KR101226107B1 - 리튬 이차전지용 코어-쉘형 음극 활물질과 이를 포함하는 리튬 이차전지 - Google Patents

리튬 이차전지용 코어-쉘형 음극 활물질과 이를 포함하는 리튬 이차전지 Download PDF

Info

Publication number
KR101226107B1
KR101226107B1 KR1020090037696A KR20090037696A KR101226107B1 KR 101226107 B1 KR101226107 B1 KR 101226107B1 KR 1020090037696 A KR1020090037696 A KR 1020090037696A KR 20090037696 A KR20090037696 A KR 20090037696A KR 101226107 B1 KR101226107 B1 KR 101226107B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
negative electrode
active material
secondary battery
core
lithium secondary
Prior art date
Application number
KR1020090037696A
Other languages
English (en)
Other versions
KR20100118809A (ko
Inventor
박병천
오정훈
염철
한경희
한정민
Original Assignee
(주)포스코켐텍
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by (주)포스코켐텍 filed Critical (주)포스코켐텍
Priority to KR1020090037696A priority Critical patent/KR101226107B1/ko
Publication of KR20100118809A publication Critical patent/KR20100118809A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR101226107B1 publication Critical patent/KR101226107B1/ko

Links

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M4/00—Electrodes
    • H01M4/02—Electrodes composed of, or comprising, active material
    • H01M4/36—Selection of substances as active materials, active masses, active liquids
    • H01M4/362—Composites
    • H01M4/366—Composites as layered products
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/05—Accumulators with non-aqueous electrolyte
    • H01M10/052—Li-accumulators
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M4/00—Electrodes
    • H01M4/02—Electrodes composed of, or comprising, active material
    • H01M4/04—Processes of manufacture in general
    • H01M4/0402—Methods of deposition of the material
    • H01M4/0404—Methods of deposition of the material by coating on electrode collectors
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M4/00—Electrodes
    • H01M4/02—Electrodes composed of, or comprising, active material
    • H01M4/36—Selection of substances as active materials, active masses, active liquids
    • H01M4/48—Selection of substances as active materials, active masses, active liquids of inorganic oxides or hydroxides
    • H01M4/50—Selection of substances as active materials, active masses, active liquids of inorganic oxides or hydroxides of manganese
    • H01M4/505—Selection of substances as active materials, active masses, active liquids of inorganic oxides or hydroxides of manganese of mixed oxides or hydroxides containing manganese for inserting or intercalating light metals, e.g. LiMn2O4 or LiMn2OxFy
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M4/00—Electrodes
    • H01M4/02—Electrodes composed of, or comprising, active material
    • H01M4/36—Selection of substances as active materials, active masses, active liquids
    • H01M4/58—Selection of substances as active materials, active masses, active liquids of inorganic compounds other than oxides or hydroxides, e.g. sulfides, selenides, tellurides, halogenides or LiCoFy; of polyanionic structures, e.g. phosphates, silicates or borates
    • H01M4/583—Carbonaceous material, e.g. graphite-intercalation compounds or CFx
    • H01M4/587—Carbonaceous material, e.g. graphite-intercalation compounds or CFx for inserting or intercalating light metals
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M4/00—Electrodes
    • H01M4/02—Electrodes composed of, or comprising, active material
    • H01M4/62—Selection of inactive substances as ingredients for active masses, e.g. binders, fillers
    • H01M4/621—Binders
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M4/00—Electrodes
    • H01M4/02—Electrodes composed of, or comprising, active material
    • H01M2004/021—Physical characteristics, e.g. porosity, surface area
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M4/00—Electrodes
    • H01M4/02—Electrodes composed of, or comprising, active material
    • H01M2004/026—Electrodes composed of, or comprising, active material characterised by the polarity
    • H01M2004/027—Negative electrodes
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/10—Energy storage using batteries

Abstract

본 발명은 리튬 이차전지용 코어-쉘형 음극 활물질 및 이를 포함하는 리튬 이차전지에 관한 것이다. 본 발명에 따른 리튬 이차전지용 코어-쉘형 음극 활물질은, 탄소재 코어부; 및 상기 코어부 외부에 형성되는 스피넬형 금속 산화물 쉘부를 구비하는 리튬 이차전지용 코어-쉘형 음극 활물질로서, 상기 스피넬형 금속 산화물이 특정 구조를 갖는 것을 특징으로 한다. 본 발명의 코어-쉘형 음극 활물질은 음극 상에 형성되는 SEI 막의 전기화학적 특성을 향상시켜 전지의 성능을 개선할 수 있다.
이차전지, 음극 활물질

Description

리튬 이차전지용 코어-쉘형 음극 활물질과 이를 포함하는 리튬 이차전지{Anode active material for lithium secondary battery And Lithium secondary battery comprising the same}
본 발명은 리튬 이차전지용 코어-쉘형 음극 활물질과 이를 포함하는 리튬 이차전지에 관한 것으로서, 보다 상세하게는, SEI 막의 전기화학적 특성을 향상시킬 수 있는 리튬 이차전지용 코어-쉘형 음극 활물질과 이를 포함하는 리튬 이차전지에 관한 것이다.
최근 휴대전화, 노트북 컴퓨터, 전기 자동차 등 전지를 사용하는 전자기구의 급속한 보급에 수반하여 소형 경량이면서도 상대적으로 고 용량인 2차 전지의 수요가 급속히 증대되고 있다. 특히, 리튬 2차 전지는 경량이고 고 에너지 밀도를 가지고 있어 휴대 기기의 구동 전원으로서 각광을 받고 있다. 이에 따라, 리튬 2차 전지의 성능 향상을 위한 연구 개발 노력이 활발하게 진행되고 있다.
리튬 2차 전지는 리튬 이온의 삽입(intercalations) 및 탈리(deintercalation)가 가능한 활물질로 이루어진 음극과 양극 사이에 유기 전해액 또는 폴리머 전해액을 충전시킨 상태에서 리튬 이온이 양극 및 음극에서 삽입/탈리 될 때의 산화, 환원 반응에 의해 전기 에너지를 생산한다.
리튬 2차 전지의 양극 활물질로는 리튬 코발트 옥사이드(LiCoO2), 리튬 니켈 옥사이드(LiNiO2), 리튬 망간 옥사이드(LiMnO2) 등과 같은 전이금속 화합물이 주로 사용되고 음극 활물질로는 일반적으로 연화 정도가 큰 천연흑연이나 인조흑연과 같은 결정질계 탄소재료, 또는 1000 ~ 1500℃의 낮은 온도에서 탄화수소나 고분자 등을 탄화시켜 얻은 수도-그라파이트(pseudo-graphite) 구조 또는 터보스트래틱 구조를 가지는 비정질계(low crystalline) 탄소재료가 사용된다.
하지만, 이러한 흑연과 같은 탄소계 음극 활물질을 사용하는 경우에는, 탄소계 음극재료는 비가역용량이 크므로 초기 충방전 효율이 낮고, 용량이 감소되는 문제점이 있다. 그리고, 과충전 시 탄소의 표면에 리튬이 석출되어 안전성에 있어서 문제가 발생할 수 있다.
이러한 문제를 해결하기 위해, 한국공개 제2006-117247호는 리튬-티타늄 복합금속 산화물을 음극 활물질로 개시하고 있다. 그러나, 한국공개 제2006-117247호에서 개시된 리튬-티타늄 복합금속 산화물은 탄소계 음극 활물질의 문제점을 어느 정도 해소하고 사이클 특성도 개선할 수 있으나, 전도도가 낮아 출력 및 용량 확보가 어려운 단점이 여전히 존재한다.
이에 본 발명이 해결하고자 하는 과제는, 충방전 효율 및 율특성이 우수한 리튬 이차전지를 제조할 수 있는 새로운 리튬 이차전지용 음극 활물질 및 그 제조방법을 제공하는 데 그 목적이 있다.
또한, 본 발명은 상기 음극 활물질을 사용하여 제조된 리튬 이차전지용 음극 및 이를 포함하는 리튬 이차전지를 제공하는데 있다.
상기 과제를 해결하기 위하여, 본 발명의 리튬 이차전지용 코어-쉘형 음극 활물질은, 탄소재 코어부; 및 상기 코어부 외부에 형성되는 스피넬형 금속 산화물 쉘부를 구비하는 리튬 이차전지용 코어-쉘형 음극 활물질로서, 상기 스피넬형 금속 산화물은 하기 화학식 1로 표시되는 것을 특징으로 한다.
M1M22O4
상기 화학식 1에서,
M1은 Na, K, Be, Mg 또는 Ca이고, M2는 Al, Mn, Fe, Co, Ni, Cu, Zn 또는 Zr이다.
본 발명에서 사용되는 상기 탄소재 쉘부는 코어부는 타원형상, 비늘상, 휘스커상 또는 파쇄상을 갖는 천연흑연; 인조흑연; 메소카본마이크로 비즈; 메소페즈 피치 미분; 등방성 피치 미분; 수지탄; 및 슈도-그라파이트(pseudo-graphite) 구조 또는 터보스트래틱 구조를 갖는 비정질계(low crystalline) 탄소;로 이루어진 군에서 선택된 어느 하나 또는 이들의 2종 이상의 혼합물일 수 있다.
또한, 본 발명에 사용되는 상기 스피넬형 금속 산화물의 함량은 탄소재 코어 부 100 중량부 대비 0.1 내지 10 중량부인 것이 바람직하다.
본 발명에 따른 음극 활물질의 제조방법은, 전술한 코어부 형성용 탄소재 및 상기 화학식 1로 표시되는 쉘부 형성용 스피넬형 금속 산화물를 혼합하고, 400 내지 700 ℃의 온도로 소성하는 단계를 포함한다.
전술한 본 발명의 음극 활물질은 리튬 이차전지용 음극 및 리튬 이차전지에 사용될 수 있다.
본 발명의 리튬 이차전지용 코어-쉘형 음극 활물질은 탄소재 코어부와 스피넬형 금속 산화물 쉘부의 코어-쉘 구조를 가짐으로써, 향상된 충방전 효율과 율특성을 나타낼 수 있다.
이하, 본 발명을 상세히 설명하기로 한다. 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니 되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다.
전술한 바와 같이, 본 발명의 코어-쉘형 음극 활물질은 탄소재 코어부의 외부에 상기 화학식 1로 표시되는 스피넬형 금속 산화물 쉘부가 형성된 것을 특징으로 한다. 본 발명에 따른 상기 화학식 1로 표시되는 스피넬형 금속 산화물 쉘부는 리튬 이차전지의 음극 상에 형성되는 SEI 막의 전기화학적 특성을 향상시킬 수 있 다. 구체적으로, 본 발명에 따른 상기 스피넬형 금속 산화물은 특정 3차원 구조를 가짐으로써 리튬 이온을 용이하게 삽입/탈리시킬 수 있기 때문에, 음극 상에 형성되는 SEI 막의 전기화학적 특성을 향상시킬 수 있다. SEI 막의 전기화학적 특성이 향상됨으로써 전지의 충방전 특성 및 율특성을 개선할 수 있게 된다.
본 발명에서 사용되는 스피넬형 금속 산화물은 탄소재 코어부의 외면에 쉘부를 형성하기 위해서 적절한 평균입경을 갖는 것이 바람직하다. 예를 들면, 평균입경이 50 nm 내지 1 ㎛ 일 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 평균입경이 50 nm 미만이면 입자의 분산이 어려워 표면층 형성이 균일하지 못하고, 1 ㎛ 초과이면 표면 저항의 증가로 전지 특성이 저하될 수 있다.
본 발명의 코어-쉘형 음극 활물질에 있어서 상기 스피넬형 금속 산화물의 함량은 탄소재 코어부 100 중량부 대비 0.1 내지 10 중량부인 것이 바람직하다. 그 함량이 0.1 중량부 미만이면 첨가 효과가 미미하고, 10 중량부 초과이면 표면 저항의 증가로 전지 특성이 저하될 수 있다.
본 발명의 코어-쉘형 음극 활물질에서 코어부로 사용되는 탄소재는 당분야에서 음극 활물질로 통상적으로 사용되는 탄소재이면 특별한 제한 없이 사용이 가능하다. 예를 들면, 구상의 고결정성 천연흑연; 타원형상, 파쇄상, 비늘상 또는 휘스커상인 천연흑연; 인조흑연; 메소카본마이크로 비즈; 메소페이즈 피치; 등방성 피치; 수지탄; 및 수도-그라파이트(pseudo-graphite) 구조 또는 터보스트래틱 구조를 갖는 비정질계 탄소 등을 각각 단독으로 또는 2종 이상 혼합하여 사용할 수 있으나,이에 한정되는 것은 아니다. 또한 상기 음극 활물질은 피복층을 구비할 수 있으 며, 피복층에 주로 사용되는 재료는 열처리를 통해 탄화가 가능한 재료라면 제한이 없으며, 예를 들면 저결정성의 피치, 전도성 고분자, 유기 용매 등을 각각 단독으로 또는 혼합하여 사용할 수 있지만 이에 한정되는 것은 아니다.
본 발명에서 사용되는 탄소재 코어부는 적절한 평균입경을 갖는 것이 바람직하다. 예를 들면, 평균입경이 5 내지 50 ㎛ 일 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 평균입경이 5 ㎛ 미만이면 균일한 코팅층을 형성하기 어렵고, 50 ㎛ 초과이면 쉘부의 함량이 낮아져 전지 특성의 향상이 어려울 수 있다.
본 발명의 리튬 이차전지용 코어-쉘형 음극 활물질은 전술한 코어부 형성용 탄소재와 상기 화학식 1로 표시되는 쉘부 형성용 스피넬형 금속 산화물을 혼합하고, 400 내지 700 ℃의 온도로 소성하여 제조될 수 있다. 상기 소성 온도가 400 ℃ 미만이면 불순물을 충분히 제거하기 어렵고, 700 ℃ 초과이면 스피넬형 금속 산화물의 결정 구조가 붕괴될 수 있다.
본 발명에 따른 쉘부 형성용 스피넬형 금속 산화물은 당분야에 알려진 다양한 제조방법에 따라 얻을 수 있다. 예를 들면, M1 산화물과 M2 산화물을 혼합한 후에 300 내지 1500 ℃의 온도로 소성 및 분쇄하면 상기 화학식 1로 표시된 스피넬형 금속 산화물을 얻을 수 있다.
이렇게 제조된 본 발명의 음극 활물질은 통상적인 음극 제조방법에 따라, 도전재, 바인더 및 유기 용매 등과 혼합하여 활물질 페이스트로 제조된 후, 구리 포일(foil)과 같은 통상적으로 사용되는 음극 집전체에 도포된 다음, 건조, 열처리 및 압착하여 리튬 이차전지용 음극을 제조하는 데 사용될 수 있다.
또한, 상기와 같이 본 발명에 따라 제조된 음극 및 리튬계 전이금속 화합물이 소정 두께로 양극 집전체에 코팅되어 제조된 양극을 세퍼레이터를 사이에 두고 대향시킨 후 세퍼레이터에 리튬 이차전지용 전해액을 함침시키면 반복적인 충방전이 가능한 리튬 이차전지의 제조도 가능하다. 이러한 리튬 이차전지 제조 방법은 본 발명이 속한 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 널리 알려져 있으므로 상세한 설명은 생략하기로 한다.
이하, 본 발명을 구체적으로 설명하기 위해 실시예를 들어 상세하게 설명하기로 한다. 그러나, 본 발명에 따른 실시예는 여러 가지 다른 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 아래에서 상술하는 실시예에 한정되는 것으로 해석되어서는 안 된다. 본 발명의 실시예는 당업계에서 평균적인 지식을 가진 자에게 본 발명을 보다 완전하게 설명하기 위해서 제공되는 것이다.
실시예 1
MgO(Aldrich, CAS Number:1309-48-4)와 Al2O3(Aldrich , CAS Number:1344-28-1)을 중량비 1:2로 혼합하여 900℃에서 소성 및 분쇄하여 MgAl2O4 스피넬형 금속 산화물을 합성하였다. 비정질 탄소로 표면처리된 구상의 천연 흑연 탄소재 100 중량부에 1 중량부의 MgAl2O4를 혼합한 후 질소(N2)가스의 불활성 분위기에서 600℃의 온도로 5시간 소성하여 본 발명의 리튬 이차 전지용 음극 활물질을 제조하였다.
이렇게 제조된 음극 활물질 100g을 500ml의 반응기에 넣고 소량의 N-메틸피 톨리돈(NMP)과 Binder(PVDF)를 투입, Mixer을 이용하여 혼합하여 슬러리를 제조하였다. 상기 슬러리를 12㎛ 두께의 구리박에 균일하게 도포하고, 120℃에서 진공 건조하여 전극을 제조하였다. 상기 제조된 음극, 양극 활물질로 LiCoO2을 사용하여 제조된 양극, 세퍼레이터로 Celgard 2400, 및 비수 전해액으로 EC:DEC=3:7로 혼합한 1M LiPF6를 사용하여 코인형 전지(coin cell)를 제조하였다.
실시예 2
MgAl2O4를 5 중량부 사용한 것을 제외하고는, 상기 실시예 1과 동일한 방법으로 코어-쉘형 음극 활물질, 음극 및 코인형 전지를 제조하였다.
실시예 3
MgAl2O4를 10 중량부 사용한 것을 제외하고는, 상기 실시예 1과 동일한 방법으로 코어-쉘형 음극 활물질, 음극 및 코인형 전지를 제조하였다.
비교예 1
MgAl2O4를 20 중량부 사용한 것을 제외하고는, 상기 실시예 1과 동일한 방법으로 코어-쉘형 음극 활물질, 음극 및 코인형 전지를 제조하였다.
비교예 2
MgAl2O4를 사용하지 않은 것을 제외하고는, 상기 실시예 1과 동일한 방법으로 코어-쉘형 음극 활물질, 음극 및 코인형 전지를 제조하였다.
실험예
상기 실시예 1~3 및 비교예 1~2에 대해 다음과 같은 시험을 실시하여 특성을 평가하였다. 그 평가결과는 하기 표 1과 같다
(1) 전지 특성
충방전 시험은 전위를 0.0~1.5V의 범위로 규제하여, 충전 전류 0.5mA/㎠로 0.01V 될 때까지 충전하였으며, 또한 0.01V의 전압을 유지하면서 충전전류가 0.02mA/㎠ 될 때까지 충전을 계속하였다. 그리고 0.5mA/㎠의 방전전류로 1.5V까지의 방전시험을 행하였다. 상기 과정을 반복하여 사이클 특성을 확인한 결과를 하기 표 1에 기재하였다.
하기 표 1에서 사이클 효율은 1회 충방전 과정에서 충전한 전기용량에 대한 방전한 전기용량의 비율을 나타낸다.
또한, 율 특성은 상기 충방전시험에서 평가된 전지를 하기 수학식 1에 따른 결과로 평가하였다.
Figure 112009026128653-pat00001
Figure 112009026128653-pat00002
상기 표 1에 나타난 바와 같이, 본원발명에 따른 실시예1 내지 실시예3은 전반적인 전지특성이 모두 비교예들의 전지보다 우수하며, 특히 율특성이 비교예들보다 현저하게 우수함을 알 수 있다.

Claims (10)

  1. 탄소재 코어부; 및
    상기 코어부 외부에 형성되는 스피넬형 금속 산화물 쉘부를 구비하는 리튬 이차전지용 코어-쉘형 음극 활물질로서,
    상기 스피넬형 금속 산화물은 하기 화학식 1로 표시되는 것을 특징으로 하는 리튬 이차전지용 코어-쉘형 음극 활물질:
    [화학식 1]
    M1M22O4
    상기 화학식 1에서,
    M1은 Na, K, Be, Mg 또는 Ca이고, M2는 Al, Mn, Fe, Co, Ni, Cu, Zn 또는 Zr이다.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 탄소재 코어부는 구상의 고결정성 천연흑연; 타원형상, 비늘상, 휘스커상 또는 파쇄상을 갖는 천연흑연; 인조흑연; 메소카본마이크로 비즈; 메소페즈 피치 미분; 등방성 피치 미분; 수지탄; 및 슈도-그라파이트(pseudo-graphite) 구조 또는 터보스트래틱 구조를 갖는 비정질계(low crystalline) 탄소;로 이루어진 군에서 선택된 어느 하나 또는 이들의 2종 이상의 혼합물인 것을 특징으로 하는 리튬 이차전지용 코어-쉘형 음극 활물질.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 탄소재 코어부의 평균입경은 5 내지 50 ㎛인 것을 특징으로 하는 리튬 이차전지용 코어-쉘형 음극 활물질.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 스피넬형 금속 산화물의 평균입경은 50 nm 내지 1 ㎛인 것을 특징으로 하는 리튬 이차전지용 코어-쉘형 음극 활물질.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 스피넬형 금속 산화물의 함량은 탄소재 코어부 100 중량부 대비 0.1 내지 10 중량부인 것을 특징으로 하는 리튬 이차전지용 코어-쉘형 음극 활물질.
  6. 코어부 형성용 탄소재 및 하기 화학식 1로 표시되는 쉘부 형성용 스피넬형 금속 산화물를 혼합하고, 400 내지 700 ℃의 온도로 소성하는 것을 특징으로 하는 리튬 이차전지용 코어-쉘형 음극 활물질의 제조방법:
    [화학식 1]
    M1M22O4
    상기 화학식 1에서,
    M1은 Na, K, Be, Mg 또는 Ca이고, M2는 Al, Mn, Fe, Co, Ni, Cu, Zn 또는 Zr이다.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 코어부 형성용 탄소재는 구상의 고결정성 천연흑연; 타원형상, 비늘상, 휘스커상 또는 파쇄상을 갖는 천연흑연; 인조흑연; 메소카본마이크로 비즈; 메소페즈 피치 미분; 등방성 피치 미분; 수지탄; 및 슈도-그라파이트(pseudo-graphite) 구조 또는 터보스트래틱 구조를 갖는 비정질계(low crystalline) 탄소;로 이루어진 군에서 선택된 어느 하나 또는 이들의 2종 이상의 혼합물인 것을 특징으로 하는 리튬 이차전지용 코어-쉘형 음극 활물질의 제조방법.
  8. 제6항에 있어서,
    상기 스피넬형 금속 산화물의 함량은 탄소재 100 중량부 대비 0.1 내지 10 중량부인 것을 특징으로 하는 리튬 이차전지용 코어-쉘형 음극 활물질의 제조방법.
  9. 음극 활물질 및 바인더가 음극 집전체 상에 코팅되어 형성된 리튬 이차전지용 음극에 있어서,
    상기 음극 활물질은 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 따른 코어-쉘형 음극 활물질인 것을 특징으로 하는 리튬 이차전지용 음극.
  10. 음극, 양극, 상기 음극과 양극 사이에 개재된 세퍼레이터, 및 전해액을 구비 하는 리튬 이차전지에 있어서,
    상기 음극은 제9항에 따른 음극인 것을 특징으로 하는 리튬 이차전지.
KR1020090037696A 2009-04-29 2009-04-29 리튬 이차전지용 코어-쉘형 음극 활물질과 이를 포함하는 리튬 이차전지 KR101226107B1 (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020090037696A KR101226107B1 (ko) 2009-04-29 2009-04-29 리튬 이차전지용 코어-쉘형 음극 활물질과 이를 포함하는 리튬 이차전지

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020090037696A KR101226107B1 (ko) 2009-04-29 2009-04-29 리튬 이차전지용 코어-쉘형 음극 활물질과 이를 포함하는 리튬 이차전지

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20100118809A KR20100118809A (ko) 2010-11-08
KR101226107B1 true KR101226107B1 (ko) 2013-01-25

Family

ID=43404998

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020090037696A KR101226107B1 (ko) 2009-04-29 2009-04-29 리튬 이차전지용 코어-쉘형 음극 활물질과 이를 포함하는 리튬 이차전지

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR101226107B1 (ko)

Families Citing this family (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101310430B1 (ko) * 2010-11-15 2013-09-24 삼성전기주식회사 음극 활물질 및 그를 구비하는 리튬 이차전지, 그리고 상기 리튬 이차전지의 제조 방법
KR101288973B1 (ko) * 2011-05-04 2013-07-24 삼성전자주식회사 전극활물질, 그 제조방법 및 이를 채용한 전극 및 리튬전지
KR101439595B1 (ko) * 2012-04-06 2014-09-15 울산대학교 산학협력단 이차전지용 음극활물질로서 칼륨-철산화물 나노입자, 이의 제조방법 및 이를 포함하는 리튬 이차전지
KR102311507B1 (ko) 2014-11-11 2021-10-12 삼성에스디아이 주식회사 리튬 이차 전지용 음극 및 이를 포함하는 리튬 이차 전지
CN114122391B (zh) * 2021-11-10 2024-02-13 云南中晟新材料有限责任公司 一种高功率石墨复合材料及其制备方法

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100888685B1 (ko) * 2007-11-05 2009-03-13 주식회사 코캄 코어-쉘형 리튬 이차전지용 음극 활물질 및 그 제조방법과이를 포함하는 리튬 이차전지

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100888685B1 (ko) * 2007-11-05 2009-03-13 주식회사 코캄 코어-쉘형 리튬 이차전지용 음극 활물질 및 그 제조방법과이를 포함하는 리튬 이차전지

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
논문2 ; CERAMICS INTERNATIONAL *

Also Published As

Publication number Publication date
KR20100118809A (ko) 2010-11-08

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US9786903B2 (en) Positive electrode active material for lithium secondary battery, method of preparing the same and lithium secondary battery including the same
KR101479320B1 (ko) 리튬 이차 전지용 음극 활물질 및 이의 제조 방법
JP5063948B2 (ja) 非水電解質二次電池及びその製造方法
JP5363497B2 (ja) リチウム二次電池用負極活物質、その製造方法、これを含むリチウム二次電池の負極、及びリチウム二次電池
JP7038951B2 (ja) 負極活物質及びそれを含む全固体電池用負極
JP5611453B2 (ja) リチウムイオン二次電池用負極及びその負極を用いたリチウムイオン二次電池
JP7427629B2 (ja) 正極及び該正極を含むリチウム電池
KR101488043B1 (ko) 고용량 리튬이차전지의 활성화 방법
KR20080031151A (ko) 비수전해질 2차 전지 및 그의 제조방법
KR101626026B1 (ko) 리튬 이차전지용 음극 활물질 및 이를 포함하는 리튬 이차전지
JP2020525993A (ja) リチウム二次電池用正極活物質、その製造方法、それを含むリチウム二次電池用正極及びリチウム二次電池
US11217783B2 (en) Negative electrode active material for lithium secondary battery, negative electrode including the same, and lithium secondary battery including the negative electrode
KR101105877B1 (ko) 리튬 이차전지용 음극 활물질 및 그 제조방법과 이를 이용한 리튬 이차전지
EP2738844B1 (en) High capacity anode active material and rechargeable lithium battery comprising same
US11784314B2 (en) Negative electrode for lithium secondary battery and lithium secondary battery including the same
KR20090020882A (ko) 표면이 피복된 리튬티탄산화물 분말, 이를 구비한 전극, 및이차전지
KR20160001651A (ko) 리튬 이차전지
JP2023513029A (ja) 二次電池用正極活物質前駆体、正極活物質およびこれを含むリチウム二次電池
KR101226107B1 (ko) 리튬 이차전지용 코어-쉘형 음극 활물질과 이를 포함하는 리튬 이차전지
US20180040875A1 (en) Negative electrode active material and method of preparing the same
CN109935801B (zh) 锂二次电池用阳极活性物质
KR101140866B1 (ko) 리튬 이차전지용 음극 활물질과 이를 포함하는 리튬 이차전지
KR101278832B1 (ko) 표면이 피복된 리튬티탄산화물 분말, 이를 구비한 전극, 및 이차전지
US20120070732A1 (en) Negative active material for secondary battery, and electrode and secondary battery including the same
KR101091546B1 (ko) 리튬 이차전지용 음극 활물질과 이를 포함하는 리튬 이차전지

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
N231 Notification of change of applicant
E902 Notification of reason for refusal
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant
FPAY Annual fee payment

Payment date: 20160105

Year of fee payment: 4

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20170104

Year of fee payment: 5

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20180104

Year of fee payment: 6

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20200107

Year of fee payment: 8