公开(公告)号：WO2016093411A1

公开(公告)日：2016-06-16

申请号：PCT/KR2014/012400

申请日：2014-12-16

Applicant: 한국에너지기술연구원

Inventor： 이종원 ,  정규남 ,  신경희 ,  송락현 ,  박석주 ,  이승복 ,  임탁형 ,  애머리아즈

IPC: H01M4/86 ,  H01M4/90 ,  H01M4/88 ,  H01M12/08

CPC classification number: H01M4/86 ,  H01M4/88 ,  H01M4/90 ,  H01M12/08 ,  Y02E60/128

Abstract: 본 발명은 리튬-공기 전지용 양극, 그의 제조방법 및 그를 포함하는 리튬-공기 전지에 관한 것으로, Needle 형상으로 이루어지며, 코발트 산화물 또는 니켈, 코발트, 망간, 아연, 철, 구리 및 크롬으로 이루어진 군에서 선택되는 2종 이상의 금속을 함유하는 산화물을 포함하여 이루어지는 Core; 및 Flake 형상으로 이루어지며, 망간 산화물을 포함하여 이루어지는 Shell;을 포함한다. 이와 같이 Core-Shell 구조에 의해 전이금속 산화물의 우수한 용량 특성을 취할 수 있을 뿐만 아니라 리튬-공기 전지의 충전 전압이 낮아지면서, 사이클 수명을 증가시킬 수 있다. 또한, 본 발명에 따른 리튬-공기 전지용 양극은 탄소 및 결착제를 포함하지 않고 제조될 수 있다.

Abstract translation: 本发明涉及一种锂空气电池用正极及其制造方法以及包含该锂电池的锂空气电池。 本发明包括：形成为针状并包含氧化钴或含有选自镍，钴，锰，锌，铁，铜和铬中的两种或更多种金属的氧化物的芯; 以及形成为片状并包含氧化锰的外壳。 这样的核 - 壳结构可以保持过渡金属氧化物的优异的电容特性，降低锂空气电池的充电电压，并且增加循环寿命。 此外，根据本发明的锂空气电池用正极可以不含碳和粘合剂而制造。

公开(公告)号：KR101602416B1

公开(公告)日：2016-03-11

申请号：KR1020140179248

申请日：2014-12-12

Applicant: 한국에너지기술연구원

Inventor： 이종원 ,  정규남 ,  신경희 ,  송락현 ,  박석주 ,  이승복 ,  임탁형 ,  애머리아즈

IPC: H01M4/86 ,  H01M4/88 ,  H01M12/08

CPC classification number: H01M4/86 ,  H01M4/88 ,  H01M4/90 ,  H01M12/08 ,  Y02E60/128

Abstract: 본발명은리튬-공기전지용양극, 그의제조방법및 그를포함하는리튬-공기전지에관한것으로, Needle 형상으로이루어지며, 코발트산화물또는니켈, 코발트, 망간, 아연, 철, 구리및 크롬으로이루어진군에서선택되는 2종이상의금속을함유하는산화물을포함하여이루어지는 Core; 및 Flake 형상으로이루어지며, 망간산화물을포함하여이루어지는 Shell;을포함한다. 이와같이 Core-Shell 구조에의해전이금속산화물의우수한용량특성을취할수 있을뿐만아니라리튬-공기전지의충전전압이낮아지면서, 사이클수명을증가시킬수 있다. 또한, 본발명에따른리튬-공기전지용양극은탄소및 결착제를포함하지않고제조될수 있다.

Abstract translation: 本发明涉及一种锂空气电池用阴极及其制造方法以及具备该锂电池的锂空气电池，其特征在于，所述阴极包括：具有针状且形成为包含二氧化钴 或更多选自镍，钴，锰，锌，铁，铜和铬的金属; 以及具有薄片形状并形成为包含氧化锰的壳。 本发明可以随着锂 - 空气电池的充电电压的降低而提高循环寿命，并且可以通过核 - 壳结构获得过渡金属氧化物的优异的容量特性。 此外，根据本发明的锂空气电池用阴极可以不含碳和粘合剂而制造。

公开(公告)号：KR101508128B1

公开(公告)日：2015-04-08

申请号：KR1020130044210

申请日：2013-04-22

Applicant: 한국에너지기술연구원

Inventor： 이종원 ,  정규남 ,  신경희 ,  송락현 ,  박석주 ,  이승복 ,  임탁형 ,  윤수근 ,  애머리아즈

IPC: H01M4/1391 ,  H01M4/131 ,  H01M10/052

CPC classification number: H01M4/8621 ,  H01M4/382 ,  H01M4/8807 ,  H01M4/8853 ,  H01M4/9016 ,  H01M12/06 ,  H01M12/08 ,  H01M2004/8689 ,  Y02E60/128 ,  Y02E60/50

Abstract: 본발명은리튬-공기전지용양극, 그의제조방법및 그를포함하는리튬-공기전지에관한것이다. 본발명의리튬-공기전지용양극의제조방법은, 코발트염, 트리에탄올아민및 증류수를교반하여코발트용액을제조하는제1 단계; 상기제1 단계에서제조된코발트용액을다공성지지체상에전기도금을이용하여코발트가도금된다공성지지체를제조하는제2 단계; 상기제2 단계에서제조된코발트가도금된다공성지지체를옥살산, 물및 에탄올을혼합한혼합용액과반응시켜상기다공성지지체상에코발트옥살산염을형성하는제3 단계; 및상기제3 단계에서형성된코발트옥살산염을열처리하는제4 단계를포함한다. 본발명의리튬-공기전지용양극은리튬-공기전지에통상적으로사용되는다공성탄소와결착제대신스피넬구조의코발트산화물을사용함으로써, 리튬-공기전지의충전전압을낮추고, 충전및 방전사이클수명을증대시켜에너지효율을향상시킬수 있다.

公开(公告)号：KR1020140126805A

公开(公告)日：2014-11-03

申请号：KR1020130044210

申请日：2013-04-22

Applicant: 한국에너지기술연구원

Inventor： 이종원 ,  정규남 ,  신경희 ,  송락현 ,  박석주 ,  이승복 ,  임탁형 ,  윤수근 ,  애머리아즈

IPC: H01M4/1391 ,  H01M4/131 ,  H01M10/052

CPC classification number: H01M4/8621 ,  H01M4/382 ,  H01M4/8807 ,  H01M4/8853 ,  H01M4/9016 ,  H01M12/06 ,  H01M12/08 ,  H01M2004/8689 ,  Y02E60/128 ,  Y02E60/50

Abstract: 본 발명은 리튬-공기 전지용 양극, 그의 제조방법 및 그를 포함하는 리튬-공기 전지에 관한 것이다. 본 발명의 리튬-공기 전지용 양극의 제조방법은, 코발트 염, 트리에탄올아민 및 증류수를 교반하여 코발트 용액을 제조하는 제1 단계; 상기 제1 단계에서 제조된 코발트 용액을 다공성 지지체 상에 전기도금을 이용하여 코발트가 도금된 다공성 지지체를 제조하는 제2 단계; 상기 제2 단계에서 제조된 코발트가 도금된 다공성 지지체를 옥살산, 물 및 에탄올을 혼합한 혼합용액과 반응시켜 상기 다공성 지지체 상에 코발트 옥살산염을 형성하는 제3 단계; 및 상기 제3 단계에서 형성된 코발트 옥살산염을 열처리하는 제4 단계를 포함한다.
본 발명의 리튬-공기 전지용 양극은 리튬-공기 전지에 통상적으로 사용되는 다공성 탄소와 결착제 대신 스피넬 구조의 코발트 산화물을 사용함으로써, 리튬-공기 전지의 충전 전압을 낮추고, 충전 및 방전 사이클 수명을 증대시켜 에너지 효율을 향상시킬 수 있다.

Abstract translation: 本发明涉及一种用于锂空气电池的阴极及其制造方法，以及包含该阴极的锂空气电池。 锂 - 空气电池用阴极的制造方法包括：通过搅拌钴盐，三乙醇胺和蒸馏水来制造钴溶液的第一工序; 在第一步骤中通过使用电镀来制备多孔支持体以制备钴涂覆的多孔载体的第二步骤; 在第二步骤中制备涂有钴的多孔载体的第三步与草酸，水和乙醇的混合溶液反应，在多孔载体上形成草酸钴; 以及第四步骤，用热处理在第三步骤中形成的草酸钴。 本发明的锂空气电池的阴极降低了锂空气电池的充电电压，并且通过使用尖晶石结构的氧化钴代替多孔碳和增加充电和放电的寿命来提高能量效率 粘合剂，其通常用于锂空气电池中。

公开(公告)号：KR101484503B1

公开(公告)日：2015-01-30

申请号：KR1020120120434

申请日：2012-10-29

Applicant: 한국에너지기술연구원

Inventor： 이종원 ,  정규남 ,  신경희 ,  송락현 ,  박석주 ,  이승복 ,  임탁형 ,  윤수근 ,  애머리아즈

IPC: H01M4/90 ,  H01M12/06 ,  B01J23/34 ,  B01J37/16

Abstract: 본 발명은 백금(Pt), 루테늄(Ru), 이리듐(Ir), 금(Au) 또는 팔라듐(Pd) 나노 입자가 담지된 성게 형태의 α-MnO
2 이 포함된 양극 촉매 및 그 제조방법, 이를 이용한 리튬-공기 전지에 관한 것이다. 본 발명의 성게 형태의 α-MnO
2 이 포함된 양극 촉매의 제조방법은, 망간(Mn) 전구체에 제1 반응활성제를 첨가하여 성게 형태의 α-MnO
2 분말을 형성하는 제1 단계; 상기 제1 단계에서 형성된 α-MnO
2 분말에 백금(Pt), 루테늄(Ru), 이리듐(Ir), 금(Au) 및 팔라듐(Pd)으로 이루어진 군에서 선택되는 1 또는 2종 이상의 나노 입자 전구체를 담지시키기 위한 제2 반응활성제와 환원제를 첨가하여 혼합물을 제조하는 제2 단계; 상기 제2 단계에서 제조된 혼합물을 상기 α-MnO
2 분말과 혼합하는 제3 단계; 및 상기 제 3단계에서 제조된 혼합물을 환원시키는 제4단계;를 포함한다.
본 발명의 제조방법에 따라 제조된 양극 촉매를 채용한 리튬-공기 전지에 따르면, 리튬-공기 전지 양극에서의 산소 반응을 촉진시켜 충전 및 방전 과전압을 낮추고 에너지 효율을 향상시킬 수 있다.

公开(公告)号：KR1020140056544A

公开(公告)日：2014-05-12

申请号：KR1020120120434

申请日：2012-10-29

Applicant: 한국에너지기술연구원

Inventor： 이종원 ,  정규남 ,  신경희 ,  송락현 ,  박석주 ,  이승복 ,  임탁형 ,  윤수근 ,  애머리아즈

IPC: H01M4/90 ,  H01M12/06 ,  B01J23/34 ,  B01J37/16

CPC classification number: H01M4/9016 ,  H01M4/92 ,  H01M10/0568 ,  H01M10/0569 ,  H01M12/08 ,  H01M2300/0025 ,  H01M2300/0028 ,  Y02E60/128

Abstract: The present invention relates to a positive electrode catalyst which contains a sea urchin-shaped α-MnO_2 in which platinum (Pt), ruthenium (Ru), iridium (Ir), gold (Au), or palladium (Pd) nanoparticles are dipped, a method for manufacturing the same, and the lithium-air battery using the same. The method for manufacturing the positive electrode catalyst which contains the sea urchin-shaped α-MnO_2 according to the present invention includes: a first step in which sea urchin-shaped α-MnO_2 powder is formed by adding a first reaction activating agent to a manganese (Mn) precursor; a second step in which a mixture is manufactured by adding a second reaction activating agent used to dip one or more types of nanoparticle precursors which is selected form a group consisting of platinum (Pt), ruthenium (Ru), iridium (Ir), gold (Au), and palladium (Pd), and a reducing agent to the α-MnO_2 powder formed in the first step; a third step in which the mixture manufactured in the second step is mixed with the α-MnO_2 powder; and a fourth step in which the mixture manufactured in the third step is reduced. According to the lithium-air battery which adopts the positive electrode catalyst which is manufactured by the manufacturing method of the present invention, an oxygen reaction is accelerated in a positive electrode of the lithium-air battery so that charge and discharge overvoltage can be lowered and energy efficiency can be improved.

Abstract translation: 本发明涉及含有铂（Pt），钌（Ru），铱（Ir），金（Au）或钯（Pd）纳米粒子的海胆状α-MnO_2的正极催化剂， 其制造方法和使用其的锂空气电池。 根据本发明的含有海胆状α-MnO_2的正极催化剂的制造方法包括：第一步骤，其中通过向锰添加第一反应活化剂形成海胆状α-MnO 2粉末 （Mn）前体; 第二步，其中通过添加用于浸渍选自铂（Pt），钌（Ru），铱（Ir），金，铱，铱（Ir））的一种或多种类型的纳米颗粒前体的第二反应活化剂来制备混合物 （Au）和钯（Pd），还原剂与第一步中形成的α-MnO_2粉末的还原剂; 将第二步骤中制造的混合物与α-MnO_2粉末混合的第三步骤; 以及第三步骤中制造的混合物的第四步骤。 根据采用本发明的制造方法制造的正极催化剂的锂空气电池，在锂空气电池的正极中加速氧反应，能够降低充放电过电压， 能提高能效。