전기화학적 애플리케이션을 위한 실리콘 그래핀 나노복합물 document_id 1020167015357

[청구항 1] 리튬 이온 배터리에서 애노드로서 사용하기 위한 나노그라파이트 복합물(nanographitic composite)에 있어서, 전기 활성(electroactive) 물질의 파티클; 및 0.34 nm 내지 50 nm의 두께 및 900 nm 미만의 측면 치수(lateral dimension)를 갖는 복수의 그래핀 나노플라트렛(graphene nanoplatelet)을 포함하는 코팅 층을 포함하고, 상기 전기 활성 파티클은, 상기 그래핀 나노플라트렛의 상기 측면 치수보다 더 큰 측면 치수를 가지며, 상기 그래핀 나노플라트렛은, 나노스케일 파티클의 적어도 일부를 코팅하여 중첩하는 그래핀 나노플라트렛으로 구성되는 층을 형성하는 것인, 나노그라파이트 복합물 [청구항 2] 제1항에 있어서,상기 그래핀 나노플라트렛이 코팅된 나노스케일 파티클은 응집체형성하는 것인,나노그라파이트 복합물. [청구항 3] 제1항에 있어서,상기 그래핀 나노플라트렛의 가장 긴 측면 치수는 상기 전기 활성 파티클의 상기 측면 치수미만인 것인,나노그라파이트 복합물. [청구항 4] 제1항에 있어서,상기 그래핀 나노플라트렛의 가장 긴 측면 치수는 상기 전기 활성 파티클의 상기 측면 치수미만인 것인,나노그라파이트 복합물. [청구항 5] 제1항에 있어서,상기 그래핀 나노플라트렛의 가장 긴 측면 치수는 상기 전기 활성 파티클의 상기 측면 치수미만인 것인,나노그라파이트 복합물. [청구항 6] 제1항에 있어서,상기 전기 활성 파티클의 표면적의 50% 이상은상기나노그래핀코팅층에의해코팅되는 것인,나노그라파이트 복합물. [청구항 7] 제1항에 있어서,상기 전기 활성 파티클의 표면적의 70% 이상은상기나노그래핀코팅층에의해코팅되는 것인,나노그라파이트 복합물. [청구항 8] 제1항에 있어서,상기 전기 활성 파티클의 표면적의 80% 이상은상기나노그래핀코팅층에의해코팅되는 것인,나노그라파이트 복합물. [청구항 9] 제1항에 있어서,상기 전기 활성 파티클의 표면적의 90% 이상은상기나노그래핀코팅층에의해코팅되는 것인,나노그라파이트 복합물. [청구항 10] 제1항에 있어서,상기 전기 활성 파티클의 표면적의 95% 이상은상기나노그래핀코팅층에의해코팅되는 것인,나노그라파이트 복합물. [청구항 11] 제1항에 있어서,상기 전기 활성 파티클의 50% 이상은, 상기 파티클을 코팅하는 나노그래핀 플라트렛(nanographene platelet)의 상기 측면 치수보다 더 큰 측면 치수갖는 것인,나노그라파이트 복합물. [청구항 12] 제1항에 있어서,상기 전기 활성 파티클의 60% 이상은, 상기 파티클을 코팅하는 상기 나노그래핀 플라트렛의 상기 측면 치수보다 더 큰 측면 치수갖는 것인,나노그라파이트 복합물. [청구항 13] 제1항에 있어서,상기 전기 활성 파티클의 70% 이상은, 상기 파티클을 코팅하는 상기 나노그래핀 플라트렛의 상기 측면 치수보다 더 큰 측면 치수갖는 것인,나노그라파이트 복합물. [청구항 14] 제1항에 있어서,상기 전기 활성 파티클의 80% 이상은, 상기 파티클을 코팅하는 상기 나노그래핀 플라트렛의 상기 측면 치수보다 더 큰 측면 치수갖는 것인,나노그라파이트 복합물. [청구항 15] 제1항에 있어서,상기 전기 활성 파티클의 90% 이상은, 상기 파티클을 코팅하는 상기 나노그래핀 플라트렛의 상기 측면 치수보다 더 큰 측면 치수갖는 것인,나노그라파이트 복합물. [청구항 16] 제1항에 있어서,상기 전기 활성 파티클의 95% 이상은, 상기 파티클을 코팅하는 상기 나노그래핀 플라트렛의 상기 측면 치수보다 더 큰 측면 치수갖는 것인,나노그라파이트 복합물. [청구항 17] 제1항에 있어서,상기 그래핀 나노플라트렛은 500 nm 미만의 측면 치수갖는 것인,나노그라파이트 복합물. [청구항 18] 제1항에 있어서,상기 그래핀 나노플라트렛은 30 nm 내지 200 nm의 측면 치수갖는 것인,나노그라파이트 복합물. [청구항 19] 제1항에 있어서,상기 층은 그래핀 나노플라트렛의 복수의 층포함하는 것인,나노그라파이트 복합물. [청구항 20] 제1항에 있어서,상기 전기 활성 물질은, 실리콘, 주석, 철, 마그네슘, 알루미늄, 납, 금, 은, 티타늄, 백금, 팔라듐, 루테늄, 구리, 니켈, 로듐, 및 니켈 및 이들의 조합으로 구성되는 그룹에서 선택되는 하나 이상의 물질포함하는 것인,나노그라파이트 복합물. [청구항 21] 제1항에 있어서,상기 전기 활성 물질은 실리콘포함하는 것인,나노그라파이트 복합물. [청구항 22] 제21항에 있어서,상기 실리콘은 상기 복합물의 5 wt%에서 90 wt%까지의 범위존재하는 것인,나노그라파이트 복합물. [청구항 23] 제21항에 있어서,상기 실리콘은 상기 복합물의 40 wt%로부터 70 wt%까지의 범위존재하는 것인,나노그라파이트 복합물. [청구항 24] 제1항에 있어서,상기 복합물은 도전성 탄소 첨가제더 포함하는 것인,나노그라파이트 복합물. [청구항 25] 제24항에 있어서,상기 도전성 탄소 첨가제는, 카본 블랙, 아세틸렌 블랙, 탄소 나노튜브, 탄소 섬유, 탄소 나노혼(nanohorn), 탄소 나노코일 및 이들의 조합으로 구성되는 그룹선택되는 것인,나노그라파이트 복합물. [청구항 26] 제1항에 있어서,상기 복합물은 0.50 g/cm3보다 더 큰 탭 밀도갖는 것인,나노그라파이트 복합물. [청구항 27] 제1항에 있어서,상기 복합물은 0.8 g/cm3보다 더 큰 탭 밀도갖는 것인,나노그라파이트 복합물. [청구항 28] 제1항에 있어서,상기 전기 활성 파티클은 상기 복합물의 5 wt%에서 90 wt%까지의 범위존재하는 것인,나노그라파이트 복합물. [청구항 29] 제1항에 있어서,상기 표면적은 50 내지 200 m2/g의범위에 있는 것인,나노그라파이트 복합물. [청구항 30] 리튬 이온 배터리에서의 애노드로서 사용하기 위한 전극에 있어서, (a) 제1항에 따른 상기 나노그라파이트 복합물; 및 (b) 바인더를 포함하는, 전극 [청구항 31] 제30항에 있어서,도전성 첨가제를더 포함하는,전극. [청구항 32] 제31항에 있어서,상기 도전성 첨가제는 그래핀포함하는 것인,전극. [청구항 33] 제31항에 있어서,상기 도전성 첨가제는 총 전극 무게의 2 내지인 것인,전극. [청구항 34] 제30항에 있어서,상기 바인더는 총 전극 무게의 3 내지인 것인,전극. [청구항 35] 리튬 이온 배터리에 있어서, 제30항에 따른 애노드 캐소드; 상기 애노드 및 상기 캐소드를 이격시키는 세퍼레이터; 및 상기 애노드 및 상기 캐소드와 접촉하는 전해질을 포함하는, 리튬 이온 배터리 [청구항 38] 나노복합물에 있어서, 0.34 nm 내지 50 nm의 두께 및 900 nm 미만의 측면 치수를 갖는 나노그라파이트 플라트렛의, 전기 활성 파티클과의 반응에 의해 조제되며, 상기 전기 활성 파티클은, 상기 나노그라파이트 플라트렛의 측면 치수보다 더 큰 측면 치수를 갖는 것인, 나노복합물 [청구항 39] 리튬 이온 배터리에서 애노드로서 사용하기 위한 나노그라파이트 복합물에 있어서, 복수의 복합물 파티클을 포함하고, 상기 복수의 복합 파티클은, 전기 활성 파티클; 상기 전기 활성 파티클에 타이트하게(tightly) 결합되는 그래핀 나노플라트렛의 내부 층 및 그래핀 나노플라트렛의 상기 내부 층과 느슨하게(loosely) 상호작용하는 그래핀 나노플라트렛의 외부 층을 포함하는 코팅층을 포함하고, 상기 나노그라파이트 플라트렛은 나노스케일 파티클의 적어도 일부를 피복하여 나노그라파이트 층을 형성하는 것인, 나노그라파이트 복합물 [청구항 40] 제39항에 있어서,상기 내부 층은 탄소 및 실리콘의 혼합물포함하는 것인,나노그라파이트 복합물. [청구항 41] 제39항에 있어서,상기 내부 층은 5-25 nm의 범위의 두께갖는 것인,나노그라파이트 복합물. [청구항 42] 제39항에 있어서,상기 내부 층은 상기 전기 활성 파티클일체인 것인,나노그라파이트 복합물. [청구항 43] 제39항에 있어서,상기 내부 층은 결정질인 것인,나노그라파이트 복합물. [청구항 44] 제39항에 있어서,상기 내부 층nan은무질서하거나비정질인 것인,나노그라파이트 복합물. [청구항 45] 제39항에 있어서,상기 전기 활성 파티클은 실리콘을 포함하고, 상기 내부 층은 sic 금속간 화합물포함하는 것인,나노그라파이트 복합물. [청구항 46] 제39항에 있어서,상기 내부 층은 상기 전기 활성 파티클에 공유결합되는 것인,나노그라파이트 복합물. [청구항 47] 제46항에 있어서,상기 공유 결합은 파이 결합 또는 부분적 파이결합인 것인,나노그라파이트 복합물. [청구항 48] 제39항에 있어서,상기 내부 층의 실리콘 및 탄소 함량nan은두께에걸쳐변하는 것인,나노그라파이트 복합물. [청구항 49] 제39항에 있어서,상기 그래핀 나노플라트렛이 코팅된 나노스케일 파티클은 응집체형성하는 것인,나노그라파이트 복합물. [청구항 50] 제39항에 있어서,상기 그래핀 나노플라트렛은 0.34 nm 내지 50 nm의 두께 및 900 nm 미만의 측면 치수갖는 것인,나노그라파이트 복합물. [청구항 51] 제39항에 있어서,상기 코팅 층은 그래핀 나노플라트렛의 복수의 층포함하는 것인,나노그라파이트 복합물. [청구항 52] 제39항에 있어서,상기 전기 활성 파티클은, 실리콘, 주석, 철, 마그네슘, 알루미늄, 납, 금, 은, 티타늄, 백금, 팔라듐, 루테늄, 구리, 니켈, 로듐, 및 니켈 및 이들의 조합으로 구성되는 그룹에서 선택되는 하나 이상의 물질포함하는 것인,나노그라파이트 복합물. [청구항 53] 제39항에 있어서,상기 전기 활성 파티클은 실리콘포함하는 것인,나노그라파이트 복합물. [청구항 54] 제53항에 있어서,상기 실리콘은 상기 복합물의 10 wt%에서 90 wt%까지의 범위존재하는 것인,나노그라파이트 복합물. [청구항 55] 제54항에 있어서,상기 복합물은 도전성 탄소 첨가제더 포함하는 것인,나노그라파이트 복합물. [청구항 56] 제55항에 있어서,상기 도전성 탄소 첨가제는, 카본 블랙, 아세틸렌 블랙, 탄소 나노튜브, 탄소 섬유, 탄소 나노혼, 탄소 나노코일 및 이들의 조합으로 구성되는 그룹선택되는 것인,나노그라파이트 복합물. [청구항 57] 제39항에 있어서,상기 복합물은 0.50 g/cm3보다 더 큰 탭 밀도갖는 것인,나노그라파이트 복합물. [청구항 58] 제39항에 있어서,상기 복합물은 0.8 g/cm3보다 더 큰 탭 밀도갖는 것인,나노그라파이트 복합물. [청구항 59] 제53항에 있어서,상기 실리콘은 상기 복합물의 10 wt%에서 90 wt%까지의 범위존재하는 것인,나노그라파이트 복합물. [청구항 60] 리튬 이온 배터리에서의 애노드로서 사용하기 위한 전극에 있어서, (a) 제39항에 따른 상기 나노그라파이트 복합물; 및 (b) 바인더를 포함하는, 전극 [청구항 61] 제60항에 있어서,도전성 첨가제를더 포함하는,전극. [청구항 62] 제61항에 있어서,상기 도전성 첨가제는 그래핀포함하는 것인,전극. [청구항 63] 제61항에 있어서,상기 도전성 첨가제는 총 전극 무게의 2 내지인 것인,전극. [청구항 64] 제60항에 있어서,상기 바인더는 총 전극 무게의 3 내지인 것인,전극. [청구항 65] 리튬 이온 배터리에 있어서, 제60항에 따른 애노드 캐소드; 상기 애노드 및 상기 캐소드를 이격시키는 세퍼레이터; 및 상기 애노드 및 상기 캐소드와 접촉하는 전해질을 포함하는, 리튬 이온 배터리