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쿠에트-테일러 반응기를 이용한 고용량 양극소재의 제조방법 및 그를 포함하는 리튬이차전지의 제조방법

  • 기술번호 : KST2022008238
  • 담당센터 : 경기기술혁신센터
  • 전화번호 : 031-8006-1570
요약, Int. CL, CPC, 출원번호/일자, 출원인, 등록번호/일자, 공개번호/일자, 공고번호/일자, 국제출원번호/일자, 국제공개번호/일자, 우선권정보, 법적상태, 심사진행상태, 심판사항, 구분, 원출원번호/일자, 관련 출원번호, 기술이전 희망, 심사청구여부/일자, 심사청구항수의 정보를 제공하는 이전대상기술 뷰 페이지 상세정보 > 서지정보 표입니다.
요약 본 발명은 (a) 니켈염, 착화제 및 pH 조절제를 포함하는 혼합물을 테일러 와류 상태에서 공침 반응시켜 양극소재 전구체를 제조하는 단계; 및 (b) 상기 양극소재 전구체를 리튬 소스와 혼합하고 열처리하여 하기 화학식 1로 표시되는 양극소재를 제조하는 단계;를 포함하는 양극소재의 제조방법에 관한 것이다. 본 발명의 고용량 양극소재의 제조방법 및 그를 포함하는 리튬이차전지의 제조방법은 쿠에트 테일러 와류 반응을 이용함으로써 니켈의 함량이 높은 양극소재를 제조할 수 있다. [화학식 1] LiNi1-xMxO2 (0≤x≤0.1) 상기 화학식 1에서, M은 Al, Zr, Ti, B, Mg으로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 이상을 포함할 수 있다.
Int. CL C01G 53/00 (2006.01.01) H01M 4/525 (2010.01.01) H01M 4/1391 (2010.01.01) H01M 10/052 (2010.01.01)
CPC C01G 53/42(2013.01) H01M 4/525(2013.01) H01M 4/1391(2013.01) H01M 10/052(2013.01)
출원번호/일자 1020200168190 (2020.12.04)
출원인 한국생산기술연구원
등록번호/일자
공개번호/일자 10-2022-0079728 (2022.06.14) 문서열기
공고번호/일자
국제출원번호/일자
국제공개번호/일자
우선권정보
법적상태 공개
심사진행상태 수리
심판사항
구분 국내출원/신규
원출원번호/일자
관련 출원번호
심사청구여부/일자 Y (2020.12.04)
심사청구항수 15

출원인

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번호 이름 국적 주소
1 한국생산기술연구원 대한민국 충청남도 천안시 서북구

발명자

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번호 이름 국적 주소
1 임진섭 서울특별시 강북구
2 김호성 제주특별자치도 제주시
3 김민영 광주 광산구
4 허국진 광주광역시 광산구
5 이종관 광주광역시 동구
6 송영웅 광주광역시 북구 군

대리인

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번호 이름 국적 주소
1 이수열 대한민국 서울특별시 서초구 반포대로**길 **(서초동) *층(국제특허다호)

최종권리자

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번호 서류명 접수/발송일자 처리상태 접수/발송번호
1 [특허출원]특허출원서
[Patent Application] Patent Application
2020.12.04 수리 (Accepted) 1-1-2020-1314148-86
2 선행기술조사의뢰서
Request for Prior Art Search
2022.02.15 수리 (Accepted) 9-1-9999-9999999-89
3 심사처리보류(연기)보고서
Report of Deferment (Postponement) of Processing of Examination
2022.03.22 발송처리완료 (Completion of Transmission) 9-6-2022-0052044-28
4 선행기술조사보고서
Report of Prior Art Search
2022.04.12 발송처리완료 (Completion of Transmission) 9-6-2022-0066448-32
5 의견제출통지서
Notification of reason for refusal
2022.04.14 발송처리완료 (Completion of Transmission) 9-5-2022-0281219-58
6 [명세서등 보정]보정서
[Amendment to Description, etc.] Amendment
2022.06.13 보정승인간주 (Regarded as an acceptance of amendment) 1-1-2022-0614563-14
7 [거절이유 등 통지에 따른 의견]의견서·답변서·소명서
2022.06.13 수리 (Accepted) 1-1-2022-0614449-17
번호, 청구항의 정보를 제공하는 이전대상기술 뷰 페이지 상세정보 > 청구항 표입니다.
번호 청구항
1 1
(a) 니켈염, 착화제 및 pH 조절제를 포함하는 혼합물을 테일러 와류 상태에서 공침 반응시켜 양극소재 전구체를 제조하는 단계; 및(b) 상기 양극소재 전구체를 리튬 소스와 혼합하고 열처리하여 하기 화학식 1로 표시되는 양극소재를 제조하는 단계;를포함하는 양극소재의 제조방법
2 2
제1항에 있어서,단계 (b)의 상기 열처리가 400 내지 1,000℃의 온도에서 수행되는 것을 특징으로 하는 양극소재의 제조방법
3 3
제1항에 있어서,상기 단계 (b)가(b-1) 상기 양극소재 전구체를 리튬 소스와 혼합하여 혼합 전구체를 제조하는 단계;(b-2) 상기 혼합 전구체를 1차 열처리하는 단계; 및(b-3) 1차 열처리된 상기 혼합 전구체를 2차 열처리하여 상기 화학식 1로 표시되는 양극소재를 제조하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 양극소재의 제조방법
4 4
제3항에 있어서,단계 (b-2)의 상기 1차 열처리가 400 내지 600℃의 온도에서 수행되고,단계 (b-3)의 상기 2차 열처리가 500 내지 1,000℃의 온도에서 수행되는 것을 특징으로 하는 양극소재의 제조방법
5 5
제3항에 있어서,단계 (b-2)의 상기 1차 열처리가 5 내지 15시간 동안 수행되고,단계 (b-3)의 상기 2차 열처리가 5 내지 15시간 동안 수행되는 것을 특징으로 하는 양극소재의 제조방법
6 6
제3항에 있어서,단계 (b-2) 및 (b-3)가 연속적으로 수행되는 것을 특징으로 하는 양극소재의 제조방법
7 7
제1항에 있어서,상기 화학식 1에서,상기 양극소재는 전이금속 중 니켈의 함량이 90 내지 100 몰%인 것을 특징으로 하는 양극소재의 제조방법
8 8
제1항에 있어서,상기 니켈염이 니켈 황산염(NiSO4) 또는 그의 수화물인 것을 특징으로 하는 양극소재의 제조방법
9 9
제1항에 있어서, 상기 착화제가 수산화암모늄(NH4·OH)인 것을 특징으로 하는 양극소재의 제조방법
10 10
제1항에 있어서, 상기 pH 조절제가 수산화나트륨(NaOH)인 것을 특징으로 하는 양극소재의 제조방법
11 11
제1항에 있어서, 단계 (a)에서 상기 공침 반응이 pH 10 내지 12의 조건에서 수행되는 것을 특징으로 하는 양극소재의 제조방법
12 12
제1항에 있어서,단계 (a)가 쿠에트 테일러 와류 반응기에서 수행되는 것을 특징으로 하는 양극소재의 제조방법
13 13
제1항에 있어서,단계 (a)의 상기 혼합물이 금속염을 추가로 포함하고,상기 금속염이 알루미늄(Al), 지르코늄(Zr), 티타늄(Ti), 붕소(B) 및 마그네슘(Mg)으로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 이상을 포함하는 염인 것을 특징으로 하는 양극소재의 제조방법
14 14
제1항에 있어서,상기 리튬 소스가 수산화리튬(LiOH) 또는 그의 수화물인 것을 특징으로 하는 양극소재의 제조방법
15 15
(1) 제1항에 따라 제조된 양극소재를 포함하는 양극을 제조하는 단계;(2) 음극을 준비하는 단계; 및(3) 상기 양극과 상기 음극 사이에 분리막을 배치하여 리튬이차전지를 제조하는 단계; 를 포함하는 리튬이차전지의 제조방법
16 16
제15항에 있어서,상기 양극이 도전재 및 바인더를 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 리튬이차전지의 제조방법
17 17
제16항에 있어서,상기 도전재가 카본 블랙, 아세틸렌 블랙, 케첸 블랙, 탄소 섬유, 탄소 나노튜브, 및 그래핀으로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 이상을 포함하는 것을 특징으로 하는 리튬이차전지의 제조방법
18 18
제16항에 있어서,상기 바인더가 폴리비닐리덴플로라이드(polyvinylidenefloride; PVDF), 폴리테트라플루오르에틸렌(polytetrafluoroethylene; PTFE), 카르복시메틸셀룰로오스(carboxymethylcellulose; CMC), 폴리비닐알코올(poly vinyl alcohol; PVA), 폴리비닐부티랄(poly vinyl butyral; PVB), 폴리비닐피롤리돈(poly-Nvinylpyrrolidone; PVP), 스티렌부타디엔고무(styrene butadiene rubber; SBR), 폴리아마이드-이미드(Polyamide-imide) 및 폴리이미드(polyimide)f로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 이상을 포함하는 것을 특징으로 하는 리튬이차전지의 제조방법
19 19
제15항에 있어서,상기 음극이 리튬을 포함하는 것을 특징으로 하는 리튬이차전지의 제조방법
20 20
제15항에 있어서,상기 분리막이 다공성 기재를 포함하는 것을 특징으로 하는 리튬이차전지의 제조방법
지정국 정보가 없습니다
패밀리정보가 없습니다
순번, 연구부처, 주관기관, 연구사업, 연구과제의 정보를 제공하는 이전대상기술 뷰 페이지 상세정보 > 국가R&D 연구정보 정보 표입니다.
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1 과학기술정보통신부 한국생산기술연구원 소재혁신선도 프로젝트 고용량 고안전성 차세대 이차전지용 복합고체전해질 시트개발