KR101479320B1 - Negative electrode active material for rechargeable lithium battery, and method for preparing the same - Google Patents
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Abstract
탄소계 활물질 및 금속계 활물질을 포함하는 탄소-금속 복합물을 포함하는 코어부, 상기 코어부 표면에 피복되고 탄성 고분자 물질을 포함하는 제1 코팅층, 및 상기 제1 코팅층 표면에 피복되고 비정질 탄소를 포함하는 제2 코팅층을 포함하는 리튬 이차 전지용 음극 활물질 및 이의 제조 방법이 제공된다.A first coating layer coated on the surface of the core portion and including an elastic polymer material, and a second coating layer coated on the surface of the first coating layer and including amorphous carbon, wherein the core portion includes a carbon-metal composite material including a carbon-based active material and a metal- A negative electrode active material for a lithium secondary battery including a second coating layer, and a method of manufacturing the same.
Description
본 기재는 리튬 이차 전지용 음극 활물질, 및 이의 제조 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a negative electrode active material for a lithium secondary battery, and a method for producing the same.
최근 휴대용 소형 전자기기의 전원으로서 각광받고 있는 리튬 이차 전지는 유기 전해액을 사용함에 따라, 기존의 알칼리 수용액을 사용한 전지보다 2배 이상의 높은 방전 전압을 나타내며, 그 결과 높은 에너지 밀도를 나타낸다.Recently, a lithium secondary battery, which is attracting attention as a power source for portable electronic devices, has a discharge voltage twice as high as that of a conventional battery using an alkaline aqueous solution, resulting in a high energy density.
리튬 이차 전지의 양극 활물질로는 LiCoO2, LiMn2O4, LiNi1 -xCoxO2(0 < x < 1)등과 같이 리튬 이온의 인터칼레이션이 가능한 구조를 가진 리튬과 전이 금속으로 이루어진 산화물이 주로 사용된다.The positive electrode active material of the lithium secondary battery is preferably made of lithium and a transition metal having a structure capable of intercalating lithium ions such as LiCoO 2 , LiMn 2 O 4 , and LiNi 1 -x Co x O 2 (0 <x <1) Oxide is mainly used.
음극 활물질로는 리튬의 삽입/탈리가 가능한 인조 흑연, 천연 흑연, 하드 카본을 포함한 다양한 형태의 탄소계 재료가 적용되어 왔다. 상기 탄소 계열 중 흑연이 현재 가장 널리 사용되고 있다.As the anode active material, various types of carbon-based materials including artificial graphite, natural graphite, and hard carbon capable of lithium insertion / desorption have been applied. Graphite among the carbon series is currently the most widely used.
그러나 최근 휴대용 소형 전자기기의 기능이 다양해지고, 경량화가 진행됨에 따라, 리튬 이차 전지의 고용량화가 요구되고 있고, 이에 따라 흑연의 이론 용량보다 높은 이론 용량을 갖는 활물질 재료에 대한 관심이 높아지고 있다.However, recently, as the functions of portable small electronic devices have been diversified and lightweighted, there has been a demand for high capacity lithium secondary batteries, and accordingly active materials having a theoretical capacity higher than the theoretical capacity of graphite have been increasing.
특히, 실리콘계 금속 재료는 흑연에 비해 이론 용량이 10배 이상 높은 활물질 재료로서, 이에 대한 연구가 활발히 진행 중에 있다. 그러나, 충전 과정에서 발생되는 실리콘 입자의 부피 팽창, 그로 인한 활물질 간의 전도성 감소, 극판으로부터의 탈리, 및 전해액과의 지속적 반응 등으로 인하여 리튬 이차 전지의 성능을 저하시키는 문제점이 있어 아직 상용화 수준에는 이르지 못하고 있다.Particularly, the silicon-based metal material is an active material having a
본 발명의 일 구현예는 고용량의 리튬이차 전지를 구현하여, 초기 효율 및 수명 특성이 우수한 리튬 이차 전지용 음극 활물질을 제공하기 위한 것이다.An embodiment of the present invention is to provide a negative electrode active material for a lithium secondary battery which realizes a high capacity lithium secondary battery and excellent initial efficiency and life characteristics.
본 발명의 다른 일 구현예는 상기 리튬 이차 전지용 음극 활물질의 제조 방법을 제공하기 위한 것이다.Another embodiment of the present invention is to provide a method for manufacturing the negative electrode active material for a lithium secondary battery.
본 발명의 일 구현예는 탄소계 활물질 및 금속계 활물질을 포함하는 탄소-금속 복합물을 포함하는 코어부, 상기 코어부 표면에 피복되고 탄성 고분자 물질을 포함하는 제1 코팅층, 및 상기 제1 코팅층 표면에 피복되고 비정질 탄소를 포함하는 제2 코팅층을 포함하는 리튬 이차 전지용 음극 활물질을 제공한다.One embodiment of the present invention is a method of manufacturing a semiconductor device including a core portion including a carbon-metal composite material including a carbon-based active material and a metal-based active material, a first coating layer coated on the surface of the core portion and including an elastic polymer material, And a second coating layer formed on the first coating layer and containing amorphous carbon.
상기 탄소계 활물질의 표면의 적어도 일부에 상기 금속계 활물질이 위치할수 있다.The metal-based active material may be located on at least a part of the surface of the carbon-based active material.
상기 금속계 활물질은 실리콘, 주석, 알루미늄, 티타늄, 바나듐, 또는 이들의 조합으로 이루어진 합금에서 선택되는 금속; 상기 금속의 산화물, 질화물, 또는 탄화물로 이루어진 군에서 선택되는 화합물; 및 이들의 조합에서 선택되는 것일 수 있다.Wherein the metal-based active material is selected from the group consisting of silicon, tin, aluminum, titanium, vanadium, or a combination thereof; A compound selected from the group consisting of oxides, nitrides, and carbides of the metal; And combinations thereof.
상기 탄소계 활물질은 천연흑연, 인조흑연, 소프트카본, 하드카본, 또는 이들의 조합일 수 있다.The carbon-based active material may be natural graphite, artificial graphite, soft carbon, hard carbon, or a combination thereof.
상기 탄성 고분자 물질은 젤라틴, 글리세린, 전분, 셀룰로오스, 수크로오스,또는 이들의 조합일 수 있다.The elastic polymer material may be gelatin, glycerin, starch, cellulose, sucrose, or a combination thereof.
상기 비정질 탄소는 석탄계 핏치, 석유계 핏치, 페놀 수지, 중질유, 경질유, 또는 이들의 조합일 수 있다.The amorphous carbon may be a coal-based pitch, a petroleum pitch, a phenolic resin, a heavy oil, light oil, or a combination thereof.
상기 탄성 고분자 물질은 상기 음극 활물질 총량에 대하여 0.1 내지 20 중량%일 수 있다.The elastic polymer material may be 0.1 to 20 wt% based on the total amount of the negative electrode active material.
상기 비정질 탄소는 상기 음극 활물질 총량에 대하여 0.1 내지 20 중량%일 수 있다.The amorphous carbon may be 0.1 to 20 wt% based on the total amount of the negative electrode active material.
본 발명의 다른 일 구현예는 탄소계 활물질 및 금속계 활물질을 혼합하여 탄소-금속 복합물을 준비하는 단계; 상기 탄소-금속 복합물의 표면에 탄성 고분자 물질을 포함하는 제1 코팅층을 형성하는 단계; 및 상기 제1 코팅층의 표면에 비정질 탄소를 포함하는 제2 코팅층을 형성하는 단계를 포함하는 리튬 이차 전지용 음극 활물질의 제조 방법을 제공한다.According to another embodiment of the present invention, there is provided a method of manufacturing a carbon-metal composite, comprising: preparing a carbon-metal composite by mixing a carbon-based active material and a metal-based active material; Forming a first coating layer including an elastic polymer material on a surface of the carbon-metal composite material; And forming a second coating layer containing amorphous carbon on the surface of the first coating layer.
상기 탄소-금속 복합물을 준비하는 단계는, 상기 탄소계 활물질 및 금속계 활물질을 혼합한 후, 기계적 밀링법으로 수행하는 것일 수 있다.The preparing of the carbon-metal composite may be performed by mixing the carbon-based active material and the metal-based active material, followed by mechanical milling.
상기 제1 코팅층을 형성하는 단계는, 습식 코팅법으로 수행하는 것일 수 있다.The step of forming the first coating layer may be performed by a wet coating method.
상기 제2 코팅층을 형성하는 단계는, 건식 코팅법으로 수행하는 것일 수 있다.The step of forming the second coating layer may be performed by a dry coating method.
상기 건식 코팅법은 기계적 밀링법으로 수행하는 것일 수 있다.The dry coating method may be performed by a mechanical milling method.
기타 본 발명의 구현예들의 구체적인 사항은 이하의 상세한 설명에 포함되어 있다.Other details of the embodiments of the present invention are included in the following detailed description.
본 발명의 일 구현예는 고용량의 리튬 이차 전지용 음극 활물질 및 이의 제조 방법을 구현하고, 초기 효율 및 수명 특성이 향상된 리튬 이차 전지를 구현할 수 있다.One embodiment of the present invention can realize a lithium secondary battery which realizes a high capacity anode active material for a lithium secondary battery and a method of manufacturing the same, and has improved initial efficiency and lifetime characteristics.
도 1은 상기 실시예 1에 따른 음극 활물질의 모식도를 나타낸 것이다.
도 2는 실시예 1에 따른 리튬 이차 전지의 수명 특성을 보여 주는 그래프이다.FIG. 1 is a schematic view of a negative electrode active material according to the first embodiment.
FIG. 2 is a graph showing lifetime characteristics of a lithium secondary battery according to Example 1. FIG.
이하, 본 발명의 구현예를 상세히 설명하기로 한다. 다만, 이는 예시로서 제시되는 것으로, 이에 의해 본 발명이 제한되지는 않으며 본 발명은 후술할 청구범위의 범주에 의해 정의될 뿐이다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail. However, it should be understood that the present invention is not limited thereto, and the present invention is only defined by the scope of the following claims.
일 구현예에 따른 리튬 이차 전지용 음극 활물질은 탄소계 활물질 및 금속계 활물질을 포함하는 탄소-금속 복합물을 포함하는 코어부, 상기 코어부 표면에 피복되고 탄성 고분자 물질을 포함하는 제1 코팅층, 및 상기 제1 코팅층 표면에 피복되고 비정질 탄소를 포함하는 제2 코팅층을 포함할 수 있다. The anode active material for a lithium secondary battery according to an embodiment includes a core portion including a carbon-metal composite material including a carbonaceous active material and a metal-based active material, a first coating layer coated on the surface of the core portion and including an elastic polymer material, 1 coating layer that is coated on the surface of the coating layer and contains amorphous carbon.
상기 탄소계 활물질의 표면의 적어도 일부에 상기 금속계 활물질이 위치할 수 있다. 일반적으로 금속계 활물질이 탄소계 활물질보다 10배 이상 높은 용량을 갖기 때문에, 상기 탄소-금속 복합물을 활물질로 포함하는 리튬 이차 전지는 탄소계 활물질만을 포함하는 리튬 이차 전지에 비하여 고용량으로 구현될 수 있다. 특히, 상기 금속계 활물질을 상기 탄소계 활물질의 표면에 위치하게 함으로써, 리튬 이차 전지의 충방전시, 금속계 활물질의 부피팽창으로 인한 탄소계 활물질의 분말 손상을 최소화할 수 있다. 상기 금속계 활물질 및 상기 탄소계 활물질은 상기 탄소-금속 복합물 총량에 대하여 1 내지 35 : 65 내지 99 중량%로 포함될 수 있고, 구체적으로는 3 내지 30 : 70 내지 97 중량%로 포함될 수 있다. 상기 탄소-금속 복합물 내에서 상기 금속계 활물질과 상기 탄소계 활물질이 상기 범위 내로 포함되는 경우, 금속계 활물질의 부피 팽창 완화 효과를 최적으로 유지하면서 리튬 이차 전지의 고용량을 구현할 수 있다.The metal-based active material may be disposed on at least a part of the surface of the carbon-based active material. Generally, since the metal-based active material has a
상기 탄소-금속 복합물은 음극 활물질 총량에 대하여 87 내지 97 중량%로 포함될 수 있고, 구체적으로는 90 내지 95 중량%로 포함될 수 있다. 상기 탄소-금속 복합물이 상기 범위 내로 포함되는 경우, 충방전시 입자손상 최소화 및 전기전도도 유지로 인해 리튬 이차 전지의 고용량 및 고수명을 구현할 수 있게 된다. 상기 금속계 활물질은 실리콘, 주석, 알루미늄, 티타늄, 바나듐, 또는 이들의 조합으로 이루어진 합금에서 선택되는 금속; 상기 금속의 산화물, 질화물, 또는 탄화물로 이루어진 군에서 선택되는 화합물; 및 이들의 조합에서 선택되는 것일 수 있다. 구체적으로는 Si, SiOx, Si-C 복합체, Si-Q 합금일 수 있고, 이 때, 상기 x는 0 < x < 2 범위의 정수일 수 있고, 상기 Q는 알칼리 금속, 알칼리 토금속, 13족 내지 16족 원소, 전이금속, 희토류 원소 또는 이들의 조합일 수 있으며, Si은 아니다. 상기 Q의 구체적인 원소로는, Ti, V, Al, Sn, 또는 이들의 조합을 들 수 있다.가장 구체적인 금속계 활물질은 Si 또는 이의 산화물인 SiOx(0.1≤x≤2)일 수 있다.The carbon-metal composite may be included in an amount of 87 to 97% by weight, specifically 90 to 95% by weight based on the total amount of the negative electrode active material. When the carbon-metal composite is included within the above range, the lithium secondary battery can be realized in a high capacity and a high life due to minimized particle damage and electric conductivity during charging and discharging. Wherein the metal-based active material is selected from the group consisting of silicon, tin, aluminum, titanium, vanadium, or a combination thereof; A compound selected from the group consisting of oxides, nitrides, and carbides of the metal; And combinations thereof. Specifically, x may be an integer in the range of 0 < x < 2, and Q may be an alkali metal, an alkaline earth metal, a group 13 to 16 Group element, a transition metal, a rare earth element, or a combination thereof, and is not Si. Specific examples of the above-mentioned Q include Ti, V, Al, Sn, and combinations thereof. The most specific metal-based active material may be Si or an oxide thereof SiOx (0.1? X? 2).
상기 탄소계 활물질은 천연흑연, 인조흑연, 소프트카본, 하드카본, 또는 이들의 조합일 수 있고, 구체적으로는 천연흑연, 인조흑연 등과 같은 흑연계 재료일 수 있다.The carbon-based active material may be natural graphite, artificial graphite, soft carbon, hard carbon, or a combination thereof. Specifically, it may be a graphite based material such as natural graphite, artificial graphite and the like.
상기 탄성 고분자 물질은 탄성을 갖는 재료로서, 리튬 이차 전지의 충전시발생할 수 있는 금속계 활물질의 부피 팽창을 완화할 수 있다. 즉, 금속계 활물질의 부피 팽창에 대한 완충재로 기능함으로써, 극판 탈리 완화 기능을 효과적으로 수행할 수 있다. The elastic polymer material is a material having elasticity and can alleviate the volume expansion of the metal-based active material that may occur upon charging the lithium secondary battery. That is, by functioning as a buffer material against the volume expansion of the metal-based active material, it is possible to effectively perform the function of eliminating the plate plating.
또한, 상기 탄성 고분자 물질은 다수의 작용기를 포함함으로써, 상기 제2 코팅층과 화학적 결합을 용이하게 할 수 있고, 이로 인하여 제2 코팅층과 더욱 견고하게 부착되어 있을 수 있다. 상기 작용기는 구체적으로 히드록시기, 이소시아네이트기, 카르복시기, 알데히드기, 카르보닐기 등일 수 있다. 상기 탄성 고분자 물질은 음극 활물질 총량에 대하여 0.1 내지 20 중량%로 포함될 수 있고, 구체적으로는 0.1 내지 15 중량%로 포함될 수 있다. 탄성 고분자 물질이 상기 범위 내로 포함되는 경우, 극판 탈리 완화 기능이 최적화 될 수 있고, 제2 코팅층과 화학 결합을 할 수 있는 작용기의 함량이 최적으로 포함될 수 있다.In addition, the elastic polymer material includes a plurality of functional groups, thereby facilitating chemical bonding with the second coating layer, and thus being more firmly attached to the second coating layer. The functional group may specifically be a hydroxyl group, an isocyanate group, a carboxy group, an aldehyde group, a carbonyl group, or the like. The elastic polymer material may be included in an amount of 0.1 to 20% by weight, and more specifically 0.1 to 15% by weight based on the total weight of the negative electrode active material. When the elastic polymer material is contained within the above range, the function of the electrode plate desorption moderating function can be optimized and the content of the functional group capable of chemical bonding with the second coating layer can be optimally included.
상기 탄성 고분자 물질은 구체적으로 젤라틴, 글리세린, 전분, 셀룰로오스, 수크로오스, 또는 이들의 조합일 수 있고, 더 구체적으로는 젤라틴, 셀룰로오스, 또는 이들의 조합일 수 있다.The elastic polymer material may specifically be gelatin, glycerin, starch, cellulose, sucrose, or a combination thereof, and more specifically, gelatin, cellulose, or a combination thereof.
상기 비정질 탄소는 열 처리 조건에서도, 단단하고 견고한 특성을 가질 수 있는 재료로서, 금속계 활물질의 부피 팽창에 따른 코팅층의 균열 및 파괴 등을 방지할 수 있다. 구체적으로 석탄계 핏치, 석유계 핏치, 페놀 수지, 중질유, 경질유, 또는 이들의 조합 일 수 있고, 더 구체적으로는 석탄계 핏치, 석유계 핏치, 페놀 수지, 또는 이들의 조합 일 수 있다. 상기 비정질 탄소는 상기 음극 활물질 총량에 대하여 0.1 내지 20 중량%로 포함될 수 있고, 구체적으로는 0.1 내지 15 중량%로 포함될 수 있다. 비정질 탄소가 상기 범위 내로 포함되는 경우, 전기 전도도 향상 및 리튬 이차 전지의 우수한 수명 특성이 나타날 수 있다.The amorphous carbon is a material capable of having a rigid and rigid property even under heat treatment conditions, and can prevent cracking and fracture of the coating layer due to the volume expansion of the metal-based active material. Specifically, it may be a coal-based pitch, a petroleum pitch, a phenol resin, a heavy oil, a light oil, or a combination thereof, and more specifically a coal pitch, a petroleum pitch, a phenol resin or a combination thereof. The amorphous carbon may be included in an amount of 0.1 to 20% by weight, and more specifically 0.1 to 15% by weight based on the total weight of the negative electrode active material. When the amorphous carbon is contained within the above range, improvement in electric conductivity and excellent lifetime characteristics of the lithium secondary battery may occur.
다른 일 구현예에 따른 리튬 이차 전지용 음극 활물질의 제조 방법은, 탄소계 활물질 및 금속계 활물질을 혼합하여 탄소-금속 복합물을 준비하는 단계; 상기 탄소-금속 복합물의 표면에 탄성 고분자 물질을 포함하는 제1 코팅층을 형성하는 단계; 및 상기 제1 코팅층의 표면에 비정질 탄소를 포함하는 제2 코팅층을 형성하는 단계를 포함할 수 있다.According to another aspect of the present invention, there is provided a method of manufacturing a negative electrode active material for a lithium secondary battery, comprising: preparing a carbon-metal composite by mixing a carbonaceous active material and a metal-based active material; Forming a first coating layer including an elastic polymer material on a surface of the carbon-metal composite material; And forming a second coating layer containing amorphous carbon on the surface of the first coating layer.
상기 탄소계 활물질 및 금속계 활물질을 혼합하여 탄소-금속 복합물을 준비하는 단계는, 상기 탄소계 활물질 및 금속계 활물질을 혼합한 후, 기계적 밀링을 통해 탄소-금속 복합물을 준비하는 단계일 수 있다. 기계적 밀링은 탄소계 활물질을 구형화한 후, 볼밀링(ball milling), 메카노퓨전 밀링(mechanofusion milling), 쉐이커 밀링(shaker milling), 플래너터리 밀링(planetary milling) 및 애트리터 밀링(attritor milling) 디스크 밀링 (disk milling), 또는 이들의 조합 중 어느 하나의 방법을 선택하여, 탄소계 활물질과 금속계 활물질을 복합화할 수 있다. 구체적으로는 300 내지 6000 rpm, 더 구체적으로는 400 내지 5000rpm으로 밀링을 수행함으로써 탄소계 활물질과 금속계 활물질을 복합화할 수 있다. 상기와 같이 기계적 밀링을 수행할 경우, 탄소-금속 복합물은 탄소계 활물질의 외부에만 금속계 물질이 위치하도록 제조될 수 있고, 탄소계 활물질의 표면에는 다수의 기공이 형성될 수 있어, 금속계 활물질의 부피 팽창으로 인한 탄소계 활물질 입자의 손상을 최소화할 수 있다. 상기 탄소계 활물질의 표면에 형성된 기공은 리튬 이차 전지의 충전시 팽창되는 금속계 활물질의 증가된 부피를 수용할 수 있게 되어, 리튬 이차 전지의 충전시 발생할 수 있는 금속계 활물질의 부피 팽창으로 인한 극판 탈리를 더욱 효과적으로 완화할 수 있다. The step of preparing the carbon-metal composite by mixing the carbon-based active material and the metal-based active material may include a step of mixing the carbon-based active material and the metal-based active material, and then preparing a carbon-metal composite material through mechanical milling. Mechanical milling can be accomplished by sphering the carbonaceous active material and then subjecting it to ball milling, mechanofusion milling, shaker milling, planetary milling, and attritor milling ) Disk milling, or a combination thereof, to make the carbon-based active material and the metal-based active material composite. Specifically, the carbon-based active material and the metal-based active material can be combined by performing milling at 300 to 6000 rpm, more specifically, at 400 to 5000 rpm. When the mechanical milling is performed as described above, the carbon-metal composite can be manufactured so that the metal-based material is located only on the outer side of the carbon-based active material, and a large number of pores can be formed on the surface of the carbon- The damage of the carbon-based active material particles due to the expansion can be minimized . The pores formed on the surface of the carbonaceous active material can accommodate the increased volume of the metal-based active material that expands upon charging of the lithium secondary battery, and thus the electrode plate tearing due to the volume expansion of the metal- It can be more effectively mitigated.
상기 탄소-금속 복합물의 표면에 탄성 고분자 물질을 포함하는 제1 코팅층을 형성하는 단계는, 습식 코팅법으로 수행하는 것일 수 있다. 상기 습식 코팅법은 구체적으로 플래너터리믹서(planetary mixer), 플래너터리/데스파 믹서(planetary/disper mixer), 바스켓 밀링 (basket milling), 볼 밀링(ball milling)등의 장비를 사용하여 적절한 양의 탄성 고분자 물질에 적합한 용매를 함께 반응시켜 완전히 용해 후 탄소-금속 복합물을 투입하여 수시간 교반 후 건조하여 수행될 수 있다. 상기 용매는 수성 용매일 수 있으며, 구체적으로는 물일 수 있다. 상기 제1 코팅층이 습식 코팅법에 의해 형성됨으로써, 제1 코팅층은 탄소-금속 복합물의 입자가 손상됨이 없이 코팅할 수 있다. The step of forming the first coating layer containing the elastic polymer material on the surface of the carbon-metal composite may be performed by a wet coating method. The wet coating method may be carried out by using an equipment such as a planetary mixer, a planetary / disper mixer, a basket milling, a ball milling, And a solvent suitable for the elastic polymer may be reacted together to completely dissolve the carbon nanotubes, and then the carbon-metal composite may be added thereto, followed by stirring for several hours and drying. The solvent may be an aqueous solvent, and may be water. By forming the first coating layer by a wet coating method, the first coating layer can be coated without damaging the particles of the carbon-metal composite.
상기 제1 코팅층의 표면에 비정질 탄소를 포함하는 제2 코팅층을 형성하는 단계는 건식 코팅법으로 수행하는 것일 수 있다. 상기 건식 코팅법은 구체적으로 기계적 밀링법으로 수행하는 것일 수 있고, 구체적으로 볼밀링(ball milling), 메카노퓨전 밀링(mechanofusion milling), 쉐이커 밀링(shaker milling), 플래너터리 밀링(planetary milling) 및 애트리터 밀링(attritor milling) 디스크 밀링 (disk milling), 또는 이들의 조합 중 어느 하나를 선택하여 수행할 수 있다. 구체적으로는 메카노퓨전 밀링법으로 수행할 수 있으며, 300 내지 6000 rpm, 더 구체적으로는 400 내지 5000rpm으로 밀링을 수행할 수 있다. 상기 조건에 의해 건식 코팅법이 수행됨으로써, 제2 코팅층의 전기전도도 향상 및 제1 코팅층과 마찬가지로 충방전시 입자손상을 방지할 수 있다.The step of forming the second coating layer containing amorphous carbon on the surface of the first coating layer may be performed by a dry coating method. The dry coating method may be performed by a mechanical milling method, and specifically, a ball milling method, a mechanofusion milling method, a shaker milling method, a planetary milling method, Disk milling, attritor milling, disk milling, or any combination thereof. Specifically, it can be performed by a mechanofusion milling method, and milling can be performed at 300 to 6000 rpm, more specifically, at 400 to 5000 rpm. By performing the dry coating method under the above conditions, it is possible to improve the electrical conductivity of the second coating layer and prevent particle damage during charging and discharging like the first coating layer.
또 다른 일 구현예에 따르면, 상기 음극 활물질을 포함하는 음극, 양극 활물질을 포함하는 양극 및 전해질을 포함하는 리튬 이차 전지를 제공할 수 있다. 선택적으로, 상기 양극과 상기 음극 사이에 세퍼레이터가 존재할 수 있다.According to another embodiment, a lithium secondary battery including the negative electrode including the negative electrode active material, the positive electrode including the positive electrode active material, and the electrolyte may be provided. Optionally, a separator may be present between the anode and the cathode.
리튬 이차 전지는 사용하는 세퍼레이터와 전해질의 종류에 따라 리튬 이온 전지, 리튬 이온 폴리머 전지 및 리튬 폴리머 전지로 분류될 수 있고, 형태에 따라 원통형, 각형, 코인형, 파우치형 등으로 분류될 수 있으며, 사이즈에 따라 벌크 타입과 박막 타입으로 나눌 수 있다. 이들 전지의 구조와 제조방법은 이 분야에 널리 알려져 있으므로 상세한 설명은 생략한다.The lithium secondary battery can be classified into a lithium ion battery, a lithium ion polymer battery, and a lithium polymer battery depending on the type of the separator and electrolyte used. The lithium secondary battery can be classified into a cylindrical shape, a square shape, a coin shape, Depending on the size, it can be divided into bulk type and thin type. The structure and the manufacturing method of these cells are well known in the art, and detailed description thereof will be omitted.
상기 음극은 집전체 및 상기 집전체 위에 형성된 음극 활물질 층을 포함하며, 상기 음극 활물질 층은 음극 활물질을 포함한다.The negative electrode includes a current collector and a negative active material layer formed on the current collector, and the negative active material layer includes a negative active material.
상기 음극 활물질은 전술한 바와 같다.The negative electrode active material is as described above.
상기 음극 활물질 층은 또한 바인더를 포함하며, 선택적으로 도전재를 더욱 포함할 수 있다.The negative electrode active material layer also includes a binder, and may further include a conductive material.
상기 바인더는 음극 활물질 입자들을 서로 잘 부착시키고, 또한 음극 활물질을 전류 집전체에 잘 부착시키는 역할을 하며, 그 대표적인 예로 폴리비닐알콜, 카르복시메틸셀룰로즈, 히드록시프로필셀룰로즈, 폴리비닐클로라이드, 카르복실화된 폴리비닐클로라이드, 폴리비닐플루오라이드, 에틸렌 옥사이드를 포함하는 폴리머, 폴리비닐피롤리돈, 폴리우레탄, 폴리테트라플루오로에틸렌, 폴리비닐리덴 플루오라이드, 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 폴리아미드, 폴리아미드이미드, 스티렌-부타디엔 러버, 아크릴레이티드 스티렌-부타디엔 러버, 에폭시 수지, 나일론 등을 사용할 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.The binder serves to adhere the anode active material particles to each other and to adhere the anode active material to the current collector. Typical examples thereof include polyvinyl alcohol, carboxymethyl cellulose, hydroxypropyl cellulose, polyvinyl chloride, Polyvinylidene fluoride, polyvinylidene fluoride, polyethylene, polypropylene, polyamide, polyamideimide, polyvinylidene chloride, polyvinyl chloride, polyvinyl fluoride, polymers comprising ethylene oxide, polyvinyl pyrrolidone, polyurethane, polytetrafluoroethylene, Butadiene rubber, styrene-butadiene rubber, acrylated styrene-butadiene rubber, epoxy resin, nylon, and the like.
상기 도전재는 전극에 도전성을 부여하기 위해 사용되는 것으로서, 구성되는 전지에 있어서 화학변화를 야기하지 않고 전자 전도성 재료이면 어떠한 것도 사용가능하며, 그 예로 천연 흑연, 인조 흑연, 카본 블랙, 아세틸렌 블랙, 케첸블랙, 탄소섬유 등의 탄소계 물질; 구리, 니켈, 알루미늄, 은 등의 금속 분말 또는 금속 섬유 등의 금속계 물질; 폴리페닐렌 유도체 등의 도전성 폴리머; 또는 이들의 혼합물을 포함하는 도전성 재료를 사용할 수 있다.The conductive material is used for imparting conductivity to the electrode. Any material can be used as long as it does not cause any chemical change in the battery. Examples of the conductive material include natural graphite, artificial graphite, carbon black, acetylene black, , Carbon-based materials such as carbon fibers; Metal powders such as copper, nickel, aluminum, and silver, or metal-based materials such as metal fibers; Conductive polymers such as polyphenylene derivatives; Or a mixture thereof may be used.
상기 집전체로는 구리 박, 니켈 박, 스테인레스강 박, 티타늄 박, 니켈 발포체(foam), 구리 발포체, 전도성 금속이 코팅된 폴리머 기재, 또는 이들의 조합을 사용할 수 있다.The current collector may be a copper foil, a nickel foil, a stainless steel foil, a titanium foil, a nickel foil, a copper foil, a polymer substrate coated with a conductive metal, or a combination thereof.
상기 양극은 전류 집전체 및 이 전류 집전체에 형성되는 양극 활물질 층을 포함한다. The anode includes a current collector and a cathode active material layer formed on the current collector.
상기 양극 활물질로는 리튬의 가역적인 인터칼레이션 및 디인터칼레이션이 가능한 화합물(리티에이티드 인터칼레이션 화합물)을 사용할 수 있다. 구체적으로는 코발트, 망간, 니켈, 알루미늄, 철, 마그네슘, 바나듐 또는 이들의 조합의 금속과 리튬과의 복합 산화물 중 1종 이상의 것을 사용할 수 있다.As the cathode active material, a compound capable of reversibly intercalating and deintercalating lithium (a lithiated intercalation compound) can be used. Concretely, at least one of a composite oxide of lithium and metal of cobalt, manganese, nickel, aluminum, iron, magnesium, vanadium, or a combination thereof may be used.
상기 양극 활물질 층은 또한 바인더 및 도전재를 포함한다.The cathode active material layer also includes a binder and a conductive material.
상기 바인더는 양극 활물질 입자들을 서로 잘 부착시키고, 또한 양극 활물질을 전류 집전체에 잘 부착시키는 역할을 하며, 그 대표적인 예로는 폴리비닐알콜, 카르복시메틸셀룰로즈, 히드록시프로필셀룰로즈, 디아세틸셀룰로즈, 폴리비닐클로라이드, 카르복실화된 폴리비닐클로라이드, 폴리비닐플루오라이드, 에틸렌 옥사이드를 포함하는 폴리머, 폴리비닐피롤리돈, 폴리우레탄, 폴리테트라플루오로에틸렌, 폴리비닐리덴 플루오라이드, 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 스티렌-부타디엔 러버, 아크릴레이티드 스티렌-부타디엔 러버, 에폭시 수지, 나일론 등을 사용할 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.The binder serves to adhere the positive electrode active material particles to each other and to adhere the positive electrode active material to the current collector. Typical examples thereof include polyvinyl alcohol, carboxymethyl cellulose, hydroxypropyl cellulose, diacetyl cellulose, polyvinyl Polyvinylpyrrolidone, polyurethane, polytetrafluoroethylene, polyvinylidene fluoride, polyethylene, polypropylene, styrene-acrylonitrile, styrene-butadiene rubber, Butadiene rubber, acrylated styrene-butadiene rubber, epoxy resin, nylon, and the like, but not limited thereto.
상기 도전재는 전극에 도전성을 부여하기 위해 사용되는 것으로서, 구성되는 전지에 있어서, 화학변화를 야기하지 않고 전자 전도성 재료이면 어떠한 것도 사용가능하며, 그 예로 천연 흑연, 인조 흑연, 카본 블랙, 아세틸렌 블랙, 케첸블랙, 탄소섬유, 구리, 니켈, 알루미늄, 은 등의 금속 분말, 금속 섬유 등을 사용할 수 있고, 또한 폴리페닐렌 유도체 등의 도전성 재료를 1종 또는 1종 이상을 혼합하여 사용할 수 있다.The conductive material is used for imparting conductivity to the electrode. Any conductive material can be used without causing any chemical change in the battery. Examples of the conductive material include natural graphite, artificial graphite, carbon black, acetylene black, Metal powders such as black, carbon fiber, copper, nickel, aluminum, and silver, metal fibers, and the like, and conductive materials such as polyphenylene derivatives may be used alone or in combination.
상기 전류 집전체로는 Al을 사용할 수 있으나 이에 한정되는 것은 아니다.As the current collector, Al may be used, but the present invention is not limited thereto.
상기 음극과 상기 양극은 각각 활물질, 도전재 및 결착제를 용매 중에서 혼합하여 활물질 조성물을 제조하고, 이 조성물을 전류 집전체에 도포하여 제조한다. 이와 같은 전극 제조 방법은 당해 분야에 널리 알려진 내용이므로 본 명세서에서 상세한 설명은 생략하기로 한다. 상기 용매로는 N-메틸피롤리돈, 증류수 등을 사용할 수 있으나 이에 한정되는 것은 아니다.The negative electrode and the positive electrode are prepared by mixing an active material, a conductive material and a binder in a solvent to prepare an active material composition, and applying the composition to a current collector. The method of manufacturing the electrode is well known in the art, and therefore, a detailed description thereof will be omitted herein. As the solvent, N-methylpyrrolidone, distilled water and the like can be used, but it is not limited thereto.
상기 전해질은 비수성 유기 용매와 리튬염을 포함한다. The electrolyte includes a non-aqueous organic solvent and a lithium salt.
상기 비수성 유기 용매는 전지의 전기화학적 반응에 관여하는 이온들이 이동할 수 있는 매질 역할을 한다. The non-aqueous organic solvent serves as a medium through which ions involved in the electrochemical reaction of the battery can move.
상기 비수성 유기용매로는 카보네이트계, 에스테르계, 에테르계, 케톤계, 알코올계 또는 비양성자성 용매를 사용할 수 있다. As the non-aqueous organic solvent, a carbonate-based, ester-based, ether-based, ketone-based, alcohol-based or aprotic solvent may be used.
상기 비수성 유기 용매는 단독으로 또는 하나 이상 혼합하여 사용할 수 있으며, 하나 이상 혼합하여 사용하는 경우의 혼합 비율은 목적하는 전지 성능에 따라 적절하게 조절할 수 있고, 이는 당해 분야에 종사하는 사람들에게는 널리 이해될 수 있다.The non-aqueous organic solvent may be used alone or in admixture of one or more. If the non-aqueous organic solvent is used in combination, the mixing ratio may be appropriately adjusted according to the desired cell performance. .
상기 리튬염은 상기 비수성 유기 용매에 용해되어, 전지 내에서 리튬 이온의 공급원으로 작용하여 기본적인 리튬 이차 전지의 작동을 가능하게 하고, 양극과 음극 사이의 리튬 이온의 이동을 촉진하는 역할을 하는 물질이다. 상기 리튬염의 대표적인 예로는 LiPF6, LiBF4, LiSbF6, LiAsF6, LiC4F9SO3, LiClO4, LiAlO2, LiAlCl4, LiN(CxF2x +1SO2)(CyF2y +1SO2)(여기서, x 및 y는 자연수임), LiCl, LiI, LiB(C2O4)2(리튬 비스옥살레이토 보레이트(lithium bis(oxalato) borate; LiBOB) 또는 이들의 조합을 들 수 있으며, 이들을 지지(supporting) 전해염으로 포함한다. The lithium salt is dissolved in the non-aqueous organic solvent to act as a source of lithium ions in the battery to enable operation of a basic lithium secondary battery, and a material capable of promoting the movement of lithium ions between the positive electrode and the negative electrode to be. The lithium salt Representative examples are LiPF 6, LiBF 4, LiSbF 6 , LiAsF 6, LiC 4 F 9 SO 3, LiClO 4, LiAlO 2, LiAlCl 4, LiN (C x F 2x +1 SO 2) (C y F 2y +1 SO 2) (where, x and y are natural numbers), LiCl, LiI, LiB ( C 2 O 4) 2 ( lithium bis oxalate reyito borate (lithium bis (oxalato) borate; LiBOB) , or in a combination thereof And include these as supporting sea salts.
상기 세퍼레이터(113)는 음극(112)과 양극(114)을 분리하고 리튬 이온의 이동 통로를 제공하는 것으로 리튬 전지에서 통상적으로 사용되는 것이라면 모두 사용가능하다. 즉, 전해질의 이온 이동에 대하여 저저항이면서 전해액 함습 능력이 우수한 것이 사용될 수 있다. 예를 들어, 유리 섬유, 폴리에스테르, 테프론, 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 폴리테트라플루오로에틸렌(PTFE) 또는 이들의 조합물 중에서 선택된 것으로서, 부직포 또는 직포 형태이어도 무방하다. 예를 들어, 리튬 이온 전지에는 폴리에틸렌, 폴리프로필렌 등과 같은 폴리올레핀계 고분자 세퍼레이터가 주로 사용되고, 내열성 또는 기계적 강도 확보를 위해 세라믹 성분 또는 고분자 물질이 포함된 코팅된 세퍼레이터가 사용될 수도 있으며, 선택적으로 단층 또는 다층 구조로 사용될 수 있다.
The separator 113 separates the cathode 112 and the anode 114 and provides a passage for lithium ions. Any separator 113 may be used as long as it is commonly used in a lithium battery. That is, it is possible to use an electrolyte having a low resistance to ion movement and an excellent ability to impregnate an electrolyte. For example, selected from glass fiber, polyester, Teflon, polyethylene, polypropylene, polytetrafluoroethylene (PTFE), or a combination thereof, and may be nonwoven fabric or woven fabric. For example, a polyolefin-based polymer separator such as polyethylene, polypropylene and the like is mainly used for a lithium ion battery, and a coated separator containing a ceramic component or a polymer substance may be used for heat resistance or mechanical strength, Structure.
이하 본 발명의 실시예 및 비교예를 기재한다. 그러한 하기한 실시예는 본 발명의 일 실시예일뿐 본 발명이 하기한 실시예에 한정되는 것은 아니다.
Hereinafter, examples and comparative examples of the present invention will be described. The following embodiments are only examples of the present invention, and the present invention is not limited to the following embodiments.
실시예Example 1: 젤라틴이 함유된 제1 코팅층을 포함하는 음극 활물질의 제조 1: Preparation of negative electrode active material containing first coating layer containing gelatin
(리튬 이차 전지용 음극 활물질의 제조)(Preparation of negative electrode active material for lithium secondary battery)
평균입경(D50)이 10㎛인 구형 천연흑연 및 SiOx(0.1≤x≤2)을 70:30의 중량비로 혼합한 다음, 400rpm으로 기계적 밀링 처리하여 탄소-금속 복합물을 준비하였다.Spherical natural graphite having an average particle diameter (D 50 ) of 10 μm and SiO x (0.1 ≦ x ≦ 2) were mixed at a weight ratio of 70:30 and mechanically milled at 400 rpm to prepare a carbon-metal composite.
젤라틴을 물에 용해하여, 5 중량%의 젤라틴 용액을 제조한 후, 상기 탄소-금속 복합물을 투입하여, 2시간 동안 교반하고, 80℃의 진공 오븐에서 10시간 동안 건조하여 탄소-금속 복합물 표면에 1차 코팅층을 형성하였다.The gelatin was dissolved in water to prepare a 5 wt% gelatin solution. The carbon-metal composite was then added, stirred for 2 hours, and dried in a vacuum oven at 80 캜 for 10 hours to obtain a carbon- Thereby forming a primary coating layer.
상기 탄소-금속 복합물 표면에 1차 코팅층이 형성된 전구체와 석탄계 핏치를 90 : 10의 중량비로 혼합한 다음, 메카노퓨전 밀링을 이용하여 400rpm으로 기계적 밀링 처리한 후, 질소분위기에서 1400℃로 열처리한 다음, 분급하여 제2 코팅층을 포함하는 음극 활물질 조성물을 제조하였다.The precursor having a primary coating layer formed on the surface of the carbon-metal composite material and the coal pitch were mixed at a weight ratio of 90:10, mechanically milled at 400 rpm using mechanofusion milling, and heat-treated at 1400 캜 in a nitrogen atmosphere Next, the anode active material composition was classified to prepare a negative electrode active material composition containing the second coating layer.
(음극의 제조)(Preparation of negative electrode)
상기 음극 활물질 조성물과 PVDF 바인더(KF1300 Polymer, Kureha)를 93:7의 중량비로 혼합한 다음, N-메틸-2-피롤리돈에 분산시켜 슬러리 상태의 음극 활물질 층 형성용 조성물을 제조하였다.The negative electrode active material composition and a PVDF binder (KF1300 Polymer, Kureha) were mixed in a weight ratio of 93: 7 and then dispersed in N-methyl-2-pyrrolidone to prepare a slurry composition for forming a negative active material layer.
상기 조성물을 Cu-호일 집전체에 도포하고 대기 중에서 건조 및 압연하여 음극을 준비하였다.The composition was applied to a Cu-foil current collector, dried and rolled in air to prepare a negative electrode.
(리튬 이차 전지 제작)(Production of lithium secondary battery)
상기 음극을 작동전극으로 하고, 금속 리튬을 대극(counter electrode)으로 사용하여, 코인 타입의 반쪽 전지를 제작하였다. 이 때, 작용극과 대극 사이에 다공질 폴리프로필렌 필름으로 이루어진 세퍼레이터를 삽입하고, 전해액으로는 디에틸카보네이트(DEC)와 에틸렌카보네이트(EC)의 혼합 부피비가 1:1인 혼합 용액에 1M 농도의 LiPF6가 용해된 것을 사용하였다.A coin-type half-cell was fabricated by using the negative electrode as a working electrode and metal lithium as a counter electrode. At this time, a separator made of a porous polypropylene film was inserted between the working electrode and the counter electrode, and a 1: 1 mixed solution of diethyl carbonate (DEC) and ethylene carbonate (EC) 6 was dissolved.
비교예Comparative Example 1 One
상기 실시예 1에서 제1 코팅층을 형성하지 않은 것을 제외하고는 실시예 1과 동일하게 실시하였다.
Example 1 was carried out in the same manner as in Example 1, except that the first coating layer was not formed.
평가 1: 리튬 이차 전지의 고율 Evaluation 1: High rate of lithium secondary battery 충방전Charging and discharging 특성 평가 Character rating
상기 실시예 1 및 비교예 1에 따라 각각 제작된 리튬 이차 전지를 하기 조건으로 충방전하여 고율 충방전 특성을 평가하여, 그 결과를 하기 표 1에 나타내었다. The lithium secondary batteries manufactured according to Example 1 and Comparative Example 1 were charged and discharged under the following conditions to evaluate the high rate charge-discharge characteristics. The results are shown in Table 1 below.
상기 고율 충방전 특성 평가는 0.01V(0.01C)를 컷-오프(cut-off) 전압으로 설정하고, CC-CV 모드로 0.1C rate로 충전한 후 CC 모드로 1.5V까지 0.1C rate로 방전하면서 방전용량을 측정하였다. 이후, 0.5C/0.5C 충방전을 반복하여 50회 사이클 진행 후 용량 유지율을 측정하였다.The high-rate charge / discharge characteristic evaluation was performed by setting the cut-off voltage of 0.01 V (0.01 C), charging it at 0.1 C rate in the CC-CV mode, discharging it at 0.1 C rate And the discharge capacity was measured. Thereafter, 0.5 C / 0.5 C charge and discharge cycles were repeated to measure the capacity retention after 50 cycles.
표 1은 실시예 1 및 비교예 1에 따라 각각 제작된 리튬 이차 전지의 충/방전 효율을 나타낸다.Table 1 shows the charging / discharging efficiency of the lithium secondary batteries fabricated according to Example 1 and Comparative Example 1, respectively.
표 1을 참고하면, 비교예 1에 따른 리튬 이차 전지에 비하여, 실시예 1에 따른 리튬 이차 전지의 고율 충방전 특성이 더 우수함을 알 수 있다.Referring to Table 1, it can be seen that the lithium secondary battery according to Example 1 has a higher rate of charge / discharge characteristics than the lithium secondary battery according to Comparative Example 1.
(mAh/g)Discharge capacity
(mAh / g)
(%)efficiency
(%)
평가 2: 리튬 이차 전지의 사이클 수명 특성 평가Evaluation 2: Evaluation of cycle life characteristics of lithium secondary battery
상기 실시예 1 및 비교예 1에 따라 각각 제작된 리튬 이차 전지의 사이클 수명 특성을 평가하여, 그 결과를 도 2에 나타내었다.The cycle life characteristics of the lithium secondary batteries manufactured according to Example 1 and Comparative Example 1 were evaluated, and the results are shown in FIG.
실시예 1 및 비교예 1에 따라 각각 제작된 리튬 이차 전지는 0.01V(0.01C)를 컷-오프(cut-off) 전압으로 설정하고, CC-CV 모드로 0.5C rate로 충전한 후 CC 모드로 1.5V까지 0.5C rate로 방전하면서, 충방전을 반복하여 50회 사이클 진행 후 용량 유지율을 측정하였다.Each of the lithium secondary batteries manufactured according to Example 1 and Comparative Example 1 was set to a cut-off voltage of 0.01 V (0.01 C), charged at 0.5 C rate in the CC-CV mode, To 1.5V at a rate of 0.5C, and the capacity retention rate was measured after repeating charge and discharge cycles 50 times.
50 사이클에서의 수명 특성 평가 결과를 하기 도 2에 나타내었다.The evaluation results of life characteristics at 50 cycles are shown in Fig.
도 2는 실시예 1과 비교예 1에 따른 리튬 이차 전지의 사이클 횟수에 따른 용량 유지율을 보여주는 그래프이다.FIG. 2 is a graph showing the capacity retention rate according to the number of cycles of the lithium secondary battery according to Example 1 and Comparative Example 1. FIG.
도 2를 참고하면, 비교예 1에 따른 리튬 이차 전지에 비하여, 실시예 1에 따른 리튬 이차 전지가 사이클 반복에 따른 용량 유지율이 더 높게 유지됨을 알 수 있다.Referring to FIG. 2, it can be seen that the capacity retention ratio of the lithium secondary battery according to the first embodiment is higher than that of the lithium secondary battery according to the first comparative example.
Claims (13)
상기 코어부 표면에 피복되고 젤라틴을 포함하는 제1 코팅층; 및
상기 제1 코팅층 표면에 피복되고 비정질 탄소를 포함하는 제2 코팅층
을 포함하는 리튬 이차 전지용 음극 활물질.A core portion comprising a carbon-metal composite including a carbon-based active material and a metal-based active material;
A first coating layer coated on the core portion surface and comprising gelatin; And
A second coating layer coated on the surface of the first coating layer and containing amorphous carbon,
And a negative electrode active material for a lithium secondary battery.
상기 탄소계 활물질의 표면의 적어도 일부에 상기 금속계 활물질이 위치하는 것인 리튬 이차 전지용 음극 활물질.The method according to claim 1,
Wherein the metal-based active material is located on at least a part of a surface of the carbon-based active material.
상기 금속계 활물질은 실리콘, 주석, 알루미늄, 티타늄, 바나듐, 또는 이들의 조합으로 이루어진 합금에서 선택되는 금속; 상기 금속의 산화물, 질화물, 또는 탄화물로 이루어진 군에서 선택되는 화합물; 및 이들의 조합에서 선택되는 것인 리튬 이차 전지용 음극 활물질.The method according to claim 1,
Wherein the metal-based active material is selected from the group consisting of silicon, tin, aluminum, titanium, vanadium, or a combination thereof; A compound selected from the group consisting of oxides, nitrides, and carbides of the metal; And combinations thereof. ≪ / RTI >
상기 탄소계 활물질은 천연흑연, 인조흑연, 소프트카본, 하드카본, 또는 이들의 조합인 것인 리튬 이차 전지용 음극 활물질.The method according to claim 1,
Wherein the carbonaceous active material is natural graphite, artificial graphite, soft carbon, hard carbon, or a combination thereof.
상기 비정질 탄소는 석탄계 핏치, 석유계 핏치, 페놀 수지, 중질유, 경질유, 또는 이들의 조합인 것인 리튬 이차 전지용 음극 활물질.The method according to claim 1,
Wherein the amorphous carbon is a coal-based pitch, a petroleum pitch, a phenol resin, a heavy oil, light oil, or a combination thereof.
상기 젤라틴은 상기 음극 활물질 총량에 대하여 0.1 내지 20 중량%인 것인 리튬 이차 전지용 음극 활물질.The method according to claim 1,
Wherein the gelatin is present in an amount of 0.1 to 20% by weight based on the total weight of the negative electrode active material.
상기 비정질 탄소는 상기 음극 활물질 총량에 대하여 0.1 내지 20 중량%인 것인 리튬 이차 전지용 음극 활물질.The method according to claim 1,
Wherein the amorphous carbon is 0.1 to 20 wt% based on the total amount of the negative electrode active material.
상기 탄소-금속 복합물의 표면에 젤라틴을 포함하는 제1 코팅층을 형성하는 단계; 및
상기 제1 코팅층의 표면에 비정질 탄소를 포함하는 제2 코팅층을 형성하는 단계
를 포함하는 리튬 이차 전지용 음극 활물질의 제조 방법.Preparing a carbon-metal composite by mixing the carbon-based active material and the metal-based active material;
Forming a first coating layer comprising gelatin on the surface of the carbon-metal composite; And
Forming a second coating layer containing amorphous carbon on the surface of the first coating layer
And a negative electrode active material for lithium secondary batteries.
상기 탄소-금속 복합물을 준비하는 단계는, 상기 탄소계 활물질 및 금속계 활물질을 혼합한 후, 기계적 밀링법으로 수행하는 것인 리튬 이차 전지용 음극 활물질의 제조 방법.10. The method of claim 9,
Wherein the step of preparing the carbon-metal composite comprises mixing the carbon-based active material and the metal-based active material, followed by mechanical milling.
상기 제1 코팅층을 형성하는 단계는, 습식 코팅법으로 수행하는 것인 리튬 이차 전지용 음극 활물질의 제조 방법.10. The method of claim 9,
Wherein the forming of the first coating layer is performed by a wet coating method.
상기 제2 코팅층을 형성하는 단계는, 건식 코팅법으로 수행하는 것인 리튬 이차 전지용 음극 활물질의 제조 방법.10. The method of claim 9,
Wherein the forming of the second coating layer is performed by a dry coating method.
상기 건식 코팅법은 기계적 밀링법으로 수행하는 것인 리튬 이차 전지용 음극 활물질의 제조 방법.13. The method of claim 12,
Wherein the dry coating method is performed by a mechanical milling method.
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