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IBL-26-1982

고상 반응을 이용한 리튬 이차전지의 음극 활물질용 질소 도핑 탄소 실리콘아산화물 복합체 제조방법, 음극 및 이 음극을 포함하는 리튬 이차전지

등록일
2026-09-16
이차전지› 소재› 음극재
질소 함유 유기화합물 고상 반응으로 질소를 도핑한 실리콘계 음극재

본 기술은 실리콘 전구체와 질소 함유 유기화합물(멜라민, PVP, PAN 등)을 혼합하고 불활성 분위기에서 500~800℃로 열처리하여, 질소가 실리콘/실리콘산화물 및 탄소와 화학적으로 결합된 탄소실리콘산화물(CxNySiOz) 복합체를 제조하는 기술입니다.

실리콘계 음극재의 충·방전 시 발생하는 급격한 부피 팽창에 의한 구조적 붕괴와 비가역적 리튬 소모(초기 효율 저하), 그리고 실리콘산화물 자체의 낮은 전기 전도도 문제 문제가 있었습니다.

본 기술은 질소 함유 유기화합물을 실리콘 전구체 중량 대비 10~200%로 혼합하여 고상 반응을 유도함으로써, 이차전지 음극 소재에 적용되어 기존 소재의 한계를 보완할 것으로 기대됩니다.

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Key Features:
  • 실리콘 전구체와 질소가 포함된 유기화합물을 포함하는 혼합물을 가열하여 정해진 화합물을 합성하는 구성
  • 질소를 포함하는 유기화합물이 실리콘 전구체 중량의 10퍼센트에서 200퍼센트로 첨가되는 구성
  • 질소를 포함하는 유기화합물로 멜라민이나 폴리비닐피롤리돈 또는 폴리아크릴로니트릴 중 하나를 사용하는 구성
  • 불활성 분위기에서 열처리하여 질소가 실리콘과 탄소에 화학적으로 결합된 탄소실리콘산화물을 형성하는 구성

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포항공과대학교 산학협력단
유선영 | 강병우
문서
출원일:
2016-02-23
|
특허등록번호:
10-1859266
산업
이차전지
기술
에너지•배터리
화학
국가
Korea
패밀리 특허

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