公开(公告)号：WO2013176363A1

公开(公告)日：2013-11-28

申请号：PCT/KR2012/011355

申请日：2012-12-24

Applicant: 아주대학교산학협력단

Inventor： 김동완 ,  심현우 ,  임아현

IPC: B82B3/00 ,  C12P9/00 ,  H01M4/139 ,  H01M4/48

CPC classification number: H01M4/48 ,  H01M4/0471 ,  H01M4/1393 ,  H01M4/587 ,  H01M10/0525

Abstract: 본 발명은 바실러스 박테리아 표면에 주석 산화물을 직접적으로 결합시켜 획득된 박테리아/주석 산화물의 분말을 수소 분위기 하에서 열화학적 환원시키는 것에 의해 0 차원 형상을 갖는 다상의 주석 산화물들 및 주석 금속과 박테리아로부터 유도된 비정질 카본과의 복합화를 이루는 튜브 형상의 나노복합체에 관한 것이다. 종래의 리튬 이차전지용 음극활물질에서 단점으로 지적되어온 저 용량 및 저 출력 (높은 전류 밀도에 낮은 용량), 리튬과 반응 시 큰 부피 변화로 인해 사이클에 따른 용량이 크게 감소되는 특성을 박테리아를 템플릿으로 사용하고, 고용량의 특성 구현이 가능한 주석 산화물을 박테리아 표면과 결합하여 이들의 열화학적 환원을 통해 제작되는 비정질 카본/주석 원소 기반 다상의 저차원 나노구조체들로 이루어진 튜브 형상의 나노복합체 제조를 통해 해결 가능하다. 본 발명에서의 열화학적 환원 공정은 그 제조 과정이 단순하고, 경제적이며, 사용되는 박테림아 템플릿의 형상에 따라 다양한 형태의 복합체 수득이 가능할 뿐 아니라, 저온 합성 및 중간 매개체의 합성이 용이하고 대량생산이 용이하기 때문에 리튬 이차전지뿐만 아니라, 전기 이중층 슈퍼 커패시터 분야로의 실질적 응용이 가능하리라 기대된다.

Abstract translation: 本发明涉及一种管状纳米复合材料，其包括：通过将氧化锡直接结合到芽孢杆菌属细菌的表面上的氢氧化物粉末的热化学还原而具有零立方体形状的多相氧化锡 大气层; 以及衍生自锡金属和细菌的无定形碳的复合物。 可以解决低容量和低产量（在高电流密度下的低容量），并且由于与锂反应期间的体积变化大而随着循环而产生的容量的大幅降低，这已被表示为 通过制备包含以细菌为模板制备的无定形碳/锡元素基多相低维纳米结构的管状纳米复合材料，可以制备用于锂二次电池的常规正极活性材料的缺点，结合能够实现高容量的氧化锡 到细菌的表面，并用热化学方法还原细菌。 本发明的热化学还原具有简单且经济的制备方法，能够根据所使用的细菌模板的形状制备复合体的各种形状，并且有助于低温合成，中间体合成和批量生产。 因此，本发明预期对锂二次电池领域和双电层电容器领域具有实际应用。

公开(公告)号：KR1020120061482A

公开(公告)日：2012-06-13

申请号：KR1020100122814

申请日：2010-12-03

Applicant: 아주대학교산학협력단

Inventor： 김동완 ,  심현우

IPC: H01M4/52 ,  B82B3/00 ,  H01M10/05 ,  C01G49/02

Abstract: PURPOSE: A negative electrode active material which includes iron-tungsten oxide and a manufacturing method thereof are provided to improve charging/discharging capacities through a conversion reaction with lithium and electrochemical characteristic. CONSTITUTION: A negative electrode active material includes iron-tungsten oxide. A manufacturing method of a negative electrode active material which includes iron-tungsten oxide comprises the following steps: dispersing iron precursors and tungsten precursor by respectively dissolving in solvents; manufacturing a mixed solution by mixing each precursor solution; adjusting pH of mixture as 7-12; hydrothermal synthesizing the mixed solution; and washing and drying precipitates after separating precipitates from a solution which the reaction is completed.

Abstract translation: 目的：提供一种包含氧化铁 - 氧化钨的负极活性物质及其制造方法，以通过与锂的转化反应和电化学特性来提高充放电容量。 构成：负极活性物质包括氧化铁 - 氧化钨。 包含铁 - 钨氧化物的负极活性材料的制造方法包括以下步骤：通过分别溶解在溶剂中分散铁前体和钨前体; 通过混合每种前体溶液制备混合溶液; 调节混合物的pH值为7-12; 水热合成混合溶液; 并从析出的溶液中分离出反应完成的溶液后进行洗涤和干燥。

公开(公告)号：KR1020120022259A

公开(公告)日：2012-03-12

申请号：KR1020100085668

申请日：2010-09-01

Applicant: 아주대학교산학협력단

Inventor： 김동완 ,  심현우

IPC: B82B3/00 ,  H01M4/485 ,  H01M10/0525

Abstract: PURPOSE: A manufacturing method of hetero-nanostructure of lithium titanate and an anodal active material including thereof are provided to easily mass produce using hydrothermal synthesis at low temperature and obtain various shapes of lithium titanate nanostructures by controlling reaction temperature and time of hydrothermal synthesis. CONSTITUTION: A manufacturing method of hetero-nanostructure of lithium titanate comprises the following steps: diffusing titanate nanowire and lithium precursor into solvent; hydrothermal synthesizing the dispersed solution; obtaining precipitate by centrifugal separating and washing the hydrothermal synthesized solution; and freeze-drying and calcinating the precipitate. The solvent is deionized water, C1-C6 alcohol, or a mixture thereof. In the diffusion step, molar ratio of lithium(Li) within lithium precursor to titanium(Ti) within titanate nano wire is 1:0.5-5. The hydrothermal synthesis is processed for 1 minute-48 hours at 90-250deg.C. The calcination lasts for 0.5-4 hours at 300-1000deg.C in the air.

Abstract translation: 目的：提供钛酸锂的异质纳米结构的制造方法及其包含的阳极活性材料，以便在低温下使用水热合成容易地大规模生产，通过控制水热合成的反应温度和时间获得各种形状的钛酸锂纳米结构。 构成：钛酸锂的异质纳米结构的制造方法包括以下步骤：将钛酸锂纳米线和锂前体扩散到溶剂中; 水热合成分散溶液; 通过离心分离和洗涤水热合成溶液得到沉淀物; 并冷冻干燥并煅烧沉淀物。 溶剂是去离子水，C1-C6醇或其混合物。 在扩散步骤中，钛前体内锂（Li）与钛（Ti）之间的摩尔比为1：0.5-5。 水热合成在90-250℃下加工1分钟-48小时。 煅烧在空气中300-1000℃下持续0.5-4小时。

公开(公告)号：KR101510816B1

公开(公告)日：2015-04-10

申请号：KR1020130026230

申请日：2013-03-12

Applicant: 아주대학교산학협력단

Inventor： 김동완 ,  진연호 ,  심현우 ,  서승덕

IPC: H01M4/525 ,  H01M4/583 ,  H01M10/052

Abstract: 본발명은 CoFeO(0≤x≤1, 2≤y≤3, x+y=3) 입자를준비하는단계, 탄소원을상기입자와혼합하는단계, 및 150 ~ 220℃범위내에서감압하에탄소원을열분해하여탄소코팅하는단계를포함하여이루어진탄소코팅된 CoFeO분말의제조방법을제공한다. 고용량장수명의탄소코팅된 CoFeO분말을재현성이있는우수한방법으로제공하고, CoFeO분말의입자의크기및 형상을크게해치지않고탄소를효과적이며균일하게코팅함으로써기존보다매우높은방전비용량을제공한다.

Abstract translation: 本发明提供一种制备碳涂覆的Co_xFe_yO_4粉末的方法，包括以下步骤：制备Co_xFe_yO_4（0≤x≤1,2≤y≤3，x + y = 3）颗粒; 将碳源与颗粒混合; 并通过在减压下在150-220℃的温度下热解碳源进行碳涂覆。 大容量和长寿命的碳涂层Co_xFe_yO_4粉末通过优异的重复性方法提供，并且放电比容量比以往任何时候都更有效地通过有效且均匀地涂覆碳而不会极大地损害Co_xFe_yO_4粉末的粒度和形状 。

公开(公告)号：KR1020150035610A

公开(公告)日：2015-04-07

申请号：KR1020130090058

申请日：2013-07-30

Applicant: 아주대학교산학협력단

Inventor： 김동완 ,  심현우

IPC: H01G11/36

CPC classification number: Y02E60/13 ,  H01G11/36 ,  H01G11/86

Abstract: 본발명은금속산화물구조체들을활용하여전극소재를응용한기술에관한것으로, 바이오템플릿을활용하여복잡한합성공정을간소화및 최적화하여높은수율의나노분말획득하는기술에관한것이다. 이러한기술은우수한전극소재특성구현으로부터, 나노구조체합성및 에너지저장소재기술등의관련연구에서높은기여도를제공할수 있으며대량생산의잠재력이높아관련산업분야에유용하게이용될수 있다.

Abstract translation: 本发明涉及使用多孔Co 3 O 4上层结构的电极材料的应用技术。 本发明涉及通过使用生物膜来简化和优化复杂合成过程来获得高产率的纳米粉末的技术。 该技术确保了优异的电极材料性能，可以为纳米结构合成，储能材料等方面的研究提供高度的贡献，并且可以应用于相关业务，因为它具有大量的生产潜力。

公开(公告)号：KR101874633B1

公开(公告)日：2018-07-05

申请号：KR1020130090058

申请日：2013-07-30

Applicant: 아주대학교산학협력단

Inventor： 김동완 ,  심현우

IPC: H01G11/36 ,  H01G11/86

CPC classification number: Y02E60/13

Abstract: 본발명은금속산화물구조체들을활용하여전극소재를응용한기술에관한것으로, 바이오템플릿을활용하여복잡한합성공정을간소화및 최적화하여높은수율의나노분말획득하는기술에관한것이다. 이러한기술은우수한전극소재특성구현으로부터, 나노구조체합성및 에너지저장소재기술등의관련연구에서높은기여도를제공할수 있으며대량생산의잠재력이높아관련산업분야에유용하게이용될수 있다.

公开(公告)号：KR1020140111831A

公开(公告)日：2014-09-22

申请号：KR1020130026230

申请日：2013-03-12

Applicant: 아주대학교산학협력단

Inventor： 김동완 ,  진연호 ,  심현우 ,  서승덕

IPC: H01M4/525 ,  H01M4/583 ,  H01M10/052

Abstract: The present invention provides a method for manufacturing carbon-coated Co_xFe_yO_4 powder comprising the steps of: preparing Co_xFe_yO_4 (0

Abstract translation: 本发明提供一种制备碳涂覆的Co_xFe_yO_4粉末的方法，包括以下步骤：制备Co_xFe_yO_4（0≤x≤1,2≤y≤3，x + y = 3）颗粒; 将碳源与颗粒混合; 并通过在减压下在150-220℃的温度下热解碳源进行碳涂覆。 大容量和长寿命的碳涂层Co_xFe_yO_4粉末通过优异的重复性方法提供，并且放电比容量比以往任何时候都更有效地通过有效且均匀地涂覆碳而不会极大地损害Co_xFe_yO_4粉末的粒度和形状 。

公开(公告)号：KR101340523B1

公开(公告)日：2013-12-11

申请号：KR1020120054458

申请日：2012-05-22

Applicant: 아주대학교산학협력단

Inventor： 김동완 ,  심현우 ,  임아현

IPC: B82B3/00 ,  C12P9/00 ,  H01M4/139

CPC classification number: H01M4/48 ,  H01M4/0471 ,  H01M4/1393 ,  H01M4/587 ,  H01M10/0525

Abstract: 본 발명은 바실러스 박테리아 표면에 주석 산화물을 직접적으로 결합시켜 획득된 박테리아/주석 산화물의 분말을 수소 분위기 하에서 열화학적 환원시키는 것에 의해 0 차원 형상을 갖는 다상의 주석 산화물들 및 주석 금속과 박테리아로부터 유도된 비정질 카본과의 복합화를 이루는 튜브 형상의 나노복합체에 관한 것이다.
종래의 리튬 이차전지용 음극활물질에서 단점으로 지적되어온 저 용량 및 저 출력 (높은 전류 밀도에 낮은 용량), 리튬과 반응 시 큰 부피 변화로 인해 사이클에 따른 용량이 크게 감소되는 특성을 박테리아를 템플릿으로 사용하고, 고용량의 특성 구현이 가능한 주석 산화물을 박테리아 표면과 결합하여 이들의 열화학적 환원을 통해 제작되는 비정질 카본/주석 원소 기반 다상의 저차원 나노구조체들로 이루어진 튜브 형상의 나노복합체 제조를 통해 해결 가능하다.
본 발명에서의 열화학적 환원 공정은 그 제조 과정이 단순하고, 경제적이며, 사용되는 박테림아 템플릿의 형상에 따라 다양한 형태의 복합체 수득이 가능할 뿐 아니라, 저온 합성 및 중간 매개체의 합성이 용이하고 대량생산이 용이하기 때문에 리튬 이차전지뿐만 아니라, 전기 이중층 슈퍼 커패시터 분야로의 실질적 응용이 가능하리라 기대된다.

公开(公告)号：KR101233700B1

公开(公告)日：2013-02-15

申请号：KR1020100085668

申请日：2010-09-01

Applicant: 아주대학교산학협력단

Inventor： 김동완 ,  심현우

IPC: B82B3/00 ,  H01M4/485 ,  H01M10/0525

Abstract: 본 발명은 티타네이트 나노선과 리튬 전구체를 용매에 첨가하여 분산시키는 1 단계; 분산된 용액을 수열합성 반응시키는 2 단계; 반응이 끝난 용액을 원심분리 후 세척하여 석출물을 수득하는 3 단계; 및 석출물을 동결 건조 및 하소하는 4 단계; 를 포함하는 리튬티타네이트 이종 나노구조체의 제조방법에 관한 것이다.
상기 방법으로 제조된 리튬티타네이트 이종 나노구조체를 포함하는 음극 활물질은 전기화학적인 측면에선 리튬과의 삽입/탈리 반응을 갖는 리튬티타네이트의 특성으로 리튬과의 반응 시 큰 부피 변화 없이 고출력/장수명의 특성을 지닌다. 이외에도 기존 0차원 나노입자 또는 1차원 나노선으로만 구성된 나노구조체에 비해 넓은 비표면적을 갖는 특징을 지니며, 이로 인해 음극 활물질로써 리튬과의 반응을 통해 향상된 전기화학적 특성을 구현할 수 있는 장점을 갖는다.

Abstract translation: 目的：提供钛酸锂的异质纳米结构的制造方法及其包含的阳极活性材料，以便在低温下使用水热合成容易地大规模生产，通过控制水热合成的反应温度和时间获得各种形状的钛酸锂纳米结构。 构成：钛酸锂的异质纳米结构的制造方法包括以下步骤：将钛酸锂纳米线和锂前体扩散到溶剂中; 水热合成分散溶液; 通过离心分离和洗涤水热合成溶液得到沉淀物; 并冷冻干燥并煅烧沉淀物。 溶剂是去离子水，C1-C6醇或其混合物。 在扩散步骤中，钛前体内锂（Li）与钛（Ti）的摩尔比为1：0.5-5。 水热合成在90-250℃下加工1分钟-48小时。 煅烧在空气中300-1000℃下持续0.5-4小时。

公开(公告)号：KR1020130130553A

公开(公告)日：2013-12-02

申请号：KR1020120054458

申请日：2012-05-22

Applicant: 아주대학교산학협력단

Inventor： 김동완 ,  심현우 ,  임아현

IPC: B82B3/00 ,  C12P9/00 ,  H01M4/139

CPC classification number: H01M4/48 ,  H01M4/0471 ,  H01M4/1393 ,  H01M4/587 ,  H01M10/0525

Abstract: The present invention relates to multiphasic tin oxides having a zero-dimensional shape by the thermochemical reduction of bacteria/tin oxide powers, which are produced by directly attaching tin oxides to the surface of bacillus bacteria, under the hydrogen atmosphere, and a nanocomposite with a tube shape performing complexation with amorphous carbon derived from multiphasic tin oxides, tin metal and bacteria. The present invention can solve the problems of the existing negative electrode active material for a lithium secondary battery such as low capacity and low output (low capacity in the high electric current density) and properties of greatly reducing a capacity according to cycles due to large volume change in reaction with lithium through the nanocomposite with the tube shape comprising amorphous carbon/tin-based multiphasic low-dimensional nanostructures which is manufactured by using bacteria as templates, attaching tin oxides capable of expressing high capacities to the surface of the bacteria and performing a thermochemical process. The thermochemical process of the present invention is simple and economical, produces various types of composites according to the shape of the bacteria template, facilitates low-temperature synthesis and the synthesis of a medium, conveniently produces in large quantities and enables applications to not only a lithium second battery but also a double-layered super capacitor. [Reference numerals] (AA) Bacillus bacteria culture/concentration control;(BB) Dissolution of chloride tin deionized water;(CC) Bacteria dispersion solution +Tin precursor solution;(DD) Hydrazine (N_2H_4·H_2O) solution addition;(EE) Reflux of mixed solution for 12 hours;(FF) Sediment yield through centrifugation;(GG) washing using deionized water and acetone;(HH) Dry in a vacuum oven and obtain bateria/tin oxide composite powders;(II) Thermochemical reduction under hydrogen (400°C/12 hours);(JJ) Tin-based multiphase nanostructure/noncrystal carbon tube type nanocomposite

Abstract translation: 本发明涉及通过在氢气氛下直接将锡氧化物附着在芽孢杆菌细菌表面上产生的细菌/氧化锡功率的热化学还原而具有零维形状的多相锡氧化物，以及具有 管状与来自多相锡氧化物，锡金属和细菌的无定形碳进行络合。 本发明可以解决现有的低容量，低输出（低电流密度下的低容量）的锂二次电池的负极活性物质的问题，并且由于体积大而大大地降低了循环的容量 通过纳米复合物与包含无定形碳/锡的多相低维纳米结构的管形式的反应发生变化，所述无定形碳/锡基多相低维纳米结构通过使用细菌作为模板制造，将能够表现出高容量的氧化锡附着在细菌表面上， 热化学工艺。 本发明的热化学工艺简单经济，根据细菌模板的形状生产各种类型的复合材料，促进低温合成和介质的合成，方便大量生产，不仅可以应用于 锂二次电池，也是双层超级电容器。 （AA）芽孢杆菌细菌培养/浓度控制（BB）溶解氯化锡去离子水;（CC）细菌分散液+锡前体溶液;（DD）肼（N_2H_4·H_2O）溶液添加;（EE） 混合溶液回流12小时;（FF）通过离心沉淀产物;（GG）使用去离子水和丙酮洗涤;（HH）在真空烘箱中干燥并获得副产物/氧化锡复合粉末;（II）氢气下的热化学还原 （400℃/ 12小时）;（JJ）锡基多相纳米结构/非晶碳管型纳米复合材料