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리튬 덴드라이트의 성장을 제어할 수 있는 리튬 전지용 음극재, 이의 제조 방법 및 이를 포함하는 리튬 전지

  • 기술번호 : KST2023008607
  • 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 리튬저항성(lithiophobic) 멤브레인 및 리튬친화적(lithiophilic) 촉매를 이용하여 리튬의 증착 위치 및 방향을 조절함으로써 리튬 덴드라이트의 성장을 제어할 수 있는 리튬 전지용 음극재에 관한 것이다. 본 발명에 따르면, 리튬의 전착/탈리가 리튬저항성 멤브레인과 집전체 사이의 공간에서 일어나도록 제어하고, 리튬이 분리막을 향해 증착되지 않도록 유도할 수 있다. 따라서, 본 발명을 이용하면 음극 표면에서 성장하는 리튬 덴드라이트로 인한 성능 저하 및 내부 단락 문제를 방지하고 불활성 리튬(dead Li)의 형성을 억제할 수 있으므로, 사이클 수명 및 안정성이 매우 우수한 리튬 전지를 제조할 수 있다.
Int. CL H01M 4/133 (2010.01.01) H01M 4/1393 (2010.01.01) H01M 4/36 (2006.01.01) H01M 4/583 (2010.01.01) H01M 4/48 (2010.01.01) H01M 4/04 (2006.01.01) H01M 4/66 (2006.01.01) H01M 10/052 (2010.01.01) H01M 4/02 (2006.01.01)
CPC H01M 4/133(2013.01) H01M 4/1393(2013.01) H01M 4/364(2013.01) H01M 4/583(2013.01) H01M 4/48(2013.01) H01M 4/0428(2013.01) H01M 4/667(2013.01) H01M 10/052(2013.01) H01M 2004/027(2013.01)
출원번호/일자 1020220036682 (2022.03.24)
출원인 한양대학교 산학협력단
등록번호/일자
공개번호/일자 10-2023-0138721 (2023.10.05) 문서열기
공고번호/일자
국제출원번호/일자
국제공개번호/일자
우선권정보
법적상태 공개
심사진행상태 수리
심판사항
구분 국내출원/신규
원출원번호/일자
관련 출원번호
심사청구여부/일자 Y (2022.03.24)
심사청구항수 15

출원인

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번호 이름 국적 주소
1 한양대학교 산학협력단 대한민국 서울특별시 성동구

발명자

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번호 이름 국적 주소
1 박원일 서울특별시 성동구
2 정대엽 서울특별시 성동구
3 장원준 서울특별시 성동구

대리인

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번호 이름 국적 주소
1 해움특허법인 대한민국 서울특별시 강남구 테헤란로 *** ,동관 ****호 ****호, ****호, ****호 (역삼동, 한신인터밸리**빌딩)

최종권리자

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번호 서류명 접수/발송일자 처리상태 접수/발송번호
1 [특허출원]특허출원서
[Patent Application] Patent Application
2022.03.24 수리 (Accepted) 1-1-2022-0318952-17
2 선행기술조사의뢰서
Request for Prior Art Search
2023.02.20 수리 (Accepted) 9-1-9999-9999999-89
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번호 청구항
1 1
복수개의 홀(hole)을 갖는 리튬저항성(lithiophobic) 멤브레인, 및상기 리튬저항성 멤브레인의 일면에 형성된 복수개의 리튬친화적(lithiophilic) 촉매를 포함하는, 리튬 전지용 음극재
2 2
제 1 항에 있어서,상기 리튬저항성 멤브레인이 2차원 나노탄소 물질로 이루어진, 리튬 전지용 음극재
3 3
제 1 항에 있어서,상기 홀의 입경이 50 내지 1,000nm인, 리튬 전지용 음극재
4 4
제 1 항에 있어서,상기 리튬저항성 멤브레인에서 홀의 밀도가 0
5 5
제 1 항에 있어서,상기 리튬친화적 촉매가, 산화아연(ZnO), 산화니켈(NiO) 및 산화구리(CuO)로 구성된 군에서 선택되는 1종 이상의 금속산화물; 또는 은(Ag), 금(Au), 백금(Pt) 및 아연(Zn)으로 구성된 군에서 선택되는 1종 이상의 금속을 포함하는, 리튬 전지용 음극재
6 6
제 1 항에 있어서,상기 리튬친화적 촉매가, 로드(rod), 스피어(sphere), 플레이트(plate), 플레이크(flake), 튜브(tube) 및 와이어(wire)로 구성된 군에서 선택된 1종 이상의 3차원 형상을 갖는, 리튬 전지용 음극재
7 7
제 1 항에 있어서,상기 리튬친화적 촉매가 집전체 방향을 향하도록 배치되는, 리튬 전지용 음극재
8 8
제 1 항에 있어서,상기 리튬저항성 멤브레인의 리튬 환원에 대한 에너지 장벽이, 리튬친화적 촉매의 리튬 환원에 대한 에너지 장벽의 2배 이상인, 리튬 전지용 음극재
9 9
마스킹(masking)된 기판에 리튬저항성 물질을 성장시키는 단계; 상기 마스킹을 제거하여 복수개의 홀(hole)을 갖는 리튬저항성 멤브레인을 형성하는 단계; 및 상기 리튬저항성 멤브레인의 일면에 수열합성(hydrothermal method)을 통해 복수개의 리튬친화적 촉매를 형성하는 단계를 포함하는, 리튬 전지용 음극재의 제조방법
10 10
제 9 항에 있어서,상기 마스킹이 기판 상에 마스킹 입자 분산액을 코팅하여 수행되는, 리튬 전지용 음극재의 제조방법
11 11
제 9 항에 있어서,상기 리튬저항성 물질의 성장이 화학기상증착(chemical vapor deposition, CVD) 공정을 통해 수행되는, 리튬 전지용 음극재의 제조방법
12 12
제 9 항에 있어서,상기 리튬저항성 멤브레인 형성 단계 후, 리튬저항성 멤브레인의 양면 중 리튬친화적 촉매가 형성되는 면의 반대면에 보호층을 형성하는 단계를 더 포함하는, 리튬 전지용 음극재의 제조방법
13 13
제 9 항에 있어서,상기 수열합성이 리튬저항성 멤브레인을 금속 이온 수용액에 침지시킨 후 50 내지 100℃에서 12 내지 60시간 동안 열처리함으로써 수행되는, 리튬 전지용 음극재의 제조방법
14 14
양극, 제 1 항 내지 제 8 항 중 어느 한 항의 음극재를 포함하는 음극, 및 전해질을 포함하는, 리튬 전지
15 15
제 14 항에 있어서,상기 리튬 전지가 양극 및 음극 사이에 분리막을 더 포함하는, 리튬 전지
지정국 정보가 없습니다
패밀리정보가 없습니다
국가 R&D 정보가 없습니다.