KR20120028297A - 금속 표면의 화학적 보호 - Google Patents

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Abstract

전기화학 전지는 산소 함유층을 갖는 금속 물질을 가지는 애노드를 포함한다. 또한, 전기화학 전지는 캐소드 및 전해질을 포함한다. 상기 애노드는 D 또는 P 블록 전구체와 산소 함유층이 반응함으로써 형성되는 보호층을 포함한다.

Description

금속 표면의 화학적 보호{CHEMICAL PROTECTION OF METAL SURFACE}
관련 출원
본 출원은 2009년 3월 2일자로 출원된 미국 특허 출원 제 12/396,223호의 우선권을 주장하며, 이의 내용은 본 명세서에 참조 병합되어 있다.
본 발명의 분야
본 발명은 금속 표면의 화학적 보호에 관한 것이다.
금속 애노드, 캐소드 및 고체 또는 용매-함유 전해질을 함유하는 전기화학 전지(electrochemical cell)들이 본 기술분야에 공지되어 있다. 이러한 배터리들은 반복되는 충전/방전 사이클들에 대한 한계들을 가지고, 이들의 초기 충전 및 방전 용량과 비교하여 반복되는 사이클들을 거치며 이들의 충전 및 방전 용량이 저하될 수 있다. 추가적으로, 고체 배터리들의 초기 용량은 종종 바람직한 용량보다 적다. 따라서, 높은 초기 용량을 가지며 반복되는 충전 및 방전 사이클들 상에서 이러한 용량을 유지하는 개선된 배터리에 대한 본 기술분야에서의 필요성이 존재한다.
전기화학 전지들과 관련된 또 다른 문제는 반복되는 충전 및 방전 사이클들에 걸친 덴드라이트(dendrite)들의 발생이다. 덴드라이트들은 전기화학 전지가 충전될 때, 애노드 상에서 형성될 수 있다. 덴드라이트는 반복되는 사이클들을 거치며 성장될 수 있고, 배터리의 충전 및 방전을 허용하지 않는 단락(short circuit) 또는 배터리의 성능 감소에 이르게 한다. 따라서, 덴드라이트의 형성을 제한하고, 개선된 사이클 수명을 가지는 배터리 및 전극에 대한 본 기술분야에서의 필요성이 존재한다.
전기화학 전지는 산소 함유층을 가지는 금속 물질을 갖는 애노드를 포함한다. 또한, 전기화학 전지는 캐소드 및 전해질을 포함한다. 상기 애노드는 D 또는 P 블록 전구체(block precursor)와 산소 함유층을 반응시킴으로써 금속 물질 상에 형성되는 보호층을 포함한다.
바람직한 실시형태들의 자세한 설명
본 명세서에서 사용되는 바와 같이 전기화학 전지라는 용어는 애노드, 캐소드 및 둘 사이에 개재되어 있는(interposed) 이온-전도성 전해질을 가지는 디바이스(device)를 지칭한다. 전기화학 전지는 배터리, 커패시터(capacitor) 또는 여타의 이러한 디바이스일 수 있다. 배터리는 일차 또는 이차 화학반응(chemistry)을 가질 수 있다. 배터리는 고체 전해질 또는 액체 전해질을 가질 수 있다. 본 명세서에서 사용되는 바와 같이 애노드라는 용어는 전극을 지칭하며, 이는 방전 사이클동안 산화한다.
산소 함유층을 갖는 금속 물질을 포함하는 애노드를 가지는 전기화학 전지가 개시되어 있다. 애노드 금속 물질은 주기율표에 표시된 바와 같이 알칼리 금속들 또는 알칼리 토금속들일 수 있다. 금속 물질들의 비-제한적인 예시들은: 리튬, 알루미늄, 나트륨 및 마그네슘을 포함한다. 본 발명의 바람직한 측면에서, 금속 물질은 리튬이다.
산소 함유층은 금속 물질을 대기에 노출시킴으로써 형성될 수 있거나, 이와 달리 금속 물질 상에 형성될 수 있다. 또한, 전기화학 전지는 캐소드를 포함하며, 이는 여하한의 적합한 물질로 형성될 수 있다. 전해질은 애노드와 캐소드 사이에 개재되고, 고체 전해질들, 액체 전해질들 및 겔 폴리머 전해질들을 포함하는 여하한의 적합한 형태를 가질 수 있으며, 이는 용매 및 염으로 팽창된(swollen) 폴리머 매트릭스이다. 고체 전해질들은 폴리머-타입, 무기층 또는 이들 두 개의 혼합물들일 수 있다. 폴리머 전해질들의 예시들로는 PEO-계 및 PEG계 폴리머들을 포함한다. 무기 전해질들은 황화물 유리들, 인화물 유리들, 산화물 유리들 및 이의 혼합물들로 구성될 수 있다. 액체 전해질의 예시로는 용해된 금속-이온 염을 가지는 카보네이트 용매, 예를 들어 에틸렌 카본/디에틸 카보네이드(EC/DEC) 내의 1M LiPF6를 포함한다.
전기화학 전지의 애노드는 D 또는 P 블록 전구체를 산소 함유층과 반응시킴으로써 상부에 형성되는 화학적으로 결합하는 보호층을 포함한다. D 또는 P 블록 전구체라는 용어는 주기율표의 D 또는 P 블록 내에 있는 원소들을 가지는 화합물들을 포함한다. D 또는 P 블록 원소들의 예시들로는 몇 개만 예로 들자면 인, 붕소, 규소, 티탄, 몰리브덴, 탄탈륨, 바나듐을 포함한다. D 또는 P 블록 전구체는 유기-금속 화합물일 수 있다. 유기-금속 화합물들의 예시들로는 상부에 결합되는 유기 치환체들을 가지는 금속-간 화합물들, 합금들 및 금속들을 포함한다. 본 발명의 바람직한 측면에서, D 또는 P 블록 전구체들은 규소, 붕소 또는 인을 포함할 수 있다. D 또는 P 블록 전구체들은 금속 물질의 산소 함유층과 반응하여 보호층을 형성한다.
일 실시형태에서, D 또는 P 블록 전구체는 화학식 AR1R2X[여기서, A는 인 또는 붕소로부터 선택되고, X는 할로겐 또는 할로겐 함유 화합물이며, R1은 할로겐들, 1 내지 20개의 탄소들을 가지는 알킬기들, 1 내지 20개의 탄소들을 함유하는 알콕시기들 또는 1 내지 20개의 탄소들을 가지는 방향족기들로부터 선택되고, R2는 할로겐들, 1 내지 20개의 탄소들을 가지는 알킬기들, 1 내지 20개의 탄소들을 함유하는 알콕시기들 또는 1 내지 20개의 탄소들을 가지는 방향족기들로부터 선택됨]의 화합물일 수 있다.
할로겐은 염소, 브롬, 불소 및 요오드일 수 있다. 알킬기들, 알콕시기들 및 방향족기들은 플루오르화되거나 부분적으로 플루오르화될 수 있다.
기재되지 않은 다른 알킬기들이 본 발명에 사용될 수 있으나, 알킬기는 메틸, 에틸, n-프로필, 이소프로필, n-부틸, 이소부틸, sec-부틸, tert-부틸, tert-펜틸, 이소-옥틸, tert-옥틸, 2-에틸헥실, 노닐, 데실, 운데실, 사이클로펜틸, 사이클로헥실, 사이클로헵틸, 사이클로옥틸, 1-메틸사이클로펜틸, 1-메틸사이클로헥실, 1-메틸사이클로헥실 및 1-메틸-4-이소프로필사이클로헥실일 수 있다. 또한, 알킬기는 작용기화(functionalized)될 수 있다. 적합한 작용기들로는 몇 개만 예로 들자면 에테르, 술파이드, 술폭사이드를 포함한다.
방향족기는 페닐기들, 파라, 메타 또는 오르쏘 위치에 알킬 치환체들을 가지는 페닐기들, 그리고 다중방향족(polyaromatic) 화합물들일 수 있다. 적합한 다중방향족 화합물들의 예시들로는 나프탈렌 유도체들을 포함한다.
본 발명의 또 다른 실시형태에서, D 또는 P 블록 전구체는 화학식 AR1R2R3R4X[여기서, A는 인이고, X는 할로겐 또는 할로겐 함유 화합물이며, R1은 할로겐들, 1 내지 20개의 탄소들을 가지는 알킬기들, 1 내지 20개의 탄소들을 함유하는 알콕시기들, 1 내지 20개의 탄소들을 가지는 방향족기들 또는 산소로부터 선택되고, R2는 할로겐들, 1 내지 20개의 탄소들을 가지는 알킬기들, 1 내지 20개의 탄소들을 함유하는 알콕시기들, 1 내지 20개의 탄소들을 가지는 방향족기들 또는 산소로부터 선택되며, R3은 할로겐들, 1 내지 20개의 탄소들을 가지는 알킬기들, 1 내지 20개의 탄소들을 함유하는 알콕시기들, 1 내지 20개의 탄소들을 가지는 방향족기들 또는 산소로부터 선택되고, R4는 할로겐들, 1 내지 20개의 탄소들을 가지는 알킬기들, 1 내지 20개의 탄소들을 함유하는 알콕시기들, 1 내지 20개의 탄소들을 가지는 방향족기들 또는 산소로부터 선택됨]의 화합물일 수 있다.
화합물이 이중 결합된 산소 또는 여타의 이중 결합된 치환체를 포함하는 경우에, R기들의 개수는 총 4개 미만일 수 있다.
앞서 설명된 실시형태에서와 같이, 할로겐들, 알킬기들, 알콕시기들 및 방향족기들의 설명은 동일하며 반복되지 않는다.
본 발명의 또 다른 실시형태에서, D 또는 P 블록 전구체는 화학식 SiR1R2R3X[여기서, X는 할로겐 또는 할로겐 함유 화합물이고, R1은 수소, 할로겐들, 1 내지 20개의 탄소들을 가지는 알킬기들, 1 내지 20개의 탄소들을 함유하는 알콕시기들 또는 1 내지 20개의 탄소들을 가지는 방향족기들로부터 선택되며, R2는 수소, 할로겐들, 1 내지 20개의 탄소들을 가지는 알킬기들, 1 내지 20개의 탄소들을 함유하는 알콕시기들 또는 1 내지 20개의 탄소들을 가지는 방향족기들로부터 선택되고, R3은 수소, 할로겐들, 1 내지 20개의 탄소들을 가지는 알킬기들, 1 내지 20개의 탄소들을 함유하는 알콕시기들 또는 1 내지 20개의 탄소들을 가지는 방향족기들로부터 선택됨]의 화합물일 수 있다.
앞서 설명된 실시형태들에서와 같이, 할로겐들, 알킬기들, 알콕시기들 및 방향족기들의 설명은 동일하며 반복되지 않는다.
또 다른 측면에서, 화학적 보호층은 상기에서 설명된 바와 같이 금속 물질에 결합되지 않을 수도 있다. 본 출원에서, 또한 전기화학 전지의 애노드는 D 또는 P 블록 전구체와 산소 함유층을 반응시킴으로써 상부에 형성되는 보호층으로 덮여진다. D 또는 P 블록 전구체는 화학식 AR1R2X[여기서, A는 인 또는 붕소로부터 선택되고, X는 할로겐 또는 할로겐 함유 화합물이며, R1은 할로겐들, 1 내지 20개의 탄소들을 가지는 알킬기들, 1 내지 20개의 탄소들을 함유하는 알콕시기들 또는 1 내지 20개의 탄소들을 가지는 방향족기들로부터 선택되고, R2는 할로겐들, 1 내지 20개의 탄소들을 가지는 알킬기들, 1 내지 20개의 탄소들을 함유하는 알콕시기들 또는 1 내지 20개의 탄소들을 가지는 방향족기들로부터 선택됨]의 화합물; 화학식 AR1R2R3R4X[여기서, A는 인이고, X는 할로겐 또는 할로겐 함유 화합물이며, R1은 할로겐들, 1 내지 20개의 탄소들을 가지는 알킬기들, 1 내지 20개의 탄소들을 함유하는 알콕시기들, 1 내지 20개의 탄소들을 가지는 방향족기들 또는 산소로부터 선택되고, R2는 할로겐들, 1 내지 20개의 탄소들을 가지는 알킬기들, 1 내지 20개의 탄소들을 함유하는 알콕시기들, 1 내지 20개의 탄소들을 가지는 방향족기들 또는 산소로부터 선택되며, R3은 할로겐들, 1 내지 20개의 탄소들을 가지는 알킬기들, 1 내지 20개의 탄소들을 함유하는 알콕시기들, 1 내지 20개의 탄소들을 가지는 방향족기들 또는 산소로부터 선택되고, R4는 할로겐들, 1 내지 20개의 탄소들을 가지는 알킬기들, 1 내지 20개의 탄소들을 함유하는 알콕시기들, 1 내지 20개의 탄소들을 가지는 방향족기들 또는 산소로부터 선택됨]의 화합물; 그리고 화학식 SiR1R2R3X[여기서, X는 할로겐 또는 할로겐 함유 화합물이고, R1은 수소, 할로겐들, 1 내지 20개의 탄소들을 가지는 알킬기들, 1 내지 20개의 탄소들을 함유하는 알콕시기들 또는 1 내지 20개의 탄소들을 가지는 방향족기들로부터 선택되며, R2는 수소, 할로겐들, 1 내지 20개의 탄소들을 가지는 알킬기들, 1 내지 20개의 탄소들을 함유하는 알콕시기들 또는 1 내지 20개의 탄소들을 가지는 방향족기들로부터 선택되고, R3은 수소, 할로겐들, 1 내지 20개의 탄소들을 가지는 알킬기들, 1 내지 20개의 탄소들을 함유하는 알콕시기들 또는 1 내지 20개의 탄소들을 가지는 방향족기들로부터 선택됨]의 화합물을 포함하는 상기에 설명된 바와 같은 동일한 유형의 물질들을 포함할 수 있다.
상기에서 확인한 화합물들뿐만 아니라, 추가적인 산소 함유 종들은 D 또는 P 블록 전구체와 함께 포함될 수 있으며, 반응하여 화학적 보호층을 형성할 수 있다. 적합한 산소 함유 종들은 산소, 수증기 및 여타의 산소 함유 화합물들을 포함할 수 있다.
일 실시형태에서, 화학적 보호층이 금속 물질의 표면에 결합하지 않은 경우, D 또는 P 블록 전구체는 D 또는 P 블록 전구체의 다른 반응이나 분해, 가수분해, 중합을 개시하도록 금속 물질의 산소 함유층 및/또는 여하한의 추가적인 산소 함유 종들과 반응하여, 상기 금속 물질의 표면에 결합되지 않은 층을 형성한다.
도 1은 보호층의 적용 전후의 리튬 금속에 대한 파장 대 세기의 IR 분광법(IR spectroscopy) 플롯이고;
도 2는 보호층을 가지는 리튬 금속에 대한 시차 주사 열량법(differential scanning calorimetry) 플롯이며;
도 3은 임피던스 시험(impedance testing)을 위한 실험 장치도(diagram of an experimental setup)이고;
도 4는 보호층을 형성하는 클로로트리메틸실란 전구체 및 기준물질에 대한 임피던스의 플롯이며;
도 5는 보호층을 형성하는 클로로디이소프로필포스핀 전구체 및 기준물질에 대한 임피던스의 플롯이고;
도 6은 보호층을 형성하는 클로로디에틸포스핀 전구체 및 기준물질에 대한 임피던스 플롯이며;
도 7은 보호층을 형성하는 드로모디메틸보란(dromodimethylborane) 전구체 및 기준물질에 대한 임피던스 플롯이고;
도 8은 보호층을 형성하는 클로로트리메틸실란, 클로로디이소프로필포스핀, 클로로디에틸포스핀, 드로모디메틸보란(dromodimethylborane) 전구체 및 기준물질에 대한 저항의 슬롯이며;
도 9는 보호층을 형성하는 테트라에틸 오르쏘실리케이트 전구체 및 기준물질에 대한 저항의 플롯이고;
도 10은 금속 표면상에 증착(deposited)되는 두꺼운 층을 나타내는 횡단면 SEM 데이타이며;
도 11은 실시예 4에 대한 실험 장치에 대한 서술이다.
실시예
실시예 섹션에 자세히 기재된 실험들에서, 리튬 금속 스트립들이 다양한 전구체 화합물들에 노출되었다. 리튬 스트립들은 전구체 화합물을 함유하는 불활성 대기 하에서 실온에서 밀봉된 플라스크 내에 위치되었다. 스트립들은 보호층을 형성하도록 전구체가 금속 산소 함유층과 리튬 상에서 반응하기에 적합한 기간동안 전구체에 노출되었다. 다양한 분석 절차들은: 다양한 샘플들 상에서 임피던스 시험들, IR 분광법 시험들 및 시차 주사 열량법 시험들을 포함하여 실시되었다.
실시예 1
리튬 금속의 미처리된 샘플 및 상기의 절차에 따라서 240초 동안 클로로트리메틸실란으로 처리된 샘플은 IR 분광법을 사용하여 분석되었으며, 도 1에 나타낸 바와 같다. 수산화리튬 결합에 대응하는 피크가 미처리된 샘플에 대해서는 3600 cm-1에서 나타난다. 이 피크는 규소 산소 결합에 대응하는 llOO cm-1 범위 내의 피크를 포함하는 처리된 샘플에 대해서는 나타나지 않는다. 이러한 관계는 전구체 화합물이 규소 산소 결합을 형성하기 위해 금속 산소층과 반응했다는 것을 나타낸다.
실시예 2
리튬 금속의 미처리된 샘플 및 상기의 절차에 따라서 클로로트리메틸실란으로 처리된 샘플은 시차 주사 열량법을 사용하여 분석되었으며, 도 2에 나타낸 바와 같다. 샘플들은 질소가스가 샘플들 주변을 흐르게 하면서 알루미늄 팬들 내에 위치시켰다. 샘플들은 융점보다 높게 가열되었고, 반복적으로 융점 아래로 냉각시켜, 리튬이 이러한 환경으로부터 보호되었는지를 결정하였다. 미처리된 리튬 샘플은 알루미늄 팬과 반응하였고, 순수한 리튬 금속의 전형적인 용융(melting) 및 응고(solidification)는 보이지 않았다. 도 2에 나타낸 바와 같이, 처리된 샘플은 리튬의 융점 또는 융점에 매우 가까운 부근에서 리튬의 매우 명확한 용융 및 응고를 나타낸다(융점에서의 적은 양의 과열 또는 과냉각은 가열 속도 의존적이다). 좁은 피크들은 리튬 금속이 보호되며, 보호되지 않은 샘플과 대조적으로 이러한 환경과 반응하지 않았다는 것을 나타낸다.
실시예 3
임피던스 시험들은 리튬의 다양한 처리된 샘플들 및 기준물질(reference)로서의 미처리된 리튬 상에서 실시되었다. 사용되는 실험 장치는 도 3에 나타낸다. 다양한 샘플들이 상기에 설명된 절차를 사용하여 형성되었다. 리튬 샘플들은 실험 장치 내에서 시험되었고, 샘플은 양극(positive electrode) 위치에 놓였다. 다양한 샘플들의 임피던스 플롯들은 도 4 내지 도 7에 나타내었다. 도 4는 보호층을 형성하는 클로로트리메틸실란 전구체로 처리된 샘플에 대한 임피던스 플롯을 나타낸다. 도 5는 보호층을 형성하는 클로로디이소프로필포스핀 전구체에 대한 임피던스의 플롯이다. 도 6은 보호층을 형성하는 클로로디에틸포스핀 전구체에 대한 임피던스의 플롯이다. 도 7은 보호층을 형성하는 디브로모디메틸보란 전구체에 대한 임피던스의 플롯이다. 도면들에서 알 수 있는 바와 같이, 처리된 샘플들은 모두 기준 샘플들보다 적은 경사를 가지는 임피던스 커브를 갖는다. 이러한 움직임(behavior)은 미처리된 샘플들에 비하여 개선된 성능을 나타낸다. 임피던스 값들은 다양한 샘플들의 저항을 계산하기 위하여 사용되었으며, 이는 다양한 샘플들에 대하여 도 8에 표시되었다. 도면에서 알 수 있는 바와 같이, 처리된 모든 샘플들에 대한 저항은 미처리된 기준물질보다 낮다. 전구체 물질의 R기들 및 다양한 요소들이 샘플들의 저항에 영향을 미친다. 클로로디이소프로필포스핀 샘플은 처리된 샘플들 중의 가장 낮은 저항을 나타낸다. 보다 낮은 저항의 금속물질이 전기화학 전지 내에서 애노드로서 사용하는데 바람직하다.
실시예 4
리튬 금속의 미처리된 샘플 및 상기의 절차를 따라서 테트라 에틸 오르쏘실리케이트로 처리된 샘플이 분석되었다. 임피던스 시험들은 리튬의 처리된 샘플 및 기준물질로서의 미처리된 리튬 상에서 실시되었다. 사용되는 실험 장치는 도 11에 나타낸다. 임피던스 값들은 샘플들의 저항을 계산하는데 사용되며, 이는 도 9에 표시된다. 도면에서 알 수 있는 바와 같이, 처리된 샘플의 저항은 미처리된 기준물질보다 낮다. 보다 낮은 저항의 금속물질이 전기화학 전지 내에서 애노드로서 사용하는데 바람직하다.
도 10을 참조하여, 처리된 샘플의 횡단면 SEM 현미경사진을 나타낸다. 현미경사진에서 알 수 있는 바와 같이, 화학적 보호층은 상기 층의 두께의 의해 입증되는 바와 같이 금속 표면에 화학적으로 결합되지 않는 두꺼운 층이다.
본 발명은 예시적인 방식으로 설명되었다. 사용된 용어는 단어들의 본질에 있어서 제한하기보다는 설명을 위한 것으로 의도된다고 이해되어야 한다. 본 발명의 많은 변형들 및 변화들은 상기의 교시 내용의 견지에서 가능하다. 그러므로, 첨부된 청구항들의 범위 내에서, 본 발명은 구체적으로 설명한 것 이외에도 실시될 수 있다.

Claims (25)

  1. 산소 함유층을 가지는 금속 물질; D 또는 P 블록 전구체와 산소 함유층이 반응함으로써 상기 금속 물질 상에 형성되는 보호층을 포함하는 전기화학 전지용 애노드.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 D 또는 P 블록 전구체에 산소 함유 종들의 첨가를 포함하는 전기화학 전지용 애노드.
  3. 제 1항에 있어서,
    상기 D 또는 P 블록 전구체가 유기-금속 화합물인 전기화학 전지용 애노드.
  4. 제 1항에 있어서,
    상기 금속 물질이 알칼리 금속들 및 알칼리 토금속들로부터 선택되는 전기화학 전지용 애노드.
  5. 제 1항에 있어서,
    상기 금속 물질이 리튬을 포함하는 전기화학 전지용 애노드.
  6. 제 1항에 있어서,
    상기 D 또는 P 블록 전구체가 화학식 AR1R2X[여기서, A는 인 또는 붕소로부터 선택되고, X는 할로겐 또는 할로겐 함유 화합물이며, R1은 할로겐들, 1 내지 20개의 탄소들을 가지는 알킬기들, 1 내지 20개의 탄소들을 함유하는 알콕시기들 또는 1 내지 20개의 탄소들을 가지는 방향족기들로부터 선택되고, R2는 할로겐들, 1 내지 20개의 탄소들을 가지는 알킬기들, 1 내지 20개의 탄소들을 함유하는 알콕시기들 또는 1 내지 20개의 탄소들을 가지는 방향족기들로부터 선택됨]의 화합물을 포함하는 전기화학 전지용 애노드.
  7. 제 6항에 있어서,
    상기 할로겐이 염소, 브롬, 불소 및 요오드로부터 선택되는 전기화학 전지용 애노드.
  8. 제 6항에 있어서,
    상기 알킬기들, 알콕시기들 및 방향족기들이 플루오르화되거나 부분적으로 플루오르화될 수 있는 전기화학 전지용 애노드.
  9. 제 6항에 있어서,
    상기 알킬기가 작용기화(functionalized)되는 전기화학 전지용 애노드.
  10. 제 6항에 있어서,
    상기 알킬기가 메틸, 에틸, n-프로필, 이소프로필, n-부틸, 이소부틸, sec-부틸, tert-부틸, tert-펜틸, 이소-옥틸, tert-옥틸, 2-에틸헥실, 노닐, 데실, 운데실, 사이클로펜틸, 사이클로헥실, 사이클로헵틸, 사이클로옥틸, 1-메틸사이클로펜틸, 1-메틸사이클로헥실, 1-메틸사이클로헥실 및 1-메틸-4-이소프로필사이클로헥실로부터 선택되는 전기화학 전지용 애노드.
  11. 제 6항에 있어서,
    상기 방향족기가 페닐기들, 파라, 메타 또는 오르쏘 위치에 알킬 치환체들을 가지는 페닐기들, 그리고 다중방향족 화합물들로부터 선택되는 전기화학 전지용 애노드.
  12. 제 1항에 있어서,
    상기 D 또는 P 블록 전구체가 화학식 AR1R2R3R4X[여기서, A는 인이고, X는 할로겐 또는 할로겐 함유 화합물이며, R1은 할로겐들, 1 내지 20개의 탄소들을 가지는 알킬기들, 1 내지 20개의 탄소들을 함유하는 알콕시기들, 1 내지 20개의 탄소들을 가지는 방향족기들 또는 산소로부터 선택되고, R2는 할로겐들, 1 내지 20개의 탄소들을 가지는 알킬기들, 1 내지 20개의 탄소들을 함유하는 알콕시기들, 1 내지 20개의 탄소들을 가지는 방향족기들 또는 산소로부터 선택되며, R3은 할로겐들, 1 내지 20개의 탄소들을 가지는 알킬기들, 1 내지 20개의 탄소들을 함유하는 알콕시기들, 1 내지 20개의 탄소들을 가지는 방향족기들 또는 산소로부터 선택되고, R4는 할로겐들, 1 내지 20개의 탄소들을 가지는 알킬기들, 1 내지 20개의 탄소들을 함유하는 알콕시기들, 1 내지 20개의 탄소들을 가지는 방향족기들 또는 산소로부터 선택됨]의 화합물을 포함하는 전기화학 전지용 애노드.
  13. 제 12항에 있어서,
    상기 할로겐이 염소, 브롬, 불소 및 요오드로부터 선택되는 전기화학 전지용 애노드.
  14. 제 12항에 있어서,
    상기 알킬기들, 알콕시기들 및 방향족기들이 플루오르화되거나 부분적으로 플루오르화되는 전기화학 전지용 애노드.
  15. 제 12항에 있어서,
    상기 알킬기가 작용기화(functionalized)되는 전기화학 전지용 애노드.
  16. 제 12항에 있어서,
    상기 알킬기가 메틸, 에틸, n-프로필, 이소프로필, n-부틸, 이소부틸, sec-부틸, tert-부틸, tert-펜틸, 이소-옥틸, tert-옥틸, 2-에틸헥실, 노닐, 데실, 운데실, 사이클로펜틸, 사이클로헥실, 사이클로헵틸, 사이클로옥틸, 1-메틸사이클로펜틸, 1-메틸사이클로헥실, 1-메틸사이클로헥실 및 1-메틸-4-이소프로필사이클로헥실로부터 선택되는 전기화학 전지용 애노드.
  17. 제 1항에 있어서,
    상기 D 또는 P 블록 전구체가 화학식 SiR1R2R3X[여기서, X는 할로겐 또는 할로겐 함유 화합물이고, R1은 수소, 할로겐들, 1 내지 20개의 탄소들을 가지는 알킬기들, 1 내지 20개의 탄소들을 함유하는 알콕시기들 또는 1 내지 20개의 탄소들을 가지는 방향족기들로부터 선택되며, R2는 수소, 할로겐들, 1 내지 20개의 탄소들을 가지는 알킬기들, 1 내지 20개의 탄소들을 함유하는 알콕시기들 또는 1 내지 20개의 탄소들을 가지는 방향족기들로부터 선택되고, R3은 수소, 할로겐들, 1 내지 20개의 탄소들을 가지는 알킬기들, 1 내지 20개의 탄소들을 함유하는 알콕시기들 또는 1 내지 20개의 탄소들을 가지는 방향족기들로부터 선택됨]의 화합물을 포함하는 전기화학 전지용 애노드.
  18. 제 17항에 있어서,
    상기 할로겐이 염소, 브롬, 불소 및 요오드로부터 선택되는 전기화학 전지용 애노드.
  19. 제 17항에 있어서,
    상기 알킬기들, 알콕시기들 및 방향족기들이 플루오르화되거나 부분적으로 플루오르화될 수 있는 전기화학 전지용 애노드.
  20. 제 17항에 있어서,
    상기 알킬기가 작용기화(functionalized)되는 전기화학 전지용 애노드.
  21. 제 17항에 있어서,
    상기 알킬기가 메틸, 에틸, n-프로필, 이소프로필, n-부틸, 이소부틸, sec-부틸, tert-부틸, tert-펜틸, 이소-옥틸, tert-옥틸, 2-에틸헥실, 노닐, 데실, 운데실, 사이클로펜틸, 사이클로헥실, 사이클로헵틸, 사이클로옥틸, 1-메틸사이클로펜틸, 1-메틸사이클로헥실, 1-메틸사이클로헥실 및 1-메틸-4-이소프로필사이클로헥실로부터 선택되는 전기화학 전지용 애노드.
  22. 산소 함유층을 가지는 금속 물질을 포함하는 애노드; 캐소드; 전해질을 포함하는 전기화학 전지에 있어서,
    상기 애노드가 D 또는 P 블록 전구체와 산소 함유층이 반응함으로써 금속 물질 상에 형성되는 보호층을 포함하는 전기화학 전지.
  23. 제 22항에 있어서,
    상기 D 또는 P 블록 전구체가 화학식 AR1R2X[여기서, A는 인 또는 붕소로부터 선택되고, X는 할로겐 또는 할로겐 함유 화합물이며, R1은 할로겐들, 1 내지 20개의 탄소들을 가지는 알킬기들, 1 내지 20개의 탄소들을 함유하는 알콕시기들 또는 1 내지 20개의 탄소들을 가지는 방향족기들로부터 선택되고, R2는 할로겐들, 1 내지 20개의 탄소들을 가지는 알킬기들, 1 내지 20개의 탄소들을 함유하는 알콕시기들 또는 1 내지 20개의 탄소들을 가지는 방향족기들로부터 선택됨]의 화합물을 포함하는 전기화학 전지.
  24. 제 22항에 있어서,
    상기 D 또는 P 블록 전구체가 화학식 AR1R2R3R4X[여기서, A는 인이고, X는 할로겐 또는 할로겐 함유 화합물이며, R1은 할로겐들, 1 내지 20개의 탄소들을 가지는 알킬기들, 1 내지 20개의 탄소들을 함유하는 알콕시기들, 1 내지 20개의 탄소들을 가지는 방향족기들 또는 산소로부터 선택되고, R2는 할로겐들, 1 내지 20개의 탄소들을 가지는 알킬기들, 1 내지 20개의 탄소들을 함유하는 알콕시기들, 1 내지 20개의 탄소들을 가지는 방향족기들 또는 산소로부터 선택되며, R3은 할로겐들, 1 내지 20개의 탄소들을 가지는 알킬기들, 1 내지 20개의 탄소들을 함유하는 알콕시기들, 1 내지 20개의 탄소들을 가지는 방향족기들 또는 산소로부터 선택되고, R4는 할로겐들, 1 내지 20개의 탄소들을 가지는 알킬기들, 1 내지 20개의 탄소들을 함유하는 알콕시기들, 1 내지 20개의 탄소들을 가지는 방향족기들 또는 산소로부터 선택됨]의 화합물을 포함하는 전기화학 전지.
  25. 제 22항에 있어서,
    상기 D 또는 P 블록 전구체가 화학식 SiR1R2R3X[여기서, X는 할로겐 또는 할로겐 함유 화합물이고, R1은 수소, 할로겐들, 1 내지 20개의 탄소들을 가지는 알킬기들, 1 내지 20개의 탄소들을 함유하는 알콕시기들 또는 1 내지 20개의 탄소들을 가지는 방향족기들로부터 선택되며, R2는 수소, 할로겐들, 1 내지 20개의 탄소들을 가지는 알킬기들, 1 내지 20개의 탄소들을 함유하는 알콕시기들 또는 1 내지 20개의 탄소들을 가지는 방향족기들로부터 선택되고, R3은 수소, 할로겐들, 1 내지 20개의 탄소들을 가지는 알킬기들, 1 내지 20개의 탄소들을 함유하는 알콕시기들 또는 1 내지 20개의 탄소들을 가지는 방향족기들로부터 선택됨]의 화합물을 포함하는 전기화학 전지.
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