 상기 다가 킬레이트제 및 상기 전도성 고분자 중 적어도 어느 하나는 수소 결합 및 이온 결합으로 연결되는 것을 특징으로 하는 리튬 전지 음극용 자가치유 바인더
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제1항에 있어서, 상기 다가 킬레이트제와 상기 고분자 전해질은 상기 수소 결합 및 이온결합으로 연결되며,상기 다가 킬레이트제와 상기 전도성 고분자는 상기 수소 결합 및 상기 이온 결합으로 연결되는 것을 특징으로 하는 리튬 전지 음극용 자가치유 바인더
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제1항에 있어서, 상기 자가치유 바인더는 전자전도성 및 이온전도성을 동시에 가지는 것을 특징으로 하는 리튬 전지 음극용 자가치유 바인더
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제1항에 있어서, 상기 고분자 전해질의 함량은 40 질량% 내지 80 질량%이고, 상기 전도성 고분자의 함량은 2 질량% 내지 60 질량%이며, 상기 다가 킬레이트제의 함량은 5 질량% 내지 60 질량%인 것을 특징으로 하는 리튬 전지 음극용 자가치유 바인더
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제1항에 있어서, 상기 고분자 전해질은 -OZ 기, -SO3Z 기, -OSO3Z 기, -COOZ 기, -OPO3Z2 기, -PO3Z2 기(Z는 H+, Li+, K+, 또는 Na+일 수 있다), 카보닐 기( ), 해리되지 않은 작용기(RH), 카복실산 기, 설폰산 기, 인산 기(phosphoric acid, -PO3H2), 에테르 기(ether, -O-) 및 아민 기(amine, -NH2) 중 적어도 어느 하나 이상을 포함하는 것을 특징으로 하는 리튬 전지 음극용 자가치유 바인더
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제1항에 있어서, 상기 고분자 전해질은 하기 화학식 1A로 표시되는 반복단위를 포함하는 것을 특징으로 하는 리튬 전지 음극용 자가치유 바인더
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제6항에 있어서, 상기 화학식 1A로 표시된 고분자 전해질의 반복단위는 하기 화학식 1B로 표시되는 것을 특징으로 하는 리튬 전지 음극용 자가치유 바인더
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제1항에 있어서, 상기 고분자 전해질은 PAAMPSA(poly(2-acrylamido-2-methyl-1-propanesulfoinc acid)) 또는 PAA (poly(acrylic acid)인 것을 특징으로 하는 리튬 전지 음극용 자가치유 바인더
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제1항에 있어서, 상기 다가 킬레이트제는 2 내지 6의 산작용기들 또는 염기작용기들을 포함하고, 상기 산작용기들 또는 상기 염기작용기들은 인산기(phosphoric acid, -PO3H2), 설폰산기, 아민기, 카복시기(carboxylic acid, -COOH) 및 하이드록시기(hydroxyl, -OH) 중 적어도 어느 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 리튬 전지 음극용 자가치유 바인더
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제1항에 있어서, 상기 다가 킬레이트제는 하기 화학식 2로 표시되는 것을 것을 특징으로 하는 리튬 전지 음극용 자가치유 바인더
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제1항에 있어서, 상기 다가 킬레이트제는 피트산(phytic acid, PA) 또는 탄닌산(tannic acid) 인 것을 특징으로 하는 리튬 전지 음극용 자가치유 바인더
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제1항에 있어서, 상기 전도성 고분자는 백본 내에 아민기(-NH-)를 구비하는 화학식 3A로 나타낸 반복단위를 갖는 아민계 고분자 또는 화학식 3B로 나타낸 반복단위를 갖는 폴리아닐린계 고분자인 것을 특징으로 하는 리튬 전지 음극용 자가치유 바인더
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제1항에 있어서, 상기 전도성 고분자는 피롤(pyrrole), 아닐린(aniline), EDOT(3,4-ethylenedioxythiophene) 및 싸이오펜(thiophene) 중 적어도 어느 하나의 단량체를 포함하는 것을 특징으로 하는 리튬 전지 음극용 자가치유 바인더
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제1항에 있어서, 상기 자가치유 바인더는 마이크로 및 나노 크기의 크랙(Microcrack)을 자가치유하는 것을 특징으로 하는 리튬 전지 음극용 자가치유 바인더
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고분자 전해질을 포함하는 고분자 전해질 수용액을 준비하는 단계;상기 고분자 전해질 수용액 내에 다가 킬레이트제 및 전도성 고분자의 단량체를 혼합하여 혼합액을 제조하는 단계; 및상기 혼합액에 중합개시제를 첨가하여 라디칼 중합법으로 자가치유 바인더를 합성하는 단계;를 포함하고,상기 자가치유 바인더는 상기 라디칼 중합법에 의해 분자 간의 가역적인 수소 결합 및 이온 결합을 포함하는 것을 특징으로 하는 리튬 전지 음극용 자가치유 바인더의 제조방법
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제15항에 있어서, 상기 자가치유 바인더는, 상기 다가 킬레이트제와 상기 고분자 전해질은 상기 수소 결합 및 상기 이온결합으로 연결되고,상기 전도성 고분자와 고분자 전해질은 상기 수소 결합 및 상기 이온결합으로 연결되고,상기 다가 킬레이트제와 상기 전도성 고분자는 상기 수소 결합 및 상기 이온 결합으로 연결되는 것을 특징으로 하는 리튬 전지 음극용 자가치유 바인더의 제조방법
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제15항에 있어서, 상기 고분자 전해질의 함량은 40 질량% 내지 80 질량%이고, 상기 전도성 고분자의 함량은 2 질량% 내지 60 질량%이며, 상기 다가 킬레이트제의 함량은 5 질량% 내지 60 질량%인 것을 특징으로 하는 리튬 전지 음극용 자가치유 바인더의 제조방법
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음극 집전체; 및상기 음극 집전체 상에 코팅되는 음극 활물질층;을 포함하고,상기 음극 활물질층은 실리콘계 활물질 및 청구항 제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 따른 자가치유 바인더를 포함하며,상기 자가치유 바인더는 분자 내에 가역적인 수소 결합 및 이온 결합을 포함하는 것을 특징으로 하는 리튬 전지용 음극
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제18항에 있어서, 상기 자가치유 바인더는 다가 킬레이트제, 고분자전해질 및 전도성 고분자를 포함하고,상기 다가 킬레이트제와 상기 고분자 전해질은 수소 결합 및 이온 결합으로 연결되며,상기 전도성 고분자와 고분자 전해질은 상기 수소 결합 및 상기 이온결합으로 연결되고,상기 다가 킬레이트제와 상기 전도성 고분자는 수소 결합 및 이온 결합으로 연결되는 것을 특징으로 하는 리튬 전지용 음극
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제18항에 있어서, 상기 음극 활물질층을 탄소계 전도체를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 리튬 전지용 음극
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실리콘계 활물질을 준비하는 단계;제15항 내지 제17항 중 적어도 어느 한 항에 따른 자가치유 바인더의 제조방법에 따라 제조된 자가치유 바인더를 준비하는 단계;상기 실리콘계 활물질 및 상기 자가치유 바인더를 혼합하여 음극활물질 슬러리를 제조하는 단계; 및상기 음극활물질 슬러리를 음극 집전체 상에 코팅 및 건조하는 단계;를 포함하고,상기 자가치유 바인더는 분자 간의 가역적인 수소 결합 및 이온 결합을 포함하는 것을 특징으로 하는 리튬 전지용 음극의 제조방법
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제21항에 있어서, 상기 자가치유 바인더는 다가 킬레이트제, 고분자전해질 및 전도성 고분자를 포함하고,상기 다가 킬레이트제와 상기 고분자 전해질은 상기 수소 결합 및 이온 결합으로 연결되며,상기 전도성 고분자와 고분자 전해질은 상기 수소 결합 및 상기 이온결합으로 연결되고,상기 다가 킬레이트제와 상기 전도성 고분자는 상기 수소 결합 및 상기 이온 결합으로 연결되는 리튬 전지용 음극의 제조방법
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제21항에 있어서, 상기 음극활물질 슬러리는 탄소계 전도체를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 리튬 전지용 음극의 제조 방법
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제23항에 있어서, 상기 실리콘계 활물질의 함량은 60 질량% 내지 95 질량%이고, 상기 탄소계 전도체의 함량은 0 질량% 내지 30 질량%이며, 상기 자가치유 바인더의 함량은 2 질량% 내지 20 질량%인 것을 특징으로 하는 리튬 전지용 음극의 제조방법
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