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실리콘옥시카바이드 나노입자의 제조방법 및 이를 이용한 이차전지의 제조방법

  • 기술번호 : KST2022013116
  • 담당센터 : 서울서부기술혁신센터
  • 전화번호 : 02-6124-6930
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, 산소, 규소 및 탄소 원자를 함유한 유기실리콘 단량체를 포함하는 실리콘옥시카바이드 전구체를 용매에 분산 또는 용해시켜 전구체 용액을 형성하는 단계와, 상기 전구체 용액으로부터 액적을 발생시키는 단계와, 상기 액적을 미리 가열된 반응기 내에 분무시키는 단계와, 상기 반응기에서 상기 액적이 열분해되면서 반응되어 실리콘옥시카바이드가 생성되는 단계와, 상기 반응기를 통과한 입자를 포집기에서 포집하는 단계 및 포집된 입자를 열처리하여 탄화시켜 실리콘옥시카바이드 나노입자를 수득하는 단계를 포함하는 실리콘옥시카바이드 나노입자의 제조방법 및 이차전지의 제조방법에 관한 것이다. 본 발명에 의하면, 유기실리콘 단량체를 사용하여 대량생산이 가능하고 구형 형태이면서 균일한 입도 분포를 보이는 실리콘옥시카바이드를 제조할 수 있다.
Int. CL C01B 32/907 (2017.01.01) B01J 2/02 (2015.01.01) C04B 35/56 (2006.01.01) H01M 4/1397 (2010.01.01) H01M 4/58 (2015.01.01) H01M 10/052 (2010.01.01)
CPC C01B 32/907(2013.01) B01J 2/02(2013.01) C04B 35/5603(2013.01) H01M 4/1397(2013.01) H01M 4/58(2013.01) H01M 10/052(2013.01) C01P 2002/02(2013.01) C01P 2004/32(2013.01) C01P 2004/64(2013.01)
출원번호/일자 1020200188714 (2020.12.31)
출원인 한국세라믹기술원
등록번호/일자
공개번호/일자 10-2022-0096352 (2022.07.07) 문서열기
공고번호/일자
국제출원번호/일자
국제공개번호/일자
우선권정보
법적상태 공개
심사진행상태 수리
심판사항
구분 국내출원/신규
원출원번호/일자
관련 출원번호
심사청구여부/일자 Y (2020.12.31)
심사청구항수 14

출원인

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번호 이름 국적 주소
1 한국세라믹기술원 대한민국 경상남도 진주시 소호로 ***

발명자

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번호 이름 국적 주소
1 정대수 경상남도 창원시 마산회원구
2 김정현 경상남도 진주시
3 왕성은 울산광역시 중구
4 김민지 부산광역시 강서구
5 정남영 경상남도 창원시 의창구

대리인

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번호 이름 국적 주소
1 고길수 대한민국 서울특별시 서초구 서초대로**길 **, *층 (서초동)(정석국제특허법률사무소)

최종권리자

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번호 이름 국적 주소
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번호 서류명 접수/발송일자 처리상태 접수/발송번호
1 [특허출원]특허출원서
[Patent Application] Patent Application
2020.12.31 수리 (Accepted) 1-1-2020-1438413-55
2 선행기술조사의뢰서
Request for Prior Art Search
2022.04.15 수리 (Accepted) 9-1-9999-9999999-89
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번호 청구항
1 1
(a) 산소, 규소 및 탄소 원자를 함유한 유기실리콘 단량체를 포함하는 실리콘옥시카바이드 전구체를 용매에 분산 또는 용해시켜 전구체 용액을 형성하는 단계;(b) 상기 전구체 용액으로부터 액적을 발생시키는 단계; (c) 상기 액적을 미리 가열된 반응기 내에 분무시키는 단계; (d) 상기 반응기에서 상기 액적이 열분해되면서 반응되어 실리콘옥시카바이드가 생성되는 단계; (e) 상기 반응기를 통과한 입자를 포집기에서 포집하는 단계; 및(f) 포집된 입자를 열처리하여 탄화시켜 실리콘옥시카바이드 나노입자를 수득하는 단계를 포함하는 실리콘옥시카바이드 나노입자의 제조방법
2 2
제1항에 있어서, 상기 유기실리콘 단량체는 R1Si(OR4)3, R1R2Si(OR4)2 및 R1R2R3(OR4)의 화학식(여기서, R1은 아릴기 또는 알케닐기, R2, R3는 수소 또는 알킬(탄소수 1 ~ 5 범위의 탄화수소), R4는 수소 또는 알킬(탄소 수 1 ~ 5 범위의 탄화수소)) 중에서 어느 하나인 것을 특징으로 하는 실리콘옥시카바이드 나노입자의 제조방법
3 3
제1항에 있어서, 상기 실리콘옥시카바이드 전구체는 디페닐실란디올(Dipheynlsilanediol), 트리페닐실란올(Triphenylsilanol), 페닐트리메톡시실란(phenyltrimehtoxysilane), 페닐트리에톡시실란(phenyltriethoxysilane), 비닐트리에톡시실란(vinyltriethoxysilane) 및 디메틸비닐실란올(dimethylvinylsilanol)로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 이상의 물질을 포함하는 것을 특징으로 하는 실리콘옥시카바이드 나노입자의 제조방법
4 4
제1항에 있어서, 상기 전구체 용액은 실리콘옥시카바이드 전구체의 반응성을 향상시키기 위해 산 촉매를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 실리콘옥시카바이드 나노입자의 제조방법
5 5
제4항에 있어서, 상기 산 촉매는 황산(sulfuric acid), 염산(chloric acid) 및 질산(nitric acid)으로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 이상의 물질을 포함하는 것을 특징으로 하는 실리콘옥시카바이드 나노입자의 제조방법
6 6
제1항에 있어서, 상기 전구체 용액의 농도는 0
7 7
제1항에 있어서, 상기 액적의 크기는 0
8 8
제1항에 있어서, 가열된 반응기 내의 온도는 400∼1200 ℃인 것을 특징으로 하는 실리콘옥시카바이드 나노입자의 제조방법
9 9
제1항에 있어서, 상기 (c) 단계는 운반가스를 공급하여 상기 액적이 상기 반응기 내로 분무되게 하고,상기 운반가스는 0
10 10
제1항에 있어서, 상기 탄화는 비활성 가스 분위기에서 수행하는 것을 특징으로 하는 실리콘옥시카바이드 나노입자의 제조방법
11 11
제1항에 있어서, 상기 탄화는 600∼1400 ℃의 온도에서 수행하는 것을 특징으로 하는 실리콘옥시카바이드 나노입자의 제조방법
12 12
제1항에 있어서, 상기 실리콘옥시카바이드 나노입자는 구형 형태이고 50∼300㎚의 평균 입자 크기를 갖는 것을 특징으로 하는 실리콘옥시카바이드 나노입자의 제조방법
13 13
제1항에 있어서, 상기 실리콘옥시카바이드 나노입자는 비정질상으로 이루어진 것을 특징으로 하는 실리콘옥시카바이드 나노입자의 제조방법
14 14
제1항에 기재된 방법으로 제조된 실리콘옥시카바이드 나노입자, 상기 실리콘옥시카바이드 나노입자 100중량부에 대하여 도전재 5∼40중량부, 상기 실리콘옥시카바이드 나노입자 100중량부에 대하여 바인더 5∼40중량부 및 상기 실리콘옥시카바이드 나노입자 100중량부에 대하여 분산매 200∼1000중량부를 혼합하여 이차전지 음극용 조성물을 제조하는 단계; 상기 이차전지 음극용 조성물을 압착하여 전극 형태로 형성하거나, 상기 이차전지 음극용 조성물을 금속 호일 또는 집전체에 코팅하여 전극 형태로 형성하거나, 상기 이차전지 음극용 조성물을 롤러로 밀어 시트 상태로 만들고 금속 호일 또는 집전체에 붙여서 전극 형태로 형성하거나, 금속 집전체에 닥터블레이드 방법으로 캐스팅하여 전극 형태로 형성하는 단계; 전극 형태로 형성된 결과물을 건조하여 이차전지의 음극을 형성하는 단계;상기 음극과, 리튬 이온을 삽입 또는 탈리할 수 있는 양극활물질을 포함하는 양극과, 상기 양극과 음극 사이에 상기 양극과 상기 음극의 단락을 방지하기 위한 분리막을 배치하는 단계; 및상기 양극과 상기 음극 사이에 리튬염이 용해되어 있는 전해액을 주입하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 이차전지의 제조방법
지정국 정보가 없습니다
패밀리정보가 없습니다
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순번 연구부처 주관기관 연구사업 연구과제
1 산업통상자원부 한국에너지기술연구원 산업소재핵심기술개발사업(세라믹) 10C급 급속충전 리튬이온전지용 세라믹/탄소 융복합 음극소재 개발
2 산업통상자원부 이노파우더 소재부품기술개발-소재부품이종기술융합형 마이크로웨이브 플라즈마 공정을 통한 초기효율 80%이상 1500 mAh/g급 multi-x-layer가 코팅된 고용량 실리콘계 음극 제조 상용화 기술 개발