초록 ▼

본 발명은 란타늄을 포함하는, 가넷 구조에 기초한 알루미늄-도핑된 리튬 이온 전도체, 특히 알루미늄-도핑된 리튬 란타늄 지르코네이트(LLZO)에 관한 것이며, 여기서 후자는 란타늄 부위 상에 하나 이상의 3가 M3+ 이온으로 공도핑되며, 3가 M3+ 이온은 La3+의 것보다 작은 이온 반지름을 갖고, 화학양론적 가넷 구조와 비교하여 더 높은 리튬 함량이 존재하고, 단, M3+가 이트륨인 경우, Y3+와 상이하고, La3+의 것보다 더 작은 이온 반지름을 갖는 추가의 3가 M3+ 이온이 란타늄 부위 상에 공도핑된다. 원자가가 동일하지

본 발명은 란타늄을 포함하는, 가넷 구조에 기초한 알루미늄-도핑된 리튬 이온 전도체, 특히 알루미늄-도핑된 리튬 란타늄 지르코네이트(LLZO)에 관한 것이며, 여기서 후자는 란타늄 부위 상에 하나 이상의 3가 M3+ 이온으로 공도핑되며, 3가 M3+ 이온은 La3+의 것보다 작은 이온 반지름을 갖고, 화학양론적 가넷 구조와 비교하여 더 높은 리튬 함량이 존재하고, 단, M3+가 이트륨인 경우, Y3+와 상이하고, La3+의 것보다 더 작은 이온 반지름을 갖는 추가의 3가 M3+ 이온이 란타늄 부위 상에 공도핑된다. 원자가가 동일하지만 직경이 더 작은 이온들로의 란타늄 부위 상에의 도핑이 격자 형상을 입방형 변형(cubic modification)으로 변화시키는 공도핑법이 실시된다. 이는 또한 초화학양론적 양의 리튬과 함께 존재하는 입방형 결정 변형의 안정화를 야기한다.

대표청구항 ▼

란타늄을 포함하는, 가넷 구조에 기초한 알루미늄-도핑된 리튬 이온 전도체로서, 이는 란타늄 부위 상에 하나 이상의 3가 M3+ 이온으로 공도핑되며, 화학양론적 가넷 구조와 비교하여 더 높은 리튬 함량이 존재하고, 단, M3+가 이트륨을 나타내는 경우, Y3+와 상이하고, La3+의 것보다 더 작은 이온 반지름을 갖는 추가의 3가 M3+ 이온이 란타늄 부위 상에 공도핑되는, 하기 일반 화학식을 갖는 알루미늄-도핑된 리튬 이온 전도체:Li7-3x+y'+2y"-z'-2z"+uAlx3+La3-y-y'-y"My3+ My'2+ My"1+Zr2

란타늄을 포함하는, 가넷 구조에 기초한 알루미늄-도핑된 리튬 이온 전도체로서, 이는 란타늄 부위 상에 하나 이상의 3가 M3+ 이온으로 공도핑되며, 화학양론적 가넷 구조와 비교하여 더 높은 리튬 함량이 존재하고, 단, M3+가 이트륨을 나타내는 경우, Y3+와 상이하고, La3+의 것보다 더 작은 이온 반지름을 갖는 추가의 3가 M3+ 이온이 란타늄 부위 상에 공도핑되는, 하기 일반 화학식을 갖는 알루미늄-도핑된 리튬 이온 전도체:Li7-3x+y'+2y"-z'-2z"+uAlx3+La3-y-y'-y"My3+ My'2+ My"1+Zr2-z-z'-z"Mz4+ Mz'5+ Mz"6+O12±δ(I)상기 식에서,M3+는: Al3+를 제외하고, La3+보다 작은 이온 반지름을 갖는 하나 이상의 3가 양이온을 나타내고,M2+는: 하나 이상의 2가 양이온을 나타내고,M1+는: Li+를 제외하고, 하나 이상의 1가 양이온을 나타내고,M4+는: Zr4+를 제외하고, 하나 이상의 4가 양이온을 나타내고,M5+는: 하나 이상의 5가 양이온을 나타내고,M6+는: 하나 이상의 6가 양이온을 나타내고,0.1 ≤ x < 10 < y < 20 ≤ y' < 0.20 ≤ y"　< 0.20 ≤ y'+y"　< 0.20 ≤ z　< 0.50 ≤ z'　< 0.80 ≤ z"　< 0.50 ≤ δ < 2,여기서, 초화학양론적 리튬 함량의 경우 u > 0이다.