Abstract:
본 발명은 전기방사법을 이용하여 다중산 음이온계(Polyanion) 양극물질인 리튬 바나듐 포스페이트(Li 3 V 2 (PO 4 ) 3 ) 물질이 탄소 나노 섬유에 박혀있는 새로운 구조를 가지고 전기화학특성이 향상된 리튬 이차 전지용 양극활물질, 및 이의 제조방법에 관한 것으로서, 보다 구체적으로 1) 전기방사법으로 리튬 바나듐 포스페이트 전구체-고분자 나노 섬유를 제조하는 단계; 2) 제어된 조건에서 리튬 바나듐 포스페이트 형성을 위한 하소하는 단계를 포함하는 공정 과정을 통해 합성된 리튬 바나듐 포스페이트-탄소 나노 섬유 복합체는 전자 전도 채널이 확보되어 낮은 전도도의 한계를 극복할 수 있을 뿐만이 아니라 나노 섬유로부터 돌출되어 있는 나노 크기의 양극 소재가 전지 내의 전해액과 직접적으로 접촉함에 따라 리튬 이온의 확산 거리가 감소하고 기존의 탄소 코팅에 의한 저항이 사라져 리튬 이온의 전도성 또한 향상시킴으로써, 전기화학특성이 향상된 차세대 리튬 이차 전지의 양극소재 개발 방법에 관한 것이다.
Abstract:
리튬-공기 이차전지용 양극 촉매, 이의 제조방법, 및 이를 포함하는 리튬- 공기 이차전지가 개시된다. 본 발명의 일 구현예는, 티타늄 이온 전구체를 용매에 첨가한 후, 교반하여 제1 용액을 형성하는 단계; 유기물을 용매에 첨가한 후, 교반하여 제2 용액을 형성하는 단계; 상기 제1 및 제2 용액을 흔합한 후, 상기 혼합 용액을 방사하여 나노섬유 복합체를 형성하는 단계; 및 상기 나노섬유 복합체를 열처리하여 티타늄 옥사이드(Ti0 2 ) 나노섬유를 형성하는 단계;를 포함하는 리륨-공기 이차전지용 양극 촉매의 제조방법을 제공한다.
Abstract:
탄소가 코팅된 실리콘 나노입자 및 그래핀으로 형성된 샌드위치형 그래핀 복합구조체와 그 제조방법이 제공된다. 친환경적인 여과공정을 통하여 탄소가 코팅된 실리콘 그래핀을 샌드위치형 그래핀 복합구조체로 형성한다. 형성된 샌드위치형 그래핀 복합구조체는 실리콘의 부피팽창을 완화한다. 또한, 실리콘 표면에 코팅된 탄소에 의해 전기전도성을 향상시켜 고용량의 음극재로 사용될 수 있다.
Abstract:
본 발명은 나트륨 이차전지용 층상형 망간계 양극활물질 및 이를 포함하는 나트륨 이차전지에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 높은 용량과 우수한 수명 특성 및 높은 율속 특성을 갖는 나트륨 이차전지용 층상형 망간계 양극활물질 및 이를 포함하는 나트륨 이차전지에 관한 것이다. 본 발명의 나트륨 이차전지용 층상형 망간계 양극활물질은, 층상형 구조를 갖는 망간계 산화물을 포함하며, 다공성의 Flower 형태로 제조될 수 있다. 본 발명의 나트륨 이차전지용 층상형 망간계 양극활물질은 다공성의 Flower 구조의 망간계 산화물을 포함함으로써, 나트륨 이차전지의 높은 용량과 우수한 수명 특성 및 높은 율속 특성을 갖는다.
Abstract:
본 발명은 리튬 이온 삽입 시 부피팽창이 적고 이온전도도 및 전기전도도가 우수하여 높은 용량을 지속적으로 유지할 수 있는 실리콘-카본 복합체가 적용된 음극 및 이의 전기화학 특성을 개선시킬 수 있는 전해질을 포함하는 리튬이차전지 및 이의 제조방법에 관한 것이다. 본 발명의 리튬이차전지는 음극 활물질용 실리콘-카본 복합체를 사용하여 실리콘과 탄소 섬유를 복합화하고 실리콘 입자의 표면을 비정질 실리카로 코팅함에 의해 리튬 이온 삽입 시 부피 팽창을 감소시킬 수 있고, 우수한 이온전도도 및 전기전도도를 가져 높은 용량을 지속적으로 유지할 수 있고, 또한, FEC, VEC, VC, EC, DFEC, t-부틸벤젠, t-펜틸벤젠 등의 첨가제를 첨가한 전해질을 사용하여 실리콘-카본 복합체의 쿨롱 효율, 용량의 향상, 율속 특성 등 전기화학 특성을 개선시킬 수 있다.
Abstract:
탄소가코팅된실리콘나노입자및 그래핀으로형성된샌드위치형그래핀복합구조체와그 제조방법이제공된다. 친환경적인여과공정을통하여탄소가코팅된실리콘그래핀을샌드위치형그래핀복합구조체로형성한다. 형성된샌드위치형그래핀복합구조체는실리콘의부피팽창을완화한다. 또한, 실리콘표면에코팅된탄소에의해전기전도성을향상시켜고용량의음극재로사용될수 있다.
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본 발명은 리튬이차전지의 스피넬 리튬 티타늄 옥사이드 나노막대 음극활물질 제조방법에 관한 것이다. 본 발명의 리튬이차전지의 스피넬 리튬 티타늄 옥사이드 나노막대 음극활물질 제조방법은, (S1) 티타늄옥사이드(TiO2) 분말로부터 수열합성에 의해 타이타네이트 나노막대를 제조하는 단계; (S2) 상기 타이타네이트 나노막대 및 리튬 전구체로부터 이온교환법에 의해 리튬타이타네이트(Li-TiO) 나노막대를 제조하는 단계; (S3) 상기 리튬타이타네이트 나노막대를 열처리하는 단계; 를 포함한다. 본 발명의 제조방법에 따라 제조된 리튬이차전지의 스피넬 리튬 티타늄 옥사이드 나노섬유 음극활물질에 따르면, 스피넬 리튬 티타늄 옥사이드 나노섬유의 단위 부피당 넓은 표면적을 통해 전해액과 도전제의 접촉면적 증가와 리튬 이온 확산 거리의 감소로 전기 전도성과 이온 전도성 향상에 크게 기여할 수 있다. 아울러, 공정 측면에서 이온교환법을 통해 발생하는 소듐 등의 잔류 금속에 의한 리튬 이온 확산 활성화 에너지 장벽 감소로 인한 리튬이온 확산도 향상 효과를 추가적으로 얻을 수 있다.