고성능 리튬 이온 폴리머 셀 및 배터리 document_id 1020017004685

[청구항 1] 애노드, 캐소드 및 이들 사이의 폴리머 칸막이와, 용매 내에 용해된 상기 애노드, 캐소드 및 칸막이에 접촉하는 전해질염으로 이루어진 비수성 전해질을 포함하는 비수성 재충전식 전기 화학적 셀로서, 상기 애노드와 캐소드는 리튬 이온의 호스트 함유 및 방출용의 상이한 삽입 화합물을 포함하는 것이고, 상기 셀의 비수성 전해질 내에 1종 이상의 실질적으로 비용해성인 비금속 원소를 함유하는 비(非)캐소드 활성 리튬 화합물이 상기 캐소드 전체에 걸쳐 분산되어 있는 것을 특징으로 하는 비수성 재충전식 전기 화학적 셀 [청구항 2] 제1항에 있어서,상기 실질적으로 비용해성인 리튬 화합물은 애노드 및 캐소드 중 적어도 하나더 분산되어 있는 것인비수성 재충전식 전기 화학적 셀. [청구항 3] 제1항에 있어서,상기 셀은 상기 비수성 전해질이 다공성 폴리머 칸막이 내에 고정식으로 함유되어 있는 고체 폴리머셀인 것인비수성 재충전식 전기 화학적 셀. [청구항 4] 제3항에 있어서,상기 셀 내에 존재하는 실질적으로 비용해성인 리튬 화합물의 양은 적어도 상기 비수성 전해질 내에 존재하는 전해질염의 양의정도인 것인비수성 재충전식 전기 화학적 셀. [청구항 5] 제4항에 있어서,상기 실질적으로 비용해성인 리튬 화합물은 캐소드와, 애노드와 칸막이 중 적어도 하나에실질적균일하게분산되어 있는 것인비수성 재충전식 전기 화학적 셀. [청구항 6] 제1항에 있어서,상기 실질적으로 비용해성인 리튬-함유 화합물은 li2co3, li2c2o4, li2b4o7, lib3o5, lib8o13, libo2, li4b2o5, li3bo3, li2b2o4, li2b6o10, li3po4, lipo3, li4p2o7, lip, li3p, li3n, li2o, lisio3, li4sio4, li2si3o7, li2si2o5, li13si4, li21si8, lif, licl, libr, lii, li2seo4, li2se, li2so3, li2so4, li2s2o6 및 li2s2o4로 이루어지는 그룹선택되는 것인비수성 재충전식 전기 화학적 셀. [청구항 7] 제5항에 있어서,상기 실질적으로 비용해성인 리튬 화합물은 리튬 옥사이드, 리튬 할라이드 및 산소와 제3의 비금속 원소를 함유하는 리튬 화합물로 이루어지는 그룹선택되는 것인비수성 재충전식 전기 화학적 셀. [청구항 8] 제2항에 있어서,상기 전해질은 에틸렌 카보네이트와 디메틸 카보네이트의 혼합물 중에 용해된 용해성 리튬염포함하는 것인비수성 재충전식 전기 화학적 셀. [청구항 9] 제3항에 있어서,상기 전해질염은 lipf6, libf4, liclo4, licf3so3, lin(cf3so3)3, liasf6 및 lin(c2f5so2)3로 이루어지는 그룹선택되는 것인비수성 재충전식 전기 화학적 셀. [청구항 10] 제1항에 있어서,상기 캐소드는 리튬 망간 옥사이드 삽입 화합물포함하는 것인비수성 재충전식 전기 화학적 셀. [청구항 11] 제1항에 있어서,상기 캐소드는 li1+xmn2-yo4(0≤x≤0.2, 0≤y≤0.2)를포함하는 것인비수성 재충전식 전기 화학적 셀. [청구항 12] 제1항에 있어서,상기 캐소드는 폴리(비닐리덴 플루오라이드)-헥사플루오로프로필렌(pvdf-hfp)을 포함하며,상기 실질적으로 비용해성인 리튬 화합물은 캐소드 중에 약 1 내지 약 80 % 건중량포함하는 것인비수성 재충전식 전기 화학적 셀. [청구항 13] 제12항에 있어서,상기 캐소드는 약 1 내지 약 50 건중량%의 양으로, 캐소드 내에 pvdf-fhfp의 실질적으로 비용해성인 리튬 화합물포함하는 것인비수성 재충전식 전기 화학적 셀. [청구항 14] 제13항에 있어서,상기 캐소드는 약 10 내지 약 35 건중량%의 양으로 캐소드 내에 pvdf-fhfp의 실질적으로 비용해성인 리튬 화합물포함하는 것인비수성 재충전식 전기 화학적 셀. [청구항 15] 제6항에 있어서,상기 실질적으로 비용해성인 리튬 함유 화합물은 li2co3, lif, li2b4o7 및 li3po4로 이루어지는 그룹선택되는 것인비수성 재충전식 전기 화학적 셀. [청구항 16] 제15항에 있어서,상기 실질적으로 비용해성인 리튬 함유 화합물은 li2co3인 비수성셀. [청구항 18] 리튬 삽입 재료 및 비수성 리튬 이온 전도성 전해질을 포함하는 애노드와, 리튬 삽입 망간 옥사이드, 비수성 리튬 이온 전도성 전해질 및, li 2 co 3 , lif, li 2 b 4 o 7 및 li 3 po 4 로 이루어지는 그룹으로부터 선택되는 적어도 1종 실질적으로 비용해성인 리튬 화합물을 포함하는 캐소드와, 비수성 리튬 이온 전도성 전해질을 함유하는 폴리머 칸막이 를 포함하는 재충전식 셀 [청구항 19] 제18항에 있어서,애노드 및 칸막이 중 적어도 하나는 li2co3, lif, li2b4o7 및 li3po4로 이루어지는 그룹으로부터 선택되는 적어도 1종의 실질적으로 비용해성인 리튬 화합물포함하는 것인재충전식 셀.