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리튬 이차전지용 양극 활물질의 제조방법 및 이를 통해 제조된 리튬 이차전지용 양극 활물질(Manufacturing method of cathode active material for a lithium secondary battery and cathode active material obtained thereby)
- 기술번호 : KST2017010616
- 담당센터 : 서울동부기술혁신센터
- 전화번호 : 02-2155-3662
| 요약 | 본 발명은 양극 활물질 전구체의 제조방법에 관한 것으로서, 간단한 공정을 통해 나노 사이즈의 1차 입자인 전구체 표면에 존재하는 니켈만을 선택적으로 제거함으로써, 종래 build-up 방식으로 제조한 코어쉘 구조의.양극 활물질 전구체 또는 양극 활물질에 비해 미세적인 제어가 가능하다. |
|---|---|
| Int. CL | C01G 53/00 (2006.01.01) H01M 4/525 (2010.01.01) H01M 4/505 (2010.01.01) H01M 10/0525 (2010.01.01) H01M 2/10 (2006.01.01) |
| CPC | C01G 53/006(2013.01) C01G 53/006(2013.01) C01G 53/006(2013.01) C01G 53/006(2013.01) C01G 53/006(2013.01) C01G 53/006(2013.01) C01G 53/006(2013.01) C01G 53/006(2013.01) C01G 53/006(2013.01) C01G 53/006(2013.01) C01G 53/006(2013.01) |
| 출원번호/일자 | 1020150182667 (2015.12.21) |
| 출원인 | 한국과학기술연구원 |
| 등록번호/일자 | 10-1941638-0000 (2019.01.17) |
| 공개번호/일자 | 10-2017-0073909 (2017.06.29) 문서열기 |
| 공고번호/일자 | (20190411) 문서열기 |
| 국제출원번호/일자 | |
| 국제공개번호/일자 | |
| 우선권정보 | |
| 법적상태 | 등록 |
| 심사진행상태 | 수리 |
| 심판사항 | |
| 구분 | 신규 |
| 원출원번호/일자 | |
| 관련 출원번호 | |
| 심사청구여부/일자 | Y (2015.12.21) |
| 심사청구항수 | 18 |
출원인
| 번호 | 이름 | 국적 | 주소 |
|---|---|---|---|
| 1 | 한국과학기술연구원 | 대한민국 | 서울특별시 성북구 |
발명자
| 번호 | 이름 | 국적 | 주소 |
|---|---|---|---|
| 1 | 최원창 | 대한민국 | 서울특별시 성북구 |
| 2 | 이중기 | 대한민국 | 서울특별시 성북구 |
| 3 | 조병원 | 대한민국 | 서울특별시 성북구 |
| 4 | 정경윤 | 대한민국 | 서울특별시 성북구 |
| 5 | 정훈기 | 대한민국 | 서울특별시 성북구 |
| 6 | 우주만 | 대한민국 | 서울특별시 성북구 |
| 7 | 노한아 | 대한민국 | 서울특별시 성북구 |
| 8 | 이용호 | 대한민국 | 서울특별시 성북구 |
대리인
| 번호 | 이름 | 국적 | 주소 |
|---|---|---|---|
| 1 | 특허법인충현 | 대한민국 | 서울특별시 서초구 동산로 **, *층(양재동, 베델회관) |
최종권리자
| 번호 | 이름 | 국적 | 주소 |
|---|---|---|---|
| 1 | 한국과학기술연구원 | 서울특별시 성북구 |
| 번호 | 서류명 | 접수/발송일자 | 처리상태 | 접수/발송번호 |
|---|---|---|---|---|
| 1 | [특허출원]특허출원서 [Patent Application] Patent Application |
2015.12.21 | 수리 (Accepted) | 1-1-2015-1249479-17 |
| 2 | 선행기술조사의뢰서 Request for Prior Art Search |
2016.06.21 | 수리 (Accepted) | 9-1-9999-9999999-89 |
| 3 | 선행기술조사보고서 Report of Prior Art Search |
2016.09.09 | 수리 (Accepted) | 9-1-2016-0038886-57 |
| 4 | 의견제출통지서 Notification of reason for refusal |
2017.05.23 | 발송처리완료 (Completion of Transmission) | 9-5-2017-0361511-78 |
| 5 | [지정기간연장]기간연장(단축, 경과구제)신청서 [Designated Period Extension] Application of Period Extension(Reduction, Progress relief) |
2017.07.24 | 수리 (Accepted) | 1-1-2017-0707608-77 |
| 6 | [지정기간연장]기간연장(단축, 경과구제)신청서 [Designated Period Extension] Application of Period Extension(Reduction, Progress relief) |
2017.08.23 | 수리 (Accepted) | 1-1-2017-0814095-21 |
| 7 | [지정기간연장]기간연장(단축, 경과구제)신청서 [Designated Period Extension] Application of Period Extension(Reduction, Progress relief) |
2017.09.25 | 수리 (Accepted) | 1-1-2017-0932604-17 |
| 8 | [지정기간연장]기간연장(단축, 경과구제)신청서 [Designated Period Extension] Application of Period Extension(Reduction, Progress relief) |
2017.10.23 | 수리 (Accepted) | 1-1-2017-1042893-21 |
| 9 | [거절이유 등 통지에 따른 의견]의견(답변, 소명)서 [Opinion according to the Notification of Reasons for Refusal] Written Opinion(Written Reply, Written Substantiation) |
2017.10.27 | 수리 (Accepted) | 1-1-2017-1063987-51 |
| 10 | [명세서등 보정]보정서 [Amendment to Description, etc.] Amendment |
2017.10.27 | 보정승인간주 (Regarded as an acceptance of amendment) | 1-1-2017-1063996-62 |
| 11 | 지정기간연장 관련 안내서 Notification for Extension of Designated Period |
2017.10.30 | 발송처리완료 (Completion of Transmission) | 1-5-2017-0154117-38 |
| 12 | 의견제출통지서 Notification of reason for refusal |
2018.03.19 | 발송처리완료 (Completion of Transmission) | 9-5-2018-0188938-24 |
| 13 | [지정기간연장]기간연장(단축, 경과구제)신청서 [Designated Period Extension] Application of Period Extension(Reduction, Progress relief) |
2018.05.21 | 수리 (Accepted) | 1-1-2018-0497125-45 |
| 14 | [지정기간연장]기간연장(단축, 경과구제)신청서 [Designated Period Extension] Application of Period Extension(Reduction, Progress relief) |
2018.06.19 | 수리 (Accepted) | 1-1-2018-0599436-09 |
| 15 | [지정기간연장]기간연장(단축, 경과구제)신청서 [Designated Period Extension] Application of Period Extension(Reduction, Progress relief) |
2018.07.19 | 수리 (Accepted) | 1-1-2018-0714350-92 |
| 16 | [지정기간연장]기간연장(단축, 경과구제)신청서 [Designated Period Extension] Application of Period Extension(Reduction, Progress relief) |
2018.08.20 | 수리 (Accepted) | 1-1-2018-0818622-11 |
| 17 | 지정기간연장 관련 안내서 Notification for Extension of Designated Period |
2018.08.24 | 발송처리완료 (Completion of Transmission) | 1-5-2018-0132582-75 |
| 18 | [명세서등 보정]보정서 [Amendment to Description, etc.] Amendment |
2018.09.19 | 보정승인간주 (Regarded as an acceptance of amendment) | 1-1-2018-0932433-30 |
| 19 | [거절이유 등 통지에 따른 의견]의견(답변, 소명)서 [Opinion according to the Notification of Reasons for Refusal] Written Opinion(Written Reply, Written Substantiation) |
2018.09.19 | 수리 (Accepted) | 1-1-2018-0932434-86 |
| 20 | 등록결정서 Decision to grant |
2019.01.15 | 발송처리완료 (Completion of Transmission) | 9-5-2019-0036587-61 |
| 21 | [명세서등 보정]보정서(심사관 직권보정) |
2019.04.04 | 보정승인간주 (Regarded as an acceptance of amendment) | 1-1-2019-5010348-50 |
| 번호 | 청구항 |
|---|---|
| 1 |
1 Ⅰ) 니켈염, 망간염 및 코발트염을 포함하는 금속염 수용액, 킬레이팅제 및 염기성 수용액을 반응기에 혼합하여 공침시켜 하기 화학식 1로 표시되는 공침 화합물을 제조하는 단계; 및Ⅱ) 상기 공침 화합물에 침출용액을 가하여, 상기 공침 화합물 표면에 존재하는 (ⅰ)니켈 혹은 (ⅱ)니켈 및 코발트만 침출시켜, 리튬 이차전지용 양극 활물질 전구체를 제조하는 단계;를 포함하고,상기 리튬 이차전지용 양극 활물질 전구체는 중심부; 및 상기 중심부를 감싸도록 형성된 표면부로 이루어지되, 중심부 및 표면부 모두 층상구조를 갖는 구형의 입자이고,상기 양극 활물질 전구체의 중심부는 하기 화학식 1a로, 상기 양극 활물질 전구체의 표면부는 하기 화학식 2로 표시되며,상기 양극 활물질 전구체의 표면부에 존재하는 (ⅰ)니켈의 농도 또는 (ⅱ)니켈 및 코발트의 농도는 상기 표면부 내측으로부터 상기 표면부 외측방향으로 갈수록 낮아지는 농도 구배 구조를 갖되, 상기 표면부는 다공성 표면 구조를 가지며,상기 침출용액은 알칼리 침출용액, 산 침출용액, 고분자 침출용액, 유기용매 침출용액 및 이들 2 종 이상의 혼합물로 이루어진 군으로부터 선택되는 어느 하나인 것을 특징으로 하는 리튬 이차전지용 양극 활물질 전구체의 제조방법 |
| 2 |
2 제1항에 있어서,상기 킬레이팅제는 암모니아 수용액(NH4OH), 황산암모늄((NH4)2SO4), 질산암모늄(NH4NO3), 제1 인산암모늄((NH4)2HPO4) 및 이들의 혼합물로 이루어진 군으로부터 선택되는 어느 하나인 것을 특징으로 하는 리튬 이차전지용 양극 활물질 전구체의 제조방법 |
| 3 |
3 제1항에 있어서,상기 니켈염, 코발트 및 망간염의 몰비는 0 |
| 4 |
4 삭제 |
| 5 |
5 삭제 |
| 6 |
6 제1항에 있어서,상기 산 침출용액은 황산 용액인 것을 특징으로 하는 리튬 이차전지용 양극 활물질 전구체의 제조방법 |
| 7 |
7 제1항에 있어서,상기 Ⅰ) 단계 및 상기 Ⅱ) 단계는 모두 10 내지 100 ℃에서 수행되는 것을 특징으로 하는 리튬 이차전지용 양극 활물질 전구체의 제조방법 |
| 8 |
8 중심부; 및 상기 중심부를 감싸도록 형성된 표면부로 이루어진, 제1항의 제조방법을 통해 제조된 구형의 양극 활물질 전구체로,상기 양극 활물질 전구체의 중심부는 하기 화학식 1a로 표시되고,상기 양극 활물질 전구체의 표면부는 하기 화학식 2로 표시되며, 상기 중심부 및 표면부 모두 층상구조를 갖고,상기 양극 활물질 전구체의 표면부에 존재하는 (ⅰ)니켈의 농도 또는 (ⅱ)니켈 및 코발트의 농도는 상기 표면부 내측으로부터 상기 표면부 외측방향으로 갈수록 낮아지는 농도 구배 구조를 갖되, 상기 표면부는 다공성 표면 구조를 갖는 것을 특징으로 하는 것을 특징으로 하는 리튬 이차전지용 양극 활물질 전구체 |
| 9 |
9 삭제 |
| 10 |
10 제8항에 있어서,상기 양극 활물질 전구체의 중심부의 평균 직경은 1 내지 10 ㎛이고, 상기 양극 활물질 전구체의 표면부의 평균 두께는 10 ㎚ 내지 1 ㎛인 것을 특징으로 하는 리튬 이차전지용 양극 활물질 전구체 |
| 11 |
11 삭제 |
| 12 |
12 제8항에 있어서,상기 양극 활물질 전구체의 탭밀도는 2 |
| 13 |
13 삭제 |
| 14 |
14 Ⅰ) 니켈염, 망간염 및 코발트염을 포함하는 금속염 수용액, 킬레이팅제 및 염기성 수용액을 반응기에 혼합하여 공침시켜 하기 화학식 1로 표시되는 공침 화합물을 제조하는 단계;Ⅱ) 상기 공침 화합물에 침출용액을 가하여, 상기 공침 화합물 표면에 존재하는 (ⅰ)니켈 혹은 (ⅱ)니켈 및 코발트만 침출하여 양극 활물질 전구체를 제조하는 단계; 및Ⅲ) 상기 양극 활물질 전구체에 리튬염을 혼합한 후, 소성하여 리튬 이차전지용 양극활물질을 제조하는 단계;를 포함하고,상기 리튬 이차전지용 양극 활물질은 중심부; 및 상기 중심부를 감싸도록 형성된 표면부로 이루어지되, 중심부 및 표면부 모두 층상구조를 갖는 구형의 입자이고,상기 양극 활물질의 중심부는 하기 화학식 3으로, 상기 양극 활물질의 표면부는 하기 화학식 4로 표시되며, 상기 양극 활물질의 표면부에 존재하는 (ⅰ)니켈의 농도 또는 (ⅱ)니켈 및 코발트의 농도는 상기 표면부 내측으로부터 상기 표면부 외측방향으로 갈수록 낮아지는 농도 구배 구조를 갖되, 상기 표면부는 다공성 표면 구조를 가지며,상기 침출용액은 알칼리 침출용액, 산 침출용액, 고분자 침출용액, 유기용매 침출용액 및 이들 2 종이상의 혼합물로 이루어진 군으로부터 선택되는 어느 하나인 것을 특징으로 하는 리튬 이차전지용 양극 활물질의 제조방법 |
| 15 |
15 삭제 |
| 16 |
16 제14항에 있어서,상기 Ⅲ) 단계에서 열처리는 400 내지 900 ℃에서 수행되는 것을 특징으로 하는 리튬 이차 전지용 양극 활물질의 제조방법 |
| 17 |
17 중심부; 및 상기 중심부를 감싸도록 형성된 표면부로 이루어진, 제14항에 다라 제조된 구형의 양극 활물질로,상기 양극 활물질의 중심부는 하기 화학식 3으로 표시되고,상기 양극 활물질의 표면부는 하기 화학식 4로 표시되며,상기 중심부 및 표면부 모두 층상구조를 갖고,상기 양극 활물질의 표면부에 존재하는 (ⅰ)니켈의 농도 또는 (ⅱ)니켈 및 코발트의 농도는 상기 표면부 내측으로부터 상기 표면부 외측방향으로 갈수록 낮아지는 농도 구배 구조를 갖되, 상기 표면부는 다공성 표면 구조를 갖는 것을 특징으로 하는 리튬 이차전지용 양극 활물질 |
| 18 |
18 제17항에 있어서,시차주사열량계를 이용한 열안정성 평가방법에 따라 측정된 상기 양극 활물질의 최대 발열 피크 온도는 265 ℃ 내지 275 ℃인 것을 특징으로 하는 리튬 이차전지용 양극 활물질 |
| 19 |
19 제17항에 있어서,시차주사열량계를 이용한 열안정성 평가방법에 따라 측정된 상기 양극 활물질의 발열량은 350 내지 385 W/g인 것을 특징으로 하는 리튬 이차전지용 양극 활물질 |
| 20 |
20 제17항에 따른 양극 활물질을 포함하는 리튬 이차전지 |
| 21 |
21 제20항에 있어서,상기 리튬 이차전지는 만충전 상태에서 60 내지 90 ℃에서 5 내지 10일 동안 보관한 후, 2 |
| 22 |
22 제20항에 따른 이차전지를 단위전지로 포함하는 것을 특징으로 하는 전지모듈 |
| 23 |
23 제22항에 따른 전지모듈을 전원으로 사용하는 디바이스 |
| 24 |
24 제23항에 있어서,상기 디바이스는 전기자동차 또는 하이브리드 전기 자동차 또는 전력저장장치 중에서 선택되는 어느 하나인 것을 특징으로 하는 디바이스 |
| 지정국 정보가 없습니다 |
|---|
| 패밀리정보가 없습니다 |
|---|
| 순번 | 연구부처 | 주관기관 | 연구사업 | 연구과제 |
|---|---|---|---|---|
| 1 | 미래창조과학부 | 한국과학기술연구원 | 기후변화대응기술개발사업 | 리튬이차전지용 전극소재 자기완화형 구조제어 및 계면기능제어 기술개발 |
- 본 등록정보는 참고용으로 법적증빙자료로 사용할 수 없습니다.
- 데이터 이관에 따른 소요기간(1일)으로 인하여 등록원부와 일부 차이가 발생할 수 있으며, 일부 정보(부기, 상세 주소 등)를 제공하지 않고 있습니다.
- 법적증빙자료로 활용하시거나 더 자세한 정보를 보시려면 등록원부를 발급받아 사용하시기 바랍니다.
| 특허 등록번호 | 10-1941638-0000 |
|---|
권리란
| 표시번호 | 사항 |
|---|---|
| 1 |
출원 연월일 : 20151221 출원 번호 : 1020150182667 공고 연월일 : 20190411 공고 번호 : 특허결정(심결)연월일 : 20190115 청구범위의 항수 : 18 유별 : H01M 4/525 발명의 명칭 : 리튬 이차전지용 양극 활물질의 제조방법 및 이를 통해 제조된 리튬 이차전지용 양극 활물질 존속기간(예정)만료일 : |
특허권자란
| 순위번호 | 사항 |
|---|---|
| 1 |
(권리자) 한국과학기술연구원 서울특별시 성북구... |
등록료란
| 제 1 - 3 년분 | 금 액 | 373,500 원 | 2019년 01월 18일 | 납입 |
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| 번호 | 서류명 | 접수/발송일자 | 처리상태 | 접수/발송번호 |
|---|---|---|---|---|
| 1 | [특허출원]특허출원서 | 2015.12.21 | 수리 (Accepted) | 1-1-2015-1249479-17 |
| 2 | 선행기술조사의뢰서 | 2016.06.21 | 수리 (Accepted) | 9-1-9999-9999999-89 |
| 3 | 선행기술조사보고서 | 2016.09.09 | 수리 (Accepted) | 9-1-2016-0038886-57 |
| 4 | 의견제출통지서 | 2017.05.23 | 발송처리완료 (Completion of Transmission) | 9-5-2017-0361511-78 |
| 5 | [지정기간연장]기간연장(단축, 경과구제)신청서 | 2017.07.24 | 수리 (Accepted) | 1-1-2017-0707608-77 |
| 6 | [지정기간연장]기간연장(단축, 경과구제)신청서 | 2017.08.23 | 수리 (Accepted) | 1-1-2017-0814095-21 |
| 7 | [지정기간연장]기간연장(단축, 경과구제)신청서 | 2017.09.25 | 수리 (Accepted) | 1-1-2017-0932604-17 |
| 8 | [지정기간연장]기간연장(단축, 경과구제)신청서 | 2017.10.23 | 수리 (Accepted) | 1-1-2017-1042893-21 |
| 9 | [거절이유 등 통지에 따른 의견]의견(답변, 소명)서 | 2017.10.27 | 수리 (Accepted) | 1-1-2017-1063987-51 |
| 10 | [명세서등 보정]보정서 | 2017.10.27 | 보정승인간주 (Regarded as an acceptance of amendment) | 1-1-2017-1063996-62 |
| 11 | 지정기간연장 관련 안내서 | 2017.10.30 | 발송처리완료 (Completion of Transmission) | 1-5-2017-0154117-38 |
| 12 | 의견제출통지서 | 2018.03.19 | 발송처리완료 (Completion of Transmission) | 9-5-2018-0188938-24 |
| 13 | [지정기간연장]기간연장(단축, 경과구제)신청서 | 2018.05.21 | 수리 (Accepted) | 1-1-2018-0497125-45 |
| 14 | [지정기간연장]기간연장(단축, 경과구제)신청서 | 2018.06.19 | 수리 (Accepted) | 1-1-2018-0599436-09 |
| 15 | [지정기간연장]기간연장(단축, 경과구제)신청서 | 2018.07.19 | 수리 (Accepted) | 1-1-2018-0714350-92 |
| 16 | [지정기간연장]기간연장(단축, 경과구제)신청서 | 2018.08.20 | 수리 (Accepted) | 1-1-2018-0818622-11 |
| 17 | 지정기간연장 관련 안내서 | 2018.08.24 | 발송처리완료 (Completion of Transmission) | 1-5-2018-0132582-75 |
| 18 | [명세서등 보정]보정서 | 2018.09.19 | 보정승인간주 (Regarded as an acceptance of amendment) | 1-1-2018-0932433-30 |
| 19 | [거절이유 등 통지에 따른 의견]의견(답변, 소명)서 | 2018.09.19 | 수리 (Accepted) | 1-1-2018-0932434-86 |
| 20 | 등록결정서 | 2019.01.15 | 발송처리완료 (Completion of Transmission) | 9-5-2019-0036587-61 |
| 21 | [명세서등 보정]보정서(심사관 직권보정) | 2019.04.04 | 보정승인간주 (Regarded as an acceptance of amendment) | 1-1-2019-5010348-50 |
| 기술정보가 없습니다 |
|---|
| 과제고유번호 | 1711033684 |
|---|---|
| 세부과제번호 | 2E25630 |
| 연구과제명 | 환경 에너지 핵심 융합기술 개발 |
| 성과구분 | 출원 |
| 부처명 | 미래창조과학부 |
| 연구관리전문기관명 | |
| 연구주관기관명 | |
| 성과제출연도 | 2015 |
| 연구기간 | 201501~202012 |
| 기여율 | 1 |
| 연구개발단계명 | 기초연구 |
| 6T분류명 | ET(환경기술) |
특허성과
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