Abstract:
본 발명은 공업용 탄산망간(MnCO 3 )를 열처리 하여 분말상의 이산화망간 종자(seed-MnO 2 )로 제작한 후, 상기 이산화망간 종자를 1차 입자가 나노 크기(nano size)인 나노분말의 이산화망간 종자로 분쇄하고, 산처리하여, 불순물이 제거된 보다 균질한 분말 형태의 이산화망간 종자로 제조한 후, 이차전지 양극재의 전구체로 사용되는 이산화망간(CMD)을 나노 이산화망간 종자 표면위에 동종결정성장 시켜 1차로 제조한다(CMD1). 이때 분말상의 1차 이산화망간(CMD1)을 얻기 위해 분리된 반응여액(solution)을 재순환시켜, 2차 및 3차 이산화망간(CMD2 및 CMD3)을 제조하기위한 반응모액으로 활용함으로써, 전체 반응공정에서의 이산화망간 수율이 향상될 수 있도록 하며, 또한 상기 이산화망간을 대량생산 할 수 있도록 함은 물론, 리튬이차전지의 양극재의 전구체(前驅體)로서 사용할 수 있도록 하고, 이를 양극재로 사용하는 리튬이차전지의 충,방전 효율이 더욱 향상될 수 있도록 한다.
Abstract:
본 발명은, 표면에 인(P), 붕소(B) 및 불소(F) 중에서 선택된 1종 이상의 이종원소가 도핑되어 있고, 성분을 이루는 탄소(C)와 상기 이종원소는 1:0.005∼0.05의 중량비를 이루며, 비표면적은 1,000∼3,300 m 2 /g 범위인 슈퍼커패시터 전극용 활성탄의 제조방법에 관한 것이다. 본 발명에 의하면, 표면에 도핑된 인(P), 붕소(B) 및 불소(F) 중에서 선택된 1종 이상의 이종원소는 탄소(C)와 공유결합을 이루어 가혹한 전기화학적 조건과 고온에서도 안정한 상태를 유지하고, 인(P), 붕소(B) 및 불소(F) 중에서 선택된 1종 이상의 이종원소로 도핑된 활성탄 표면은 소수성(hydrophobicity)을 유지하여 유기용매와의 친화성이 우수하고, 표면을 통해 전해질이 활성탄의 내부로 침투되는 것을 향상시켜 슈퍼커패시터의 에너지밀도를 향상시킬 수가 있다.
Abstract:
본 발명은, 내부를 밀폐할 수 있는 반응기에 철계 염, 리튬아세테이트 및 유기용매의 혼합용액을 넣고 상기 반응기를 덮개로 덮어 밀봉하는 단계와, 밀폐된 상기 반응기를 가열하여 유기용매의 끓는점과 같거나 유기용매의 끓는점 보다 높은 목표 반응온도로 상승시키는 단계와, 상기 목표 반응온도에서 상기 반응기의 온도를 유지함으로써 상기 철계 염과 상기 리튬아세테이트의 반응에 의해 α-Fe 2 O 3 의 핵생성 시 철(Fe) 이온에 아세테이트 입자가 흡착되어 α-Fe 2 O 3 입자의 성장이 억제되면서 α-Fe 2 O 3 가 형성되고 비중차에 의해 상기 반응기의 바닥에 첨전되는 단계와, 상기 반응기의 바닥에 가라앉은 침전물을 선택적으로 분리해 내는 단계 및 선택적으로 분리해낸 상기 침전물을 세정 및 건조하여 α-Fe 2 O 3 음극활물질을 수득하는 단계를 포함하며, 상기 α-Fe 2 O 3 음극활물질은 구형 또는 육면체 구조의 입자를 갖고 표면 및 벌크에 1∼10㎚의 직경을 갖는 복수의 기공들이 분포되어 다공성을 나타내며 평균 입경이 20∼200nm인 것을 특징으로 하는 리튬이차전지용 산화제2철계 음극활물질의 제조방법 및 이를 이용한 리튬이차전지의 제조방법에 관한 것이다.
Abstract:
본 발명은 동종결정성장을 이용한 이차전지 양극재 제조에 사용되는 초미립 이산화망간(CMD) 제조방법에 관한 것으로 보다 상세하게는, 공업용 탄산망간(MnCO 3 )를 열처리 하여 분말상의 이산화망간 종자(seed-MnO 2 )로 제작한 후, 상기 이산화망간 종자를 1차 입자가 나노 크기(nano size)인 나노분말의 이산화망간 종자로 분쇄하고, 산처리하여, 불순물이 제거된 보다 균질한 분말 형태의 이산화망간 종자로 제조한 후, 이를 종자로 이용하여, 이차전지 양극재의 전구체로 사용되는 이산화망간을 용이하게 제조할 수 있도록 하며, 또한 상기 이산화망간을 대량생산 할 수 있도록 함은 물론, 이를 양극재로 사용하는 리튬이차전지의 충,방전 효율이 더욱 향상될 수 있도록 한 동종결정성장을 이용한 이차전지 양극재용 이산화망간 제조방법에 관한 것이다. 그 기술적인 구성은, a)공업용 탄산망간(MnCO 3 )를 Air 분위기하에 300~450℃의 온도로 30분~10시간 유지시킨 후 냉각하여 이산화망간 종자(Seed-MnO 2 )를 생성하는 단계; b)상기 a)단계에서 생성된 이산화망간 종자(Seed-MnO 2 )를 어트리션 밀(attrition mill) 분쇄기에서 이산화망간 종자(Seed-MnO 2 ) 10~13wt%에 대하여 마찰 분쇄용의 다수의 세라믹 볼(zirconia ball) 67wt% 및 증류수를 10~20wt% 혼합하여 분쇄하고, 상기 세라믹 볼을 제거한 분쇄물을 건조하여 나노분말상의 이산화망간 종자(seed-MnO 2 )를 제작하는 단계; c)교반기를 이용하여 상기 분쇄된 이산화망간 종자(seed-MnO 2 )와 황산(H 2 SO 4 )을 혼합하여 교반기 내부에서 일정한 온도로 혼합하는 단계; d)또한, 교반기를 이용하여 황산망간(MnSO 4 )과 증류수를 혼합하여 교반기 내부에서 일정한 온도로 혼합하는 단계; e)이에 더하여 교반기를 이용하여 염소산나트륨(NaClO 3 )과 증류수를 혼합하여 교반기 내부에서 일정한 온도로 혼합하는 단계; f)상기 c)단계와 d)단계의 혼합물을 먼저 일정한 온도로 혼합시키는 단계; g)상기 f)단계의 혼합물과 함께 e)단계의 혼합물을 혼합하여 교반 및 일정한 온도로 건조하여 초미립 이산화망간(chemical manganese dioxide : CMD)을 제조하는 단계;를 포함하여 제조되는 것을 요지로 한다.