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마그네슘 전지용 전해질 및 이의 제조방법(Electrolyte for magnesium battery and preparation method thereof)

  • 기술번호 : KST2016005568
  • 담당센터 : 서울동부기술혁신센터
  • 전화번호 : 02-2155-3662
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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 이온 전도도 및 안정성이 향상된 마그네슘 전지용 전해질 및 이의 제조방법에 관한 것이다. 본 발명에 따른 마그네슘 전지용 전해질은 종래 전해질보다 이온 전도도가 우수하고, 종래 Mg2+ 전해질염의 해리도를 향상시키며, 또한 안정적인 전기화학적 특성을 나타낼 뿐만 아니라, 본 발명에 따른 전해질을 포함하는 마그네슘 이차전지 및 마그네슘 하이브리드 전지의 용량, 출력특성 및 사이클 수명을 조사한 결과, 종래 전해질보다 100회 충방전 후 측정한 후의 단위 무게 당 방전 용량이 매우 우수하므로 마그네슘 전지의 전해질 용액으로 유용하게 사용될 수 있다.
Int. CL H01M 10/054 (2010.01) H01M 10/0568 (2010.01) H01M 10/0567 (2010.01)
CPC H01M 10/054(2013.01) H01M 10/054(2013.01) H01M 10/054(2013.01)
출원번호/일자 1020140094856 (2014.07.25)
출원인 한국과학기술연구원
등록번호/일자
공개번호/일자 10-2016-0012749 (2016.02.03) 문서열기
공고번호/일자 문서열기
국제출원번호/일자
국제공개번호/일자
우선권정보
법적상태 등록
심사진행상태 수리
심판사항
구분 신규
원출원번호/일자
관련 출원번호
심사청구여부/일자 Y (2014.07.25)
심사청구항수 18

출원인

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번호 이름 국적 주소
1 한국과학기술연구원 대한민국 서울특별시 성북구

발명자

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번호 이름 국적 주소
1 오시형 대한민국 경상북도 경주시 대
2 조병원 대한민국 서울특별시 서대문구
3 정경윤 대한민국 서울특별시 동대문구
4 이중기 대한민국 서울특별시 강남구
5 장원영 대한민국 서울특별시 서초구
6 조재현 대한민국 서울특별시 서대문구
7 하정훈 대한민국 서울특별시 서대문구

대리인

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번호 이름 국적 주소
1 특허법인충현 대한민국 서울특별시 서초구 동산로 **, *층(양재동, 베델회관)

최종권리자

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번호 이름 국적 주소
1 한국과학기술연구원 대한민국 서울특별시 성북구
번호, 서류명, 접수/발송일자, 처리상태, 접수/발송일자의 정보를 제공하는 이전대상기술 뷰 페이지 상세정보 > 행정처리 표입니다.
번호 서류명 접수/발송일자 처리상태 접수/발송번호
1 [특허출원]특허출원서
[Patent Application] Patent Application		 2014.07.25 수리 (Accepted) 1-1-2014-0704529-39
2 선행기술조사의뢰서
Request for Prior Art Search		 2015.02.10 수리 (Accepted) 9-1-9999-9999999-89
3 선행기술조사보고서
Report of Prior Art Search		 2015.04.10 수리 (Accepted) 9-1-2015-0026055-73
4 의견제출통지서
Notification of reason for refusal		 2015.09.22 발송처리완료 (Completion of Transmission) 9-5-2015-0651378-91
5 [지정기간연장]기간연장(단축, 경과구제)신청서
[Designated Period Extension] Application of Period Extension(Reduction, Progress relief)		 2015.11.20 수리 (Accepted) 1-1-2015-1133736-15
6 [지정기간연장]기간연장(단축, 경과구제)신청서
[Designated Period Extension] Application of Period Extension(Reduction, Progress relief)		 2015.12.21 수리 (Accepted) 1-1-2015-1248974-27
7 [지정기간연장]기간연장(단축, 경과구제)신청서
[Designated Period Extension] Application of Period Extension(Reduction, Progress relief)		 2016.01.21 수리 (Accepted) 1-1-2016-0069024-91
8 [거절이유 등 통지에 따른 의견]의견(답변, 소명)서
[Opinion according to the Notification of Reasons for Refusal] Written Opinion(Written Reply, Written Substantiation)		 2016.02.15 수리 (Accepted) 1-1-2016-0145545-27
9 [명세서등 보정]보정서
[Amendment to Description, etc.] Amendment		 2016.02.15 보정승인간주 (Regarded as an acceptance of amendment) 1-1-2016-0145566-86
10 거절결정서
Decision to Refuse a Patent		 2016.06.14 발송처리완료 (Completion of Transmission) 9-5-2016-0427181-95
11 [명세서등 보정]보정서(재심사)
Amendment to Description, etc(Reexamination)		 2016.07.12 보정승인 (Acceptance of amendment) 1-1-2016-0672679-53
12 [거절이유 등 통지에 따른 의견]의견(답변, 소명)서
[Opinion according to the Notification of Reasons for Refusal] Written Opinion(Written Reply, Written Substantiation)		 2016.07.12 수리 (Accepted) 1-1-2016-0672667-16
13 의견제출통지서
Notification of reason for refusal		 2016.07.20 발송처리완료 (Completion of Transmission) 9-5-2016-0525499-74
14 [지정기간연장]기간연장(단축, 경과구제)신청서
[Designated Period Extension] Application of Period Extension(Reduction, Progress relief)		 2016.09.20 수리 (Accepted) 1-1-2016-0908234-74
15 [지정기간연장]기간연장(단축, 경과구제)신청서
[Designated Period Extension] Application of Period Extension(Reduction, Progress relief)		 2016.10.20 수리 (Accepted) 1-1-2016-1017945-97
16 [명세서등 보정]보정서
[Amendment to Description, etc.] Amendment		 2016.11.17 보정승인간주 (Regarded as an acceptance of amendment) 1-1-2016-1121757-72
17 [거절이유 등 통지에 따른 의견]의견(답변, 소명)서
[Opinion according to the Notification of Reasons for Refusal] Written Opinion(Written Reply, Written Substantiation)		 2016.11.17 수리 (Accepted) 1-1-2016-1121745-24
18 등록결정서
Decision to Grant Registration		 2017.02.13 발송처리완료 (Completion of Transmission) 9-5-2017-0106148-37
번호, 청구항의 정보를 제공하는 이전대상기술 뷰 페이지 상세정보 > 청구항 표입니다.
번호 청구항
1 1
염화금속 염, 마그네슘 이온 및 유기 용매를 포함하고, RMgX (R은 알킬기 또는 아릴기, X는 불소, 염소 또는 브롬)의 그리냐르 시약을 포함하지 않는 비그리냐르(non-Grignard) 마그네슘 전지용 전해질로서;상기 염화금속 염은 (i) AlCl3-nRn, BCl3-nRn 및 이들의 혼합물 중에서 선택된 제1 염화금속 염, 및 (ii) CrCl3, FeCl3, MnCl2, FeCl2, CoCl2, NiCl2, CuCl2, ZnCl2, TiCl4, ZrCl4, VCl4, NbCl5, RhCl3 및 이들 2종 이상의 혼합물 중에서 선택된 제2 염화금속 염의 혼합물이고,상기 n은 0 내지 3 사이의 정수이며, 상기 R은 알킬기, 아릴기, 알케닐기 중에서 선택되는 것을 특징으로 하는 마그네슘 전지용 전해질
2 2
제1항에 있어서, 상기 마그네슘 전지용 전해질 내에 존재하는 상기 염화금속 염, 마그네슘 및 상기 마그네슘 이온이 평형 상태에 있는 용액 중에서, 상기 용액의 고형분을 제거하고 액상분만을 취해서 수득한 것을 특징으로 하는 마그네슘 전지용 전해질
3 3
삭제
4 4
제1항에 있어서, 상기 유기 용매는 테트라하이드로퓨란(THF), 글라임(glyme), 디그라임(diglyme), 트리글라임(triglyme), 테트라글라임(tetraglyme), 다이옥산(dioxane), 아니솔(anisole), 크라운에테르(crown ethers), 폴리에틸렌글리콜(polyethylene glycol), 아세토니트릴(acetonitrile), 프로필렌카보네이트(propylene carbonate) 및 이들 2종 이상의 혼합물 중에 선택되는 것을 특징으로 하는 마그네슘 전지용 전해질
5 5
삭제
6 6
삭제
7 7
제1항에 있어서, 상기 제1 염화금속 염 및 상기 제2 염화금속 염은 각각 0
8 8
제1항에 있어서, 상기 마그네슘 전지용 전해질 내에는 1-옥사-2-마그네시아사이클로헥산이 존재하는 것을 특징으로 하는 마그네슘 전지용 전해질
9 9
제1항에 있어서, 상기 마그네슘 전지용 전해질은 하기 화학식의 화합물을 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 마그네슘 전지용 전해질:[화학식 1]상기 R은 비치환 C1-C10 선형 또는 가지형 알킬기, C1-C10 선형 또는 가지형 알콕시기로 치환된 C1-C10 선형 또는 가지형 알킬기, 비치환 C5-C12 사이클로알킬기, C1-C10 선형 또는 가지형 알콕시기로 치환된 C5-C12 사이클로알킬기, 비치환 C5-C12 아릴기, C1-C10 선형 또는 가지형 알콕시기로 치환된 C5-C12 아릴기, 비치환 알릴기, C1-C10 선형 또는 가지형 알콕시기로 치환된 알릴기 중에서 선택되고;상기 X는 할로겐기, 비치환 술폰이미드기, 할로겐화 알킬기로 치환된 술폰이미드기, 비치환 술폰아미드기, 할로겐화알킬기로 치환된 술폰아미드기 중에서 선택된다
10 10
제9항에 있어서, 상기 화학식 1의 R은 알릴기, 메틸기, 에틸기, 프로필기, 이소프로필기, 부틸기, 이소부틸기, 2-[2-(2-메톡시-에톡시)-에톡시]-에틸기, 시클로펜탄기, 시클로헥산기, 페닐기 중에서 선택되는 것을 특징으로 하는 마그네슘 전지용 전해질
11 11
제10항에 있어서, 상기 화학식 1의 화합물은 0
12 12
제10항에 있어서, 상기 화학식 1의 화합물은 N-알릴-N-메틸피롤리디움 클로라이드, N-알릴-N-메틸피롤리디움 브로마이드, N-알릴-N-메틸피롤리디움 비스(트리플루오로메탄)설폰이미드, N-부틸-N-메틸피롤리디움 브로마이드, N-부틸-N-메틸피롤리디움 클로라이드, 1-{2-[2-(2-메톡시-에톡시)-에톡시]-에틸}-1-메틸-피롤리디움 브로마이드, 1-{2-[2-(2-메톡시-에톡시)-에톡시]-에틸}-1-메틸-피롤리디움 클로라이드 중에서 선택되는 것을 특징으로 하는 마그네슘 전지용 전해질
13 13
제9항에 있어서, 상기 마그네슘 전지용 전해질 내에는 화학식 1의 화합물과 마그네슘 이온의 복합체가 존재하는 것을 특징으로 하는 마그네슘 전지용 전해질
14 14
제1항 또는 제9항에 있어서, 상기 마그네슘 전지용 전해질은 리튬 염을 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 마그네슘 전지용 전해질
15 15
제14항에 있어서, 상기 리튬 염은 LiCl, 리튬 비스(트리플루오로메탄설포닐)이미드, LiClO4, LiBF4, LiPF6 및 이들 2종 이상의 혼합물 중에서 선택되는 것을 특징으로 하는 마그네슘 전지용 전해질
16 16
제14항에 있어서, 상기 리튬 염은 0
17 17
(a) 유기 용매에 용해되어 있는 염화금속 염에 마그네슘 분말을 투입하여 제1 용액을 수득하는 단계를 포함하고, RMgX (R은 알킬기 또는 아릴기, X는 불소, 염소 또는 브롬)의 그리냐르 시약을 포함하지 않는 비그리냐르(non-Grignard) 마그네슘 전지용 전해질의 제조방법으로서,상기 염화금속 염은 AlCl3-nRn, BCl3-nRn, CrCl3, FeCl3, MnCl2, FeCl2, CoCl2, NiCl2, CuCl2, ZnCl2, TiCl4, ZrCl4, VCl4, NbCl5, RhCl3 및 이들 2종 이상의 혼합물 중에서 선택되고;상기 n은 0 내지 3 사이의 정수이며;상기 R은 알킬기, 아릴기, 알케닐기 중에서 선택되고;상기 유기 용매는 테트라하이드로퓨란(THF), 글라임(glyme), 디그라임(diglyme), 트리글라임(triglyme), 테트라글라임(tetraglyme), 다이옥산(dioxane), 아니솔(anisole), 크라운에테르(crown ethers), 폴리에틸렌글리콜(polyethylene glycol), 아세토니트릴(acetonitrile), 프로필렌카보네이트(propylene carbonate) 및 이들 2종 이상의 혼합물 중에 선택되는 것을 특징으로 하는 마그네슘 전지용 전해질의 제조방법
18 18
제17항에 있어서, (b) 상기 제1 용액에 하기 화학식의 화합물을 투입하여 제2 용액을 제조하는 단계를 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 마그네슘 전지용 전해질의 제조방법:[화학식 1]상기 R은 비치환 C1-C10 선형 또는 가지형 알킬기, C1-C10 선형 또는 가지형 알콕시기로 치환된 C1-C10 선형 또는 가지형 알킬기, 비치환 C5-C12 사이클로알킬기, C1-C10 선형 또는 가지형 알콕시기로 치환된 C5-C12 사이클로알킬기, 비치환 C5-C12 아릴기, C1-C10 선형 또는 가지형 알콕시기로 치환된 C5-C12 아릴기, 비치환 알릴기, C1-C10 선형 또는 가지형 알콕시기로 치환된 알릴기 중에서 선택되고;상기 X는 할로겐기, 비치환 술폰이미드기, 할로겐화 알킬기로 치환된 술폰이미드기, 비치환 술폰아미드기, 할로겐화알킬기로 치환된 술폰아미드기 중에서 선택된다
19 19
제18항에 있어서, (c) 상기 제2 용액에 리튬 염을 투입하여 제3 용액을 제조하는 단계를 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 마그네슘 전지용 전해질의 제조방법
20 20
제1항의 마그네슘 전지용 전해질을 포함하는 마그네슘 전지로서,상기 마그네슘 전지는 마그네슘 이차전지 또는 마그네슘 하이브리드 전지인 것을 특징으로 하는 마그네슘 전지
21 21
제9항의 마그네슘 전지용 전해질을 포함하는 마그네슘 전지로서,상기 마그네슘 전지는 마그네슘 이차전지 또는 마그네슘 하이브리드 전지인 것을 특징으로 하는 마그네슘 전지
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1 산업통상자원부 전자부품연구원 에너지기술개발사업 에너지저장용 마그네슘 전지 소재 및 요소기술개발