음극 활물질, 이의 제조 방법, 이를 포함하는 음극판, 및 리튬 이차전지
NEGATIV7E ELECTRODE ACTIVE MATERIAL, METHODE FOR SYNTHESIS THE SAME, NEGATIVE ELECTRODE INCLUDING THE SAME, AND LITHIUM RECHARGABLE BATTERY INCLUDING THE SAME
특허 요약
탄소계 소재, 상기 탄소계 소재의 표면에 위치하는 실리콘 코팅층 및 상기 실리콘 코팅층 상에 위치하는 탄소 코팅층을 포함하는 음극 활물질, 상기 음극 활물질로 제작된 음극판, 상기 음극 활물질의 이의 제조 방법, 및 상기 음극 활물질을 포함하는 리튬 이차 전지에 관한 것이다.
청구항
번호청구항
16

제14항에서,상기 음극판은 "50 사이클 이후 음극판의 두께"/"1 사이클 이후 음극판의 두께"가 0.5 미만인 음극판.

7

제1항에서,상기 실리콘 입자의 평균 입경은 5nm 내지 20nm인 음극 활물질.

13

제1항에서,상기 탄소계 소재는 그라파이트인 음극 활물질.

8

제1항에서,상기 실리콘 입자는 상기 탄소계 소재의 표면에 균일하게 분포되어 있는 음극 활물질.

9

삭제

10

제2항에서,상기 탄소계 소재 내부의 실리콘 입자는 비정질 또는 준결정질의 실리콘 입자인 음극 활물질.

14

제1항 내지 제3항, 제5항 내지 제8항, 및 제10항 내지 제13항 중 어느 한 항의 음극 활물질로 제작된 음극판.

15

제14항에서,상기 음극판의 전극밀도는 1.0 g/cc 내지 2.0 g/cc인 음극판.

11

제1항에서,상기 음극 활물질은,상기 음극 활물질 총량에 대하여,상기 탄소계 소재 92 중량% 내지 96 중량%;상기 실리콘 코팅층 3 중량% 내지 6 중량%; 및 상기 탄소 코팅층은 0.1 중량% 내지 2 중량%로 포함되는 음극 활물질.

12

제1항에서,상기 탄소계 소재는 결정질계 탄소계 소재인 음극 활물질.

1

탄소계 소재,상기 탄소계 소재의 표면에 위치하는 실리콘 코팅층 및상기 실리콘 코팅층 상에 위치하는 탄소 코팅층을 포함하고,상기 실리콘 코팅층 내 실리콘 입자는 비정질 또는 준결정질의 실리콘 입자이고,상기 실리콘 코팅층은 실리콘 입자가 상기 탄소계 소재의 표면에 아일랜드 형태 또는 실리콘 입자가 서로 중첩된 박막 형태로 존재하는 것인 음극 활물질.

2

제1항에서,상기 탄소계 소재 내부에 실리콘 입자가 포함된 음극 활물질.

3

제1항에서,상기 실리콘 코팅층의 두께는 15nm 내지 30nm인 음극 활물질.

4

삭제

5

제1항에서,상기 실리콘 입자는 반구(hemisphere) 형태인 음극 활물질.

6

제2항에서,상기 실리콘 입자의 평균 입경은 5nm 내지 20nm인 음극 활물질.

17

탄소계 소재를 준비하는 단계;상기 탄소계 소재에 실리콘을 코팅하는 단계; 및탄화수소가스를 열분해시켜 상기 코팅된 실리콘 상에 탄소층을 코팅하는 단계를 포함하고,상기 탄소계 소재에 실리콘을 코팅하는 단계;는 실란 가스를 사용하여 상기 탄소계 소재의 표면에 실리콘을 화학 기상 증착법(chemical vapor deposition; CVD)을 이용하여 코팅하는 것이고, 상기 탄소계 소재에 실리콘을 코팅하는 단계;는 420℃ 내지 650℃에서 수행되는 것인 음극 활물질의 제조 방법.

18

삭제

19

제17항에서,상기 실리콘은 비정질 또는 준결정질 실리콘인 음극 활물질의 제조 방법.

20

삭제

21

삭제

22

제17항에서,상기 탄화수소가스를 열분해시켜 상기 코팅된 실리콘 상에 탄소층을 코팅하는 단계에서, 상기 열분해 온도는 800℃ 내지 1000℃인 음극 활물질의 제조 방법.

23

제17항에서,상기 탄소계 소재는 결정질계 탄소계 소재인 음극 활물질의 제조 방법.

24

제17항에서,상기 탄소계 소재는 그라파이트인 음극 활물질의 제조 방법.

25

제1항 내지 제3항, 제5항 내지 제8항, 및 제10항 내지 제13항 중 어느 한 항에 따른 음극 활물질을 포함하는 음극,양극, 및전해질을 포함하는 리튬 이차 전지.