소듐 이온 전지용 음극활물질, 이의 제조방법, 이를 포함하는 음극 및 소듐 이온 전지
ANODE ACTIVE MATERIAL FOR SODIUM ION BATTERY, METHOD FOR MANUFACTURING OF THE SAME, ANODE AND SODIUM ION BATTERY INCLUDING THE SAME
특허 요약
소듐 이온 전지용 음극활물질을 개시한다. 케나프를 탄화시켜 제조되고, 표면 영역에 플루오린(F)이 도핑된 하드 카본을 포함한다.
청구항
번호청구항
1

케나프를 탄화시켜 제조되고, 표면 영역에 플루오린(F)이 도핑된 하드 카본을 포함하는, 소듐 이온 전지용 음극활물질.

2

제1항에 있어서,상기 플루오린은 0.5 내지 5 wt%로 도핑된, 소듐 이온 전지용 음극활물질.

3

제1항에 있어서,상기 하드 카본의 평균 크기는 10 내지 200 ㎛인, 소듐 이온 전지용 음극활물질.

4

케나프(kenaf)를 사용하여 하드 카본을 제조하는 단계;용매에 상기 하드 카본 및 폴리비닐리덴 플루오라이드(PVDF)를 용해시켜 혼합 용액을 제조하는 단계;상기 혼합 용액에 비용매를 첨가하여 상기 하드 카본 표면에 폴리비닐리덴 플루오라이드를 침전시키는 단계; 및상기 폴리비닐리덴 플루오라이드가 표면에 침전된 하드 카본을 열처리하여 음극활물질을 제조하는 단계를 포함하는, 소듐 이온 전지용 음극활물질의 제조방법.

5

제4항에 있어서,상기 하드 카본을 제조하는 단계는,케나프를 산처리하는 단계; 및상기 산처리된 케나프를 열처리하는 단계를 포함하는, 소듐 이온 전지용 음극활물질의 제조방법.

6

제5항에 있어서,상기 산처리된 케나프를 열처리하는 단계는,150 내지 350 ℃에 1차 열처리하는 단계; 및 상기 1차 열처리 후 1200 내지 1600 ℃의 불활성 분위기에서 2차 열처리하는 단계를 포함하는, 소듐 이온 전지용 음극활물질의 제조방법.

7

제4항에 있어서,상기 혼합 용액을 제조하는 단계에서,상기 하드카본 및 상기 PVDF의 질량비는 1:0.5 내지 2인, 소듐 이온 전지용 음극활물질의 제조방법.

8

제4항에 있어서,상기 비용매는 메탄올, 에탄올, n-프로판올, 이소프로판올 및 n-부탄올로 이루어진 그룹에서 선택된 하나 이상을 포함하는, 소듐 이온 전지용 음극활물질의 제조방법.

9

제4항에 있어서,상기 음극활물질을 제조하는 단계에서,상기 열처리는 500 내지 900 ℃에서 수행하는, 소듐 이온 전지용 음극활물질의 제조방법.

10

집전체; 및상기 집전체 일면에 배치된 활물질층을 포함하고,상기 활물질층은 제1항에 따른 음극활물질과 도전재 그리고 상기 음극활물질과 도전재를 상기 집전체에 결착시키는 바인더를 포함하는, 소듐 이온 전지용 음극.

11

제10항에 따른 음극;상기 음극과 이격되게 배치된 양극;상기 음극 및 양극 사이에 배치된 분리막; 및상기 음극, 양극 및 분리막을 침지하는 전해질을 포함하는, 소듐 이온 전지.