KR101953228B1 - Secondary Battery - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 페닐계 화합물과 알칼리 금속을 반응시켜 제조된 염을 포함하는 전해액을 포함하는 이차 전지에 대한 것이다.The present invention relates to a secondary battery comprising an electrolyte solution containing a salt prepared by reacting a phenyl compound with an alkali metal.
일반적으로 이차 전지는 양극과 음극에 전기 화학 반응이 가능한 물질을 사용함으로써, 화학 에너지와 전기 에너지 간의 전환을 통해 충전과 방전이 가능한 전지를 의미한다. 이러한 이차 전지는 차량이나 선박 등 대용량의 전력 저장이 요구되는 곳에 주로 사용된다. 이차 전지 중 대표적인 예로는 양극 및 음극에서 리튬 이온이 인터칼레이션/디인터칼레이션 될 때의 화학전위(chemical potential)의 변화에 의하여 전기 에너지를 생성하는 리튬 이차 전지가 있다. [특허문헌 1]Generally, a secondary battery means a battery capable of charging and discharging through conversion between chemical energy and electric energy by using a material capable of electrochemically reacting with the positive electrode and the negative electrode. Such a secondary battery is mainly used where a large amount of electric power storage such as a vehicle or a ship is required. Typical examples of the secondary battery include a lithium secondary battery that generates electrical energy by changing the chemical potential when the lithium ions are intercalated / deintercalated in the positive and negative electrodes. [ Patent Document 1 ]
리튬 이차 전지는 리튬 이온의 가역적인 인터칼레이션/디인터칼레이션이 가능한 물질을 양극과 음극 활물질로 사용하고, 양극과 음극 사이에 유기 전해액 또는 폴리머 전해액을 충전시켜 제조한다.The lithium secondary battery is manufactured by using a material capable of reversible intercalation / deintercalation of lithium ions as a cathode active material, and charging an organic electrolytic solution or a polymer electrolytic solution between the anode and the cathode.
다만, 리튬은 지구 상에 한정된 양만이 존재하며, 일반적으로 광물, 염호 등으로부터 어려운 공정을 통해 수득되고 있다. 이에 전지의 제조를 위해 고비용과 고에너지가 사용되는 문제가 있어, 리튬을 대체할 수 있는 차세대 이차 전지가 필요한 실정이다.However, lithium exists only in a limited amount on the earth, and it is generally obtained through difficult processes from minerals, salt and the like. There is a problem that a high cost and a high energy are used for manufacturing a battery, and a next-generation secondary battery that can replace lithium is needed.
최근, 자연적으로 풍부하게 존재하고, 환경친화적이며, 리튬에 비하여 매우 저렴한 소듐 금속(Na metal)을 활물질로 사용한 이차 전지가 연구되고 있다. 그러나, 소듐 금속(Na metal)은 반응성이 커서, 안전한 이차 전지를 구현하기 어려운 문제점이 있다. 또한, 소듐 금속(Na metal)을 활물질로 사용한 이차 전지는 출력이 비교적 낮은 문제점이 있다.In recent years, secondary batteries using sodium metal (Na metal) as an active material have been studied, which are naturally abundant, environmentally friendly, and extremely inexpensive compared to lithium. However, sodium metal (Na metal) has a high reactivity, which makes it difficult to realize a safe secondary battery. In addition, a secondary battery using sodium metal as an active material has a problem that the output is relatively low.
본 발명은 전술한 문제점을 해결하기 위하여 창출된 것으로, 페닐계 화합물을 포함하는 전해액을 포함하는 새로운 이차 전지를 제공하는 것을 그 목적으로 한다. SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve the above-mentioned problems, and it is an object of the present invention to provide a novel secondary battery including an electrolyte solution containing a phenyl compound.
또한, 본 발명은 높은 출력 특성과 우수한 사이클 특성(cycle ability)을 가진 이차 전지를 제공하는 것을 그 목적으로 한다. It is another object of the present invention to provide a secondary battery having high output characteristics and excellent cycle capability.
본 발명의 목적들은 이상에 언급되는 목적들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 목적들은 아래의 기재로부터 명확하게 이해될 수 있을 것이다.The objects of the present invention are not limited to the above-mentioned objects, and other objects not mentioned can be clearly understood from the following description.
상기한 목적들을 달성하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따른 이차 전지는, 페닐계 화합물과 알칼리 금속을 반응시켜 제조된 제1 염과, 상기 제1 염을 용해시키는 용매를 포함하는 전해액; 을 포함할 수 있다.According to an aspect of the present invention, there is provided a secondary battery including: an electrolyte including a first salt prepared by reacting a phenyl compound with an alkali metal; and a solvent dissolving the first salt; . ≪ / RTI >
실시예에서, 상기 페닐계 화합물은, 바이페닐(biphenyl), 오쏘-테르페닐(ortho-terphenyl), 메타-테르페닐(meta-terphenyl), 파라-테르페닐(para-terphenyl) 및 이들의 혼합물로 이루어진 군에서 선택될 수 있다.In an embodiment, the phenyl-based compound is selected from the group consisting of biphenyl, ortho-terphenyl, meta-terphenyl, para-terphenyl, Can be selected from the group consisting of.
실시예에서, 상기 페닐계 화합물에 대한 상기 알칼리 금속의 몰 비율은 0 초과 1.5 이하일 수 있다.In embodiments, the molar ratio of the alkali metal to the phenyl-based compound may be greater than 0 and less than or equal to 1.5.
실시예에서, 상기 알칼리 금속은 상기 용매 내에서 포화상태로 용해되어 있을 수 있다.In an embodiment, the alkali metal may be dissolved in the solvent in a saturated state.
실시예에서, 상기 전해액은, 상기 용매에 의하여 용해되어, 상기 용매 내에서 상기 제1 염과 혼합되어 있는 제2 염을 포함할 수 있다.In an embodiment, the electrolytic solution may comprise a second salt dissolved by the solvent and mixed with the first salt in the solvent.
실시예에서, 상기 제2 염은, MClO4, MPF4, MPF6, MAsF6, MTFSI, MCF3SO3, MNO3, M[C2F5)3PF3](MFAP), M[B(C2O4)2](MBOB), M[N(SO2F)2](MFSI), M Beti (MN[SO2C2F5]2) 및 이들의 혼합물로 이루어진 군에서 선택되며, 여기서, M은 알칼리 금속으로 이루어진 군에서 선택될 수 있다.In an embodiment, the second salt is selected from the group consisting of MClO 4 , MPF 4 , MPF 6 , MAF 6 , MTFSI, MCF 3 SO 3 , MNO 3 , M [C 2 F 5 ) 3 PF 3 ] (C 2 O 4 ) 2 ] (MBOB), M [N (SO 2 F) 2 ] (MFSI), M Beti (MN [SO 2 C 2 F 5 ] 2 ) , Wherein M may be selected from the group consisting of alkali metals.
실시예에서, 상기 M은, 상기 페닐계 화합물과 반응한 알칼리 금속과 같은 알칼리 금속일 수 있다.In an embodiment, M may be an alkali metal, such as an alkali metal, reacted with the phenyl-based compound.
실시예에서, 상기 이차 전지는, 상기 전해액과 혼합되어, 반고체 상태의 복합체를 형성하는 활물질; 을 더 포함할 수 있다.In an embodiment, the secondary battery includes: an active material mixed with the electrolytic solution to form a composite in a semi-solid state; As shown in FIG.
실시예에서, 상기 활물질은, 입자 상태이며, 상기 이차 전지는, 상기 활물질의 표면에 코팅되어 있는 무기물층; 을 더 포함할 수 있다.In an embodiment, the active material is in a particulate state, and the secondary battery includes: an inorganic material layer coated on a surface of the active material; As shown in FIG.
실시예에서, 상기 이차 전지는, 이온 함유 용액을 포함하는 양극부; 를 더 포함할 수 있다.In an embodiment, the secondary battery includes: a cathode portion including an ion-containing solution; As shown in FIG.
실시예에서, 상기 이온 함유 용액은 해수일 수 있다.In an embodiment, the ion containing solution may be seawater.
실시예에서, 상기 이차 전지는, 상기 전해액과 상기 이온 함유 용액의 혼합을 방지하는 세퍼레이터; 를 더 포함할 수 있다.In an embodiment, the secondary battery includes: a separator for preventing mixing of the electrolytic solution and the ion-containing solution; As shown in FIG.
상기한 목적들을 달성하기 위한 구체적인 사항들은 첨부된 도면과 함께 상세하게 후술될 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다.The above and other objects, features and advantages of the present invention will be more apparent from the following detailed description taken in conjunction with the accompanying drawings, in which: FIG.
그러나, 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라, 서로 다른 다양한 형태로 구성될 수 있으며, 본 발명의 개시가 완전하도록 하고 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자(이하, "통상의 기술자")에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해서 제공되는 것이다.The present invention may, however, be embodied in many different forms and should not be construed as being limited to the embodiments set forth herein. Rather, these embodiments are provided so that this disclosure will be thorough and complete, and will fully convey the concept of the invention to those skilled in the art. Quot; a " general inventor ") to fully disclose the scope of the invention.
본 발명은 다음과 같은 우수한 효과들을 가진다.The present invention has the following excellent effects.
먼저, 본 발명의 일 실시예에 따른 이차 전지는, 반복적인 충방전에 따른 용량 감소의 정도가 기존의 이차 전지보다 획기적으로 감소된 효과가 있다.First, the secondary battery according to an embodiment of the present invention has the effect of drastically reducing the amount of capacity reduction due to repetitive charging and discharging, compared with the conventional secondary battery.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 이차 전지는, 기존의 소듐 이온 기반의 전해액을 포함하는 이차 전지 보다 높은 출력 특성을 가지고 있다.In addition, the secondary battery according to an embodiment of the present invention has higher output characteristics than a secondary battery including a conventional sodium ion-based electrolyte.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 이차 전지는, 우수한 사이클 특성(cycle ability)을 가지고 있다.In addition, the secondary battery according to an embodiment of the present invention has excellent cycle ability.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 이차 전지는, 포함되어 있는 페닐계 화합물과 알칼리 금속을 반응시켜 제조된 염을 함유한 전해액의 반응성이 작아, 안전성이 매우 높은 장점이 있다.In addition, the secondary battery according to an embodiment of the present invention is advantageous in safety because the reactivity of an electrolyte containing a salt prepared by reacting the phenyl-containing compound with an alkali metal is small.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 이차 전지는, 종래 소듐 이온 기반 전해액을 포함하는 이차 전지 보다 저렴하여, 상용화 및 대량 생산에 유리한 장점이 있다.In addition, the secondary battery according to an embodiment of the present invention is advantageous in commercialization and mass production since it is cheaper than a secondary battery including a conventional sodium ion-based electrolyte.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 이차 전지를 도시한 도면이다.
도 2 내지 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 이차 전지의 성능에 대한 그래프이다.1 is a view illustrating a secondary battery according to an embodiment of the present invention.
2 to 5 are graphs showing the performance of a secondary battery according to an embodiment of the present invention.
본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고, 여러 가지 실시예들을 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 이를 상세히 설명하고자 한다. While the invention is susceptible to various modifications and alternative forms, specific embodiments thereof are shown by way of example in the drawings and will herein be described in detail.
청구범위에 개시된 발명의 다양한 특징들은 도면 및 상세한 설명을 고려하여 더 잘 이해될 수 있을 것이다. 명세서에 개시된 장치, 방법, 제법 및 다양한 실시예들은 예시를 위해서 제공되는 것이다. 개시된 구조 및 기능 상의 특징들은 통상의 기술자로 하여금 다양한 실시예들을 구체적으로 실시할 수 있도록 하기 위한 것이고, 발명의 범위를 제한하기 위한 것이 아니다. 개시된 용어 및 문장들은 개시된 발명의 다양한 특징들을 이해하기 쉽게 설명하기 위한 것이고, 발명의 범위를 제한하기 위한 것이 아니다.Various features of the invention disclosed in the claims may be better understood in view of the drawings and detailed description. The devices, methods, processes and various embodiments disclosed in the specification are provided for illustration. The disclosed structural and functional features are intended to enable a person skilled in the art to practice various embodiments and are not intended to limit the scope of the invention. The terms and phrases disclosed are intended to facilitate understanding of the various features of the disclosed invention and are not intended to limit the scope of the invention.
본 발명을 설명함에 있어서, 관련된 공지기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우, 그 상세한 설명을 생략한다.DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
이하, 도 1을 참조하여, 본 발명의 일 실시예에 따른 이차 전지의 구성을 설명한다.Hereinafter, a configuration of a secondary battery according to an embodiment of the present invention will be described with reference to FIG.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 이차 전지를 도시한 도면이다.1 is a view illustrating a secondary battery according to an embodiment of the present invention.
도 1을 참조하면, 본 실시예에 따른 이차 전지는 음극부(10), 양극부(20) 및 세퍼레이터(30)를 포함할 수 있다.Referring to FIG. 1, the secondary battery according to the present embodiment may include a
음극부(10)는 전해액(100)과 활물질(미도시)을 포함할 수 있다.The
전해액(100)은 제1 염, 제2 염 및 용매를 포함할 수 있다.The
제1 염은 페닐계 화합물과 알칼리 금속을 반응시켜 제조될 수 있다. 예를 들어, 페닐계 화합물과 알칼리 금속을 혼합하면 발생하는 화학 반응에 의하여 제1 염이 제조될 수 있다.The primary salt may be prepared by reacting a phenyl-based compound with an alkali metal. For example, when a phenyl-based compound is mixed with an alkali metal, a primary salt can be prepared by a chemical reaction that occurs.
페닐계 화합물은 바이페닐(biphenyl), 오쏘-테르페닐(ortho-terphenyl), 메타-테르페닐(meta-terphenyl), 파라-테르페닐(para-terphenyl) 및 이들의 혼합물로 이루어진 군에서 선택될 수 있다.The phenyl-based compound may be selected from the group consisting of biphenyl, ortho-terphenyl, meta-terphenyl, para-terphenyl, and mixtures thereof have.
페닐계 화합물과 알칼리 금속을 반응시켜 제조된 제1 염은 하기 화학식 1 내지 4 중 하나의 화학식으로 표시되는 염일 수 있다.The primary salt prepared by reacting the phenyl-based compound with an alkali metal may be a salt represented by one of the following formulas (1) to (4).
화학식 1 내지 4에서, X는 페닐계 화합물과 반응한 알칼리 금속이다.In formulas (1) to (4), X is an alkali metal reacted with a phenyl compound.
예를 들어, 소듐(Na)과 바이페닐(biphenyl)을 반응시켜 제조된 제1 염은 하기 화학식 5로 표시되는 소듐-바이페닐 일 수 있다. For example, the first salt prepared by reacting sodium (Na) with biphenyl may be sodium-biphenyl represented by the following formula (5).
이때, 페닐계 화합물에 대한 알칼리 금속의 몰 비율은 특정되지 않으며, 사용 목적과 환경에 따라 다양한 값을 가질 수 있다. 예를 들어, 페닐계 화합물에 대한 알칼리 금속의 몰 비율은 0 초과 1.5 이하의 값을 가질 수 있다.At this time, the molar ratio of the alkali metal to the phenyl compound is not specified, and may have various values depending on the intended use and the environment. For example, the molar ratio of the alkali metal to the phenyl-based compound may have a value of greater than 0 and less than or equal to 1.5.
즉, 전해액(100)에 포함된 페닐계 화합물의 몰 농도와, 알칼리 금속의 몰 농도는 상이할 수 있다.That is, the molar concentration of the phenyl-based compound contained in the
예를 들어, 전해액(100)에 포함된 페닐계 화합물의 몰 농도는 임의의 값인 반면, 알칼리 금속은 포화상태일 수 있다.For example, the molar concentration of the phenyl-based compound contained in the
전해액 이온이 많을수록 전기전도도(conductivity)가 높아지게 된다. 즉, 전해액(100)에 포함된 알칼리 금속이 포화상태이면, 이차 전지(1)의 전기전도도가 높아지는 효과가 있다.The greater the amount of electrolyte ions, the higher the electrical conductivity. That is, when the alkali metal contained in the
제2 염은 본 발명의 필수 구성 요소는 아니며, 실시예에 따라 이차 전지(1)에 포함되지 않을 수도 있다. 제2 염은 제1 염과 혼합되어 있을 수 있다. 제1 염과 제2 염의 혼합 비율은 특정되지 않으며, 사용 목적과 환경에 따라 적절한 비율로 혼합될 수 있다.The secondary salt is not an essential component of the present invention, and may not be included in the
제2 염은 MClO4, MPF4, MPF6, MAsF6, MTFSI, MCF3SO3, MNO3, M[C2F5)3PF3](MFAP), M[B(C2O4)2](MBOB), M[N(SO2F)2](MFSI), M Beti (MN[SO2C2F5]2) 및 이들의 혼합물로 이루어진 군에서 선택될 수 있다. 여기서 M은 알칼리 금속으로 이루어진 군에서 선택될 수 있다.The second salt is MClO 4, MPF 4, MPF 6 ,
바람직하게는, M은 X와 같은 알칼리 금속일 수 있다. 즉, M은 제1 염이 제조될 때, 페닐계 화합물과 반응한 알칼리 금속과 같은 알칼리 금속일 수 있다.Preferably, M may be an alkali metal such as X. [ That is, M may be an alkali metal, such as an alkali metal, reacted with a phenyl-based compound when the primary salt is prepared.
예를 들어, 제1 염이 소듐 바이페닐(Na-BPE)인 경우, 제2 염은 과염소산나트륨(NaClO4)일 수 있다.For example, when the salt is sodium of 1-biphenyl (Na-BPE), the second salt may be a sodium perchlorate (NaClO 4).
바람직하게는, 제2 염은 제1 염과 화학 반응을 일으키지 않는 물질일 수 있다.Preferably, the secondary salt may be a substance which does not chemically react with the primary salt.
용매는 제1 염과 제2 염을 용해시킨다. 제1 염과 제2 염은 용매에 의하여 용해되어, 용매 내에서 혼합되어 있을 수 있다.The solvent dissolves the primary salt and the secondary salt. The primary salt and the secondary salt may be dissolved in a solvent and mixed in a solvent.
용매는 에테르계 용매, 카보네이트계 용매, 에스테르계 용매, 케톤계 용매, 알코올계 용매, 비양자성 용매 및 이들의 혼합물로 이루어진 군에서 선택될 수 있다.The solvent may be selected from the group consisting of an ether solvent, a carbonate solvent, an ester solvent, a ketone solvent, an alcohol solvent, an aprotic solvent and a mixture thereof.
용매는 제1 염 및/또는 제2 염을 쉽게 용해시킬 수 있어, 본 실시예에 따른 이차 전지의 충방전 용량 향상에 기여할 수 있다. 즉, 용매는 제1 염 및/또는 제2 염에 대한 용해도가 매우 높을 수 있다.The solvent can easily dissolve the first salt and / or the second salt, which can contribute to the improvement of the charge / discharge capacity of the secondary battery according to the present embodiment. That is, the solvent may have a very high solubility in the first salt and / or the second salt.
일 예로, 제1 염이 소듐-바이페닐(Na-BPE)이고, 용매가 테트라에틸렌글리콜디메틸에테르(TEGDME)인 경우, 제1 염은 용매에 최대 5M 까지 용해될 수 있다.In one example, if the primary salt is sodium-biphenyl (Na-BPE) and the solvent is tetraethylene glycol dimethyl ether (TEGDME), the primary salt may be dissolved in the solvent to a maximum of 5M.
전해액(100)은 이온들이 이동할 수 있는 이온 전도도를 가지고 있다. 또한, 전해액(100)은 전자가 이동할 수 있는 전자 전도도도 가지고 있다.The electrolyte (100) has an ionic conductivity with which ions can move. Also, the
즉, 전해액(100)은, 본 실시예에 따른 이차 전지(1) 내에서 금속 이온을 이동시키는 매질의 역할(이하, 전해액의 역할이라 함)을 함과 동시에, 화학적 반응에 의하여 전기 에너지를 생성하는 역할(이하, 활물질의 역할이라 함)을 할 수도 있다.That is, the
따라서, 본 실시예에 따른 이차 전지(1)는, 반복적인 충방전에 따른 용량 감소의 정도가, 기존의 이차 전지보다 획기적으로 감소된 효과가 있다.Therefore, the
구체적으로, 이차 전지는 충방전이 반복됨에 따라 활물질의 특성 변화로 인하여 용량이 감소하게 된다.Specifically, as the secondary battery is repeatedly charged and discharged, the capacity of the secondary battery is reduced due to a change in characteristics of the active material.
그러나, 본 실시예에 따른 이차 전지(1)에 포함된 전해액(100)은, 특성이 변한 활물질 일부를 대신하여 본 실시예에 따른 이차 전지(1) 내에서 활물질의 역할을 할 수 있다. 따라서, 본 실시예에 따른 이차 전지(1)는 충방전의 반복에 따른 용량 감소가 억제되는 효과가 있다.However, the
전해액(100)은, 본 실시예에 따른 이차 전지(1) 내에서 전해액의 역할을 함과 동시에, 활물질의 역할을 할 수도 있기 때문에, 활물질은 본 발명의 필수 구성 요소는 아니다. 즉, 실시예에 따라서는 별도의 활물질이 없는 이차 전지(1)로 본 발명이 구현될 수도 있다.The
다만, 활물질이 포함되면 이차 전지(1)의 체적 출력 밀도가 향상되기 때문에, 본 실시예에 따른 이차 전지(1)에는 활물질이 포함되는 것이 바람직하다. 더욱 바람직하게는, 높은 체적 출력 밀도를 나타낼 수 있도록, 본 실시예에 따른 이차 전지(1)에는 고체 상태이면서, 고에너지를 갖는 활물질이 포함될 수 있다.However, when the active material is included, the volume output density of the
활물질은, 메탈 금속, 메탈 합금 또는 메탈 인터칼레이션(intercalation) 화합물, 합금계 재료, 탄소계 재료, 유기물계 재료, 나트륨 인터칼레이션 물질 화합물을 포함할 수 있다.The active material may include a metal metal, a metal alloy or metal intercalation compound, an alloy-based material, a carbon-based material, an organic-based material, and a sodium intercalation material compound.
예를 들어, 활물질은, Li0 . 5Na0 . 5Ti2(PO4)3, NaTi2(PO4)3, Cu2Se, TiS2, Cu2S, MoS2, NiCO2O4, FeS2, CuS, Na3Ti2(PO4)3, Ni3S2, CuO, Li4Ti5O12, TiO2-NT, Na2Ti6O13, Graphite, Na0.66(Li0.22Ti0.78)O2, Na2C8H4O4, Ge, Na2Ti3O7, Hard Carbon, SnO2, Pb, Sb, SnSb, Sn, Sb2O4, Fe3O4, NiP3, P 및 이들의 혼합물로 이루어진 군에서 선택될 수 있다.For example, the active material is Li 0 . 5 Na 0 . 5 Ti 2 (PO 4) 3 , NaTi 2 (PO 4) 3,
활물질은 집전체(미도시)의 표면 상에 마련될 수 있다. 이 경우, 필요에 따라 활물질은 도전재, 바인더 등과 혼합되어 있을 수 있다.The active material may be provided on the surface of the current collector (not shown). In this case, if necessary, the active material may be mixed with a conductive material, a binder, or the like.
도전재는 활물질의 전자 전도도를 높여 전극의 특성을 향상시키는 역할을 할 수 있다. 바인더는 활물질 및/또는 도전재를 집전체의 표면 상에 접착시키는 역할을 할 수 있다. The conductive material can improve the electron conductivity of the active material and improve the characteristics of the electrode. The binder may serve to adhere the active material and / or conductive material onto the surface of the current collector.
또는, 활물질은 전해액(100)과 혼합되어, 반고체 또는 반액체 상태의 복합체를 형성하고 있을 수도 있다. Alternatively, the active material may be mixed with the
전해액(100)과 활물질이 혼합된 복합체의 형성 방법의 일 예를 설명한다. An example of a method of forming a composite in which an
우선, 활물질을 작은 크기의 입자 상태로 만든다. First, the active material is made into small particles.
그리고, 입자 상태의 활물질의 표면을 무기물로 코팅하여, 활물질의 표면에 무기물층을 형성한다. 무기물은 전해액(100)과 화학 반응을 하지 않는 물질이라면 특별히 한정되지 않는다.Then, the surface of the active material in a particle state is coated with an inorganic material to form an inorganic material layer on the surface of the active material. The inorganic substance is not particularly limited as long as it is a substance which does not chemically react with the electrolytic solution (100).
그리고, 무기물로 코팅된 활물질과 전해액(100)을 혼합하면, 반고체 또는 반액체 상태의 복합체가 형성된다.When the active material coated with the inorganic material and the
한편, 전해액(100)은 반응성이 매우 작아, 활물질과 화학 반응을 일으키기 않는다. 즉, 본 실시예에 따른 이차 전지(1)는 전해액(100)의 반응성이 매우 작아, 매우 안전한 장점이 있다.On the other hand, the electrolyte solution (100) is very small in reactivity and does not cause a chemical reaction with the active material. That is, the
양극부(20)는 이온 함유 용액(200)을 포함할 수 있다. 예를 들어, 이온 함유 용액(200)은 나트륨, 리튬, 마그네슘 등을 포함하는 해수일 수 있다. 이온 함유 용액이 해수인 경우, 본 실시예에 따른 이차 전지는 해수 전지가 된다.The
다만, 본 실시예에 따른 이차 전지(1)가 해수 전지에만 한정되는 것은 아니며, 에어 전지 등 다양한 종류의 이차 전지로 구현될 수 있다.However, the
세퍼레이터(30)는 음극부(10)와 양극부(20)의 사이에 마련될 수 있다. 세퍼레이터(30)는 전해액(100)과 이온 함유 용액(200)이 혼합되는 것을 방지할 수 있다. 세퍼레이터(30)를 구성하는 물질은, 금속 이온을 선택적으로 투과시킬 수 있는 물질이라면 특별히 한정되지 않는다. The
바람직하게는, 세퍼레이터(30)를 구성하는 물질은 전해액(100)과 이온 함유 용액(200)에 대하여 안정한 물질 일 수 있다. 또한, 세퍼레이터(30)를 구성하는 물질은, 금속 이온의 투과 속도가 빠른 물질 일 수 있다. Preferably, the material constituting the
예를 들어, 세퍼레이터(30)를 구성하는 물질은 나시콘(Nasicon), 리시콘(Lisicon), 비정질 이온 전도성 물질, 세라믹 이온 전도성 물질 중 적어도 하나일 수 있다.For example, the material constituting the
이하, 도 2 내지 5를 참조하여, 본 발명의 다양한 실험예 및 비교예를 설명한다. 다만, 본 발명이 이하의 실험예 및 비교예에 의하여 한정되는 것으로 해석되어서는 안된다. 본 실험예 및 비교예는 통상의 기술자에게 본 발명을 보다 완전하게 설명하기 위하여 제공되는 것이다. Hereinafter, various experimental examples and comparative examples of the present invention will be described with reference to Figs. 2 to 5. Fig. However, the present invention should not be construed as being limited by the following experimental examples and comparative examples. The present examples and comparative examples are provided to illustrate the present invention more fully to the ordinary artisan.
실험예Experimental Example
1 : 이차 전지 1: secondary battery
충방전Charging and discharging
실험 ①
본 실험예에서, 이차 전지는 해수 전지이다. In this experimental example, the secondary battery is a sea water battery.
본 실험예에서, 활물질은 소듐 메탈(Na Metal), 전해액은 소듐-바이페닐(Na-BPE)이 사용되었다. In this experiment, sodium metal (Na metal) was used as the active material and sodium-biphenyl (Na-BPE) was used as the electrolyte.
본 실험예에서, 각 사이클에서 충전 및 방전 각각은 10시간 동안 수행되었다. 충방전 사이클을 반복하면서, 전압을 측정하여, 이차 전지의 충방전 그래프를 얻었다. 한편, 본 실험예에서, 충방전시 전류의 크기는 0.2 mA 로 유지되었다.In this example, each charge and discharge in each cycle was performed for 10 hours. The charging and discharging cycle was repeated, and the voltage was measured to obtain a charging / discharging graph of the secondary battery. On the other hand, in this experimental example, the magnitude of the current during charging and discharging was maintained at 0.2 mA.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 이차 전지의 첫 번째 사이클(Na-BPE_1st) 및 세 번째 사이클(Na-BPE_3rd)에서 충방전 과정에서의 전압 변화를 시간에 따라 도시한 그래프이다.FIG. 2 is a graph showing voltage changes in a charge / discharge cycle in a first cycle (Na-BPE_1st) and a third cycle (Na-BPE_3rd) of a secondary battery according to an embodiment of the present invention.
도 2를 참조하면, 본 실험예에 따른 이차 전지는, 각 사이클의 충전 과정에서 최대 약 3.8 V 의 전압값을 갖는다는 것을 확인할 수 있다. 한편, 이차 전지의 성능 저하를 방지하기 위하여, 각 사이클의 방전 과정에선 약 2.9 V 까지 이차 전지를 방전시켰다.Referring to FIG. 2, it can be seen that the secondary battery according to the present experimental example has a maximum voltage value of about 3.8 V during the charging process of each cycle. Meanwhile, in order to prevent the performance degradation of the secondary battery, the secondary battery was discharged to about 2.9 V in the discharge process of each cycle.
실험예 1의 결과로부터, 본 실험예에 따른 이차 전지는 충방전이 매우 원활하게 진행된다는 것을 확인할 수 있다. 즉, 페닐계 화합물과 알칼리 금속을 반응시켜 제조된 제1 염과, 상기 제1 염을 용해시키는 용매를 포함하는 전해액은, 이차 전지의 전해액으로 적합한 물질이라는 것을 확인할 수 있다.From the results of Experimental Example 1, it can be seen that the secondary battery according to this Experiment Example proceeds very smoothly in charging and discharging. That is, it can be confirmed that the electrolytic solution containing the primary salt prepared by reacting the phenyl-based compound with the alkali metal and the solvent dissolving the primary salt is a suitable electrolyte for the secondary battery.
실험예Experimental Example
2 : 이차 전지 2: secondary battery
충방전Charging and discharging
실험 ②
본 실험예에서, 이차 전지는 해수 전지이다. In this experimental example, the secondary battery is a sea water battery.
본 실험예에서, 활물질은 하드 카본(Hard Carbon)이 사용되었고, 전해액으로는 소듐-바이페닐(Na-BPE)이 사용되었다. In this experiment, hard carbon was used as an active material and sodium-biphenyl (Na-BPE) was used as an electrolytic solution.
본 실험예에서, 0.2 C-rate 로 이차 전지를 충방전 하였다. 충방전 사이클을 반복하면서, 전압, 비용량, 쿨롱 효율 등을 측정하여, 이차 전지의 비용량 및 쿨롱 효율 그래프를 얻었다.In this experimental example, the secondary battery was charged and discharged at a 0.2 C-rate. The voltage, the specific capacity, the coulombic efficiency, and the like were measured while repeating the charge / discharge cycle to obtain the specific capacity and Coulomb efficiency graph of the secondary battery.
도 3a는 본 발명의 일 실시예에 따른 이차 전지의 각 사이클에서, 충방전에 따른 전압 변화를 비용량에 따라 도시한 그래프이고, 도 3b는 본 발명의 일 실시예에 다른 이차 전지의 각 사이클에서, 비용량 및 쿨롱 효율을 도시한 그래프이다.FIG. 3A is a graph showing a change in voltage according to charge and discharge in each cycle of a secondary battery according to an embodiment of the present invention, and FIG. And the Coulomb efficiency.
도 3a를 참조하면, 방전 과정에서, 다른 사이클들에선 약 200 mAh/g 부근에서 전압이 급격하게 감소하는 반면, 첫 번째 사이클에선 400 mAh/g 이후에서 전압이 급격하게 감소하는 것을 확인할 수 있다. Referring to FIG. 3A, in the discharge process, the voltage abruptly decreases in the vicinity of about 200 mAh / g in the other cycles, while the voltage abruptly decreases in the first cycle after 400 mAh / g.
한편, 도 3b의 비용량 그래프를 참조하면, 다른 사이클들에선 충방전 과정에서 약 250 mAh/g 의 비용량 값이 나타난 반면, 첫 번째 사이클의 방전 과정에선 약 950 mAh/g 의 비용량 값이 나타났다는 것을 확인할 수 있다. Referring to the non-capacity graph of FIG. 3B, in other cycles, a non-capacity value of about 250 mAh / g is shown in the charging and discharging process while a non-capacity value of about 950 mAh / g is discharged in the discharging process of the first cycle Can be confirmed.
또한, 도 3b의 쿨롱 효율 그래프를 참조하면, 다른 사이클들에선 약 100 % 의 쿨룡 효율이 나타난 반면, 첫 번째 사이클에선 약 380 % 의 쿨롱 효율이 나타났다는 것을 확인할 수 있다.In addition, referring to the Coulomb efficiency graph of FIG. 3B, it can be seen that the Coulomb efficiency is about 100% in the other cycles, while the Coulomb efficiency is about 380% in the first cycle.
이는, 첫 번째 사이클의 방전 과정에서, 전해액으로 사용된 소듐-바이페닐(Na-BPE)이 활물질의 역할도 하여, 이차 전지의 비용량 및 쿨롱 효율이 증가하였기 때문이다.This is because the sodium-biphenyl (Na-BPE) used as the electrolyte in the discharging process of the first cycle also serves as an active material, thereby increasing the specific capacity and coulombic efficiency of the secondary battery.
즉, 실험예 2의 결과로부터, 페닐계 화합물과 알칼리 금속을 반응시켜 제조된 제1 염과, 상기 제1 염을 용해시키는 용매를 포함하는 전해액은 이차 전지에서 활물질의 역할도 할 수 있다는 것을 확인할 수 있다.That is, from the results of Experimental Example 2, it was confirmed that an electrolyte solution containing a primary salt prepared by reacting a phenyl-based compound with an alkali metal and a solvent capable of dissolving the primary salt can also serve as an active material in a secondary battery .
또한, 실험예 2의 결과로부터, 본 실험예의 이차 전지는 두 번째 사이클 이후에도 약 250 mAh/g 의 충분한 비용량 값 및 100%의 충분한 쿨롱 효율 값이 유지된다는 것을 확인할 수 있다. 즉, 본 실험예의 이차 전지는 10회 이상의 충방전 사이클 이후에도 충분한 비용량 및 쿨롱 효율이 유지된다는 것을 확인할 수 있다. 즉, 본 실험예의 이차 전지는 사이클 특성(cycle ability)이 매우 우수하다는 것을 확인할 수 있다.Also, from the results of Experimental Example 2, it can be seen that the secondary battery of this experimental example maintains a sufficient specific capacity value of about 250 mAh / g and a sufficient Coulomb efficiency value of 100% even after the second cycle. That is, it can be seen that the secondary battery of this experimental example maintains a sufficient capacity and Coulomb efficiency even after 10 or more charge / discharge cycles. That is, it can be confirmed that the secondary battery of this experimental example has excellent cycle capability.
실험예Experimental Example
3 : 이차 전지 3: Secondary battery
충방전Charging and discharging
실험 ③
본 실험예에서, 이차 전지는 해수 전지이다. In this experimental example, the secondary battery is a sea water battery.
본 실험예에서, 전해액으로는 소듐-바이페닐(Na-BPE)을 디에틸렌글리콜디메틸에테르(DEGDME)에 용해시킨 용액이 사용되었다. In this experimental example, a solution in which sodium-biphenyl (Na-BPE) was dissolved in diethylene glycol dimethyl ether (DEGDME) was used as the electrolytic solution.
구체적으로, 본 실험예에서 사용된 전해액은 1M 농도의 바이페닐을 디에틸렌글리콜디메틸에테르(DEGDME)에 용해시킨 용액에 과량의 소듐 메탈(Na metal)을 넣은 뒤 충분한 반응 시간을 거치는 방법으로 제조된 Saturated Na-1M BP /DEGDME 이다. 전술한 바와 같이 소듐 메탈을 포화시키면 이차 전지의 전기 전도도가 향상되는 효과가 있다.Specifically, the electrolytic solution used in this experiment was prepared by adding an excess amount of sodium metal to a solution of biphenyl dissolved in diethylene glycol dimethyl ether (DEGDME) at a concentration of 1M, followed by a sufficient reaction time Saturated Na-1M BP / DEGDME. As described above, when the sodium metal is saturated, the electrical conductivity of the secondary battery is improved.
본 실험예에서, 각 사이클에서 충전 및 방전 각각은 5시간 동안 수행되었다. 충방전 사이클을 반복하면서, 전압을 측정하여, 이차 전지의 충방전 그래프를 얻었다. 한편, 본 실험예에서, 충방전시 전류의 크기는 0.15 mA 로 유지되었다.In this example, each charge and discharge in each cycle was performed for 5 hours. The charging and discharging cycle was repeated, and the voltage was measured to obtain a charging / discharging graph of the secondary battery. On the other hand, in this experimental example, the magnitude of the current during charging and discharging was maintained at 0.15 mA.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 이차 전지의 시간에 대한 전압 변화 그래프이다. FIG. 4 is a graph showing voltage change with respect to time of a secondary battery according to an embodiment of the present invention.
도 4를 참조하면, 본 실험예에 따른 이차 전지는 600 시간 동안 수십 회의 충방전 사이클을 거치는 동안 충방전이 매우 원활하게 진행된다는 것을 확인할 수 있다.Referring to FIG. 4, it can be seen that the secondary battery according to the present experimental example proceeds very smoothly during charge / discharge cycles of several tens of charge / discharge cycles for 600 hours.
또한, 본 실험예에 따른 이차 전지는 600 시간 동안 수십 회의 충방전 사이클을 거치는 동안 충분한 전압이 유지된다는 것을 확인할 수 있다.Also, it can be seen that the secondary battery according to the present example maintains a sufficient voltage during several hundred charge / discharge cycles for 600 hours.
실험예 3의 결과로부터, 본 실험예에 다른 이차 전지는 사이클 특성이 매우 우수하다는 것을 확인할 수 있다.From the results of Experimental Example 3, it can be seen that the secondary batteries according to the present example have excellent cycle characteristics.
비교예Comparative Example : 이차 전지 출력 테스트 : Secondary battery output test
본 비교예에서, 테스트 이차 전지는 본 발명의 일 실시예에 따른 이차 전지이고, 기준 이차 전지는 종래의 이차 전지이다. In this comparative example, the test secondary battery is a secondary battery according to an embodiment of the present invention, and the reference secondary battery is a conventional secondary battery.
본 비교예에서, 테스트 이차 전지 및 기준 이차 전지는 모두 해수 전지이다. 본 비교예에서, 테스트 이차 전지 및 기준 이차 전지에 포함된 활물질은 모두 소듐 메탈(Na Metal) 이다.In this comparative example, the test secondary battery and the reference secondary battery are all sea water batteries. In this comparative example, all of the active materials contained in the test secondary battery and the reference secondary battery are sodium metal.
본 비교예에서, 테스트 이차 전지에 포함된 전해액은 소듐-바이페닐(Na-BPE)을 테트라에틸렌글리콜디메틸에테르(TEGDME)에 용해시킨 용액이다.In this comparative example, the electrolytic solution contained in the test secondary battery is a solution in which sodium-biphenyl (Na-BPE) is dissolved in tetraethylene glycol dimethyl ether (TEGDME).
본 비교예에서, 기준 이차 전지에 포함된 전해액은 NaCF3SO3를 테트라에틸렌글리콜디메틸에테르(TEGDME)에 용해시킨 용액이다. 테스트 이차 전지 및 기준 이차 전지를 각각 방전시키면서, 각 전지의 전력과 전류를 측정하여 전류에 대한 전력 그래프를 얻었다.In this Comparative Example, the electrolytic solution contained in the reference secondary battery was a solution of NaCF 3 SO 3 dissolved in tetraethylene glycol dimethyl ether (TEGDME). The power and the current of each battery were measured while discharging the test secondary battery and the reference secondary battery, respectively, to obtain a power graph for the current.
도 5는 테스트 이차 전지와 기준 이차 전지의 출력을 비교한 그래프이다.5 is a graph comparing outputs of a test secondary battery and a reference secondary battery.
도 5를 참조하면, 테스트 이차 전지가 기준 이차 전지에 비하여 거의 2배에 이르는 전력 및 전류를 갖는 것을 확인할 수 있다. Referring to FIG. 5, it can be seen that the test secondary battery has almost twice the power and current as compared with the reference secondary battery.
즉, 페닐계 화합물과 알칼리 금속을 반응시켜 제조된 제1 염과, 제1 염을 용해시키는 용매를 포함하는 전해액을 포함하는 이차 전지는, 종래의 이차 전지에 비하여 매우 높은 출력 특성을 갖는다는 것을 확인할 수 있다.That is, a secondary battery comprising a primary salt produced by reacting a phenyl-based compound with an alkali metal and an electrolyte solution containing a solvent dissolving the primary salt has a very high output characteristic as compared with a conventional secondary battery Can be confirmed.
이상의 설명은 본 발명의 기술적 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로, 통상의 기술자라면 본 발명의 본질적인 특성이 벗어나지 않는 범위에서 다양한 변경 및 수정이 가능할 것이다.The foregoing description is merely illustrative of the technical idea of the present invention and various changes and modifications may be made by those skilled in the art without departing from the essential characteristics of the present invention.
따라서, 본 명세서에 개시된 실시예들은 본 발명의 기술적 사상을 한정하기 위한 것이 아니라, 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예들에 의하여 본 발명의 범위가 한정되는 것은 아니다.Accordingly, the embodiments disclosed herein are for the purpose of describing, not limiting, the technical spirit of the present invention, and the scope of the present invention is not limited by these embodiments.
본 발명의 보호범위는 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 이해되어야 한다.The scope of protection of the present invention should be construed according to the claims, and all technical ideas within the scope of the same should be understood as being included in the scope of the present invention.
1 : 이차 전지 10 : 음극부
20 : 양극부 30 : 세퍼레이터
100 : 전해액 200 : 이온 함유 용액1: secondary battery 10: cathode part
20: anode part 30: separator
100: electrolyte solution 200: ion-containing solution
Claims (12)
상기 전해액과 혼합되어, 반고체 상태의 복합체를 형성하는 활물질;
을 포함하는,
이차 전지.
An electrolyte solution comprising a first salt prepared by reacting a phenyl compound with an alkali metal and a solvent dissolving the first salt; And
An active material mixed with the electrolytic solution to form a semi-solid complex;
/ RTI >
Secondary battery.
상기 페닐계 화합물은,
바이페닐(biphenyl), 오쏘-테르페닐(ortho-terphenyl), 메타-테르페닐(meta-terphenyl), 파라-테르페닐(para-terphenyl) 및 이들의 혼합물로 이루어진 군에서 선택되는,
이차 전지.
The method according to claim 1,
The phenyl-
Wherein the polymer is selected from the group consisting of biphenyl, ortho-terphenyl, meta-terphenyl, para-terphenyl,
Secondary battery.
상기 페닐계 화합물에 대한 상기 알칼리 금속의 몰 비율은 0 초과 1.5 이하인,
이차 전지.
The method according to claim 1,
Wherein the molar ratio of the alkali metal to the phenyl compound is greater than 0 and less than or equal to 1.5,
Secondary battery.
상기 알칼리 금속은 상기 용매 내에서 포화상태로 용해되어 있는,
이차 전지.
The method according to claim 1,
Wherein the alkali metal is dissolved in the solvent in a saturated state,
Secondary battery.
상기 전해액은,
상기 용매에 의하여 용해되어, 상기 용매 내에서 상기 제1 염과 혼합되어 있는 제2 염
을 포함하는,
이차 전지.
The method according to claim 1,
The electrolyte solution,
A second salt that is dissolved by the solvent and is mixed with the first salt in the solvent,
/ RTI >
Secondary battery.
상기 제2 염은,
MClO4, MPF4, MPF6, MAsF6, MTFSI, MCF3SO3, MNO3, M[C2F5)3PF3](MFAP), M[B(C2O4)2](MBOB), M[N(SO2F)2](MFSI), M Beti (MN[SO2C2F5]2) 및 이들의 혼합물로 이루어진 군에서 선택되며,
여기서, M은 알칼리 금속으로 이루어진 군에서 선택되는,
이차 전지.
6. The method of claim 5,
The second salt may be, for example,
(MFAP), M [B (C 2 O 4 ) 2 ] (MBOB), MClO 4 , MPF 4 , MPF 6 , MAsF 6 , MTFSI, MCF 3 SO 3 , MNO 3 , M [C 2 F 5 ] 3 PF 3 ] ), M [N (SO 2 F) 2 ] (MFSI), M Beti (MN [SO 2 C 2 F 5 ] 2 )
Wherein M is selected from the group consisting of alkali metals,
Secondary battery.
상기 M은,
상기 페닐계 화합물과 반응한 알칼리 금속과 같은 알칼리 금속인,
이차 전지.
The method according to claim 6,
M is an integer,
An alkali metal such as an alkali metal reacted with the phenyl compound,
Secondary battery.
상기 활물질은, 입자 상태이며,
상기 이차 전지는,
상기 활물질의 표면에 코팅되어 있는 무기물층;
을 더 포함하는,
이차 전지.
The method according to claim 1,
The active material is in a particle state,
The secondary battery includes:
An inorganic material layer coated on the surface of the active material;
≪ / RTI >
Secondary battery.
상기 이차 전지는,
이온 함유 용액을 포함하는 양극부;
를 더 포함하는,
이차 전지.
The method according to claim 1,
The secondary battery includes:
A cathode portion containing an ion-containing solution;
≪ / RTI >
Secondary battery.
상기 이온 함유 용액은 해수인,
이차 전지.
11. The method of claim 10,
Wherein the ion-containing solution is a water-
Secondary battery.
상기 이차 전지는,
상기 전해액과 상기 이온 함유 용액의 혼합을 방지하는 세퍼레이터;
를 더 포함하는,
이차 전지.
11. The method of claim 10,
The secondary battery includes:
A separator for preventing mixing of the electrolytic solution and the ion-containing solution;
≪ / RTI >
Secondary battery.
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|---|---|---|---|
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|---|---|
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Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2020068870A1 (en) * | 2018-09-24 | 2020-04-02 | Uwm Research Foundation, Inc. | Chemical prealkaliation of electrodes |
| KR20220090068A (en) * | 2020-12-22 | 2022-06-29 | 울산과학기술원 | MANUFACTURING METHOD FOR MOLYBDEN DISUlFIDE CATALYST ELECTRODE FOR SEAWATER BATTERY AND MOLYBDEN DISUlFIDE CATALYST ELECTRODE |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR101023919B1 (en) | 2008-06-09 | 2011-03-22 | 삼성에스디아이 주식회사 | Lithium Secondary Battery |
| JP2017526106A (en) * | 2014-06-12 | 2017-09-07 | アンプリウス、インコーポレイテッド | Prelithiated solutions for lithium ion batteries |
-
2017
- 2017-09-18 KR KR1020170119779A patent/KR101953228B1/en active IP Right Grant
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR101023919B1 (en) | 2008-06-09 | 2011-03-22 | 삼성에스디아이 주식회사 | Lithium Secondary Battery |
| JP2017526106A (en) * | 2014-06-12 | 2017-09-07 | アンプリウス、インコーポレイテッド | Prelithiated solutions for lithium ion batteries |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2020068870A1 (en) * | 2018-09-24 | 2020-04-02 | Uwm Research Foundation, Inc. | Chemical prealkaliation of electrodes |
| KR20220090068A (en) * | 2020-12-22 | 2022-06-29 | 울산과학기술원 | MANUFACTURING METHOD FOR MOLYBDEN DISUlFIDE CATALYST ELECTRODE FOR SEAWATER BATTERY AND MOLYBDEN DISUlFIDE CATALYST ELECTRODE |
| KR102548276B1 (en) * | 2020-12-22 | 2023-06-28 | 울산과학기술원 | MANUFACTURING METHOD FOR MOLYBDEN DISUlFIDE CATALYST ELECTRODE FOR SEAWATER BATTERY AND MOLYBDEN DISUlFIDE CATALYST ELECTRODE |
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