무음극 전고체 전지용 집전체의 제조방법, 이에 의해 제조된 집전체 및 이를 포함하는 무음극 전고체 전지
Method of manufacturing current collector for anodeless all-solid-state battery and the current collector manufactured thereby and all-solid-state battery comprising the current collector
특허 요약
무음극 전고체 전지용 집전체의 제조방법, 이에 의해 제조된 집전체와 이를 포함하는 무음극 전고체 전지가 제공된다. 상기 무음극 전고체 전지는 구리(Cu) 집전체 상에 표면에 거칠기를 갖는 다공성 구조인 주석구리(Cu 3 Sn) 나노튜브층을 구비하여 고체전해질과의 접촉면적을 최대화할 수 있고, 구리(Cu) 집전체와 주석구리(Cu 3 Sn) 나노튜브층 사이에 리튬이 안정적으로 전착될 수 있다.
청구항
번호청구항
1

구리(Cu) 집전체 상에 수산화구리 나노튜브층을 형성하는 단계;상기 수산화구리 나노튜브층의 표면에 주석을 코팅하는 단계;및상기 주석이 코팅된 수산화구리 나노튜브층을 열처리하여 주석구리(Cu3Sn) 나노튜브층을 형성하는 단계;를 포함하는 무음극 전고체 전지용 집전체의 제조방법.

2

제1항에 있어서,상기 수산화구리 나노튜브층을 형성하는 단계는,알칼리금속의 수산화물, 과황산염류 및 물을 포함하는 용액에 상기 구리(Cu) 집전체의 일면을 접촉시켜 수행하는 무음극 전고체 전지용 집전체의 제조방법.

3

제2항에 있어서,상기 알칼리금속의 수산화물은 수산화나트륨 또는 수산화칼륨이며,상기 과황산염류는 과황산암모늄, 과황산나트륨 및 과황산칼륨 중에서 선택되는 어느 하나 이상을 포함하는 무음극 전고체 전지용 집전체의 제조방법.

4

제1항에 있어서,상기 수산화구리 나노튜브층의 표면에 주석을 코팅하는 단계는,주석 전구체 함유 용액에 상기 수산화 구리 나노튜브층이 형성된 상기 구리(Cu) 집전체의 일면을 접촉시켜 수행하며,상기 주석 전구체 함유 용액은 주석염, 환원제, 착화제 및 용매를 포함하는 무음극 전고체 전지용 집전체의 제조방법.

5

제1항에 있어서,상기 주석구리(Cu3Sn) 나노튜브층은 말단이 개방된 나노튜브 복수개를 포함하는 무음극 전고체 전지용 집전체의 제조방법.

6

구리(Cu) 집전체와,상기 구리(Cu) 집전체 상에 배치되며, 수산화구리 나노튜브층을 형성하고 상기 수산화구리 나노튜브층의 표면에 주석을 코팅한 후, 열처리하여 구비된 주석구리(Cu3Sn) 나노튜브층을 포함하는 무음극 전고체 전지용 집전체.

7

제6항에 있어서,상기 주석구리(Cu3Sn) 나노튜브층의 X선 회절 분석에서,주석구리(Cu3Sn)의 (0160)면, (021)면 및 (002)면에 해당하는 피크가 검출되는 무음극 전고체 전지용 집전체.

8

주석구리(Cu3Sn) 나노튜브층을 구비하는 무음극 전고체 전지용 집전체;고체전해질; 및양극;을 포함하는 무음극 전고체 전지.

9

제8항에 있어서, 상기 전지는,충전시에 상기 주석구리(Cu3Sn) 나노튜브층이 리튬과 반응하여 주석구리 상(Cu3Sn phase), 리튬주석 상(LixSn phase)과 구리 상(Cu phase)이 혼재하는 무음극 전고체 전지.

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제8항에 있어서, 상기 집전체는 상기 주석구리(Cu3Sn) 나노튜브층이 배치되는 구리(Cu) 집전체가 더 구비되며,상기 전지는,충전 또는 방전시에 상기 구리(Cu) 집전체와 상기 주석구리(Cu3Sn) 나노튜브층 사이에 리튬이 전착 또는 탈착되는 무음극 전고체 전지.

11

제8항에 있어서,상기 전지는,150회 충방전 사이클 반복 후의 용량 유지율이 83%를 초과하는 무음극 전고체 전지.