KR970004120A - 무정형 탄소 재료, 그의 전극 및 이 전극을 갖는 2차 전지 - Google Patents

무정형 탄소 재료, 그의 전극 및 이 전극을 갖는 2차 전지 Download PDF

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Abstract

본 발명은 무정형 탄소 재료, 특히 리튬 이온 2차 전지의 전극을 위한 무정형 재료는 (002) 평면에 나타난 X선 회절 라인으로부터 얻은 층간 거리 d(002)가 0.345nm 내지 0.365nm이고, 층 구조에 관련된 탄소원자수 대 탄소 원자의 총수의 비(Ps)가 0.54:1 내지 0.85:1이며, 탄소 재료 내의 전체 질소 원자 대 전체탄소 원자의 비가 0.005:1 내지 0.055:1인 것을 특징으로 한다.
무정형 탄소 재료는 요구되는 미결정 구조를 제공하기 위하여 진공 하 또는 불활성 가스 분위기 하에서 30분 이상 동안 무정형 탄소 재료에 열처리를 적용함으로써 제조된다. 탄소 재료는 탄소 섬유 재료, 특히 보다 큰 탄소 섬유를 미분쇄함으로써 얻는 탄소 단섬유 형태일 수 있다, 이러한 무정형 탄소 재료로 이루어지는 전극을 함유하는 리튬 이온 2차 전지는 큰 방전 용량 및 높은 충전-방전 싸이클 특정을 갖는다.

Description

무정형 탄소 재료. 그의 전극 및 이 전극을 갖는 2차 전지
본 내용은 요부공개 건이므로 전문내용을 수록하지 않았음

Claims (20)

  1. 탄소 재료는 (002) 평면에 나타난 X선 회절 라인으로부터 얻은 층간 거리 d(002)가 0.345nm 내지 0.365nm이고, 무정형 탄소 재료 내의 전체 질소 원자 함량 대 전체 탄소 원자 함량의 비가 0.005:1 내지 0.055:1이며, 층 구조에 관련된 탄소 원자수 대 전체 탄소 원자수의 비(Ps)가 0.54:1 내지 0.85:1인 무정형 탄소 재료.
  2. 제1항에 있어서, 층간 거리 d(002)가 0.353nm 내지 0.365nm인 무정형 탄소 재료.
  3. 제1항에 있어서, 상기 탄소 재료의 표면에 존재하는 산소 원자수 대 탄소 원자수의 비가 0.06:1 이하인 무정형 탄소 재료.
  4. 제1항에 있어서, 상기 탄소 재료의 (002) 평면에 나타난 X선 회절 라인으로부터 얻은 미결정 크기 (Lc)가 1.0nm 내지 2.0nm인 무정형 탄소 재료.
  5. 제4항에 있어서, 탄소 재료의 미결정 크기 (Lc)가 1.2nm 내지 2.0nm인 무정형 탄소 재료.
  6. 제1항에 있어서, 탄소 재료의 표면에 존재하는 질소 원자수 대 탄소 원자수의 비가 0.003:1 이하인 무정형 탄소 재료.
  7. 제1항에 있어서, 탄소 섬유 재료 형태의 무정형 탄소 재료.
  8. 제7항에 있어서, 탄소 섬유 재료가 평균 길이가 100㎛ 미만인 탄소 섬유로 이루어진 무정형 탄소 재료.
  9. 제1항에 있어서, 아크릴로니트릴과 비닐 방향족 단량체 및(또는) 말레이미드와의 공중합체를 열처리하여 제조되는 무정형 탄소 재료.
  10. 제1항의 무정형 탄소 재료로 이루어지는 전지용 전극.
  11. 제10항에 있어서, 추가로 또다른 전도제를 포함하는 전극.
  12. 제10항의 전극을 갖는 2차 전지.
  13. 전공 하에 또는 불활성 가스 분위기 하에 30분 이상 동안 탄소 재료에 열처리를 적용하는 단계로 이루어지는, 탄소 재료의 (002) 평면에 나타난 X선 회절 라인으로부터 얻은 층간거리 d(002)가 0.345nm 내지 0.365nm이고, 무정형 탄소 재료 내의 전체 질소 원자 함량: 전체 탄소 원자 함량의 비가 0.005:1 내지 0.055:1이며, 층 구조에 관련된 탄소 원자의 수 대 탄소 원자의 총수의 비(Ps)가 0.54:1 내지 0.85:1인 무정형 탄소 재료의 제조 방법.
  14. 제13항에 있어서, 열처리 온도가 700℃ 내지 1,600℃인 방법.
  15. 제13항에 있어서, 열처리를 0.5 내지 50시간 동안 실시하는 방법.
  16. 제13항에 있어서, 열처리를 받는 탄소 재료가 아크릴로니트릴과 비닐 방향족 및 말레이미드 단량체 중 1종 이상과의 공중합체의 열처리 생성물인 방법.
  17. 제13항에 있어서, 무정형 탄소 재료가 탄소 섬유 재료 형태인 방법.
  18. 제17항에 있어서, 상기 탄소 섬유 물질이 탄소 단섬유로 이루어지는 방법.
  19. 제18항에 있어서, 보다 큰 탄소 섬유로 이루어지는 탄소 섬유 재료를 분쇄함으로써 탄소 단섬유를 제조하는 예비 단계를 포함하는 방법.
  20. 아크릴로니트릴과 비닐 방향족 및 말레이미드 단량체 중 1종 이상과의 공중합체에 열처리를 적용하는 것으로 이루어지는, 탄소의 (002) 평면에 나타난 X선 회절 라인으로부터 얻은 층간 거리 d(002)가 0.345nm내지 0.365nm이고, 무정형 탄소 재료 내의 전체 질소 원자 함량: 전체 탄소 원자 함량의 비가 0.005:1내지 0.055:1이며, 층 구조에 관련된 탄소 원자의 수 대 탄소 원자의 총수의 비(Ps)가 0.54:1 내지 0.85:1인 무정형 탄소 재료의 제조 방법.
    ※ 참고사항 : 최초출원 내용에 의하여 공개하는 것임.
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