음극집전체; 및상기 음극집전체 상에 배치되는 보호층;을 포함하며,상기 보호층이 제1 보호층 및 상기 제1 보호층과 상기 음극집전체 사이에 배치되는 제2 보호층을 포함하며,상기 제1 보호층이 다공성 나노구조체(porous nanostructure) 입자를 포함하며,상기 제2 보호층이 극성(polar) 무기 입자를 포함하는, 리튬금속전지용 음극.

제1 항에 있어서, 상기 다공성 나노구조체 입자가 나노 기공을 포함하며, 상기 나노 기공의 크기(size)가 10 nm 이하인, 리튬금속전지용 음극.

제2 항에 있어서, 상기 나노 기공이 규칙적으로(regularly) 또는 주기적으로(periodically) 정렬되며(arranged), 상기 나노 기공의 표면에 음이온이 배치되는, 리튬금속전지용 음극.

제1 항에 있어서, 상기 다공성 나노구조체 입자가 금속-유기 골격 구조체 (Metal Organic Framework, MOF), 다면체 올리고머 실세스퀴옥산(Polyhedral Oligomeric Silsesquioxanes, POSS), 나노다공성 실리콘, 나노다공성 나이트라이드 산화물 또는 이들의 조합을 포함하는, 리튬금속전지용 음극.

제1 항에 있어서, 상기 다공성 나노구조체 입자의 크기(size)가 100 nm 내지 5 ㎛ 이하인, 리튬금속전지용 음극.

제1 항에 있어서, 상기 다공성 나노구조체 입자의 함량이 상기 제1 보호층 전체 중량의 50 내지 99 wt%인, 리튬금속전지용 음극.

제1 항에 있어서, 상기 제1 보호층의 표면이 돌출부 및 함몰부를 포함하며,상기 돌출부가 다공성 나노구조체 입자에 의하여 형성되며, 상기 함몰부가 인접한 다공성 나노구조체 입자 사이의 공극에 의하여 형성되는, 리튬금속전지용 음극.

제1 항에 있어서, 상기 제1 보호층이 제1 바인더를 더 포함하며, 상기 제1 바인더가 불소계 바인더를 포함하며,상기 제1 보호층이 다공성 나노구조체 입자 100 중량부에 대하여 상기 제1 바인더 1 내지 50 중량부를 포함하는, 리튬금속전지용 음극.

제1 항에 있어서, 상기 극성 무기 입자의 유전 상수(dielectric constant)가 5.0 이상이며, 상기 극성 무기 입자가 결정성(crystallinity)을 가지며, 리튬금속전지용 음극.

제1 항에 있어서, 상기 극성 무기 입자가 1 ㎛ 미만의 크기(size)를 가지는 나노 입자이며,상기 극성 무기 입자의 크기(size)가 10 nm 내지 200 nm 이며,상기 극성 무기 입자의 크기가 상기 다공성 나노구조체 입자의 크기에 비하여 더 작으며,상기 극성 무기 입자의 크기가 상기 다공성 나노구조체 입자의 크기의 50 % 이하인, 리튬금속전지용 음극.

제1 항에 있어서, 상기 극성 무기 입자가 LiF, LiOH, Li2O, Li2CO3, Li3PO4, LiAlO2, Li2O-Al2O3-SiO2-P2O5-TiO2-GeO2, HfO2, SrTiO3, SnO2, CeO2, Na2O, MgO, NiO, CaO, BaO, ZnO, ZrO2, Y2O3, Al2O3, TiO2, SiO2, SiC, Li3+xLa3M2O12 (M = Te, Nb, or Zr, 0≤x≤5), Li1+x+yAlxTi2-xSiyP3-yO12 (0003c#x003c#2, 0≤y003c#3), BaTiO3, Pb(ZrpTi1-p)O3 (0≤p≤1, PZT), Pb1-xLaxZr1-yTiyO3 (PLZT, 0≤x003c#1, 0≤y003c#1), Pb(Mg1/3Nb2/3)O3-PbTiO3 (PMN-PT), LixTiy(PO4)3 (0003c#x003c#2, 0003c#y003c#3), LixAlyTiz(PO4)3 (0003c#x003c#2, 0003c#y003c#1, 0003c#z003c#3), Li1+x+y(AlpGa1-p)x(TiqGe1-q)2-xSiyP3-yO12 (0≤x≤1, ≤y≤1, 0≤p≤1, 0≤q≤1), LixLayTiO3 (0003c#x003c#2, 0003c#y003c#3), LixGeyPzSw (0003c#x003c#4, 0003c#y003c#1, 0003c#z003c#1, 0003c#w003c#5), LixNy (0003c#x003c#4, 0003c#y003c#2), LixSiySz (0003c#x003c#3, 0003c#y003c#2, 0003c#z003c#4), LixPySz (0≤x003c#3, 0003c#y003c#3, 0003c#z003c#7), 또는 이들의 조합을 포함하는, 리튬금속전지용 음극.

제1 항에 있어서, 상기 극성 무기 입자의 함량이 상기 제2 보호층 전체 중량의 1 wt% 내지 50 wt% 인, 리튬금속전지용 음극.

제1 항에 있어서, 상기 제2 보호층이 제2 바인더를 더 포함하며, 상기 제2 바인더가 불소계 바인더를 포함하며,상기 제2 보호층이 극성 무기 입자 100 중량부에 대하여 상기 제2 바인더 100 내지 1000 중량부를 포함하는, 리튬금속전지용 음극.

제1 항에 있어서, 상기 제1 보호층의 두께가 100 nm 내지 20 ㎛ 이며, 상기 제2 보호층의 두께가 100 nm 내지 15 ㎛ 이며,상기 보호층의 전체 두께가 200 nm 내지 25 ㎛ 인, 리튬금속전지용 음극.

제1 항에 있어서, 상기 제2 보호층의 두께가 상기 제1 보호층의 두께에 비하여 더 작으며, 상기 제2 보호층의 두께가 상기 제1 보호층 두께의 95 % 이하인, 리튬금속전지용 음극.

제1 항에 있어서, 상기 음극집전체와 상기 보호층 사이에 배치되는 음극활물질층을 더 포함하며,상기 음극활물질층이 리튬 금속 또는 리튬 합금을 포함하는, 리튬금속전지용 음극.

제16 항에 있어서, 음극활물질층이 리튬 호일, 리튬 분말, 석출된 리튬(plated lithium), 탄소계 재료 또는 이들의 조합을 포함하며,상기 음극활물질층의 두께가 0.1 ㎛ 내지 80 ㎛ 인, 리튬금속전지용 음극.

양극; 제1 항 내지 제17 항 중 어느 한 항에 따른 음극; 및상기 양극과 음극 사이에 배치되는 전해질을 포함하는, 리튬금속전지.

제18 항에 있어서, 상기 전해질이 액체 전해질, 고체 전해질 또는 이들의 조합을 포함하며,상기 고체전해질이 산화물계 고체전해질, 황화물계 고체전해질 또는 이들의 조합을 포함하는, 리튬금속전지.

음극 집전체를 제공하는 단계;상기 음극 집전체 상에 제2 보호층을 제공하는 단계; 및상기 제2 보호층 상에 제1 보호층을 제공하는 단계를 포함하며,상기 제2 보호층이 다공성 나노구조체(porous nanostructure) 입자를 포함하며,상기 제1 보호층이 극성(polar) 무기 입자를 포함하는, 리튬금속전지용 음극 제조방법.

제20 항에 있어서, 상기 제2 보호층과 상기 음극집전체 사이에 음극활물질층을 도입하는 단계를 더 포함하는, 리튬금속전지용 음극 제조방법.