전극구조체,이전극구조체가구비된2차전지및상기전극구조체와2차전지의제조방법 document_id 1019980002552

[청구항 2] 제1항에 있어서,충전 및 방전이 교대로 수행되는 2차 전지에서 사용되고, 직경이 0.10 내지 10 μm인 복수개의 세공이 방전후에 과립형 주 매트릭스 물질층의 표면형성되는전극 구조체. [청구항 3] 제1항에 있어서,전극 물질층이 5 내지 500 μm 범위의 두께갖는 것인전극 구조체. [청구항 4] 제1항에 있어서,충전 및 방전이 교대로 수행되는 2차 전지에서 사용되고, 충전 또는 방전을 수행하기 이전의 미사용 상태의 전극 구조체의 전극 물질층은 피크-대-골 높이에서의 표면 조도가 1 내지 60 μm인 표면갖는 것인전극 구조체. [청구항 5] 제1항에 있어서,집전극이 하나 이상의 돌출부가 구비된 표면을 가지며, 상기 돌출부가 집전극의 구성 물질의 비저항 보다 큰 비저항을 갖는물질로덮혀있는전극 구조체. [청구항 6] 제5항에 있어서,집전극의 돌출부를 덮는 물질이 ni, zn, sn 및 in으로 이루어지는 군으로부터 선택된 하나 이상의 원소산화물인전극 구조체. [청구항 7] 제1항에 있어서,과립형 주 매트릭스 물질의 평균 입도가 0.5 내지 20 μm의범위인전극 구조체. [청구항 8] 제1항에 있어서,과립형 주 매트릭스 물질이 벌크 상태에서 1 × 10-6 내지 1 × 100 ω·cm 범위의 비저항을 갖는 과립형 물질포함하는 것인전극 구조체. [청구항 9] 제1항에 있어서,과립형 주 매트릭스 물질이 벌크 상태에서 1 × 10-5 내지 1 × 10-1 ω·cm 범위의 비저항을 갖는 과립형 물질포함하는 것인전극 구조체. [청구항 10] 제1항에 있어서,전극 물질층이 50 중량% 이상의 과립형 주 매트릭스 물질포함하는 것인전극 구조체. [청구항 11] 제1항에 있어서,과립형 주 매트릭스 물질이 si, ge, sn, pb, in, mg 및 zn으로 이루어지는 군으로부터 선택된 하나 이상의 원소로 이루어진 과립형 물질포함하는 것인전극 구조체. [청구항 12] 제1항에 있어서,리튬의 산화 환원 반응이 이용되는 2차 전지의 전극으로서 사용되고, 전극 물질층의 과립형 주 매트릭스 물질이 si, sn 및 in으로 이루어지는 군으로부터 선택된 하나 이상의 원소로 이루어지는 과립형 물질포함하는 것인전극 구조체. [청구항 13] 제1항에 있어서,아연의 산화 환원 반응이 이용되는 2차 전지의 전극으로서 사용되고, 전극 물질층의 과립형 주 매트릭스 물질이 아연 산화물 및 아연 합금으로 이루어지는 군으로부터 선택된 하나 이상의 부재로 이루어지는 과립형 물질포함하는 것인전극 구조체. [청구항 14] 제1항에 있어서,과립형 주 매트릭스 물질이 1종 이상의 금속성 물질을 포함하는 층으로 덮혀있는 표면을 갖는 과립형 물질포함하는 것인전극 구조체. [청구항 15] 제1항에 있어서,전극 물질층이 과립형 주 매트릭스 물질 이외에 전기 전기전도성 보조제함유하는 것인전극 구조체. [청구항 16] 제15항에 있어서,전기전도성 보조제가 탄소질 물질 또는 금속성 물질포함하는 것인전극 구조체. [청구항 17] 제15항에 있어서,전극 물질층이 1 내지 30 중량% 양의 전기전도성 보조제함유하는 것인전극 구조체. [청구항 18] 제15항에 있어서,전기전도성 보조제가 구형, 편상형, 필라멘트형, 섬유형, 스파이크형 및 침상형으로 이루어지는 군으로부터 선택되는 형태성형된 것인전극 구조체. [청구항 19] 제1항에 있어서,전극 물질층이 과립형 주 매트릭스 물질 이외에 유기 중합체함유하는 것인전극 구조체. [청구항 20] 제19항에 있어서,전극 물질층이 2 내지 20 중량% 양의 유기 중합체함유하는 것인전극 구조체. [청구항 21] 제1항에 있어서,전극 물질층이 과립형 주 매트릭스 물질 이외에 전기전도성 보조제 및 유기 중합체함유하는 것인전극 구조체. [청구항 22] 제1항에 있어서,전극 물질층의 과립형 주 매트릭스 물질이 금속성 주석 물질 또는 주석 합금물질로 이루어지는 것인전극 구조체. [청구항 23] 제22항에 있어서,주석 합금 물질이 50 내지 100 중량% 미만의 주석 원소 함량갖는 것인전극 구조체. [청구항 24] 제22항에 있어서,주석 합금 물질이 sn과 sb, bi, pb, ni, cu, ag 및 zn으로 이루어지는 군으로부터 선택된 하나 이상의 원소와의합금인전극 구조체. [청구항 25] 제22항에 있어서,금속성 주석 물질 또는 주석 합금 물질로 이루어지는 과립형 주 매트릭스 물질의 평균 입도가 0.5 내지인전극 구조체. [청구항 26] 제22항에 있어서,금속성 주석 물질 또는 주석 합금 물질로 이루어지는 과립형 주 매트릭스 물질의 미결정 크기가 10 내지인전극 구조체. [청구항 27] 제22항에 있어서,전극 물질층이 0.10 내지 0.86 범위의 공극률갖는 것인전극 구조체. [청구항 28] 제22항에 있어서,전극 물질층이 0.31 내지 0.73 범위의 공극률갖는 것인전극 구조체. [청구항 29] 제22항에 있어서,전극 물질층이 1.00 내지 6.56 g/cm3 범위의 밀도갖는 것인전극 구조체. [청구항 30] 제22항에 있어서,전극 물질층이 2.00 내지 6.00 g/cm3 범위의 밀도갖는 것인전극 구조체. [청구항 31] 제22항에 있어서,충전 및 방전이 교대로 수행되는 2차 전지에서 사용되고, 직경 0.10 내지 10 μm인 복수개의 세공이 방전후에 과립형 주 매트릭스 물질층의 표면형성된 것인전극 구조체. [청구항 32] 제22항에 있어서,전극 물질층이 5 내지 500 μm 범위의 두께갖는 것인전극 구조체. [청구항 33] 제22항에 있어서,충전 및 방전이 교대로 수행되는 2차 전지에서 사용되고, 충전 또는 방전을 수행하기 이전의 미사용 상태의 전극 구조체의 전극 물질층은 피크-대-골 높이에서의 표면 조도가 1 내지 60 μm인 표면갖는 것인전극 구조체. [청구항 34] 제22항에 있어서,전극 물질층이 c, n, o, f 및 s로 이루어지는 군으로부터 선택된 하나 이상의 원소함유하는 것인전극 구조체. [청구항 35] 제34항에 있어서,집전극과 대향하는 측의 전극 물질층의 층 부위에, c, n, o, f 및 s로 이루어지는 군으로부터 선택된 하나 이상의 원소가 집전극에 인접한 상기 전극 물질층의 층 부위에 함유된 상기 하나 이상의 원소의 농도보다 높은 농도함유되어 있는전극 구조체. [청구항 36] 제22항에 있어서,금속성 주석 물질 또는 주석 합금 물질로 이루어지는 과립형 주 매트릭스 물질이 입자 중에 또는 입자의 표면상에 주석 산화물을 함유하는 금속성 주석 물질 또는 주석 합금 물질의 입자포함하는 것인전극 구조체. [청구항 37] 제22항에 있어서,전극 물질층이 과립형 금속성 주석 주 매트릭스 물질 또는 과립형 주석 합금 주 매트릭스 물질 이외에 유기 중합체, 탄소질 물질 또는 유기 중합체와 탄소질 물질 모두함유하는 것인전극 구조체. [청구항 39] 제1항에 있어서,집전극 상에 형성된 과립형 주 매트릭스 물질을 포함하는 전극 물질층 상에 80 내지 98 중량%의 무기 물질 및 2 내지 20 중량%의 유기 중합체를 포함하는 부가층갖는전극 구조체. [청구항 40] 제39항에 있어서,벌크 상태의 과립형 주 매트릭스 물질이 집전극의 구성 물질의 비저항 보다 큰 비저항을 가지며, 20 ℃에서 벌크 상태의 무기 물질이 과립형 주 매트릭스 물질의 상기 비저항 보다 큰 비저항갖는 것인전극 구조체. [청구항 41] 제40항에 있어서,무기 물질의 비저항이 1 × 10-4 내지범위인전극 구조체. [청구항 42] 제40항에 있어서,무기 물질의 비저항이 1 × 10-4 내지범위인전극 구조체. [청구항 43] 제39항에 있어서,부가층이 1 내지 30 μm 범위의 두께갖는 것인전극 구조체. [청구항 45] 제44항에 있어서,직경이 0.10 내지 10 μm인 복수개의 세공이 방전후에 과립형 주 매트릭스 물질층의 표면형성되는2차 전지. [청구항 46] 제44항에 있어서,전극 물질층이 5 내지 500 μm 범위인 두께갖는 것인2차 전지. [청구항 47] 제44항에 있어서,충전 또는 방전을 수행하기 이전의 미사용 상태의 애노드의 전극 물질층은 피크-대-골 높이에서의 표면 조도가 1 내지 60 μm인 표면갖는 것인2차 전지. [청구항 48] 제44항에 있어서,집전극이 하나 이상의 돌출부가 구비된 표면을 가지며, 상기 돌출부는 집전극의 구성 물질의 비저항 보다 큰 비저항을 갖는물질로덮혀있는2차 전지. [청구항 49] 제48항에 있어서,집전극의 돌출부를 덮는 물질이 ni, zn, sn 및 in으로 이루어지는 군으로부터 선택된 하나 이상의 원소산화물인2차 전지. [청구항 50] 제44항에 있어서,과립형 주 매트릭스 물질의 평균 입도가 0.5 내지 20 μm의범위인2차 전지. [청구항 51] 제44항에 있어서,과립형 주 매트릭스 물질이 벌크 상태에서 1 × 10-6 내지 1 × 100 ω·cm 범위의 비저항을 갖는 과립형 물질포함하는 것인2차 전지. [청구항 53] 제44항에 있어서,전극 물질층이 50 중량% 이상의 과립형 주 매트릭스 물질포함하는 것인2차 전지. [청구항 54] 제44항에 있어서,과립형 주 매트릭스 물질이 si, ge, sn, pb, in, mg 및 zn으로 이루어지는 군으로부터 선택된 하나 이상의 원소로 이루어지는 과립형 물질포함하는 것인2차 전지. [청구항 55] 제44항에 있어서,리튬의 산화 환원 반응이 이용되고, 전극 물질층의 과립형 주 매트릭스 물질이 si, sn 및 in으로 이루어지는 군으로부터 선택된 하나 이상의 원소로 이루어지는 과립형 물질포함하는 것인2차 전지. [청구항 56] 제44항에 있어서,아연의 산화 환원 반응이 이용되고, 전극 물질층의 과립형 주 매트릭스 물질이 아연 산화물 및 아연 합금으로 이루어지는 군으로부터 선택된 하나 이상의 부재로 이루어지는 과립형 물질포함하는 것인2차 전지. [청구항 57] 제44항에 있어서,과립형 주 매트릭스 물질이 1종 이상의 금속성 물질을 포함하는 층으로 덮혀있는 표면을 갖는 과립형 물질포함하는 것인2차 전지. [청구항 58] 제44항에 있어서,전극 물질층이 과립형 주 매트릭스 물질 이외에 전기전도성 보조제함유하는 것인2차 전지. [청구항 59] 제58항에 있어서,전기전도성 보조제가 탄소질 물질 또는 금속성 물질포함하는 것인2차 전지. [청구항 60] 제59항에 있어서,전극 물질층이 1 내지 30 중량% 양의 전기전도성 보조제함유하는 것인2차 전지. [청구항 61] 제58항에 있어서,전기전도성 보조제가 구형, 편상형, 필라멘트형, 섬유형, 스파이크형 및 침상형으로 이루어지는 군으로부터 선택되는 형태성형된 것인2차 전지. [청구항 63] 제62항에 있어서,전극 물질층이 2 내지 20 중량% 양의 유기 중합체함유하는 것인2차 전지. [청구항 64] 제44항에 있어서,전극 물질층이 과립형 주 매트릭스 물질 이외에 전기전도성 보조제 및 유기 중합체함유하는 것인2차 전지. [청구항 65] 제44항에 있어서,전극 물질층의 과립형 주 매트릭스 물질이 금속성 주석 물질 또는 주석 합금물질로 이루어지는 것인2차 전지. [청구항 66] 제65항에 있어서,주석 합금 물질이 50 내지 100 중량% 미만의 주석 원소 함량갖는 것인2차 전지. [청구항 67] 제65항에 있어서,주석 합금 물질이 sn과 sb, bi, pb, ni, cu, ag 및 zn으로 이루어지는 군선택된하나 이상의 원소와의 합금인 2차 전지. [청구항 68] 제65항에 있어서,금속성 주석 물질 또는 주석 합금 물질로 이루어지는 과립형 주 매트릭스 물질의 평균 입도가 0.5 내지인2차 전지. [청구항 69] 제65항에 있어서,금속성 주석 물질 또는 주석 합금 물질로 이루어지는 과립형 주 매트릭스 물질의 미결정 크기가 10 내지인2차 전지. [청구항 70] 제65항에 있어서,전극 물질층이 0.10 내지 0.86 범위의 공극률갖는 것인2차 전지. [청구항 71] 제65항에 있어서,전극 물질층이 0.31 내지 0.73 범위의 공극률갖는 것인2차 전지. [청구항 72] 제65항에 있어서,전극 물질층이 1.00 내지 6.56 g/cm3 범위의 밀도갖는 것인2차 전지. [청구항 73] 제65항에 있어서,전극 물질층이 2.00 내지 6.00 g/cm3 범위의 밀도갖는 것인2차 전지. [청구항 74] 제65항에 있어서,직경이 0.10 내지 10 μm인 복수개의 세공이 방전후에 과립형 주 매트릭스 물질층의 표면형성되는2차 전지. [청구항 75] 제65항에 있어서,전극 물질층이 5 내지 500 μm 범위의 두께갖는 것인2차 전지. [청구항 76] 제65항에 있어서,충전 또는 방전을 수행하기 이전의 미사용 상태의 애노드의 전극 물질층은 피크-대-골 높이에서의 표면 조도가 1 내지 60 μm인 표면갖는 것인2차 전지. [청구항 77] 제65항에 있어서,전극 물질층이 c, n, o, f 및 s로 이루어지는 군으로부터 선택된 하나 이상의 원소함유하는 것인2차 전지. [청구항 78] 제77항에 있어서,집전극과 대향하는 측의 전극 물질층의 층 부위에, c, n, o, f 및 s로 이루어지는 군으로부터 선택된 하나 이상의 원소가 집전극에 인접한 상기 전극 물질층의 층 부위에 함유된 상기 하나 이상의 원소의 농도보다 높은 농도함유되어 있는2차 전지. [청구항 79] 제65항에 있어서,금속성 주석 물질 또는 주석 합금 물질로 이루어지는 과립형 주 매트릭스 물질이 입자 중에 또는 입자의 표면상에 주석 산화물을 함유하는 금속성 주석 물질 또는 주석 합금 물질의 입자포함하는 것인2차 전지. [청구항 80] 제65항에 있어서,전극 물질층이 과립형 금속성 주석 주 매트릭스 물질 또는 과립형 주석 합금 주 매트릭스 물질 이외에 유기 중합체, 탄소질 물질 또는 유기 중합체와 탄소질 물질 모두함유하는 것인2차 전지. [청구항 81] 제65항에 있어서,리튬의 산화 환원 반응이이용되는2차 전지. [청구항 82] 제65항에 있어서,리튬의 산화 환원 반응이 이용되고, 충전된 상태에서 전극 물질층을 포함하는 애노드에 함유된 주석 원소에 대한 함유된 리튬 원소의 원소비가 0.1 내지 3.52의범위인2차 전지. [청구항 83] 제44항에 있어서,집전극 상에 형성된 과립형 매트릭스 물질을 포함하는 전극 물질층 상에 80 내지 98 중량%의 무기 물질 및 2 내지 20 중량%의 유기 중합체를 포함하는 부가층제공되는2차 전지. [청구항 84] 제83항에 있어서,벌크 상태의 과립형 주 매트릭스 물질이 집전극의 구성 물질의 비저항 보다 큰 비저항을 가지며, 20 ℃에서 벌크 상태의 무기 물질이 벌크 상태의 과립형 주 매트릭스 물질의 상기 비저항 보다 큰 비저항갖는 것인2차 전지. [청구항 85] 제84항에 있어서,무기 물질의 비저항이 1 × 10-4 내지 1 × 102 ω·cm의범위인2차 전지. [청구항 86] 제84항에 있어서,무기 물질의 비저항이 1 × 10-4 내지 1 × 101 ω·cm의범위인2차 전지. [청구항 87] 제83항에 있어서,부가층이 1 내지 30 μm 범위의 두께갖는 것인2차 전지. [청구항 133] 제1항에 있어서,전극 물질층이 상기 과립형 주 매트릭스 물질과 탄소질 물질 및 금속성 물질로 이루어진 군에서 선택된 하나 이상의 물질을 포함하는 전기전도성 보조제의 혼합물포함하는 것인전극 구조체. [청구항 134] 제1항에 있어서,상기 과립형 주 매트릭스 물질이 al, ca, cr, fe, mg, mn 및 ni로 이루어진 군에서 선택된 하나 이상의 원소를 포함하는 불순물을 함유하는 순도 99% 미만의 si 분말포함하는 것인전극 구조체. [청구항 135] 제137항에 있어서,상기si 분말은, 표면이 cu, ni, ag 및 sn으로 이루어진 군에서 선택된 하나 이상의 물질로 부분적으로 덮혀있는 입자포함하는 것인전극 구조체. [청구항 136] 제134항 또는 제135항에 있어서,전극 물질층이 상기 과립형 주 매트릭스 물질과 탄소질 물질 및 금속성 물질로 이루어진 군에서 선택된 하나 이상의 물질을 포함하는 전기전도성 보조제의 혼합물포함하는 것인전극 구조체. [청구항 138] 제137항에 있어서,상기si 분말은, 표면이 cu, ni, ag 및 sn으로 이루어진 군에서 선택된 하나 이상의 물질로 부분적으로 덮혀있는 입자포함하는 것인전극 구조체. [청구항 139] 제137항 또는 138항에 있어서,전극 물질층이 상기 과립형 주 매트릭스 물질과 탄소질 물질 및 금속성 물질로 이루어진 군에서 선택된 하나 이상의 물질을 포함하는 전기전도성 보조제의 혼합물포함하는 것인전극 구조체. [청구항 140] 제44항에 있어서,전극 물질층이 상기 과립형 주 매트릭스 물질과 탄소질 물질 및 금속성 물질로 이루어진 군에서 선택된 하나 이상의 물질을 포함하는 전기전도성 보조제의 혼합물포함하는 것인2차 전지. [청구항 141] 제44항에 있어서,상기 과립형 주 매트릭스 물질이 al, ca, cr, fe, mg, mn 및 ni로 이루어진 군에서 선택된 하나 이상의 원소를 포함하는 불순물을 함유하는 순도 99% 미만의 si 분말포함하는 것인2차 전지. [청구항 142] 제141항에 있어서,상기si 분말은, 표면이 cu, ni, ag 및 sn으로 이루어진 군에서 선택된 하나 이상의 물질로 부분적으로 덮혀있는 입자포함하는 것인2차 전지. [청구항 143] 제141항 또는 제142항에 있어서,전극 물질층이 상기 과립형 주 매트릭스 물질과 탄소질 물질 및 금속성 물질로 이루어진 군에서 선택된 하나 이상의 물질을 포함하는 전기전도성 보조제의 혼합물포함하는 것인2차 전지. [청구항 145] 제144항에 있어서,상기si 분말은, 표면이 cu, ni, ag 및 sn으로 이루어진 군에서 선택된 하나 이상의 물질로 부분적으로 덮혀있는 입자포함하는 것인2차 전지. [청구항 146] 제145항 또는 제146항에 있어서,전극 물질층이 상기 과립형 주 매트릭스 물질과 탄소질 물질 및 금속성 물질로 이루어진 군에서 선택된 하나 이상의 물질을 포함하는 전기전도성 보조제의 혼합물포함하는 것인2차 전지.