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IBL-26-1978

금속 화합물을 이용한 리튬 이차전지 음극재용 나노 실리콘을 포함하는 실리콘 복합물의 합성 방법, 음극 및 음극을 포함하는 리튬 이차 전지

등록일
2026-09-16
이차전지› 소재› 음극재
금속 화합물 저온 열처리로 나노 실리콘을 합성하는 음극재 제조법

본 기술은 실리콘 산화물(SiO) 전구체에 금속 화합물(Li, Na 화합물 등)을 혼합하여 열처리함으로써, 기존 고온 공정 없이도 저온에서 나노 실리콘(crystalline Si)과 결정질 금속 실리케이트(Me_ySi_zO)가 포함된 복합체를 형성하는 기술입니다.

실리콘 음극재의 고질적인 문제인 리튬 삽입/탈리 과정에서의 급격한 부피 팽창으로 인한 전극 파괴 및 수명 단축. 또한, 나노 실리콘을 형성하기 위한 고온 열처리 공정의 높은 제조 비용과 복잡한 공정(분쇄 과정 등) 문제 문제가 있었습니다.

본 기술은 SiO와 금속 화합물(수산화 리튬 등)을 볼밀로 혼합하여 500~1000℃의 비활성 분위기에서 가열함으로써, 부피 팽창을 완화하는 결정질 금속 실리케이트 기질 내에 나노 실리콘이 분산된 복합물을 제조하여 음극 수명 특성을 개선함으로써, 차세대 이차전지 음극 소재 개발에 실질적인 해법을 제시할 수 있습니다.

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Key Features:
  • 나노 실리콘 합성을 위해 실리콘 산화물과 금속 화합물을 포함하는 전구체 혼합물을 준비하는 단계
  • 전구체 혼합물을 가열하여 결정질 실리콘과 비정질 실리콘 산화물 및 결정질 금속 실리케이트를 포함하는 복합물을 합성하는 단계
  • 금속 화합물로 알칼리 금속 또는 알칼리 토금속 화합물을 사용하여 실리콘 복합물을 합성하는 구성
  • 고온 공정 없이 저온에서 나노 실리콘과 결정질 금속 실리케이트를 형성하는 음극재 제조 구성

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포항공과대학교 산학협력단
강병우 | 김정한 | 최근호
문서
출원일:
2017-03-29
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특허등록번호:
10-1937020
산업
이차전지
기술
에너지•배터리
화학
국가
Korea
패밀리 특허

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