휘어진 헥사벤조코로넨 및 풀러렌의 공결정체를 포함하는 이차전지용 음극활물질, 이를 이용한 음극의 제조방법 및 이를 포함하는 이차전지
ANODIC ACTIVE MATERIAL COMPRISING CO-CRYSTAL OF CONTORTED HEXABENZOCORONENE AND FULLERENE, METHOD OF MANUFACTURING ANODE USING THE SAME, AND SECONDARY BATTERY COMPRISING THE SAME
특허 요약
본 발명은 휘어진 헥사벤조코로넨(c-HBC) 및 풀러렌(Fullerene)의 공결정체(Co-crystal)를 포함하는 이차전지용 음극활물질, 본 발명의 이차전지용 음극활물질을 이용한 이차전지용 음극의 제조방법 및 본 발명의 이차전지용 음극을 포함하는 이차전지에 관한 것이다. 본 발명에 의하면, 리튬이온 및 소듐이온의 저장 용량이 향상되고, 전기전도도가 높아 별도의 전도성 물질을 혼합할 필요가 없어 이차전지의 제조 단가를 낮추는 효과를 제공할 수 있다. 또한, 본 발명의 음극의 제조방법에 의하면 휘어진 헥사벤조코로넨 및 풀러렌의 공결정체의 결정상을 일정하게 유도함으로써 고율로 충-방전이 가능하며 수명이 크게 향상된 이차전지용 음극활물질을 포함하는 음극을 제조할 수 있다.
청구항
번호청구항
1

휘어진 헥사벤조코로넨(c-HBC) 및 풀러렌(Fullerene)의 공결정체(Co-crystal)를 포함하는, 이차전지용 음극활물질.

2

제1항에 있어서,상기 공결정체는 사방정계 구조인 것을 특징으로 하는, 이차전지용 음극활물질.

3

제1항에 있어서,상기 공결정체의 3차원에서의 공간군(Space group)은 Pnnm형의 결정 구조인 것을 특징으로 하는, 이차전지용 음극활물질.

4

제1항에 있어서,상기 공결정체에서 상기 풀러렌은 2 개의 풀러렌과 6개의 휘어진 헥사벤조코로넨으로 둘러싸인 것을 특징으로 하는, 이차전지용 음극활물질.

5

제1항에 있어서,상기 휘어진 헥사벤조코로넨의 중심과 상기 풀러렌의 중심 사이의 거리는 7.0 Å 내지 7.5 Å 이내의 범위인 것을 특징으로 하는, 이차전지용 음극활물질.

6

제1항에 있어서,인접한 풀러렌들의 중심 사이의 거리는 9.5 Å 내지 10.0 Å 이내의 범위인 것을 특징으로 하는, 이차전지용 음극활물질.

7

제1항에 있어서, 상기 휘어진 헥사벤조코로넨과 상기 풀러렌의 몰비가 1 : 1 내지 1 : 2 이내의 범위인 것을 특징으로 하는, 이차전지용 음극활물질.

8

휘어진 헥사벤조코로넨(c-HBC) 및 풀러렌(Fullerene)의 공결정체(Co-crystal)를 포함하는, 이차전지용 음극활물질;상기 음극활물질과 집전체 사이의 응집을 촉진하는 성분을 포함하는 바인더; 및상기 음극활물질 및 상기 바인더를 분산시키는 용매를 포함하는 이차전지용 음극;이차전지용 양극;상기 이차전지용 음극 및 상기 이차전지용 양극 사이에 배치되는 분리막; 및극성 비양자성의 용매로 이루어진 전해액을 포함하는, 이차전지.

9

제8항에 있어서,상기 이차전지용 양극은 리튬 이온의 삽입-탈리가 가능한 양극활물질을 포함하는, 이차전지.

10

제9항에 있어서,상기 리튬 이온의 삽입-탈리가 가능한 양극활물질은 리튬 금속인 것을 특징으로 하는, 이차전지.

11

제8항에 있어서,상기 이차전지용 양극은 소듐 이온의 삽입-탈리가 가능한 양극활물질을 포함하는, 이차전지.

12

제11항에 있어서,상기 소듐 이온의 삽입-탈리가 가능한 양극활물질은 소듐 금속인 것을 특징으로 하는, 이차전지.

13

휘어진 헥사벤조코로넨(c-HBC) 및 풀러렌(Fullerene)의 공결정체(Co-crystal)를 포함하는, 이차전지용 음극활물질을 마련하는 단계; 및상기 이차전지용 음극활물질 및 상기 이차전지용 음극활물질과 집전체 사이의 응집을 촉진하는 성분을 포함하는 바인더를 용매에 분산시켜 음극용 슬러리를 마련하는 단계를 포함하는, 이차전지용 음극의 제조방법.

14

제13항에 있어서,상기 음극용 슬러리를 마련하는 단계 이후에, 120 ℃내지 360 ℃이내의 온도 조건에서 상기 음극용 슬러리를 어닐링하는 단계를 더 포함하는, 이차전지용 음극의 제조방법.