리튬 이차 전지 음극용 물질, 이를 포함하는 리튬 이차 전지, 리튬 이차 전지 음극용 물질의 제조방법

망목 수식체로 Si-O 결합을 제어한 고효율 실리콘 산화물 음극재

본 기술은 실리콘 산화물(SiOx) 내 실리카(SiO2) 기지의 Si-O 결합 상태를 망목 수식체(Network Modifier)와 망목 형성체(Network Former) 또는 비망목 형성체(Non-network Former)를 사용하여 조절함으로써, 비가역 반응을 억제하고 초기 쿨롱 효율을 향상시키는 기술입니다.

실리콘 산화물 음극재의 비정질 SiO2 기지가 초기 충전 시 리튬과 반응하여 비가역적인 리튬 실리콘 산화물을 생성함으로써 초기 쿨롱 효율이 약 70% 수준으로 낮고, 고온 열처리를 통한 결정화 시 입성장 및 수명 저하가 발생하는 문제 문제가 있었습니다.

본 기술은 실리콘 산화물 전구체에 망목 수식체(알칼리 금속류 등)와 망목 형성체 또는 황(S) 기반의 비망목 형성체를 혼합하여 500~1,000℃에서 고상 합성함으로써, 이차전지 음극 소재에서 요구되는 특성을 안정적으로 확보하는 데 활용될 수 있습니다.

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Key Features:

• 실리카 기지 내에 실리콘 입자와 결합 상태를 조절하는 망목 수식체 및 비망목 형성체가 복합화된 실리콘 산화물 복합체
• 실리카 기지의 Si-O 결합 상태를 조절하기 위해 도입되며 황을 포함하는 비망목 형성체
• 실리콘 산화물 전구체에 망목 수식체와 비망목 형성체를 혼합하여 고상 합성하는 음극용 물질 제조 단계
• 초기 충전 시 비가역적 리튬 실리콘 산화물 생성을 억제하여 초기 쿨롱 효율을 향상시키는 복합체 구조

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