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전지 전극용 탄소 재료, 그 제조방법 및 용도

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출원번호
1020077028123
출원연도
2004
IPC
C01B
분류
화학(C섹션)
문맥 (context)
[청구항2] 제 1항에 있어서,상기 탄소질 입자는 천연 흑연, 석유 유래 피치 코크스 또는 석탄 유래 피치코크스로이루어지는것을특징으로 하는전지 전극용 탄소 분말 재료. 제 1항에 있어서,상기 탄소질 입자는 천연 흑연, 석유 유래 피치 코크스 또는 석탄 유래 피치코크스로이루어지는것을특징으로 하는전지 전극용 탄소 재료. [청구항3] 제 1항에 있어서,상기 탄소질 입자는 x선 회절 분광 분석에 의해 측정된 (002)면의 c0값이 0.6703∼0.6800nm이고, la(a축 방향에서의 결정자 사이즈)가 100nm를 초과하고(la>100nm), lc(c축 방향에서의 결정자 사이즈)가 100nm를 초과하는(lc>100nm)고결정성천연 흑연으로이루어지는것을특징으로 하는전지 전극용 탄소 재료. 제 1항에 있어서,상기 탄소질 입자는 x선 회절 분광 분석에 의해 측정된 (002)면의 c0값이 0.6703∼0.6800nm이고, la(a축 방향에서의 결정자 사이즈)가 100nm를 초과하고(la003e#100nm), lc(c축 방향에서의 결정자 사이즈)가 100nm를 초과하는(lc003e#100nm)고결정성천연 흑연으로이루어지는것을특징으로 하는전지 전극용 탄소 분말 재료. [청구항4] 제 1항에 있어서,상기 탄소질 입자는 레이저 회절법에 의한평균입자 사이즈인것을특징으로 하는전지 전극용 탄소 재료. 제 1항에 있어서,상기 탄소질 입자는 레이저 회절법에 의한평균입자 사이즈인것을특징으로 하는전지 전극용 탄소 분말 재료. [청구항5] 제 1항에 있어서,플로우 입자 화상 분석기의 사용에 의해 측정되는 상기 탄소질 입자의 평균 진원도가인것을특징으로 하는전지 전극용 탄소 재료. 제 1항에 있어서,플로우 입자 화상 분석기의 사용에 의해 측정되는 상기 탄소질 입자의 평균 진원도가인것을특징으로 하는전지 전극용 탄소 분말 재료. [청구항6] 제 1항에 있어서,상기 탄소질 입자의 레이저 로만r값(레이저 로만 스펙트럼에 있어서, 1,580cm-1에서의 피크 강도에 대한 1,360cm-1에서의피크 강도의비율인것을특징으로 하는전지 전극용 탄소 재료. 제 1항에 있어서,상기 탄소질 입자의 레이저 로만r값(레이저 로만 스펙트럼에 있어서, 1,580cm-1에서의 피크 강도에 대한 1,360cm-1에서의피크 강도의비율인것을특징으로 하는전지 전극용 탄소 분말 재료. [청구항7] 제 1항에 있어서,상기 탄소질 입자를 프레이크 형상으로 잘라 얻어진 단면의 투과형 전자 현미경 명시야상으로부터 임의적으로 선택되는 5㎛ 정사각형 영역에 있어서, (002)면에 속하는 1개의 스팟만을 포함하는 영역에 대한 2개 이상의 스팟을 갖는 회절 패턴을 포함하는영역의면적비율인것을특징으로 하는전지 전극용 탄소 재료. 제 1항에 있어서,상기 탄소질 입자를 프레이크 형상으로 잘라 얻어진 단면의 투과형 전자 현미경 명시야상으로부터 임의적으로 선택되는 5㎛ 정사각형 영역에 있어서, (002)면에 속하는 1개의 스팟만을 포함하는 영역에 대한 2개 이상의 스팟을 갖는 회절 패턴을 포함하는영역의면적비율인것을특징으로 하는전지 전극용 탄소 분말 재료. [청구항8] 제 1항에 있어서,상기 유기 화합물로부터 유래된 탄소 재료는흑연화재료인것을특징으로 하는전지 전극용 탄소 재료. 제 1항에 있어서,상기 유기 화합물로부터 유래된 탄소 재료는흑연화재료인것을특징으로 하는전지 전극용 탄소 분말 재료. [청구항9] 제 1항에 있어서,상기 유기 화합물로부터 유래된 탄소 재료는 코어 재료인 탄소질 입자의 100질량부에 대하여 2∼200질량부의양함유되는것을특징으로 하는전지 전극용 탄소 분말 재료. 제 1항에 있어서,상기 유기 화합물로부터 유래된 탄소 재료는 코어 재료인 탄소질 재료의 100질량부에 대하여 2∼200질량부의양함유되는것을특징으로 하는전지 전극용 탄소 재료. [청구항10] 제 1항에 있어서,상기 탄소 재료를 구성하는 각각의 입자에 있어서, 흑연 결정질 구조 영역 및 비결정질 구조 영역이 표면에서중심분산되어있는것을특징으로 하는전지 전극용 탄소 재료. [청구항11] 제 1항에 있어서,상기 전지 전극용 탄소 재료를 프레이크 형상으로 절단하여 얻어진 단면의 투과형 전자 현미경 명시야상으로부터 임의적으로 선택되는 5㎛ 정사각형 영역에 있어서, (002)면에 속하는 1개의 스팟만 포함하는 영역에 대한 2개 이상의 스팟을 갖는 회절 패턴을 포함하는영역의비율인것을특징으로 하는전지 전극용 탄소 재료. 제 1항에 있어서,상기 전지 전극용 탄소 분말 재료를 프레이크 형상으로 절단하여 얻어진 단면의 투과형 전자 현미경 명시야상으로부터 임의적으로 선택되는 5㎛ 정사각형 영역에 있어서, (002)면에 속하는 1개의 스팟만 포함하는 영역에 대한 2개 이상의 스팟을 갖는 회절 패턴을 포함하는영역의비율인것을특징으로 하는전지 전극용 탄소 분말 재료. [청구항12] 제 1항에 있어서,의 양으로붕소함유하는것을특징으로 하는전지 전극용 탄소 재료. 제 1항에 있어서,상기 탄소질 입자 및 상기 탄소질 입자 표면 상의 탄소층 양쪽에, 10ppm∼5,000ppm의 양으로붕소함유하는것을특징으로 하는전지 전극용 탄소 분말 재료. [청구항13] 제 1항에 있어서,상기 탄소 분말 재료가 이하의 요구 중 하나 이상을 만족하는 것을 특징으로 하는 전지 전극용 탄소 재료.((1)플로우 입자 화상 분석기를 사용하여 측정되는 평균 진원도가 0.85∼0.99이다;(2)x선 회절법에 의해 측정되는 (002)면의 c0값이 0.6703∼0.6800nm이고, la(a축 방향에서의 결정자 사이즈)가 100nm를 초과하고(la>100nm), lc(c축 방향에서의 결정자 사이즈)가 100nm를 초과한다(lc>100nm);(3)bet비표면적이 0.2∼5m2/g이다;(4)진밀도가 2.21∼2.23g/cm3이다;(5)레이저 로만 r값(레이저 로만 스펙트럼에 있어서, 1,580cm-1에서의 피크 강도에 대한 1,360cm-1에서의 피크 강도의 비율)이 0.01∼0.9이다; (6)레이저회절법에의해측정된평균 입자 사이즈가 10∼40㎛이다.) 제 1항에 있어서,상기 탄소 분말 재료가 이하의 요구 중 하나 이상을 만족하는 것을 특징으로 하는 전지 전극용 탄소 분말 재료.((1)플로우 입자 화상 분석기를 사용하여 측정되는 평균 진원도가 0.85∼0.99이다;(2)x선 회절법에 의해 측정되는 (002)면의 c0값이 0.6703∼0.6800nm이고, la(a축 방향에서의 결정자 사이즈)가 100nm를 초과하고(la003e#100nm), lc(c축 방향에서의 결정자 사이즈)가 100nm를 초과한다(lc003e#100nm);(3)bet비표면적이 0.2∼5m2/g이다;(4)진밀도가 2.21∼2.23g/cm3이다;(5)레이저 로만 r값(레이저 로만 스펙트럼에 있어서, 1,580cm-1에서의 피크 강도에 대한 1,360cm-1에서의 피크 강도의 비율)이 0.01∼0.9이다; (6)레이저회절법에의해측정된평균 입자 사이즈가 10∼40㎛이다.) [청구항14] 제 1항에 있어서,최초 방전 용량이 340mah/g이상인것을특징으로 하는전지 전극용 탄소 재료. 제 1항에 있어서,최초 방전 용량이 340mah/g이상인것을특징으로 하는전지 전극용 탄소 분말 재료. [청구항21] 제 20항에 있어서,상기 성형체에 대한 x선 회절 분광 분석에 의해 측정되는 (004)면에 속하는 피크 강도에 대한 (110)면에 속하는피크 강도의비율1이상인것을특징으로 하는전극. 제 20항에 있어서,상기 성형체에 대한 x선 회절 분광 분석에 의해 측정되는 (004)면에 속하는 피크 강도에 대한 (110)면에 속하는피크 강도의비율1이상인것을특징으로 하는전극. [청구항24] 제 23항에 있어서,상기 전지는 비수 전해액, 비수 폴리머 전해질, 또는 비수 전해액과 비수 폴리머 전해질을 사용하고, 상기 비수 전해액, 비수 폴리머 전해질, 또는 비수 전해액과 비수 폴리머 전해질은 에틸렌카보네이트, 디에틸카보네이트, 디메틸카보네이트, 메틸에틸카보네이트, 프로필렌카보네이트, 부틸렌카보네이트 및 비닐렌카보네이트로 이루어지는 군에서 선택되는 1종 이상인비수용제함유하는것을특징으로 하는2차 전지. 제 23항에 있어서,상기 전지는 비수 전해액, 비수 폴리머 전해질, 또는 비수 전해액과 비수 폴리머 전해질을 사용하고, 상기 비수 전해액, 비수 폴리머 전해질, 또는 비수 전해액과 비수 폴리머 전해질은 에틸렌카보네이트, 디에틸카보네이트, 디메틸카보네이트, 메틸에틸카보네이트, 프로필렌카보네이트, 부틸렌카보네이트 및 비닐렌카보네이트로 이루어지는 군에서 선택되는 1종 이상인비수용제함유하는것을특징으로 하는2차 전지.
지시문 (instruction)
주어진 본문을 읽고 관련 정보를 분석하여 질문에 답하라.
질문 (question)
전지 전극용 탄소 재료의 탄소질 입자가 만족할 수 있는 결정학적 수치 및 물리적 특성 조건은 무엇인가?
추론 과정 (compact_reasoning)
  1. 1과제 해석task_interpretation

    탄소질 입자의 물리적 및 결정학적 특성 조건을 추출하는 과업을 이해한다.

  2. 2정보 추출information_extraction

    청구항 3, 4, 5, 6, 13, 14에서 입자의 수치적 조건을 추출한다.

    • c0값이 0.6703∼0.6800nm
    • la(a축 방향에서의 결정자 사이즈)가 100nm를 초과
    • lc(c축 방향에서의 결정자 사이즈)가 100nm를 초과
    • 평균입자 사이즈
    • 평균 진원도
    • 레이저 로만 r값
    • 최초 방전 용량이 340mah/g이상
  3. 3근거 선택evidence_selection

    질문에서 요구하는 '특성 조건'에 해당하는 구체적인 수치와 항목들을 선별한다.

    • c0값이 0.6703∼0.6800nm이고, la(a축 방향에서의 결정자 사이즈)가 100nm를 초과하고(la>100nm), lc(c축 방향에서의 결정자 사이즈)가 100nm를 초과하는(lc>100nm)고결정성천연 흑연으로이루어지는것을특징으로 하는전지 전극용 탄소 재료. 제 1항에 있어서,상기 탄소질 입자는 x선 회절 분광 분석에 의해 측정된 (002)면의 c0값이 0.6703∼0.6800nm이고, la(a축 방향에서의 결정자 사이즈)가 100nm를 초과하고(la003e#100nm), lc(c축 방향에서의 결정자 사이즈)가 100nm를 초과하는(lc003e#100nm)고결정성천연 흑연으로이루어지는것을특징으로 하는
    • 평균 진원도가 0.85∼0.99이다
    • bet비표면적이 0.2∼5m2/g이다
    • 진밀도가 2.21∼2.23g/cm3이다
    • 레이저 로만 r값(레이저 로만 스펙트럼에 있어서, 1,580cm-1에서의 피크 강도에 대한 1,360cm-1에서의 피크 강도의 비율)이 0.01∼0.9이다
    • 평균 입자 사이즈가 10∼40㎛이다
    • 최초 방전 용량이 340mah/g이상
  4. 4논리 통합logical_integration

    추출된 개별 조건들을 결정학적 수치와 물리적 특성으로 분류하여 통합한다.

  5. 5결론 도출conclusion_formulation

    청구항 3, 13, 14에 명시된 모든 수치적 범위를 정리하여 결론을 도출한다.

  6. 6답변 생성answer_generation

    사용자가 이해하기 쉽게 리스트 형식으로 최종 답변을 작성한다.

근거 (evidence)
  • c0값이 0.6703∼0.6800nm
  • la(a축 방향에서의 결정자 사이즈)가 100nm를 초과
  • lc(c축 방향에서의 결정자 사이즈)가 100nm를 초과
  • 평균입자 사이즈
  • 평균 진원도
  • 레이저 로만 r값
  • 최초 방전 용량이 340mah/g이상
  • c0값이 0.6703∼0.6800nm이고, la(a축 방향에서의 결정자 사이즈)가 100nm를 초과하고(la>100nm), lc(c축 방향에서의 결정자 사이즈)가 100nm를 초과하는(lc>100nm)고결정성천연 흑연으로이루어지는것을특징으로 하는전지 전극용 탄소 재료. 제 1항에 있어서,상기 탄소질 입자는 x선 회절 분광 분석에 의해 측정된 (002)면의 c0값이 0.6703∼0.6800nm이고, la(a축 방향에서의 결정자 사이즈)가 100nm를 초과하고(la003e#100nm), lc(c축 방향에서의 결정자 사이즈)가 100nm를 초과하는(lc003e#100nm)고결정성천연 흑연으로이루어지는것을특징으로 하는
  • 평균 진원도가 0.85∼0.99이다
  • bet비표면적이 0.2∼5m2/g이다
  • 진밀도가 2.21∼2.23g/cm3이다
  • 레이저 로만 r값(레이저 로만 스펙트럼에 있어서, 1,580cm-1에서의 피크 강도에 대한 1,360cm-1에서의 피크 강도의 비율)이 0.01∼0.9이다
  • 평균 입자 사이즈가 10∼40㎛이다
최종 답변 (final_answer)
전지 전극용 탄소 재료의 탄소질 입자가 가질 수 있는 특성 조건은 다음과 같다. 1. 결정학적 조건: (002)면의 c0값이 0.6703∼0.6800nm, la(a축 방향 결정자 사이즈) > 100nm, lc(c축 방향 결정자 사이즈) > 100nm 2. 물리적/화학적 조건: - 평균 진원도: 0.85∼0.99 - BET 비표면적: 0.2∼5m2/g - 진밀도: 2.21∼2.23g/cm3 - 레이저 로만 r값: 0.01∼0.9 - 평균 입자 사이즈: 10∼40㎛ - 최초 방전 용량: 340mah/g 이상
핵심 해석 (core_interpretation)
청구항에 명시된 탄소질 입자의 결정 구조(c0, la, lc) 및 물리적 성질(진원도, 비표면적, 진밀도, r값, 입자 크기, 방전 용량)에 대한 구체적인 수치 범위를 확인하는 것이다.