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본 기술은 통상의 유황전극에 기상성장탄소섬유(Vapor Grown Carbon Fibers : VGCFs)를 첨가하여 충/방전 시 활물질인 유황과 도전재인 아세틸렌 블랙(Acetylene black)의 뭉침에 의해 발생되는 전극 구조의 변화와 활물질의 이용률 감소에 의해 리튬/유황 전지의 사이클 수명이 저하되는 문제점을 해결하여 전지의 수명을 향상시킨 기상성장탄소섬유가 첨가된 리튬/유황 이차전지용 유황 전극에 관한 것이다.본 기술의 기상성장탄소섬유가 첨가된 리튬/유황 이차전지용 유황 전극은 유황전극에 기상성장탄소섬유를 일정량으로 첨가함으로 리튬/유황이차전지의 사이클 특성을 향상시킨다. 또한, 본 기술에 따른 유황 전극은 종래의 리튬/유황이차전지의 사이클 특성을 현저히 개선시킴으로 인해 상용화에 기여할 수 있는 유용한 기술이다.
기술의 개요 - 본 기술은 기존의 CVD법을 응용한 텀블링(tumbling) CVD법을 사용하여 우수한 표면특성을 갖는 탄소재를 고결정질 탄소재의 표면에 코팅함으로써 고결정질 탄소계의 표면특성에 의해 첫번째 충방전사이클에서 나타나는 큰 비가역용량과 프로필렌 카보네이트(propylene carbonate, PC)계 전해질과의 낮은 친화성(poor compat ibility)과 같은 단점을 해결하여 고결정질 탄소재의 우수한 벌크(bulk) 특성과 고결정질 탄소재의 표면에 코팅된 탄소재의 우수한 표면특성을 동시에 이용함으로써 고용량, 고성능의 리튬이온 이차전지를 위해서 음극 활물질로 사용할 수 있는 탄소재의 코팅방법을 제공하는 것을 목적으로 함.기술의 특징 - 고결정질 탄소재를 길이방향으로 파인 홈을 가지는 반응관에 주입하고, 반응관을 탄화수소가스를 열분해 반응시킬 수 있는 온도까지 가열하며, 반응관을 회전시키면서 탄화수소가스를 반응관에 공급하여 고결정질 탄소재 표면에 열분해 탄소를 코팅하여 리튬이온 이차전지를 형성하는 것을 특징으로 함.기술의 장점 - 텀블링 화학증착법을 사용하여 기존의 고결정질 탄소재의 표면에 우수한 표면특성의 저결정질 탄소재를 코팅하면 고결정질 탄소재에 비하여 초기 비가역용량이 크게 감소하며 사이클 특성도 매우 향상됨. - 고용량, 고성능 리튬이온 이차전지의 제작이 가능.
기술의 개요 - 본 기술은 Ni/MH 2차 전지용 음극 활물질인 수소저장합금의 가격을 절감하기 위해서 수소저장합금 원소중에서 높은 가격비를 차지하는 원소인 지르코늄(Zr) 대신 저가격의 지르코늄합금 스크랩(Zircaloy scrap, Zr-s)을 사용한 Ni/MH 2차 전지용 수소저장합금에 대한 것으로 본 기술은 원자로에 사용되고 폐기되는 지르코늄합금(Zircaloy)을 지르코늄합금 스크랩(Zircaloy scrap)으로 가공하고 이것을 순수한 지르코늄 대신 치환하여 순수한 지르코늄을 사용한 수소저장합금의 열역학적인 성질과 전기화학적인 성질의 변화 없이 저가격의 Zr계 수소저장합금의 제공을 목적으로 함.기술의 특징 - 지르코늄합금 스크랩(Zr-s)과 티타늄-바나듐-망간-니켈-크롬(Ti-V-Mn-Ni-Cr)이 (Zr-s) 0.7 Ti0.3 (V0.4 Mn0.45 Ni1.0 Cr0.1 )0.95 의 조성비로 구성된 지르코늄합금 스크랩을 이용한 Ni/MH 2차 전지용 수소저장합금을 제공.기술의 장점 - 지르코늄합금 스크랩을 사용하게 되면 Ni/MH 2차 전지의 원료 비중을 크게 절감할 수 있음.
1. 기술의 개요 목적 : 수퍼캐패시터는 화학반응을 이용하여 전기에너지를 축전하는 화학전지와는 달리 전극의 표면에 전하자체를 집적하여 축전하는 전기에너지 저장장치로, 메조페이스 핏치를 원료로 적용하여 고축전 수퍼캐패시터 전극을 제조하여 하이브리드 자동차의 동력원으로 활용하고자 하는 기술임. 구성 : 수산화칼륨 용약으로 처리되어 비표면적이 증가된 메조페이스 핏치분말을 불활성 분위기 하에서 상온으로부터 5~10℃/min의 승온속도를 승온하여 700~750℃ 일정한 시간동안 열처리하는 단계로 구성. 효과 : 본 기술에 의하여 제조되는 전극재료는 전해질의 침투가 용이한 메조포어가 대폭적으로 활성화되어 전해액과의 친화력이 크게 활성화되기 때문에 고축전 수퍼캐패시터의 전극으로 활용하기에 매우 적합하며, 고축전 수퍼캐패시터를 소형화하도록 지원하는 효과가 있음.2. 기술의 특징수퍼캐패시터는 화학반응을 동반하지 않고 전기에너지를 충전 및 방전하기 때문에 전극의 충전 및 방전횟수에 따라 열화현상이 발생하지 않는 우수한 전기에너지 장치이기는 하지만, 화학전지에 비해 축전용량이 작기 때문에 동일한 용량의 전기에너지를 축전하기 위해서는 화학전지에 비하여 대형이어야 한다는 문제점이 있었다. 이러한 수퍼캐패시터의 전극재료로서는 비표면적이 큰 활성탄소, 티타늄산화물과 같은 금속산화물이 사용되고있으나, 활성탄소 이외의 재료는 매우 고가여서 활성탄소를 사용한다. 일반적인 활성탄, 활성탄소섬유는 비표면적이 크기는 하지만 전해질이 침투하기 어려운 마이크로포어를 대량으로 포함하고 있기 때문에 축전용량이 큰 전극재료로 사용하기 위해서는 메조포어를 증가시키는 것이 매우 중요하다. 본 기술은 이러한 문제점을 극복하기 위하여 핏치분말을 불활성기체하에서 상온으로부터 일정한 시간동안 열처리 함에 의하여 전해질 침투가 용이한 메조포어를 크게 증가시켰다.
발명의 목적박막 전지의 용량을 증가시키고, 고효율의 충ㆍ방전 특성을 가지는 리튬 이차 박막 전지를 제공하고자 함.발명의 주요 내용본 기술의 전기 전도 활성층과 리튬 전이금속 산화물층이 2층 이상 적층된 리튬 이차 박막 전지의 제조방법임. 본 리튬 이차 박막 전지는 전지 초기 충전 반응에 의해 양극으로부터 이동된 리튬 이온에 의해 기판 상에 음극을 형성하며, 구체적인 제조 단계는 아래와 같음.① 기판 상에 고체 전해질막 형성② 고체 전해질막 상에 전기 전도 활성층 및 리튬 전이금속 산화물층을 2층 이상 적층한 후, 저온 열처리하여 양극 형성③ 양극 상에 양극 전류 집전체를 형성함으로써, 리튬 이차 박막 전지 제조발명의 효과다층 박막을 사용하여 전기 전도도를 향상시킴으로써 고속 충ㆍ방전 효율을 갖도록 함
발명의 목적 캐소드 층을 다층으로 적층하고 열처리 공정을 배제ㆍ간소화함으로써, 유연성 있는 다양한 기판을 사용할 수 있는 박막전지를 제공하고자 함.발명의 주요 내용 본 기술은 박막전지의 캐소드를 순차적으로 적층하여 한 쌍의 전기 전도성 금속층과 리튬전이 금속 산화물 층을 포함하는 제조 방법이며, 아래와 같은 단계를 통해 제조됨.1.박막 기판 위에 제1 전류 콜렉터를 증착시키는 제1 전류 콜렉터 적층2.제1 전류 콜렉터 위에 캐소드를 증착시키는 캐소드 적층3.캐소드 위에 전해질을 증착시키는 전해질 적층4.전해질 위에 애노드를 증착시키는 애노드 적층5.애노드 위에 제2 전류 콜렉터를 증착시키는 제2 전류 콜렉터 적층6.캐소드 적층 단계는 상기 제1 전류 콜렉터 위에 전기 전도성 금속과 리튬 전이 금속 산화물을 순차적으로 적층발명의 효과 캐소드의 두께를 증가시킴으로 박막 전지의 용량이 증가함 캐소드의 전기 전도성을 향상시켜 충ㆍ방전 시 전극 반응 관련 과전압을 억제하여 고율 충, 방전 및 싸이클 수명이 향상됨
본 발명은 리튬 이차 전지용 음극, 및 이를 포함하는 리튬 이차 전지에 관한 것으로서, 상기 음극은 음극 집전체; 및 상기 음극 집전체의 적어도 일면에 위치한 음극 활물질층을 포함하고, 상기 음극 집전체의 적어도 일면은 2 내지 7㎛의 표면 거칠기(Rz)를 가지며, 상기 음극 활물질은 Si 입자, Si 화합물 입자, Si 함유 복합체 입자, Si상 함유 탄소복합체 입자, Sn 입자, Sn 화합물 입자, Sn 함유 복합체 입자, Sn상 함유 탄소 복합체 입자, 및 이들의 조합으로 이루어지는 군에서 선택되는 입자를 포함하는 음극 활물질을 포함한다. 본 발명에 따른 음극은, 음극 집전체의 조면화된 표면 형상으로 인하여, 음극 활물질과 음극 집전체의 접촉 면적, 및 결착력을 증가시키고, 음극 활물질 입자들이 음극 집전체의 요철사이에 삽입되어 있어 충방전시 음극 활물질의 부피 변화에 따른 음극 활물질과 음극 집전체 계면에서의 기계적인 응력을 완화시킨다.
본 발명은 리튬 이차 전지용 음극 활물질, 그의 제조 방법 및 그를 포함하는 리튬 이차 전지에 관한 것으로, 상기 음극 활물질은 인편상 흑연 절편인 제1 입자 전구체가 결구되어 구형화된 흑연 제1 입자; 및 상기 구형화된 흑연 제1 입자 내의 인편상 흑연 절편 사이에 분산된 Si, Sn, Al, Ge, Pb 및 이들의 조합으로 이루어진 군에서 선택되는 적어도 하나의 원소 입자; Si, Sn, Al, Ge, Pb 및 이들의 조합으로 이루어진 군에서 선택되는 적어도 하나의 원소 화합물 입자; Si, Sn, Al, Ge, Pb 및 이들의 조합으로 이루어진 군에서 선택되는 적어도 하나의 원소 함유 복합체 입자; Si, Sn, Al, Ge, Pb 및 이들의 조합으로 이루어진 군에서 선택되는 적어도 하나의 원소 함유 탄소 복합체 입자; 및 이 입자들의 조합으로 이루어지는 군에서 선택되는 적어도 하나의 제2 입자를 포함한다. 본 발명에 따른 리튬 이차 전지용 음극 활물질은 우수한 전기 전도성, 저온 특성 및 수명 특성이 있어 리튬 이차 전지의 전지 특성을 향상시킬 수 있다.
본 발명은 재충전이 가능한 배터리의 특성을 용이하게 알기 위한 것으로서, 더욱 자세하게는 재충전이 가능한 배터리가 잔존용량에 따라 변화하는 특성을 용이하게 알 수 있도록 하는 배터리 특성파라미터 측정장치와 배터리 특성파라미터 측정방법 및 배터리 특성파라미터 측정프로그램을 기록한 컴퓨터로 읽을 수 있는 매체에 관한 것이다. 본 발명에 따르면, 배터리를 포함하는 전자 제품 전체에 대한 정확한 회로해석이 가능해지므로 배터리를 포함하는 전자 제품의 설계 개발 기간과 경비를 크게 줄일 수 있는 장점이 있다.