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(a) 목질계 원재료를 이용하여 탄소 물질을 수득하는 단계; (b) 상기 탄소 물질과 이소시아네이트 작용기를 포함하는 화합물을 용매에 첨가하여 혼합한 후, 실리콘계 입자를 투입하고 중탕하여 실리콘-탄소 혼합물을 형성하는 단계; 및 (c) 상기 실리콘-탄소 혼합물을 비활성 분위기에서 열처리하여 실리콘-탄소 복합 음극활물질을 수득하는 단계; 를 포함하는 것을 특징으로 하는 전기화학 특성을 향상시킨 리튬이차전지용 실리콘-탄소 복합 음극활물질 제조 방법
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제1항에 있어서,상기 (a) 단계는, (a-1) 상기 목질계 원재료를 80mesh 이하로 분쇄하는 단계; (a-2) 상기 분쇄된 목질계 원재료를 비활성 분위기에서 탄화 열처리하는 단계; 및 (a-3) 상기 탄화 열처리된 목질계 원재료를 활성화 처리한 후, 세척하여 탄소 물질을 수득하는 단계; 를 포함하는 것을 특징으로 하는 전기화학 특성을 향상시킨 리튬이차전지용 실리콘-탄소 복합 음극활물질 제조 방법
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제2항에 있어서,상기 (a-1) 단계에서, 상기 목질계 원재료는 침엽수, 활엽수, 폐목재 및 종이 중 선택된 1종 이상을 포함하는 것을 특징으로 하는 전기화학 특성을 향상시킨 리튬이차전지용 실리콘-탄소 복합 음극활물질 제조 방법
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제2항에 있어서,상기 (a-2) 단계에서, 상기 탄화 열처리는 600 ~ 800℃에서1 ~ 5시간 동안 실시하는 것을 특징으로 하는 전기화학 특성을 향상시킨 리튬이차전지용 실리콘-탄소 복합 음극활물질 제조 방법
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제2항에 있어서,상기 (a-3) 단계에서, 상기 활성화 처리는 스팀 활성화 처리 또는 알칼리 활성화 처리를 이용하는 것을 특징으로 하는 전기화학 특성을 향상시킨 리튬이차전지용 실리콘-탄소 복합 음극활물질 제조 방법
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제2항에 있어서,상기 (a-3) 단계 이후, 상기 탄소 물질은 500 ~ 3,000m2/g의 비표면적을 갖는 것을 특징으로 하는 전기화학 특성을 향상시킨 리튬이차전지용 실리콘-탄소 복합 음극활물질 제조 방법
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제1항에 있어서,상기 (b) 단계에서, 상기 실리콘계 입자는 Si, SiO 및 SiOx (1 003c# x 003c# 2) 중 선택된 1종 이상을 포함하는 것을 특징으로 하는 전기화학 특성을 향상시킨 리튬이차전지용 실리콘-탄소 복합 음극활물질 제조 방법
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제1항에 있어서,상기 (b) 단계에서, 상기 탄소 물질과 이소시아네이트 작용기를 포함하는 화합물은 1 : 0
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제1항에 있어서,상기 (b) 단계에서, 상기 이소시아네이트 작용기를 포함하는 화합물은 옥타데실 이소시아네이트, 폴리에틸렌 폴리페닐 이소시아네이트, 트리메틸렌 디이소시아네이트, 1,2-프로필렌 디이소시아네이트, 테트라메틸렌 디이소시아네이트, 2,3-부틸렌 디이소시아네이트, 헥사메틸렌 디이소시아네이트, 옥타메틸렌 디이소시아네이트, 2,4-트리메틸 헥사 메틸렌 디이소시아네이트, 2,4,4-트리메틸 헥사메틸렌 디이소시아네이트 및 도데카메틸렌 디이소시아네이트 중 선택된 1종 이상을 포함하는 것을 특징으로 하는 전기화학 특성을 향상시킨 리튬이차전지용 실리콘-탄소 복합 음극활물질 제조 방법
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제1항에 있어서,상기 (c) 단계에서,상기 열처리는 800 ~ 1,000℃에서 6 ~ 18시간 동안 실시하는 것을 특징으로 하는 전기화학 특성을 향상시킨 리튬이차전지용 실리콘-탄소 복합 음극활물질 제조 방법
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실리콘계 입자, 탄소 물질 및 이소시아네이트 작용기를 포함하는 화합물을 포함하는 전기화학 특성을 향상시킨 리튬이차전지용 실리콘-탄소 복합 음극활물질로서, 상기 실리콘계 입자는 Si, SiO 및 SiOx(1 003c# x 003c# 2) 중 선택된 1종 이상을 포함하고, 상기 탄소 물질은 침엽수, 활엽수, 폐목재 및 종이 중 선택된 1종 이상을 포함하는 목분계 원재료로부터 유래한 것이 이용되며,상기 실리콘-탄소 복합 음극활물질은 상기 탄소 물질 및 이소시아네이트 작용기를 포함하는 화합물을 용매에 첨가하여 혼합한 후, 상기 실리콘계 입자를 투입하고 중탕하여 실리콘-탄소 혼합물을 형성하고, 상기 실리콘-탄소 혼합물을 비활성 분위기에서 800 ~ 1,000℃에서 6 ~ 18시간 동안 열처리하는 것에 의해 형성되고, 상기 탄소 물질 및 이소시아네이트 작용기를 포함하는 화합물은 1 : 0
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제11항에 있어서,상기 탄소 물질은 상기 실리콘계 입자 100 중량부에 대하여, 1 ~ 100 중량부로 첨가된 것을 특징으로 하는 전기화학 특성을 향상시킨 리튬이차전지용 실리콘-탄소 복합 음극활물질
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제11항에 있어서,상기 이소시아네이트 작용기를 포함하는 화합물은 옥타데실 이소시아네이트, 폴리에틸렌 폴리페닐 이소시아네이트, 트리메틸렌 디이소시아네이트, 1,2-프로필렌 디이소시아네이트, 테트라메틸렌 디이소시아네이트, 2,3-부틸렌 디이소시아네이트, 헥사메틸렌 디이소시아네이트, 옥타메틸렌 디이소시아네이트, 2,4-트리메틸 헥사 메틸렌 디이소시아네이트, 2,4,4-트리메틸 헥사메틸렌 디이소시아네이트 및 도데카메틸렌 디이소시아네이트 중 선택된 1종 이상을 포함하는 것을 특징으로 하는 전기화학 특성을 향상시킨 리튬이차전지용 실리콘-탄소 복합 음극활물질
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실리콘-탄소 복합 음극활물질 및 바인더를 포함하는 음극; 상기 음극과 이격 배치된 리튬 양극; 상기 음극 및 양극 사이에 배치되어, 상기 음극과 양극의 단락을 방지하기 위한 분리막; 및 상기 음극 및 양극에 함침된 전해액;을 포함하며, 상기 실리콘-탄소 복합 음극활물질은, 실리콘계 입자, 탄소 물질 및 이소시아네이트 작용기를 포함하는 화합물을 포함하며, 상기 실리콘계 입자는 Si, SiO 및 SiOx (1 003c# x 003c# 2) 중 선택된 1종 이상을 포함하고, 상기 탄소 물질은 침엽수, 활엽수, 폐목재 및 종이 중 선택된 1종 이상을 포함하는 목분계 원재료로부터 유래한 것이 이용되며, 상기 실리콘-탄소 복합 음극활물질은 상기 탄소 물질 및 이소시아네이트 작용기를 포함하는 화합물을 용매에 첨가하여 혼합한 후, 상기 실리콘계 입자를 투입하고 중탕하여 실리콘-탄소 혼합물을 형성하고, 상기 실리콘-탄소 혼합물을 비활성 분위기에서 800 ~ 1,000℃에서 6 ~ 18시간 동안열처리하는 것에 의해 형성되고, 상기 탄소 물질 및 이소시아네이트 작용기를 포함하는 화합물은 1 : 0
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제15항에 있어서,상기 탄소 물질은 상기 실리콘계 입자 100 중량부에 대하여, 1 ~ 100 중량부로 첨가된 것을 특징으로 하는 전기화학 특성을 향상시킨 실리콘-탄소 복합 음극활물질을 포함하는 리튬이차전지
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제15항에 있어서,상기 이소시아네이트 작용기를 포함하는 화합물은 옥타데실 이소시아네이트, 폴리에틸렌 폴리페닐 이소시아네이트, 트리메틸렌 디이소시아네이트, 1,2-프로필렌 디이소시아네이트, 테트라메틸렌 디이소시아네이트, 2,3-부틸렌 디이소시아네이트, 헥사메틸렌 디이소시아네이트, 옥타메틸렌 디이소시아네이트, 2,4-트리메틸 헥사 메틸렌 디이소시아네이트, 2,4,4-트리메틸 헥사메틸렌 디이소시아네이트 및 도데카메틸렌 디이소시아네이트 중 선택된 1종 이상을 포함하는 것을 특징으로 하는 전기화학 특성을 향상시킨 실리콘-탄소 복합 음극활물질을 포함하는 리튬이차전지
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