음극 및 이를 포함하는 리튬전지
Anode and the Lithium battery including the same
특허 요약
음극집전체; 및 상기 음극집전체의 일면 상에 배치되는 보호층; 및 상기 음극집전체와 상기 보호층 사이에 배치되는 음극 중간층(anode interlayer)을 포함하며, 상기 보호층이 고강도 고분자를 포함하는 제1 고분자 및 이온 전도성 고분자를 포함하는 제2 고분자를 포함하며 상기 음극 중간층이 리튬친화성금속을 포함하는 제1 입자 및 탄소 원소를 포함하는 제2 입자의 혼합물을 포함하는, 음극 및 이를 포함하는 리튬 전지가 제시된다.
청구항
번호청구항
1

음극집전체; 및상기 음극집전체의 일면 상에 배치되는 보호층; 및상기 음극집전체와 상기 보호층 사이에 배치되는 음극 중간층(anode interlayer)을 포함하며,상기 보호층이 고강도 고분자를 포함하는 제1 고분자 및 이온 전도성 고분자를 포함하는 제2 고분자를 포함하며상기 음극 중간층이 리튬친화성금속을 포함하는 제1 입자 및 탄소 원소를 포함하는 제2 입자의 혼합물을 포함하고,상기 고강도 고분자는 상기 제2 고분자 보다 탄성 계수(elastic modulus)가 큰, 음극.

2

제1항에 있어서,상기 리튬친화성 금속은 금(Au), 백금(Pt), 팔라듐(Pd), 실리콘(Si), 은(Ag), 알루미늄(Al), 비스무스(Bi), 주석(Sn), 마그네슘(Mg), 아연(Zn) 또는 이들의 임의의 조합을 포함하는, 음극.

3

제1항에 있어서,상기 제2 입자는 비정질 탄소(amorphous carbon), 결정질 탄소(crystalline carbon) 또는 이들의 임의의 조합을 포함하는, 음극.

4

제1항에 있어서,상기 제1 입자 대 상기 제2 입자의 함량비는 5:1 내지 1:5인, 음극.

5

제1항에 있어서,상기 음극 중간층은 바인더를 더 포함하는, 음극.

6

제1항에 있어서,상기 음극 중간층의 두께는 0.1 내지 5㎛인, 음극.

7

삭제

8

제1항에 있어서,상기 고강도 고분자는 불소계 고분자를 포함하는, 음극.

9

제8항에 있어서,상기 불소계 고분자는 폴리테트라플루오로에�렌(PTFE), 폴리비닐리덴 플로라이드(PVDF, polyvinylidene fluoride), 공중합체(PVDF-HFP, polyvinylidene fluoride-hexafluoropropylene), 폴리플루오린화비닐(PVF, Polyvinyl Fluoride) 또는 이들의 임의의 조합을 포함하는, 음극.

10

제1항에 있어서,상기 이온 전도성 고분자는 폴리에틸렌옥사이드(PEO, polyethylene oxide), 폴리에틸렌글리콜(PEG), 폴리아크릴로니트릴(PAN), 폴리에틸렌디옥시티오펜(PEDOT), 폴리피롤(PPY), 폴리아크릴로니트릴(PAN), 폴리아닐린, 및 폴리아세틸렌 또는 이들의 임의의 조합을 포함하는, 음극.

11

제1항에 있어서,상기 제1 고분자의 함량은 상기 제2 고분자의 함량 보다 크거나 같은, 음극.

12

제1항에 있어서,상기 보호층은 리튬염 부재(free)이며, 비다공성(non-porous)인, 음극.

13

제1항에 있어서,상기 보호층의 두께는 100nm 내지 20㎛인, 음극.

14

제1항에 있어서,상기 음극 중간층 대 상기 보호층의 두께비는 1:1 내지 1:20인, 음극.

15

제1항에 있어서,상기 음극 집전체는 인듐(In), 구리(Cu), 마그네슘(Mg), 스테인레스 스틸, 티타늄(Ti), 철(Fe), 코발트(Co), 니켈(Ni), 아연(Zn), 알루미늄(Al), 게르마늄(Ge), 주석(Sn), 리튬(Li) 또는 이들의 합금 또는 접합체를 포함하는, 음극.

16

제1항에 있어서,상기 음극 집전체는 베이스 필름 및 상기 베이스 필름의 일면 또는 양면 상에 배치되는 금속층을 포함하며,상기 베이스 필름이 고분자를 포함하며, 상기 고분자가 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET), 폴리에틸렌(PE), 폴리프롤필렌(PP), 폴리부틸렌테레프탈레이트(PBT), 폴리이미드(PI) 또는 이들의 조합을 포함하며,상기 금속층이 인듐(In), 구리(Cu), 마그네슘(Mg), 스테인레스 스틸, 티타늄(Ti), 철(Fe), 코발트(Co), 니켈(Ni), 아연(Zn), 알루미늄(Al), 게르마늄(Ge), 주석(Sn), 리튬(Li) 또는 이들의 합금 또는 접합체를 포함하는, 음극.

17

제1항에 있어서,상기 음극 중간층 및 상기 음극 중간층 사이에 배치된 금속층을 더 포함하는, 음극.

18

제17항에 있어서,상기 금속층은 바인더 부재(free)인, 음극.

19

양극;제1항에 따른 음극; 및상기 양극 및 상기 음극 사이에 배치된 전해질을 포함하는, 리튬 전지.

20

제19항에 있어서,상기 전해질은 액체 전해질, 고체 전해질 또는 이들의 조합인, 리튬 전지.