KR20150130175A - High energy metal secondary battery and system using the same - Google Patents

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KR20150130175A
KR20150130175A KR1020140057423A KR20140057423A KR20150130175A KR 20150130175 A KR20150130175 A KR 20150130175A KR 1020140057423 A KR1020140057423 A KR 1020140057423A KR 20140057423 A KR20140057423 A KR 20140057423A KR 20150130175 A KR20150130175 A KR 20150130175A
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secondary battery
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KR1020140057423A
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김영식
정무영
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국립대학법인 울산과학기술대학교 산학협력단
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Abstract

The present invention relates to a metal secondary battery and a system using the same. Provided is the metal secondary battery which includes a negative electrode which includes a negative electrode collector and includes a metal, a metal alloy, or a metal intercalation compound located on the negative electrode collector; a positive electrode collector; a solid electrolyte; and an electrolyte. The electrolyte is located between the negative electrode and the solid electrolyte. One side of the solid electrolyte is in contact with the electrolyte. A catalyst is located on the surface of the other side of the solid electrolyte. The positive electrode collector is electrically connected to the solid electrolyte on which the catalyst is located.

Description

메탈 이차 전지, 및 이를 이용한 시스템{HIGH ENERGY METAL SECONDARY BATTERY AND SYSTEM USING THE SAME}BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a metal secondary battery,

메탈 이차 전지, 및 이를 이용한 시스템에 관한 것이다.
A metal secondary battery, and a system using the same.

리튬 이온 전지는 정보전자 산업에서 반도체, 및 디스플레이 장치와 함께 3 대 첨단 부품의 하나로 각광받고 있다. 최근에는 휴대폰, PDA(personal digital assistants) 등 휴대용 통신기기뿐만 아니라, 전기차량(Electric Vehicle) 등에 리튬 이온 전지가 사용되고 있으며, 이에 전지의 고용량화, 소형화, 경량화가 필수적이다.Lithium-ion batteries are becoming one of the three most advanced components in the information electronics industry, along with semiconductors and display devices. In recent years, lithium ion batteries have been used not only in portable communication devices such as mobile phones and personal digital assistants (PDA) but also in electric vehicles, and it is therefore essential to increase the capacity, miniaturization and weight of the batteries.

그러나 전지가 소형화, 경량화 될수록 충-방전 할 수 있는 저장 용량도 작아지기 때문에 장기간 외부 전원의 공급 없이 사용할 수 있도록 충-방전 저장 용량이 향상된 전지의 개발이 요구된다.However, as the battery becomes smaller and lighter, the storage capacity for charging and discharging becomes smaller. Therefore, it is required to develop a battery having improved charge-discharge storage capacity for use without supplying external power for a long period of time.

구체적인 예를 들어, 리튬-공기 전지는 음극으로 리튬(Li) 금속을 사용하고, 양극으로 공기 중의 산소(O2)를 이용하는 전지를 의미하며, 기존의 리튬 이온 전지를 대체할 수 있는 새로운 에너지 저장 수단이다. For example, a lithium-air battery is a battery in which lithium (Li) metal is used as a cathode and oxygen (O 2 ) in the air is used as an anode, and a new energy storage It is means.

리튬-공기 전지는 이차 전지 및 연료전지 기술이 복합된 전지 시스템으로, 음극에서는 리튬의 산화/환원 반응이 일어나고 양극에서는 외부로부터 유입되는 산소의 환원/산화 반응이 일어난다. 리튬-공기 전지의 이론 에너지밀도는 11,140 Wh/kg 로서 다른 이차전지 대비 매우 높은 장점을 가진다.The lithium-air battery is a battery system in which a secondary battery and a fuel cell technology are combined. In the cathode, lithium oxidation / reduction reaction occurs, and at the anode, reduction / oxidation reaction of oxygen introduced from the outside occurs. The theoretical energy density of the lithium-air battery is 11,140 Wh / kg, which is very high compared to other secondary batteries.

이러한 리튬-공기 전지는 양극에서 발생한 리튬의 산화 반응에 따른 반응물을 보관하였다가 충전 시 이를 다시 활용하는 형태로 충방전 시스템을 구성하고 있다. This type of lithium-air battery consists of a charge / discharge system in which the reactants are stored according to the oxidation reaction of lithium generated in the anode, and then reused during charging.

충방전 전지의 구조를 위한 이러한 리튬 산화물의 양극 내 보관은 전지의 용량, 율특성 등의 문제를 야기할 수 있다. Storage of the lithium oxide in the anode for the structure of the charge and discharge battery may cause problems such as the capacity and the rate characteristic of the battery.

이에 새로운 구조의 리튬 이차 전지의 구조가 필요한 실정이다.
Therefore, a structure of a lithium secondary battery having a new structure is required.

메탈 이차 전지, 및 이를 이용한 시스템를 제공할 수 있다.
A metal secondary battery, and a system using the same.

본 발명의 일 구현예에서는, 음극 집전체 및 상기 음극 집전체 상에 위치하는 메탈 금속, 메탈 합금, 또는 메탈 인터칼레이션(intercalation) 화합물 을 포함하는 음극; 양극 집전체; 고체전해질; 및 전해질을 포함하고, 상기 전해질은 상기 음극과 상기 고체전해질 사이에 위치하고, 상기 고체전해질의 일면은 상기 전해질과 접하며, 상기 고체전해질의 타면은 표면에 촉매가 위치하고, 상기 촉매가 위치하는 고체전해질 측과 상기 양극 집전체는 전기적으로 연결된 것인 메탈 이차 전지를 제공한다. According to an embodiment of the present invention, there is provided a negative electrode comprising a negative electrode collector and a metal metal, a metal alloy, or a metal intercalation compound disposed on the negative electrode collector; Anode collector; Solid electrolytes; And an electrolyte, wherein the electrolyte is positioned between the cathode and the solid electrolyte, one surface of the solid electrolyte is in contact with the electrolyte, the other surface of the solid electrolyte has a catalyst on its surface, and the solid electrolyte side And the positive electrode collector are electrically connected to each other.

상기 메탈 이차 전지는 양극 집전체 상에 양극 활물질이 존재하지 않을 수 있다. In the metal secondary battery, the cathode active material may not exist on the cathode current collector.

상기 메탈 이차 전지는 방전 시 상기 음극 내 메탈 이온을 모두 전지 외부로 방출시킬 수 있다. The metal secondary battery may discharge all the metal ions in the negative electrode to the outside of the battery upon discharge.

상기 메탈 이차 전지는 충전 시 별도의 외부 장치로부터 메탈 이온을 수득하는 형태일 수 있다. The metal secondary battery may be in the form of obtaining metal ions from a separate external device upon charging.

상기 외부 장치는, 메탈을 포함하는 용액을 포함하고, 상기 메탈을 포함하는 용액과 상기 촉매가 위치하는 고체전해질 측이 전기적으로 결합하는 구조일 수 있다. The external device may include a solution containing a metal, and may be a structure in which a solution containing the metal is electrically coupled to a side of the solid electrolyte where the catalyst is located.

상기 메탈을 포함하는 용액은, 염수, 해수, 폐전지로부터 회수된 메탈 용액, 또는 이들의 조합일 수 있다. The solution containing the metal may be brine, seawater, a metal solution recovered from the spent battery, or a combination thereof.

상기 고체 전해질은, 비정질 이온 전도도 물질, 나시콘(Na superionic conductor, NASICON), 나트륨황화물계 고체전해질, 나트륨산화물계 고체전해질, 또는 이들의 조합을 포함할 수 있다. The solid electrolyte may include an amorphous ion conductive material, a Na superionic conductor (NASICON), a sodium sulfide based solid electrolyte, a sodium oxide based solid electrolyte, or a combination thereof.

상기 전해질은 액체 전해질이며, 용매 및 리튬염을 포함할 수 있다. The electrolyte is a liquid electrolyte, and may include a solvent and a lithium salt.

상기 용매는 프로필렌 카보네이트, 에틸렌 카보네이트, 플루오로에틸렌 카보네이트, 디에틸 카보네이트, 에틸메틸 카보네이트, 메틸 프로필 카보네이트, 부틸렌 카보네이트, 벤조니트릴, 아세토니트릴, 테트라히드로퓨란, 2-메틸테트라히드로퓨란, γ-부티로락톤, 디옥소란, 4-메틸디옥소란, N,N-디메틸포름아미드, 디메틸아세트아미드, 디메틸설폭사이드, 디옥산, 1,2-디메톡시에탄, 설포란, 디클로로에탄, 클로로벤젠, 니트로벤젠, 디메틸카보네이트, 메틸에틸카보네이트, 디에틸카보네이트, 메틸프로필카보네이트, 메틸이소프로필카보네이트, 에틸프로필 카보네이트, 디프로필카보네이트, 디부틸카보네이트, 디에틸렌글리콜, 디메틸에테르, 디메틸디글리콜, 디메틸트라이글리콜, 디메틸테트라글리콜, 또는 이들의 조합일 수 있다. The solvent may be at least one selected from the group consisting of propylene carbonate, ethylene carbonate, fluoroethylene carbonate, diethyl carbonate, ethylmethyl carbonate, methylpropyl carbonate, butylene carbonate, benzonitrile, acetonitrile, tetrahydrofuran, 2-methyltetrahydrofuran, Examples of the solvent include lactone, dioxolane, 4-methyldioxolane, N, N-dimethylformamide, dimethylacetamide, dimethylsulfoxide, dioxane, 1,2-dimethoxyethane, sulfolane, dichloroethane, Examples of the organic solvent include dimethyl carbonate, dimethyl carbonate, diethyl carbonate, methyl propyl carbonate, methyl isopropyl carbonate, ethyl propyl carbonate, dipropyl carbonate, dibutyl carbonate, diethylene glycol, dimethyl ether, dimethyldiglycol, dimethyltriglycol, Dimethyl tetraglycol, or a combination thereof.

상기 리튬염은 LiPF6, LiBF4, LiSbF6, LiAsF6, LiClO4, LiCF3SO3, i(CF3SO2)2N, LiC4F9SO3, LiSbF6, LiAlO4, LiAlCl4, LiN(CxF2x +1SO2)(CyF2y +1SO2)(단 x, y는 자연수), LiCl, LiI, 또는 이들의 조합일 수 있다. Wherein the lithium salt is selected from the group consisting of LiPF 6 , LiBF 4 , LiSbF 6 , LiAsF 6 , LiClO 4 , LiCF 3 SO 3 , i (CF 3 SO 2 ) 2 N, LiC 4 F 9 SO 3 , LiSbF 6 , LiAlO 4 , LiAlCl 4 , LiN (C x F 2x + 1 SO 2 ) (C y F 2y + 1 SO 2 ) where x and y are natural numbers, LiCl, LiI, or a combination thereof.

본 발명의 다른 일 구현예에서는, 음극 집전체 및 상기 음극 집전체 상에 위치하는 메탈 금속, 메탈 합금, 또는 메탈 인터칼레이션(intercalation) 화합물 을 포함하는 음극부; 양극 집전체를 포함하는 양극부; 고체전해질; 및 전해질부를 포함하고, 상기 전해질부는 상기 음극과 상기 고체전해질 사이에 위치하고, 상기 고체전해질의 일면은 상기 전해질부와 접하며, 상기 고체전해질의 타면은 표면에 촉매가 위치하고, 상기 촉매가 위치하는 고체전해질 측과 상기 양극 집전체는 전기적으로 연결되고, 상기 음극부 내 메탈 이온이 상기 전해질부를 통과하여, 상기 고체전해질 표면의 촉매를 통해 전지 외부로 배출되는 방전 구조인 것인 메탈 이차 전지 시스템을 제공할 수 있다. According to another embodiment of the present invention, there is provided a negative electrode comprising a negative electrode collector and a negative electrode portion including a metal metal, a metal alloy, or a metal intercalation compound disposed on the negative electrode collector; A positive electrode portion including a positive electrode collector; Solid electrolytes; And an electrolyte portion, wherein the electrolyte portion is located between the cathode and the solid electrolyte, one surface of the solid electrolyte is in contact with the electrolyte portion, the other surface of the solid electrolyte has a catalyst located on its surface, And the positive electrode current collector is electrically connected to the negative electrode and metal ions in the negative electrode portion are passed through the electrolyte portion and discharged to the outside of the battery through the catalyst on the surface of the solid electrolyte. .

상기 메탈 이차 전지 시스템은, 전지 외부에 별도의 메탈 공급부를 포함할 수 있다. The metal secondary battery system may include a separate metal supply unit outside the battery.

상기 메탈 공급부는 상기 촉매가 위치하는 고체전해질 측과 전기적으로 연결되어 외부 에너지를 통해 메탈 이온을 상기 음극부로 공급할 수 있다. The metal supply unit is electrically connected to the solid electrolyte side where the catalyst is located, and can supply metal ions to the cathode unit through external energy.

상기 외부 에너지는 태양 에너지, 풍력, 조력, 화력, 원자력, 또는 이들의 조합일 수 있다. The external energy may be solar, wind, tidal, thermal, nuclear, or a combination thereof.

상기 메탈 공급부는 메탈을 포함하는 용액을 포함하고, 상기 메탈을 포함하는 용액은, 염수, 해수, 폐전지로부터 회수된 메탈 용액, 또는 이들의 조합일 수 있다. The metal supply portion may include a solution containing a metal, and the solution containing the metal may be a salt solution, a seawater, a metal solution recovered from a spent battery, or a combination thereof.

상기 고체 전해질은, 비정질 이온 전도도 물질, 나시콘(Na superionic conductor, NASICON), 나트륨황화물계 고체전해질, 나트륨산화물계 고체전해질, 또는 이들의 조합을 포함할 수 있다. The solid electrolyte may include an amorphous ion conductive material, a Na superionic conductor (NASICON), a sodium sulfide based solid electrolyte, a sodium oxide based solid electrolyte, or a combination thereof.

상기 전해질부는 액체 전해질을 포함하고, 이는 용매 및 리튬염을 포함할 수 있다. The electrolyte portion includes a liquid electrolyte, which may include a solvent and a lithium salt.

상기 용매는 프로필렌 카보네이트, 에틸렌 카보네이트, 플루오로에틸렌 카보네이트, 디에틸 카보네이트, 에틸메틸 카보네이트, 메틸 프로필 카보네이트, 부틸렌 카보네이트, 벤조니트릴, 아세토니트릴, 테트라히드로퓨란, 2-메틸테트라히드로퓨란, γ-부티로락톤, 디옥소란, 4-메틸디옥소란, N,N-디메틸포름아미드, 디메틸아세트아미드, 디메틸설폭사이드, 디옥산, 1,2-디메톡시에탄, 설포란, 디클로로에탄, 클로로벤젠, 니트로벤젠, 디메틸카보네이트, 메틸에틸카보네이트, 디에틸카보네이트, 메틸프로필카보네이트, 메틸이소프로필카보네이트, 에틸프로필 카보네이트, 디프로필카보네이트, 디부틸카보네이트, 디에틸렌글리콜, 디메틸에테르, 디메틸디글리콜, 디메틸트라이글리콜, 디메틸테트라글리콜, 또는 이들의 조합일 수 있다. The solvent may be at least one selected from the group consisting of propylene carbonate, ethylene carbonate, fluoroethylene carbonate, diethyl carbonate, ethylmethyl carbonate, methylpropyl carbonate, butylene carbonate, benzonitrile, acetonitrile, tetrahydrofuran, 2-methyltetrahydrofuran, Examples of the solvent include lactone, dioxolane, 4-methyldioxolane, N, N-dimethylformamide, dimethylacetamide, dimethylsulfoxide, dioxane, 1,2-dimethoxyethane, sulfolane, dichloroethane, Examples of the organic solvent include dimethyl carbonate, dimethyl carbonate, diethyl carbonate, methyl propyl carbonate, methyl isopropyl carbonate, ethyl propyl carbonate, dipropyl carbonate, dibutyl carbonate, diethylene glycol, dimethyl ether, dimethyldiglycol, dimethyltriglycol, Dimethyl tetraglycol, or a combination thereof.

상기 리튬염은 LiPF6, LiBF4, LiSbF6, LiAsF6, LiClO4, LiCF3SO3, i(CF3SO2)2N, LiC4F9SO3, LiSbF6, LiAlO4, LiAlCl4, LiN(CxF2x +1SO2)(CyF2y +1SO2)(단 x, y는 자연수), LiCl, LiI, 또는 이들의 조합일 수 있다. Wherein the lithium salt is selected from the group consisting of LiPF 6 , LiBF 4 , LiSbF 6 , LiAsF 6 , LiClO 4 , LiCF 3 SO 3 , i (CF 3 SO 2 ) 2 N, LiC 4 F 9 SO 3 , LiSbF 6 , LiAlO 4 , LiAlCl 4 , LiN (C x F 2x + 1 SO 2 ) (C y F 2y + 1 SO 2 ) where x and y are natural numbers, LiCl, LiI, or a combination thereof.

상기 메탈 이차 전지 시스템은 무인 로봇 시스템에 이용될 수 있다.
The metal secondary battery system may be used in an unmanned robot system.

신규한 구조의 메탈 이차 전지 및 이의 시스템을 제공할 수 있다. 이로 인해, 소형 전자 기기 내 우수한 특성의 대용량 이차 전지를 구현할 수 있다.
A metal secondary battery having a novel structure and a system thereof can be provided. As a result, it is possible to realize a large-capacity secondary battery having excellent characteristics in a small electronic apparatus.

도 1은 본 발명의 일 구현예에 따른 메탈 이차 전지의 방전 시 구성도이다.
도 2는 본 발명의 일 구현예에 따른 메탈 이차 전지의 충전 시 구성도이다.
도 3는 본 발명의 실시예에 따른 이차 전지의 충방전 데이터이다.
1 is a configuration diagram of a metal secondary battery according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a configuration diagram of a metal secondary battery according to an embodiment of the present invention.
3 is charge / discharge data of a secondary battery according to an embodiment of the present invention.

이하, 본 발명의 구현예를 상세히 설명하기로 한다. 다만, 이는 예시로서 제시되는 것으로, 이에 의해 본 발명이 제한되지는 않으며 본 발명은 후술할 청구범위의 범주에 의해 정의될 뿐이다.
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail. However, it should be understood that the present invention is not limited thereto, and the present invention is only defined by the scope of the following claims.

본 발명의 일 구현예에서는, 음극 집전체 및 상기 음극 집전체 상에 위치하는 메탈 금속, 메탈 합금, 또는 메탈 인터칼레이션(intercalation) 화합물 을 포함하는 음극; 양극 집전체; 고체전해질; 및 전해질을 포함하고, 상기 전해질은 상기 음극과 상기 고체전해질 사이에 위치하고, 상기 고체전해질의 일면은 상기 전해질과 접하며, 상기 고체전해질의 타면은 표면에 촉매가 위치하고, 상기 촉매가 위치하는 고체전해질 측과 상기 양극 집전체는 전기적으로 연결된 것인 메탈 이차 전지를 제공한다. According to an embodiment of the present invention, there is provided a negative electrode comprising a negative electrode collector and a metal metal, a metal alloy, or a metal intercalation compound disposed on the negative electrode collector; Anode collector; Solid electrolytes; And an electrolyte, wherein the electrolyte is positioned between the cathode and the solid electrolyte, one surface of the solid electrolyte is in contact with the electrolyte, the other surface of the solid electrolyte has a catalyst on its surface, and the solid electrolyte side And the positive electrode collector are electrically connected to each other.

상기 본 발명의 일 구현예에 따른 메탈 이차 전지는 메탈-공기 전지(예를 들어, 메탈을 산화시켜 공기 중에 배출), 메탈-물 (예를 들어, 메탈을 산화시켜 물속에 배출), 또는 리튬 이온을 용매 내 흘려보내는 구조의 이차 전지일 수 있다. 보다 구체적으로, 음극 내 메탈 이온을 상기 촉매를 통해 효과적으로 배출하여 전기를 발생시키는 구조이면 제한되지 않는다. The metal secondary battery according to an embodiment of the present invention may be a metal-air battery (for example, oxidizing metal to discharge air), metal-water (for example, Ion may be flowed in a solvent. More specifically, the structure is not limited as long as it has a structure that effectively discharges metal ions in the cathode through the catalyst to generate electricity.

본 발명의 일 구현예에 따른 메탈 이차 전지는 양극 집전체 상에 양극 활물질이 존재하지 않는 구조일 수 있다. 즉, 방전 시 음극으로부터 이동된 메탈 이온을 별도로 저장하지 않는 구조일 수 있다. The metal secondary battery according to an embodiment of the present invention may have a structure in which the cathode active material does not exist on the cathode current collector. That is, the metal ion moved from the cathode may not be separately stored during the discharge.

보다 구체적으로, 상기 메탈 이차 전지는 방전 시 상기 음극 내 메탈 이온을 모두 전지 외부로 방출시킬 수 있다. More specifically, the metal secondary battery may discharge all the metal ions in the negative electrode to the outside of the battery upon discharge.

이 때, 상기 메탈 이차 전지는 충전 시 별도의 외부 장치로부터 메탈 이온을 수득할 수 있다. 즉, 메탈의 방전 시에는 별도의 양극 활물질이 없어 가벼운 형태의 일차 전지에 가까우나, 충전 시에는 별도의 양극부로 인해 기존이 이차 전지과 같은 구조를 가지게 된다. At this time, the metal secondary battery can obtain metal ions from a separate external device upon charging. That is, when the metal is discharged, there is no separate cathode active material, which is similar to a light type primary battery. However, when the battery is charged, the secondary battery has a structure similar to that of a conventional secondary battery.

구체적인 예를 들어, 상기 외부 장치는 메탈을 포함하는 용액을 포함하고, 상기 메탈을 포함하는 용액과 상기 촉매가 위치하는 고체전해질 측이 전기적으로 결합하는 구조일 수 있다. For example, the external device may include a solution containing a metal, and a structure in which a solution containing the metal and a solid electrolyte side on which the catalyst is disposed are electrically coupled.

이를 통해, 상기 외부 장치 내 메탈이 음극 쪽으로 이동하여 전지의 충전이 이루어질 수 있다. In this way, the metal in the external device moves toward the cathode so that the battery can be charged.

상기 메탈을 포함하는 용액은, 염수, 해수, 폐전지로부터 회수된 리튬 용액, 또는 이들의 조합일 수 있다. 다만, 이에 제한되는 것은 아니다.
The solution containing the metal may be saline, seawater, a lithium solution recovered from the spent battery, or a combination thereof. However, the present invention is not limited thereto.

보다 구체적으로, 이러한 전지를 이용한 시스템에 대해서 설명하도록 한다. More specifically, a system using such a battery will be described.

본 발명의 다른 일 구현예에서는, 음극 집전체 및 상기 음극 집전체 상에 위치하는 메탈 금속, 메탈 합금, 또는 메탈 인터칼레이션(intercalation) 화합물 을 포함하는 음극부; 양극 집전체를 포함하는 양극부; 고체전해질; 및 전해질부를 포함하고, 상기 전해질부는 상기 음극과 상기 고체전해질 사이에 위치하고, 상기 고체전해질의 일면은 상기 전해질부와 접하며, 상기 고체전해질의 타면은 표면에 촉매가 위치하고, 상기 촉매가 위치하는 고체전해질 측과 상기 양극 집전체는 전기적으로 연결되고, 상기 음극부 내 메탈 이온이 상기 전해질부를 통과하여, 상기 고체전해질 표면의 촉매를 통해 전지 외부로 배출되는 방전 구조인 것인 메탈 이차 전지 시스템을 제공한다. According to another embodiment of the present invention, there is provided a negative electrode comprising a negative electrode collector and a negative electrode portion including a metal metal, a metal alloy, or a metal intercalation compound disposed on the negative electrode collector; A positive electrode portion including a positive electrode collector; Solid electrolytes; And an electrolyte portion, wherein the electrolyte portion is located between the cathode and the solid electrolyte, one surface of the solid electrolyte is in contact with the electrolyte portion, the other surface of the solid electrolyte has a catalyst located on its surface, And the cathode current collector is electrically connected to the cathode current collector and the metal ion in the cathode part is passed through the electrolyte part and discharged to the outside of the battery through the catalyst on the surface of the solid electrolyte. .

이는 전술한 본 발명의 일 구현예와 같이, 방전시에는 일차 전지와 같이 메탈을 별도로 양극부에 저장하지 않고, 충전 시에는 후술하는 메탈 공급부로부터 별도의 메탈을 공급 받는 구조의 시스템이다. This is a system in which a metal is not separately stored in an anode portion as in the case of a primary battery during discharging and a separate metal is supplied from a metal supplying portion to be described later when charging, as in the above-described embodiment of the present invention.

보다 구체적으로, 상기 메탈 이차 전지 시스템은, 전지 외부에 별도의 리튬 공급부를 포함할 수 있다. More specifically, the metal secondary battery system may include a separate lithium supply unit outside the battery.

상기 메탈 공급부는 상기 촉매가 위치하는 고체전해질 측과 전기적으로 연결되어 외부 에너지를 통해 메탈 이온을 상기 음극부로 공급할 수 있다. 즉, 상기 시스템은 이러한 형태의 충전 구조를 가질 수 있다. The metal supply unit is electrically connected to the solid electrolyte side where the catalyst is located, and can supply metal ions to the cathode unit through external energy. That is, the system may have this type of charging structure.

이때, 상기 외부 에너지는 태양 에너지, 풍력, 조력, 화력, 원자력, 또는 이들의 조합일 수 있으며, 이에 제한되지는 않는다. At this time, the external energy may be solar energy, wind force, assist force, thermal power, nuclear power, or a combination thereof, but is not limited thereto.

상기 메탈 공급부는 메탈을 포함하는 용액을 포함하고, 상기 메탈을 포함하는 용액은, 염수, 해수, 폐전지로부터 회수된 메탈 용액, 또는 이들의 조합일 수 있다. 다만, 이에 제한되지는 않는다.
The metal supply portion may include a solution containing a metal, and the solution containing the metal may be a salt solution, a seawater, a metal solution recovered from a spent battery, or a combination thereof. However, the present invention is not limited thereto.

상기 메탈 이차 전지는, 양극 집전체; 메탈 금속, 메탈 합금, 또는 메탈 intercalation 화합물 으로 이루어진 음극; 상기 양극 및 음극을 분리하는 고체전해질; 및 전해질을 포함하여 구성된다.The metal secondary battery includes: a positive electrode collector; A negative electrode made of a metal metal, a metal alloy, or a metal intercalation compound; A solid electrolyte separating the positive electrode and the negative electrode; And an electrolyte.

이와 같은 메탈 이차 전지의 제조방법을 간략히 설명하면 다음과 같다. A method of manufacturing such a metal secondary battery will be briefly described below.

먼저, 상기 양극 집전체를 준비한다. 상기 양극 집전체는 탄소 페이퍼, 탄소 섬유, 탄소 천, 탄소 펠트, 알루미늄, 구리, 등의 금속박막, 또는 이들의 조합일 수 있다. First, the positive electrode collector is prepared. The cathode current collector may be a metal thin film such as carbon paper, carbon fiber, carbon cloth, carbon felt, aluminum, copper, or a combination thereof.

이 때 별도의 양극 활물질은 필요하지 않다. At this time, no separate cathode active material is required.

다음으로, 당해 기술 분야에서 통상적으로 사용되는 메탈 금속, 메탈 합금, 또는 메탈 인터칼레이션(intercalation) 화합물 등의 활물질을 이용하여 음극을 제조한다. 다음으로, 상술한 양극 집전체와 음극 극판 사이에 전해질이 함침된 고체전해질가 배치되어 전지 구조체가 형성된다. Next, a negative electrode is prepared by using an active material such as a metal metal, a metal alloy, or a metal intercalation compound commonly used in the related art. Next, a solid electrolyte impregnated with an electrolyte is disposed between the positive electrode collector and the negative electrode plate to form a battery structure.

상기 고체 전해질은, 비정질 이온 전도도 물질 (phosphorus-based glass, oxide-based glass, oxide/sulfide based glass), 나시콘(Na superionic conductor, NASICON), 나트륨황화물계 고체전해질, 나트륨산화물계 고체전해질, 또는 이들의 조합을 포함할 수 있다. 다만, 이에 제한되는 것은 아니다.
The solid electrolyte may be an amorphous ion conductive material such as a phosphorus-based glass, an oxide / sulfide based glass, a Na superionic conductor (NASICON), a sodium sulfide based solid electrolyte, a sodium oxide based solid electrolyte, And combinations of these. However, the present invention is not limited thereto.

상기 전해액은 용매 및 리튬염을 포함하여 이루어질 수 있으며, 용매로는 프로필렌 카보네이트, 에틸렌 카보네이트, 플루오로에틸렌 카보네이트, 디에틸 카보네이트, 에틸 메틸 카보네이트, 메틸 프로필 카보네이트, 부틸렌 카보네이트, 벤조니트릴, 아세토니트릴, 테트라히드로퓨란, 2-메틸테트라히드로퓨란, γ-부티로락톤, 디옥소란, 4-메틸디옥소란, N,N-디메틸포름아미드, 디메틸아세트아미드, 디메틸설폭사이드, 디옥산, 1,2-디메톡시에탄, 설포란, 디클로로에탄, 클로로벤젠, 니트로벤젠, 디메틸카보네이트, 메틸에틸카보네이트, 디에틸카보네이트, 메틸프로필카보네이트, 메틸이소프로필카보네이트, 에틸프로필카보네이트, 디프로필카보네이트, 디부틸카보네이트, 디에틸렌글리콜, 디메틸에테르, 디메틸디글리콜, 디메틸트라이글리콜, 디메틸테트라글리콜 등이 사용될 수 있고, 리튬염으로는 LiPF6, LiBF4, LiSbF6, LiAsF6, LiClO4, LiCF3SO3, i(CF3SO2)2N, LiC4F9SO3, LiSbF6, LiAlO4, LiAlCl4, LiN(CxF2x +1SO2)(CyF2y +1SO2)(단 x, y는 자연수), LiCl, LiI, 또는 이들의 조합 등이 사용될 수 있다.The electrolytic solution may include a solvent and a lithium salt. Examples of the solvent include propylene carbonate, ethylene carbonate, fluoroethylene carbonate, diethyl carbonate, ethylmethyl carbonate, methylpropyl carbonate, butylene carbonate, benzonitrile, acetonitrile, N, N-dimethylformamide, dimethylacetamide, dimethylsulfoxide, dioxane, 1,2-dimethoxyethane, 1,2-dimethoxyethane, Dimethyl carbonate, dimethyl carbonate, methyl propyl carbonate, methyl isopropyl carbonate, ethyl propyl carbonate, dipropyl carbonate, dibutyl carbonate, diethyl carbonate, diethyl carbonate, Ethylene glycol, dimethyl ether, dimethyldiglycol, dimethyltriglycol, dimethyltetra And in the glycol, and the like can be used, the lithium salt is LiPF 6, LiBF 4, LiSbF 6 , LiAsF 6, LiClO 4, LiCF 3 SO 3, i (CF 3 SO 2) 2 N, LiC 4 F 9 SO 3, LiSbF 6 , LiAlO 4 , LiAlCl 4 , LiN (C x F 2 x +1 SO 2 ) (C y F 2y + 1 SO 2 ) (where x and y are natural numbers), LiCl, LiI or combinations thereof .

상기 리튬 이차 전지는 전기차량(Electric Vehicle), 휴대폰, 휴대용 컴퓨터 등과 같은 고용량이 요구되는 용도에 적합하며, 기존의 내연기관, 연료전지, 수퍼커패시터 등과 결합하여 하이브리드 차량(Hybrid Vehicle) 등에도 널리 사용될 수 있다.The lithium secondary battery is suitable for applications requiring a high capacity such as an electric vehicle, a mobile phone, a portable computer, and the like, and can be widely used in a hybrid vehicle or the like in combination with a conventional internal combustion engine, a fuel cell and a supercapacitor. .

또한, 최근 이슈가 되고 있는 초소형 무인 항공기, 초소형 무인 잠수함 등의 시스템에도 이용될 수 있다.
In addition, it can be used in systems such as micro-unmanned aerial vehicles, miniature unmanned submarines and the like, which are becoming a recent issue.

이하 본 발명의 바람직한 실시예 및 비교예를 기재한다. 그러나 하기 실시예는 본 발명의 바람직한 일 실시예일뿐 본 발명이 하기 실시예에 한정되는 것은 아니다.
Hereinafter, preferred embodiments and comparative examples of the present invention will be described. However, the following examples are only a preferred embodiment of the present invention, and the present invention is not limited to the following examples.

실시예Example

양극의 제조Manufacture of anode

카본 페이퍼(Fuel Cell Store, 2050-A)를 집전체로 이용하였다. 양극부 용기 해수를 투입 후 상기 집전체를 해수에 함침시켜 양극부를 제조하였다. Carbon paper (Fuel Cell Store, 2050-A) was used as a current collector. The anode collector was filled with seawater, and the collector was impregnated with seawater to prepare a cathode.

상기 카본 페이퍼의 공극률은 28㎛이다.
The porosity of the carbon paper is 28 mu m.

음극의 제조Cathode manufacturing

스테인리스 스틸(McMASTER)을 집전체로 이용하였다. Stainless steel (McMASTER) was used as a collector.

음극 용기 내 유기 전해질을 투입 후 상기 제조된 음극을 함침시켰다. After the organic electrolyte in the negative electrode container was charged, the prepared negative electrode was impregnated.

상기 유기 전해질은 에틸렌 카보네이트(EC):디에틸렌 카보네이트(DEC) (1:1부피비) 및 1M의 NaClO4 나트륨염(Aldrich)을 혼합하여 제조하였다.
The organic electrolyte was ethylene carbonate (EC): was prepared by mixing: (volume ratio 1: 1) and 1M NaClO 4 of the sodium salt (Aldrich), diethylene carbonate (DEC).

고체전해질의Solid electrolyte 제조 Produce

NASICON-type Li1 .3Ti1 .7Al0 .3(PO4)3 을 고체 전해질로 사용하였다. 상기 고체 전해질은 본 실험실에서 고상 반응(solid-state reaction) 을 거쳐 만들어 졌다. 당업계에 잘 알려진 고상 반응으로 구체적인 방법에 대해서는 생략하도록 한다. NASICON-type Li 1 .3 Ti 1 .7 Al 0 .3 (PO 4 ) 3 was used as a solid electrolyte. The solid electrolyte was prepared by a solid-state reaction in this laboratory. The solid phase reaction well known in the art will omit specific methods.

상기 양극부 및 음극부 사이에 고체 전해질을 위치시켰다. 상기 고체 전해질의 두께는 1mm이다.
And a solid electrolyte was positioned between the anode portion and the cathode portion. The thickness of the solid electrolyte is 1 mm.

전지의 제조Manufacture of batteries

음극부에는 음극집전체와 유기전해질이 포함되어있고, 이음극부를 고체전해질로 완전히 밀봉하였다. 음극과 유기 전해질은 양극물질로부터 물리적으로 완전히 차단되어 안정하며, 고체전해질을 통해 메탈 이온만 이동할수 있다. 고체전해질을 음극부에 밀봉할때는 폴리머 에폭시를 사용하였고, 시중에 나와있는 다양한 에폭시가 사용가능하다.
The negative electrode portion contained the negative electrode collector and the organic electrolyte, and the negative electrode portion was completely sealed with the solid electrolyte. The cathode and the organic electrolyte are completely blocked physically from the cathode material and are stable, and only the metal ion can migrate through the solid electrolyte. Polymer epoxy is used to seal the solid electrolyte to the cathode, and various epoxy resins available in the market can be used.

실험예Experimental Example

전지 특성 평가Evaluation of battery characteristics

도 3는 본 발명의 실시예에 따른 이차 전지의 충방전 데이터이다. 3 is charge / discharge data of a secondary battery according to an embodiment of the present invention.

도 3로부터, 리튬이온 수용액을 충전함으로써 물에 녹아 있는 리튬 이온이 음극 에 있는 스테인리스 스틸에 축적되는 것을 알수 있다. 축적된 리튬 이온은 전지를 방전할 때 전기를 생산하면서 다시 물에 방전된다. 충전 전압은 약 평균 3.7 V 이며, 방전 전압은 평균 약 3.2V 에서 나타남을 볼 수 있다. 첫 사이클에서 약 50% 의 비가역 용량이 나타났는데, 이것은 리튬 이온이 처음 음극에 생성될 때 음극 표면에 생성되는 고체 전해질 계면(Solid Electrolyte Interface, SEI) 형성 시 소모되는 양을 나타낸다. SEI 형성후, 안정된 가역용량을 보여주고 있다. It can be seen from FIG. 3 that lithium ions dissolved in water are accumulated in the stainless steel on the cathode by charging lithium ion aqueous solution. The accumulated lithium ions are discharged to water again while producing electricity when the battery is discharged. The charge voltage is about 3.7 V and the discharge voltage is about 3.2 V on the average. In the first cycle, an irreversible capacity of about 50% appeared, indicating the amount consumed in the formation of a solid electrolyte interface (SEI) on the cathode surface when lithium ions were initially formed on the cathode. After SEI formation, stable reversible capacity is shown.

리튬을 수용액에서 충전후 방전은 공기중에 하여도 비슷한 결과가 도출된다.
Similar results are obtained when lithium is charged in an aqueous solution and then discharged in air.

본 발명은 상기 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 제조될 수 있으며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다.
It will be understood by those skilled in the art that various changes in form and details may be made therein without departing from the spirit and scope of the present invention as defined by the following claims. As will be understood by those skilled in the art. It is therefore to be understood that the above-described embodiments are illustrative in all aspects and not restrictive.

Claims (20)

음극 집전체 및 상기 음극 집전체 상에 위치하는 메탈 금속, 메탈 합금, 또는 메탈 인터칼레이션(intercalation) 화합물 을 포함하는 음극;
양극 집전체;
고체전해질; 및
전해질을 포함하고,
상기 전해질은 상기 음극과 상기 고체전해질 사이에 위치하고, 상기 고체전해질의 일면은 상기 전해질과 접하며, 상기 고체전해질의 타면은 표면에 촉매가 위치하고,
상기 촉매가 위치하는 고체전해질 측과 상기 양극 집전체는 전기적으로 연결된 것인 메탈 이차 전지.
A negative electrode including a negative electrode current collector and a metal metal, a metal alloy, or a metal intercalation compound disposed on the negative electrode current collector;
Anode collector;
Solid electrolytes; And
Comprising an electrolyte,
Wherein the electrolyte is disposed between the cathode and the solid electrolyte, one surface of the solid electrolyte is in contact with the electrolyte, the other surface of the solid electrolyte has a catalyst on its surface,
Wherein the solid electrolyte side where the catalyst is located and the positive electrode collector are electrically connected to each other.
제1항에 있어서,
상기 메탈 이차 전지는 양극 집전체 상에 양극 활물질이 존재하지 않는 것인 메탈 이차 전지.
The method according to claim 1,
Wherein the metal secondary battery has no positive electrode active material on the positive electrode collector.
제1항에 있어서,
상기 메탈 이차 전지는 방전 시 상기 음극 내 메탈 이온을 모두 전지 외부로 방출시키는 것인 메탈 이차 전지.
The method according to claim 1,
Wherein the metal secondary battery discharges all the metal ions in the negative electrode to the outside of the battery upon discharge.
제1항에 있어서,
상기 메탈 이차 전지는 충전 시 별도의 외부 장치로부터 메탈 이온을 수득하는 형태인 것인 메탈 이차 전지.
The method according to claim 1,
Wherein the metal secondary battery is in a form to obtain metal ions from a separate external device upon charging.
제4항에 있어서,
상기 외부 장치는,
메탈을 포함하는 용액을 포함하고, 상기 메탈을 포함하는 용액과 상기 촉매가 위치하는 고체전해질 측이 전기적으로 결합하는 구조인 것인 메탈 이차 전지.
5. The method of claim 4,
The external device includes:
Wherein the solution containing the metal is a structure in which the solution containing the metal and the solid electrolyte side on which the catalyst is placed are electrically coupled.
제5항에 있어서,
상기 메탈을 포함하는 용액은, 염수, 해수, 폐전지로부터 회수된 메탈 용액, 또는 이들의 조합인 것인 메탈 이차 전지.
6. The method of claim 5,
Wherein the metal-containing solution is a salt solution, seawater, a metal solution recovered from a spent battery, or a combination thereof.
제1항에 있어서,
상기 고체 전해질은, 비정질 이온 전도도 물질, 나시콘(Na superionic conductor, NASICON), 나트륨황화물계 고체전해질, 나트륨산화물계 고체전해질, 또는 이들의 조합을 포함하는 것인 이차 전지.
The method according to claim 1,
Wherein the solid electrolyte comprises an amorphous ion conductive material, a Na superionic conductor (NASICON), a sodium sulfide based solid electrolyte, a sodium oxide based solid electrolyte, or a combination thereof.
제1항에 있어서,
상기 전해질은 액체 전해질이며, 용매 및 리튬염을 포함하는 것인 리튬 이차 전지.
The method according to claim 1,
Wherein the electrolyte is a liquid electrolyte, and comprises a solvent and a lithium salt.
제8항에 있어서,
상기 용매는 프로필렌 카보네이트, 에틸렌 카보네이트, 플루오로에틸렌 카보네이트, 디에틸 카보네이트, 에틸메틸 카보네이트, 메틸 프로필 카보네이트, 부틸렌 카보네이트, 벤조니트릴, 아세토니트릴, 테트라히드로퓨란, 2-메틸테트라히드로퓨란, γ-부티로락톤, 디옥소란, 4-메틸디옥소란, N,N-디메틸포름아미드, 디메틸아세트아미드, 디메틸설폭사이드, 디옥산, 1,2-디메톡시에탄, 설포란, 디클로로에탄, 클로로벤젠, 니트로벤젠, 디메틸카보네이트, 메틸에틸카보네이트, 디에틸카보네이트, 메틸프로필카보네이트, 메틸이소프로필카보네이트, 에틸프로필 카보네이트, 디프로필카보네이트, 디부틸카보네이트, 디에틸렌글리콜, 디메틸에테르, 디메틸디글리콜, 디메틸트라이글리콜, 디메틸테트라글리콜, 또는 이들의 조합인 것인 리튬 이차 전지.
9. The method of claim 8,
The solvent may be at least one selected from the group consisting of propylene carbonate, ethylene carbonate, fluoroethylene carbonate, diethyl carbonate, ethylmethyl carbonate, methylpropyl carbonate, butylene carbonate, benzonitrile, acetonitrile, tetrahydrofuran, 2-methyltetrahydrofuran, Examples of the solvent include lactone, dioxolane, 4-methyldioxolane, N, N-dimethylformamide, dimethylacetamide, dimethylsulfoxide, dioxane, 1,2-dimethoxyethane, sulfolane, dichloroethane, Examples of the organic solvent include dimethyl carbonate, dimethyl carbonate, diethyl carbonate, methyl propyl carbonate, methyl isopropyl carbonate, ethyl propyl carbonate, dipropyl carbonate, dibutyl carbonate, diethylene glycol, dimethyl ether, dimethyldiglycol, dimethyltriglycol, Dimethyl tetraglycol, or a combination thereof.
제8항에 있어서,
상기 리튬염은 LiPF6, LiBF4, LiSbF6, LiAsF6, LiClO4, LiCF3SO3, i(CF3SO2)2N, LiC4F9SO3, LiSbF6, LiAlO4, LiAlCl4, LiN(CxF2x +1SO2)(CyF2y +1SO2)(단 x, y는 자연수), LiCl, LiI, 또는 이들의 조합인 것인 리튬 이차 전지.
9. The method of claim 8,
Wherein the lithium salt is selected from the group consisting of LiPF 6 , LiBF 4 , LiSbF 6 , LiAsF 6 , LiClO 4 , LiCF 3 SO 3 , i (CF 3 SO 2 ) 2 N, LiC 4 F 9 SO 3 , LiSbF 6 , LiAlO 4 , LiAlCl 4 , LiN (C x F 2x +1 SO 2) (C y F 2y +1 SO 2) ( stage x, y are natural numbers), LiCl, LiI, or a lithium secondary battery that is a combination thereof.
음극 집전체 및 상기 음극 집전체 상에 위치하는 메탈 금속, 메탈 합금, 또는 메탈 인터칼레이션(intercalation) 화합물 을 포함하는 음극부;
양극 집전체를 포함하는 양극부;
고체전해질; 및
전해질부를 포함하고,
상기 전해질부는 상기 음극과 상기 고체전해질 사이에 위치하고, 상기 고체전해질의 일면은 상기 전해질부와 접하며, 상기 고체전해질의 타면은 표면에 촉매가 위치하고,
상기 촉매가 위치하는 고체전해질 측과 상기 양극 집전체는 전기적으로 연결되고,
상기 음극부 내 메탈 이온이 상기 전해질부를 통과하여, 상기 고체전해질 표면의 촉매를 통해 전지 외부로 배출되는 방전 구조인 것인 메탈 이차 전지 시스템.
A negative electrode including a negative electrode current collector and a metal metal, a metal alloy, or a metal intercalation compound disposed on the negative electrode current collector;
A positive electrode portion including a positive electrode collector;
Solid electrolytes; And
And an electrolyte portion,
Wherein the electrolyte portion is located between the cathode and the solid electrolyte, one surface of the solid electrolyte is in contact with the electrolyte portion, the other surface of the solid electrolyte has a catalyst on its surface,
The solid electrolyte side where the catalyst is located and the cathode current collector are electrically connected,
Wherein the metal ions in the cathode section pass through the electrolyte section and are discharged to the outside of the battery through the catalyst on the surface of the solid electrolyte.
제11항에 있어서,
상기 메탈 이차 전지 시스템은, 전지 외부에 별도의 메탈 공급부를 포함하는 것인 메탈 이차 전지 시스템.
12. The method of claim 11,
Wherein the metal secondary battery system includes a separate metal supply unit outside the battery.
제12항에 있어서,
상기 메탈 공급부는 상기 촉매가 위치하는 고체전해질 측과 전기적으로 연결되어 외부 에너지를 통해 메탈 이온을 상기 음극부로 공급하는 것인 메탈 이차 전지 시스템.
13. The method of claim 12,
Wherein the metal supply unit is electrically connected to the solid electrolyte side on which the catalyst is located to supply metal ions to the cathode unit through external energy.
제13항에 있어서,
상기 외부 에너지는 태양 에너지, 풍력, 조력, 화력, 원자력, 또는 이들의 조합인 것인 메탈 이차 전지 시스템.
14. The method of claim 13,
Wherein the external energy is solar energy, wind, assist, thermal, nuclear, or a combination thereof.
제13항에 있어서,
상기 메탈 공급부는 메탈을 포함하는 용액을 포함하고, 상기 메탈을 포함하는 용액은, 염수, 해수, 폐전지로부터 회수된 메탈 용액, 또는 이들의 조합인 것인 메탈 이차 전지 시스템.
14. The method of claim 13,
Wherein the metal supply part comprises a solution containing a metal, and the solution containing the metal is a salt solution, seawater, a metal solution recovered from a spent battery, or a combination thereof.
제11항에 있어서,
상기 고체 전해질은, 비정질 이온 전도도 물질, 나시콘(Na superionic conductor, NASICON), 나트륨황화물계 고체전해질, 나트륨산화물계 고체전해질, 또는 이들의 조합을 포함하는 것인 이차 전지.
12. The method of claim 11,
Wherein the solid electrolyte comprises an amorphous ion conductive material, a Na superionic conductor (NASICON), a sodium sulfide based solid electrolyte, a sodium oxide based solid electrolyte, or a combination thereof.
제11항에 있어서,
상기 전해질부는 액체 전해질을 포함하고, 이는 용매 및 리튬염을 포함하는 것인 리튬 이차 전지 시스템.
12. The method of claim 11,
Wherein the electrolyte portion comprises a liquid electrolyte, which comprises a solvent and a lithium salt.
제17항에 있어서,
상기 용매는 프로필렌 카보네이트, 에틸렌 카보네이트, 플루오로에틸렌 카보네이트, 디에틸 카보네이트, 에틸메틸 카보네이트, 메틸 프로필 카보네이트, 부틸렌 카보네이트, 벤조니트릴, 아세토니트릴, 테트라히드로퓨란, 2-메틸테트라히드로퓨란, γ-부티로락톤, 디옥소란, 4-메틸디옥소란, N,N-디메틸포름아미드, 디메틸아세트아미드, 디메틸설폭사이드, 디옥산, 1,2-디메톡시에탄, 설포란, 디클로로에탄, 클로로벤젠, 니트로벤젠, 디메틸카보네이트, 메틸에틸카보네이트, 디에틸카보네이트, 메틸프로필카보네이트, 메틸이소프로필카보네이트, 에틸프로필 카보네이트, 디프로필카보네이트, 디부틸카보네이트, 디에틸렌글리콜, 디메틸에테르, 디메틸디글리콜, 디메틸트라이글리콜, 디메틸테트라글리콜, 또는 이들의 조합인 것인 리튬 이차 전지 시스템.
18. The method of claim 17,
The solvent may be at least one selected from the group consisting of propylene carbonate, ethylene carbonate, fluoroethylene carbonate, diethyl carbonate, ethylmethyl carbonate, methylpropyl carbonate, butylene carbonate, benzonitrile, acetonitrile, tetrahydrofuran, 2-methyltetrahydrofuran, Examples of the solvent include lactone, dioxolane, 4-methyldioxolane, N, N-dimethylformamide, dimethylacetamide, dimethylsulfoxide, dioxane, 1,2-dimethoxyethane, sulfolane, dichloroethane, Examples of the organic solvent include dimethyl carbonate, dimethyl carbonate, diethyl carbonate, methyl propyl carbonate, methyl isopropyl carbonate, ethyl propyl carbonate, dipropyl carbonate, dibutyl carbonate, diethylene glycol, dimethyl ether, dimethyldiglycol, dimethyltriglycol, Dimethyl tetraglycol, or a combination thereof.
제7항에 있어서,
상기 리튬염은 LiPF6, LiBF4, LiSbF6, LiAsF6, LiClO4, LiCF3SO3, i(CF3SO2)2N, LiC4F9SO3, LiSbF6, LiAlO4, LiAlCl4, LiN(CxF2x +1SO2)(CyF2y +1SO2)(단 x, y는 자연수), LiCl, LiI, 또는 이들의 조합인 것인 리튬 이차 전지 시스템.
8. The method of claim 7,
Wherein the lithium salt is selected from the group consisting of LiPF 6 , LiBF 4 , LiSbF 6 , LiAsF 6 , LiClO 4 , LiCF 3 SO 3 , i (CF 3 SO 2 ) 2 N, LiC 4 F 9 SO 3 , LiSbF 6 , LiAlO 4 , LiAlCl 4 , LiN (C x F 2x +1 SO 2) (C y F 2y +1 SO 2) ( stage x, y is a natural number), the lithium secondary battery system, LiCl, LiI, or to a combination thereof.
제11항에 있어서,
상기 메탈 이차 전지 시스템은 무인 로봇 시스템에 이용되는 것인 메탈 이차 전지 시스템.

12. The method of claim 11,
Wherein the metal secondary battery system is used in an unmanned robot system.

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