| 1 |
1
알칼리금속, 상기 알칼리금속을 이온화하여 이온과 전자를 전달하는 전달촉매, 칼코겐 원소, 주기율표 2 내지 15족 및 17족 중 하나 이상의 원소 화합물을 포함하는 알칼리금속이온 전도성 칼코게나이드계 고체전해질 원료를 극성 비양자성 용매에 한번에 투입하여 반응시켜 상기 원료간의 반응이 동시에 진행됨으로써, 상기 알칼리금속으로부터 상기 이온과 전자가 상기 칼코겐 원소로 전달되면서 생성되는 알칼리금속 폴리칼코게나이드를 매개로 하여 알칼리금속이온 전도성 칼코게나이드계 고체전해질 전구체가 현탁(Suspension), 용해(Dissolution) 또는 이들의 조합된 상태로 존재하는 전구체 용액을 제조하는 단계;상기 전구체 용액으로부터 상기 알칼리금속이온 전도성 칼코게나이드계 고체전해질 전구체를 분말 형태로 회수하는 단계; 및상기 알칼리금속이온 전도성 칼코게나이드계 고체전해질 전구체 분말을 열처리하는 단계;를 포함하여,결정(crystalline) 또는 유리-결정(glass-ceramic) 구조의 알칼리금속이온 전도성 칼코게나이드계 고체전해질을 제조하는 것을 특징으로 하는, 상기 알칼리금속이온 전도성 칼코게나이드계 고체전해질은, 하기 화학식 1로 표시되는 것을 특징으로 하는, 알칼리금속이온 전도성 칼코게나이드계 고체전해질의 제조방법:[화학식 1](A+)a(Bn+)b(X2-)x(Y-)y(단, 상기 화학식 1에서 A는 Li, Na, K 중 어느 하나 이상의 원소이고, B는 주기율표 2 내지 15족에 속하는 어느 하나 이상의 원소이고, X는 S, Se, Te 중 어느 하나 이상의 원소 또는 이들과 O의 혼합 원소이고, Y는 F, Cl, Br, I, CN, OCN, SCN, N3 중 어느 하나 이상의 원소 또는 화합물이며,a + n*b - 2*x - y = 0이고, a 003e# 0, x 003e# 0이며, b와 y 중 최소 하나는 003e# 0을 만족하는 값이다
|
| 2 |
2
제1항에 있어서,상기 화학식 1은,A = Li, B = P, X = S, Y = F, Cl, Br, I 중 하나 이상의 할로겐 원소이고,a = 7-y, b = 1, x = 6-y, 0
|
| 3 |
3
제1항에 있어서,상기 전구체를 분말 형태로 회수하는 단계는,상기 용액 중 현탁 상태로 존재하는 전구체는 필터링, 원심분리, 자연침강, 스프레이 및 하이드로사이클론(hydrocyclone)을 이용한 하나 이상의 방법으로 분리 회수되고,상기 용액 중 용해 상태 또는 현탁과 용해의 조합된 상태로 존재하는 전구체는 가열 건조, 용매 치환 및 스프레이 건조 중 하나 이상의 방법으로 분리 회수되는 것을 특징으로 하는, 알칼리금속이온 전도성 칼코게나이드계 고체전해질의 제조방법
|
| 4 |
4
제1항에 있어서,상기 열처리하는 단계는,상기 알칼리금속이온 전도성 칼코게나이드계 고체전해질 전구체 분말을 상온 내지 200℃에서 가열 또는 진공 건조하여 상기 극성 비양자성 용매 또는 상기 전달촉매의 잔류물을 제거한 후, 진공, 불활성 기체, 황화수소(H2S) 기체 중 하나 이상의 분위기에서 140 내지 600℃에서 결정화하는 것을 특징으로 하는, 알칼리금속이온 전도성 칼코게나이드계 고체전해질의 제조방법
|
| 5 |
5
제1항에 있어서,상기 전달촉매는,나프탈렌(naphthalene), 아세나프틸렌(acenaphthylene), 아세나프텐(acenaphthene), 디페닐(diphenyl), 플루오렌(fluorene), 페난트렌(phenanthrene), 안트라센(anthracene), 플루오란테인(fluoranthene), 피렌(pyrene), 벤조(a)안트라센(benzo(a)anthracene), 크리센(chrysene), 벤조(k)플루오란테인(benzo(k)fluoranthene), 벤조(b)플루오란테인(benzo(b)fluoranthene), 벤조(a)피렌(benzo(a)pyrene), 인데노(1,2,3-cd)피렌(indeno(1,2,3-cd)pyrene), 디벤즈(a,h)안트라센(Dibenz(a,h)anthracene) 및 벤조(g,h,i)페릴렌(benzo(g,h,i)perylene)으로 이루어진 군으로부터 선택되는 1종 이상의 다환방향족 탄화수소(polycyclic aromatic hydrocarbons, PAHs)인 것을 특징으로 하는, 알칼리금속이온 전도성 칼코게나이드계 고체전해질의 제조방법
|
| 6 |
6
제1항 내지 제5항 중 어느 한 항의 방법으로 제조되는 것을 특징으로 하는, 알칼리금속이온 전도성 칼코게나이드계 고체전해질
|
| 7 |
7
제6항의 알칼리금속이온 전도성 칼코게나이드계 고체전해질을 포함하는 것을 특징으로 하는, 전고체전지
|
