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IBL-26-2135

리튬 이차전지용 양극 및 이를 포함하는 리튬 이차전지

등록일
2026-09-29
이차전지› 전지› 셀 조성
육방정계 리튬 실리콘 산화물 첨가제로 전리튬화 없이 비가역 용량을 보상하는 양극

본 기술은 리튬 함유 실리콘 기반 산화물(Li8-xSi1-yMyO6-z)을 양극 첨가제로 사용하여, 초기 충전 시 산소 이온의 산화 메커니즘으로 리튬 이온을 방출함으로써 음극의 초기 비가역 용량을 효과적으로 보상하는 기술입니다.

실리콘계 음극 활물질은 초기 비가역 용량이 높아 셀 전체의 에너지 밀도를 떨어뜨리는 문제가 있었습니다. 이를 해결하기 위한 전리튬화 공정은 화재 위험이 크고 공정 비용과 복잡성이 높다는 한계가 존재했습니다.

본 기술은 육방정계(공간군 P63cm) 결정 구조를 갖는 리튬 실리콘계 산화물을 양극 첨가제로 도입하여, 첫 충전 시 음극에 리튬을 원활하게 공급해 초기 비가역 용량을 상쇄하고 이후 사이클에서는 낮은 반응성으로 안정적인 고용량 특성을 유지하도록 구성됩니다. 실리콘 음극을 채택하는 고에너지 전기차 셀과 소형 IT 기기용 전지에 적용될 수 있어, 위험한 전리튬화 설비 없이 기존 양극 코팅 라인만으로 초기 효율 손실을 메울 수 있습니다.

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Key Features:
  • 양극, 음극, 양극과 음극 사이에 위치하는 분리막 및 전해질을 함께 포함하는 리튬 이차전지
  • 양극 활물질과 함께 음극 비가역 용량을 보상하는 화학식 Li8-xSi1-yMyO6-z의 양극 첨가제
  • 결정 구조가 육방정계(공간군 P63cm)로 이루어지고 양극 활물질 100 중량부 대비 0.1 내지 10 중량부로 포함되는 양극 첨가제
  • 전리튬화(pre-lithiation)되지 않은 상태로 유지되며 음극활물질로서 실리콘(Si)계 물질을 포함하는 리튬 이차전지의 음극

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대구경북과학기술원
홍승태 | 허종욱 | 유제인 | 형주은
문서
출원일:
2019-07-31
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특허등록번호:
10-2568649
산업
이차전지
첨단소재
기술
에너지•배터리
신소재•재료
국가
Korea
패밀리 특허

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