KR101508480B1 - Electrode for lithium secondary battery and manufacturing method of thereof - Google Patents

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lithium secondary
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최성호
이선숙
채창주
김수진
김기웅
윤영준
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한국화학연구원
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Abstract

The present invention relates to an electrode for a lithium secondary battery and a method thereof and, more particularly, to an electrode for a lithium secondary battery, having a high capacity and superb characteristics related to repeated charging and discharging, and to a manufacturing method of the same.

Description

리튬 이차전지용 전극 및 이의 제조방법{ELECTRODE FOR LITHIUM SECONDARY BATTERY AND MANUFACTURING METHOD OF THEREOF}TECHNICAL FIELD [0001] The present invention relates to an electrode for a lithium secondary battery and a method for manufacturing the electrode.

본 발명은 리튬이차전지용 전극 및 이의 제조방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 1차원 형태의 전도성 금속소재와 구형 또는 활성소재의 혼성화를 통해, 고용량을 가지면서 반복 충방전 특성이 우수한 리튬전지용 전극 및 이의 제조방법에 관한 것이다.
The present invention relates to an electrode for a lithium secondary battery and a method of manufacturing the electrode. More particularly, the present invention relates to a lithium battery electrode having a high capacity and excellent repetitive charge / discharge characteristics through hybridization of a conductive metal material of a one- And a method for producing the same.

최근 환경문제에 대한 관심이 커짐에 따라 대기오염의 주요 원인의 하나인 가솔린 차량, 디젤 차량 등 화석 연료를 사용하는 차량을 대체할 수 있는 전기자동차, 하이브리드 전기자동차에 대한 연구가 많이 진행되고 있다. 이러한 전기자동차, 하이브리드 전기자동차 등의 동력원으로 대형 리튬 이차전지를 사용하는 연구가 활발히 진행되고 있으며, 일부 상용화 단계에 있다. 이러한 리튬 이차전지의 용량 등의 전기적 특성은 음극 및 양극 활물질의 전기화학적 특성에 의해 크게 좌우된다. Recently, as the interest in environmental problems grows, researches on electric vehicles and hybrid electric vehicles that can replace fossil fuel-based vehicles such as gasoline vehicles and diesel vehicles, which are one of the main causes of air pollution, are being conducted. Researches using a large lithium secondary battery as a power source for such electric vehicles and hybrid electric vehicles are being actively carried out, and some of them are in the commercialization stage. The electrical characteristics such as the capacity of the lithium secondary battery are strongly dependent on the electrochemical characteristics of the negative electrode and the positive electrode active material.

현재, 리튬 이차전지용 양극소재로 다양한 재료들이 연구되고 있으며, 특히 산화물, 금속, 탄소계 소재 기반의 이종 복합소재에 대한 연구가 많이 진행되고 있다. 하지만, 리튬과의 반응을 통해 형성된 전하의 이동경로 제약으로 인해 전극으로의 특성이 제한되고 있으며, 이를 보완하기 위해 탄소계 전도성 소재를 첨가함으로서 특성 개선의 효과를 확보하고 있다. Currently, various materials are being studied as a cathode material for lithium secondary batteries, and research on hetero-composite materials based on oxides, metals, and carbonaceous materials is being carried out. However, the characteristics of the electrode are limited due to the limitation of the movement path of the charge formed through the reaction with lithium. In order to compensate this, the effect of improving the characteristics is secured by adding the carbon conductive material.

대한민국 공개특허 제10-2012-0028071호(특허문헌 1)에는 니켈, 코발트 및 망간 중 적어도 하나와 탄소 및 용매를 혼합하여 리튬이차전지용 양극 활물질을 제조하는 방법에 대하여 개시하고 있다. 그러나 이러한 전극 활물질과 단순 혼합을 통한 전극 제조방법의 경우, 활물질과 전도성 소재의 접합 특성에서 제한적인 특성을 보이는 한계점이 있다. 이를 해결하기 위해, 산화물계 소재를 기반으로 합성단계에서부터 혼성화를 유도하는 접근방법이 제시되고 있지만, 산화물계 소재간의 연결이 제한되어 혼성화된 소재간의 전하 이동이 제약되는 단점을 지니고 있다.
Korean Patent Laid-Open No. 10-2012-0028071 (Patent Document 1) discloses a method for producing a cathode active material for a lithium secondary battery by mixing at least one of nickel, cobalt and manganese with carbon and a solvent. However, in the case of the electrode manufacturing method by simple mixing with the electrode active material, there is a limit in the characteristics of the bonding between the active material and the conductive material. In order to solve this problem, an approach to induce hybridization from a synthesis step based on an oxide-based material has been proposed. However, there is a disadvantage that charge transfer between the hybridized materials is restricted due to limited connection between oxide-based materials.

대한민국 공개특허 제10-2012-0028071호Korean Patent Publication No. 10-2012-0028071

본 발명은 상기의 문제점을 해결하기 위하여, 종래의 복잡한 단계의 합성을 통한 혼성화가 아닌 1차원 형태의 전도성 금속소재와 활성 소재를 혼성화하는 고성능 리튬전지용 전극의 제조방법을 제공하는 것을 목적으로 한다. It is an object of the present invention to provide a method for manufacturing a high performance lithium battery electrode that hybridizes a conductive metal material of a one-dimensional shape with an active material, rather than hybridization through synthesis of a conventional complex step.

또한, 상술한 제조방법으로 제조되는 리튬이차전지용 전극을 제공하는 것을 목적으로 한다.
Another object of the present invention is to provide an electrode for a lithium secondary battery manufactured by the above-described production method.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은 a) 1차원 형태의 전도성 금속소재와 활성소재를 복합화하여 전극활물질을 제조하는 전극활물질 제조단계; b) 상기 전극활물질에 제2탄소계 소재, 유기용매 및 바인더를 혼합하여 페이스트를 제조하는 전극 페이스트 제조단계; 및 c) 상기 제조된 전극 페이스트를 기판 상에 도포하여 전극을 제조하는 전극제조단계;를 포함하는 리튬 이차전지용 전극의 제조방법에 관한 것이다. According to an aspect of the present invention, there is provided a method of manufacturing an electrode active material, the method comprising: a) preparing an electrode active material by combining a one-dimensional conductive metal material and an active material; b) preparing an electrode paste by mixing the electrode active material with a second carbonaceous material, an organic solvent, and a binder to produce a paste; And c) applying an electrode paste on the substrate to produce an electrode. The present invention also relates to a method of manufacturing an electrode for a lithium secondary battery.

본 발명의 일실시예에 따르면, 상기 a) 전극활물질 제조단계에서, 상기 복합화는 1차원 형태의 전도성 금속소재와 활성소재를 혼합 및 열처리하여 수행하는 것으로, 상기 혼합은 초음파, 이온빔 밀링, 볼 밀링, 위성밀링, 제트밀링, 스릿밀링, 2롤 밀링, 3롤 밀링, 바스켓 밀링, 그래벌 밀링, 어트리션 밀링, 스크루 혼합밀링 및 샌드밀링 중에서 선택되는 1종 또는 2종 이상이고, 상기 열처리는 일반대기 또는 불활성 기체분위기에서 100 내지 700℃ 온도에서 수행할 수 있다. According to an embodiment of the present invention, in the step of preparing a) electrode active material, the compounding is performed by mixing and heat-treating a conductive metal material of a one-dimensional form and an active material, and the mixing is performed by ultrasonic wave, ion beam milling, , At least one member selected from the group consisting of a satellite milling, a jet milling, a sliver milling, a two-roll milling, a three-roll milling, a basket milling, a gravure milling, an attrition milling, a screw mixing milling and a sand milling, In a normal atmosphere or in an inert gas atmosphere at a temperature of 100 to 700 < 0 > C.

본 발명의 일실시예에 따르면, 상기 1차원 형태의 전도성 금속소재는 은 나노와이어, 구리 나노와이어, 니켈 나노와이어, 은 나노로드, 구리 나노로드, 니켈 나노로드, 은 나노파이버, 구리 나노파이버 및 니켈 나노파이버 중에서 1종 또는 2종 이상 선택될 수 있다. According to an embodiment of the present invention, the one-dimensional conductive metal material may be silver nanowires, copper nanowires, nickel nanowires, silver nanorods, copper nanorods, nickel nanorods, silver nanofibers, copper nanofibers, Nickel nanofibers, and nickel nanofibers.

본 발명의 일실시예에 따르면, 상기 1차원 형태의 전도성 금속소재는 평균 직경이 5 내지 200 nm이고, 평균 길이가 200 nm 내지 20 ㎛일 수 있다. According to an embodiment of the present invention, the one-dimensional conductive metal material may have an average diameter of 5 to 200 nm and an average length of 200 nm to 20 m.

본 발명의 일실시예에 따르면, 상기 활성소재는 탄소계 소재, 금속산화물, 금속, 실리콘 및 이들의 혼성화물 중에서 선택되는 것으로, 상기 탄소계 소재는 그라파이트, 산화그래핀, 환원그래핀, 탄소나노튜브, 탄소나노파이버, 탄소나노로드 및 흑연 중에서 1종 또는 2종 이상 선택되며, 상기 금속 산화물은 은, 구리, 니켈, 철, 코발트 및 망간 중에서 적어도 1종 이상을 포함하는 금속 산화물 중에서 1종 또는 2종 이상 선택되고, 상기 금속은 은(Ag), 금(Au), 구리(Cu), 니켈(Ni), 백금(Pt), 팔라듐(Pd), 코발트(Co), 철(Fe) 및 이들의 합금 중에서 1종 또는 2종 이상 선택될 수 있다. According to an embodiment of the present invention, the active material is selected from a carbonaceous material, a metal oxide, a metal, silicon, and a hybrid material thereof, and the carbonaceous material is selected from the group consisting of graphite, oxidized graphene, At least one metal oxide selected from the group consisting of silver, copper, nickel, iron, cobalt and manganese, one or more selected from the group consisting of carbon, carbon nanofibers, carbon nano- And the metal is selected from the group consisting of Ag, Au, Cu, Ni, Pt, Pd, Co, Fe, Or alloys of two or more of them may be selected.

본 발명의 일실시예에 따르면, 상기 1차원 형태의 전도성 금속소재와 활성소재의 중량비가 5 : 95 내지 95 : 5일 수 있다. According to an embodiment of the present invention, the weight ratio of the one-dimensional conductive metal material to the active material may be 5:95 to 95: 5.

본 발명의 일실시예 따르면, 상기 a) 전극활물질 제조단계 이 후, 일반대기 분위기에서 50 내지 700℃ 온도에서 추가 열처리단계를 더 포함할 수 있다. According to an embodiment of the present invention, the a) electrode active material manufacturing step may further include an additional heat treatment step at a temperature of 50 to 700 ° C in an ordinary air atmosphere.

본 발명의 일실시예에 따르면, 상기 b)전극 페이스트 제조단계에서 상기 전극 활물질, 바인더, 제2탄소계 소재의 중량비가 70 ~ 80중량% : 10 ~ 20중량% : 10 ~ 20중량%일 수 있다. According to an embodiment of the present invention, the weight ratio of the electrode active material, the binder and the second carbonaceous material may be 70 to 80 wt%: 10 to 20 wt%: 10 to 20 wt% have.

또한, 상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은 상술한 제조방법으로 제조되는 리튬 이차전지용 전극에 관한 것이다. According to another aspect of the present invention, there is provided an electrode for a lithium secondary battery manufactured by the manufacturing method described above.

본 발명의 일실시예에 따르면, 상기 리튬이차전지용 전극은 1차원 형태의 전도성 금속 소재의 함유로 인해 전류밀도에 따른 용량값의 감소폭이 감소하는 것을 확인할 수 있다.
According to an embodiment of the present invention, the decrease in the capacitance value according to the current density is reduced due to the presence of the one-dimensional conductive metal material in the electrode for the lithium secondary battery.

본 발명의 리튬 이차전지용 전극 및 이의 제조방법에 따르면, 종래의 복합한 합성방법에 따른 전극활물질의 혼성화에 비하여, 간단한 물리적 혼합만으로 효과적으로 혼성화할 수 있으며, 1차원 형태의 전도성 소재와 활성소재 간의 물리적인 접합을 통해 전도성을 더욱 향상시킬 수 있는 장점이 있다. According to the electrode for a lithium secondary battery of the present invention and the method for producing the same, it is possible to effectively hybridize only by simple physical mixing as compared with the hybridization of the electrode active material according to the conventional complex synthesis method, There is an advantage that the conductivity can be further improved through the bonding.

또한, 1차원 형태의 전도성 소재와 활성소재의 교호작용에 의하여 고용량을 가지면서 높은 전류밀도에서도 반복 충방전 특성이 우수한 장점이 있다. 더불어 충방전 과정동안의 리튬 이온의 이동에 필수적으로 동반되는 부피 변화에 따른 전극재의 박리 현상을 완화시킬 수 있는 구조체 효과를 기대할 수 있다.
In addition, it has a high capacity due to the interaction between the one-dimensional conductive material and the active material, and has an excellent repetitive charge / discharge characteristic at a high current density. In addition, it is expected that the structure effect that can mitigate the peeling phenomenon of the electrode material due to the volume change accompanied by the migration of lithium ions during the charging / discharging process can be expected.

도 1은 본 발명의 일실시예에 따라 제조된 전극 활물질의 미세구조를 나타낸 전자주사현미경(SEM)사진이다.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 리튬이차전지의 충방전 횟수(cycle)에 따른 용량특성(Discharge capacity)을 나타낸 그래프이다.
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 리튬이차전지의 전류밀도(c rate)에 따른 율(c rate)특성을 나타낸 그래프이다.
1 is a scanning electron micrograph (SEM) photograph showing the microstructure of an electrode active material prepared according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a graph illustrating a discharge capacity according to a charge / discharge cycle of a lithium secondary battery according to an embodiment of the present invention. Referring to FIG.
FIG. 3 is a graph showing a rate characteristic according to a current density (c rate) of a lithium secondary battery according to an embodiment of the present invention.

이하, 본 발명의 리튬이차 전지용 전극의 제조방법 및 이로 제조된 리튬이차전지용 전극에 대하여 바람직한 실시형태 및 물성측정 방법을 상세히 설명한다. 본 발명은 하기의 실시예에 의하여 보다 더 잘 이해될 수 있으며, 하기의 실시예는 본 발명의 예시 목적을 위한 것이고, 첨부된 특허 청구범위에 의하여 한정되는 보호범위를 제한하고자 하는 것은 아니다. BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Hereinafter, preferred embodiments of the method for manufacturing a lithium secondary battery electrode and a method for measuring a physical property of the lithium secondary battery electrode according to the present invention will be described in detail. The present invention may be better understood by the following examples, which are for the purpose of illustrating the present invention and are not intended to limit the scope of protection defined by the appended claims.

본 발명은 1차원 형태의 전도성 소재와 활성소재를 복합화함으로써 고용량을 가지면서 반복 충방전 특성이 우수한 리튬이차전지용 전극을 제공할 수 있음을 발견하여 본 발명을 완성하였다.
Disclosure of the Invention It is an object of the present invention to provide an electrode for a lithium secondary battery having a high capacity and excellent repetitive charging and discharging characteristics by combining a one-dimensional conductive material and an active material.

이하, 본 발명의 일실시예에 관하여 보다 상세히 설명한다. Hereinafter, one embodiment of the present invention will be described in more detail.

본 발명은 The present invention

a) 1차원 형태의 전도성 금속소재와 활성소재를 복합화하여 전극활물질을 제조하는 전극활물질 제조단계; a) preparing an electrode active material to produce an electrode active material by combining a conductive metal material having a one-dimensional shape with an active material;

b) 상기 전극활물질에 제2탄소계 소재, 유기용매 및 바인더를 혼합하여 페이스트를 제조하는 전극 페이스트 제조단계; 및 b) preparing an electrode paste by mixing the electrode active material with a second carbonaceous material, an organic solvent, and a binder to produce a paste; And

c) 상기 제조된 전극 페이스트를 기판 상에 도포하여 전극을 제조하는 전극제조단계;를 포함하는 리튬 이차전지용 전극의 제조방법에 관한 것이다. and c) applying an electrode paste on the substrate to produce an electrode. The present invention also relates to a method of manufacturing an electrode for a lithium secondary battery.

상기 a)전극활물질 제조단계에서, 상기 복합화는 1차원 형태의 전도성 금속소재와 활성소재를 혼합 및 열처리하여 수행함으로써, 1차원 형태의 전도성 금속소재와 활성소재가 상호 연결되어 고성능 전도성 네트워킹을 형성할 수 있도록 하는 것이다. In the a) production of the electrode active material, the complexing is performed by mixing and heat-treating the conductive metal material of one-dimensional form and the active material, thereby forming a high-performance conductive networking by interconnecting the one- .

상기 복합화를 위한 혼합에 있어서, 당해 기술분야에서 자명하게 공지된 기계적 혼합 방법이면 제한되지 않고 적용될 수 있다. 예를 들면 초음파, 이온빔 밀링, 볼 밀링, 위성밀링, 제트밀링, 스릿밀링, 2롤 밀링, 3롤 밀링, 바스켓 밀링, 그래벌 밀링, 어트리션 밀링, 스크루 혼합밀링 및 샌드밀링 중에서 선택되는 1종 또는 2종 이상일 수 있다. In the mixing for the complexation, a mechanical mixing method well known in the art can be applied without limitation. For example, one selected from ultrasonic, ion beam milling, ball milling, satellite milling, jet milling, slit milling, 2 roll milling, 3 roll milling, basket milling, grab milling, attrition milling, screw mixing milling and sand milling Species or two or more species.

이러한 단순한 기계적 혼합만으로 1차원 형태의 전도성 금속소재와 활성소재를 효과적으로 복합화 할 수 있으며, 이는 상호 연결성이 우수한 리튬 이차전지용 전극 활물질을 제조할 수 있는 장점이 있다. This simple mechanical mixing can effectively combine the one-dimensional conductive metal material with the active material, and this has the advantage of producing an electrode active material for a lithium secondary battery having excellent interconnectivity.

특히, 초음파를 이용하는 것이 소재 간의 복합화 시간을 단축시킬 수 있으므로 효과적이다. In particular, the use of ultrasonic waves is effective because it can shorten the complexation time between materials.

상기 초음파 혼합에 있어서, 초음파의 주파수는 15k 내지 20k Hz이며, 초음파의 세기는 670 내지 2000 W이고, 초음파 처리 온도는 20 내지 30℃ 이며, 초음파 처리 시간은 1 내지 10분인 것이 바람직하나, 이로 제한되는 것은 아니다.In the ultrasonic mixing, the frequency of the ultrasonic waves is 15k to 20kHz, the intensity of the ultrasonic waves is 670 to 2000W, the ultrasonic treatment temperature is 20 to 30 ° C, and the ultrasonic treatment time is 1 to 10 minutes, It is not.

또한, 복합화를 위한 열처리는 당해 기술분야에 자명하게 공지된 열처리 조건이면 제한되지 않는다. 예를 들면, 열처리 분위기로는 일반대기, 비활성 가스, 수소 및 카르복실산이 포함된 가스분위기에서 수행할 수 있다. 이러한 열처리는 RTA(Rapid thermal annealing), UV 열처리, 오존 열처리 및 플라즈마 열처리를 포함할 수 있으며, 이로 제한되는 것은 아니다. 또한, 열처리 시간은 특별히 제한되는 것은 아니지만, 보다 바람직하게 0.1 내지 24시간 동안 수행하는 것이 효과적이다. In addition, the heat treatment for compounding is not limited as long as it is heat treatment conditions well known in the art. For example, the heat treatment atmosphere can be performed in a gas atmosphere containing a normal atmosphere, an inert gas, hydrogen, and a carboxylic acid. Such heat treatments may include, but are not limited to, rapid thermal annealing (RTA), UV heat treatment, ozone heat treatment, and plasma heat treatment. In addition, the heat treatment time is not particularly limited, but it is more effective to carry out the heat treatment for 0.1 to 24 hours.

고성능 발현을 위한 부가적인 산화물 형성을 위하여 일반 대기 분위기에서 열처리를 추가로 더 수행하는 것이 바람직하며, 열처리 조건은 50 내지 700℃ 온도에서 1 내지 12시간 수행하는 것이 효과적이다. In order to form additional oxides for high-performance expression, it is preferable to further perform heat treatment in an ordinary atmospheric environment, and it is effective to perform the heat treatment at a temperature of 50 to 700 ° C for 1 to 12 hours.

열처리 온도에 따라서 미세구조의 변화가 없는 종래의 전도성 소재에 비하여 나노 금속소재의 경우 열처리 과정을 거치면서 저온에서 녹는 특성을 가짐으로써, 이를 통해 3차원 전도성 네트워크 구조를 형성할 수 있어 전도성이 향상되는 효과를 나타낼 수 있다. Compared to the conventional conductive material which does not change the microstructure according to the heat treatment temperature, the nano metal material has the characteristic of melting at a low temperature while undergoing the heat treatment process, thereby forming a three-dimensional conductive network structure and improving the conductivity Effect can be shown.

본 발명의 일실시예에 따른 1차원 형태의 전도성 금속소재는 소정의 aspect ratio를 가지는 선 형태의 금속소재이면 제한되지 않는다. aspect ratio란 소재의 평균직경과 평균길이의 비율을 의미한다. 예를 들면, 은 나노와이어, 구리 나노와이어, 니켈 나노와이어, 은 나노로드, 구리 나노로드, 니켈 나노로드, 은 나노파이버, 구리 나노파이버 및 니켈 나노파이버 중에서 1종 또는 2종 이상 선택될 수 있다. The one-dimensional conductive metal material according to one embodiment of the present invention is not limited as long as it is a linear metal material having a predetermined aspect ratio. The aspect ratio means the ratio of the average diameter to the average length of the material. For example, one or more of silver nanowires, copper nanowires, nickel nanowires, silver nanorods, copper nanorods, nickel nanorods, silver nanofibers, copper nanofibers, and nickel nanofibers may be selected .

또한, 상기 1차원 형태의 전도성 금속소재는 평균 직경이 5 내지 200 nm이고, 평균 길이가 200 nm 내지 20 ㎛인 것이 바람직하고, 보다 바람직하게 평균 직경이 5 내지 50 nm이고, 평균 길이가 1 내지 20 ㎛일 수 있다. 상기 1차원 형태의 전도성 금속소재의 평균직경이 상기 범위 초과일 때 활성소재와의 균질한 복합화에 대한 어려움으로 균일한 특성을 보이는 전극을 제조할 수 없다. 또한, 상기 1차원 형태의 전도성 금속소재의 평균길이가 상기 범위 미만일 때 활성소재와의 전기적/물리적 접촉 형성 시 그 밀도가 제한된다는 한계점을 지니고 있다. 따라서, 1차원 형태의 전도성 금속소재는 상술한 범위의 규격인 것이 균질한 특성을 보이는 우수한 전극소재를 제조하는 점에서 효과적이다. Preferably, the one-dimensional conductive metal material has an average diameter of 5 to 200 nm, an average length of 200 to 20 μm, more preferably an average diameter of 5 to 50 nm, 20 mu m. When the average diameter of the one-dimensional conductive metal material exceeds the above range, it is difficult to produce an electrode exhibiting uniform characteristics due to difficulty in homogeneous combination with the active material. In addition, when the average length of the one-dimensional conductive metal material is less than the above range, the density is limited when forming electrical / physical contact with the active material. Therefore, the one-dimensional type conductive metal material is effective in producing an excellent electrode material having uniform characteristics as described above.

본 발명의 일실시예에 따른 활성소재는 본 발명에 따라 제조된 전극활물질의 충방전 용량 특성을 향상시키는 역할을 한다. 상기 활성소재는 리튬과의 전기화학적 산화/환원 반응이 가능한 모든 물질이면 제한되지 않으나, 예를 들면 탄소계 소재, 금속산화물, 금속, 실리콘 중에서 적어도 1종 이상이 선택될 수 있다. 특히, 전극활물질로 제조했을 때, 전기 전도성 및 충방전 효율 향상을 위하여 탄소계 소재, 금속산화물, 금속, 실리콘 중에서 선택되는 2종 이상의 혼성화물인 것이 효과적이다. The active material according to one embodiment of the present invention serves to improve the charge-discharge capacity characteristics of the electrode active material produced according to the present invention. The active material is not limited as long as it is capable of electrochemical oxidation / reduction reaction with lithium. For example, at least one of carbonaceous material, metal oxide, metal and silicon may be selected. In particular, when prepared from an electrode active material, it is effective to use two or more kinds of hybrid materials selected from a carbonaceous material, a metal oxide, a metal, and silicon in order to improve electric conductivity and charge / discharge efficiency.

상기 혼성화물은 예를 들면, 금속산화물과 탄소계 소재 또는 금속과 탄소계 소재를 10 내지 90분간 물리적 교반 후 100 내지 250℃ 온도에서 열처리하여 제조될 수 있으며, 이로 제한되는 것은 아니다. 열처리 분위기는 일반 대기, 비활성 분위기, 수소 및 카르복실 산 중 하나를 포함하는 환원 분위기 하에서 실시될 수 있다. The hybrid product may be produced by, for example, physically stirring a metal oxide, a carbonaceous material, or a metal and a carbonaceous material for 10 to 90 minutes, and then heat-treating the mixture at 100 to 250 ° C, but is not limited thereto. The heat treatment atmosphere may be conducted under a reducing atmosphere comprising one of ordinary atmosphere, inert atmosphere, hydrogen and carboxylic acid.

상기 탄소계 소재는 그라파이트, 산화그래핀, 환원그래핀, 탄소나노튜브, 탄소나노파이버, 탄소나노로드 및 흑연 중에서 1종 또는 2종 이상 선택될 수 있으며, 상기 금속 산화물은 은, 구리, 니켈, 철, 코발트 및 망간 중에서 적어도 1종 이상을 포함하는 금속 산화물 중에서 1종 또는 2종 이상 선택될 수 있고, 상기 금속은 은(Ag), 금(Au), 구리(Cu), 니켈(Ni), 백금(Pt), 팔라듐(Pd), 코발트(Co), 철(Fe) 및 이들의 합금 중에서 1종 또는 2종 이상 선택될 수 있으나, 이로 제한되는 것은 아니다. The carbon-based material may be selected from graphite, oxide graphene, reduced graphene, carbon nanotubes, carbon nanofibers, carbon nanorods and graphite, and the metal oxide may be at least one selected from the group consisting of silver, At least one metal oxide selected from the group consisting of iron, cobalt and manganese may be selected from the group consisting of silver (Ag), gold (Au), copper (Cu), nickel (Ni) But is not limited to, one or more of platinum (Pt), palladium (Pd), cobalt (Co), iron (Fe)

본 발명의 일실시예에 따른 상기 a) 전극활물질 제조단계에서 1차원 형태의 전도성 금속소재와 활성소재의 중량비가 5 : 95 내지 95 : 5인 것이 바람직하고, 보다 바람직하게는 5 : 95 내지 30 : 70인 것이 효과적이다. 상술한 범위로 혼합되는 것이 전도성 네트워킹이 효과적으로 형성된 전극 활물질을 제조할 수 있으므로 효과적이다. Preferably, the weight ratio of the one-dimensional conductive metal material to the active material is in the range of 5:95 to 95: 5, more preferably 5:95 to 30: 30, in the a) electrode active material preparation step according to an embodiment of the present invention. : 70 is effective. Mixing in the above-mentioned range is effective because an electrode active material in which conductive networking is effectively formed can be produced.

다음으로, 본 발명의 일실시예에 따른 리튬이차전지용 전극의 제조방법은 상술한 방법으로 제조된 전극활물질과 제2탄소계 소재, 유기용매 및 바인더를 혼합하여 전극 페이스트를 제조하는 b) 전극 페이스트 제조단계를 포함한다. Next, a method for manufacturing an electrode for a lithium secondary battery according to an embodiment of the present invention includes: preparing an electrode paste by mixing an electrode active material prepared by the above-described method with a second carbonaceous material, an organic solvent, and a binder; b) And a manufacturing step.

유기용매는 전극 페이스트를 제조하는데 자명하게 공지된 유기용매이면 제한없이 사용할 수 있으며, 특히 NMP를 사용하는 것이 바람직하다. The organic solvent can be used without limitations as long as it is an organic solvent that is obviously known in the art for producing an electrode paste. In particular, it is preferable to use NMP.

바인더는 전극 페이스트를 제조하는데 자명하게 공지된 바인더이면 제한없이 사용할 수 있으며, 예를 들면, 아크릴계, 스티렌계, 셀룰로오스계 및 불소계 고분자 중에서 1종 또는 2종 이상이 선택될 수 있다. 특히, 메타크릴산에스테르 폴리머, 스티렌-아크릴산 에스테르 공중합체, 폴리스티렌, 폴리비닐부티랄, 폴리비닐알콜, 폴리에틸렌옥사이드, 폴리프로필렌카보네이트, 폴리메틸메타크릴레이트, 폴리테트라플루오로에틸렌을 포함할 수 있으며, 보다 바람직하게는 폴리테트라플루오로에틸렌인 것이 효과적이나, 이로 제한되는 것은 아니다. The binder can be used without limitation as long as it is a binder well known in the art for producing electrode paste. For example, one or more of acrylic, styrene, cellulose, and fluorine-based polymers may be selected. In particular, it may include methacrylate ester polymer, styrene-acrylic acid ester copolymer, polystyrene, polyvinyl butyral, polyvinyl alcohol, polyethylene oxide, polypropylene carbonate, polymethyl methacrylate, polytetrafluoroethylene, More preferably, polytetrafluoroethylene is effective, but is not limited thereto.

제2탄소계 소재는 통상적으로 사용되는 고상탄소 또는 액상 탄소가 가능하며 본 발명에서 특별히 한정하지 않는다. 고상탄소는 페놀 수지, 나프탈렌수지, 폴리비닐알콜수지, 우레탄수지, 폴리이미드 수지 등을 열처리하여 얻은 탄소 또는 카본블랙, 흑연 등을 사용할 수 있으며, 액상탄소는 석탄계 핏치, 석유계 핏치, 타르(tar) 등을 사용할 수 있다. 가장 바람직하게는 카본블랙인 것이 효과적이다. The second carbon-based material may be solid-phase carbon or liquid-phase carbon which is commonly used, and is not particularly limited in the present invention. Solid carbon can be carbon, carbon black or graphite obtained by heat treatment of phenol resin, naphthalene resin, polyvinyl alcohol resin, urethane resin, polyimide resin, etc., and liquid carbon can be used in coal pitch, petroleum pitch, tar ) Can be used. Most preferably, it is carbon black.

상기 b)전극 페이스트 제조단계에서 상기 전극 활물질, 바인더, 제2탄소계 소재의 중량비가 70 ~ 80중량% : 10 ~ 20중량% : 10 ~ 20중량%인 것이 바람직하고, 보다 바람직하게는 70 ~ 80중량% : 10중량% : 20 ~ 10중량%인 것이 효과적이다. 상기 범위로 혼합되는 것이 리튬이차전지용 전극으로 형성되었을 때, 전극 활물질과 바인더와 제2탄소계 소재가 균일하게 복합화되어 전도성이 향상되어 고용량을 가질 수 있으며, 반복 충방전 효율도 향상될 수 있으므로 효과적이다. The weight ratio of the electrode active material, the binder and the second carbonaceous material is preferably 70 to 80% by weight, 10 to 20% by weight and 10 to 20% by weight, more preferably 70 to 80% by weight, 80% by weight: 10% by weight: 20 to 10% by weight. When mixed in the above range, the electrode active material, the binder, and the second carbonaceous material are uniformly compounded to form an electrode for a lithium secondary battery, so that the conductivity can be improved to have a high capacity and the repetitive charging / discharging efficiency can be improved. to be.

마지막으로, 상술한 바와 같이 제조된 전극페이스트를 기판 상에 도포, 압착 및 건조하여 전극을 제조하는 c) 전극제조단계를 포함하는 것이 바람직하다.Finally, it is preferable to include an electrode manufacturing step c) of manufacturing an electrode by applying, compressing and drying the electrode paste prepared as described above on a substrate.

상기 기판은 알루미늄, 구리 또는 니켈 등을 포함할 수 있다. 또한, 페이스트를 도포하여 도포막을 형성하는 것은 스핀 코팅, 바 코팅, 블레이드 코팅, 딥 코팅, 슬롯다이 코팅, 드랍 캐스팅, 잉크젯 프린팅(ink-jet printing), 미세 접촉 프린팅(micro-contact printing), 임프린팅(imprinting), 그라비아 프린팅(gravure printing), 그라비아-옵셋 프린팅(gravure-offset printing), 플렉소 프린팅 (Flexography printing) 및 스크린 프린팅(screen printing) 중에서 선택되는 1종 또는 2종 이상의 방법으로 수행될 수 있다. The substrate may comprise aluminum, copper, nickel, or the like. In addition, the application of the paste to form the coating film can be carried out by various methods such as spin coating, bar coating, blade coating, dip coating, slot die coating, drop casting, ink-jet printing, micro-contact printing, And may be carried out by one or more methods selected from the group consisting of imprinting, gravure printing, gravure-offset printing, flexography printing and screen printing. .

본 발명은 상술한 리튬이차전지용 전극의 제조방법으로 제조된 리튬이차전지용 전극을 제공할 수 있으며, 상기 리튬이차전지용 전극은 1차원 형태의 전도성 금속 소재의 함유로 인해 전류밀도에 따른 용량 값의 감소폭이 감소하는 것을 확인할 수 있다.The present invention can provide an electrode for a lithium secondary battery manufactured by the above-described method for manufacturing an electrode for a lithium secondary battery, wherein the electrode for a lithium secondary battery includes a conductive metal material in a one- Is decreased.

또한, 본 발명의 제조방법에 따라 1차원 형태의 전도성 금속소재와 활성소재가 효과적으로 복합화된 전극이 구비되어 고용량을 가지면서 반복 충방전 특성이 우수한 리튬이차전지를 제공할 수 있다.
Also, according to the manufacturing method of the present invention, it is possible to provide a lithium secondary battery having a high capacity and excellent repetitive charging and discharging characteristics by providing an electrode in which a one-dimensional conductive metal material and an active material are effectively combined.

이하, 본 발명의 리튬이차전지용 전극 및 이의 제조방법에 대하여 바람직한 실시형태 및 물성측정 방법에 관하여 상세히 설명한다.
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Hereinafter, preferred embodiments of the electrode for a lithium secondary battery of the present invention and a method for producing the same will be described in detail.

물성측정Property measurement

1. 주사전자현미경(SEM) 측정1. Scanning electron microscope (SEM) measurement

본 발명에 따라 제조된 전극 활물질의 미세구조를 확인하기 위하여, 주사전자현미경(SEM, Philips, XL-30S FEG Scannig Electron Microscope, 가속전압 10kV, Coater는 Quorum Q150T ES / 10 mA, 120 s Pt coating)을 이용하여 상기 전극 소재를 관찰하였고, 그 결과를 도 1에 나타내었다.
(SEM, Philips, XL-30S FEG Scanning Electron Microscope, accelerating voltage 10 kV, Coater is Quorum Q150T ES / 10 mA, 120 s Pt coating) to confirm the microstructure of the electrode active material manufactured according to the present invention. The electrode material was observed. The results are shown in FIG.

2. 전기화학적 특성 분석2. Electrochemical Characterization

본 발명에 따라 제조된 전극 활물질로 제조한 전지의 율(C rate) 특성 및 용량 (Discharge capacity) 특성을 평가하기 위하여 TOSCAT 3100U (Toyo사)를 이용하여 30oC에서 0.01-3V의 전위영역에서 충전 전류밀도를 123 mA g-1로 고정시키고 방전 전류밀도를 각각 123 mA g-1, 246 mA g-1, 616 mA g-1, 1232 mA g-1로 고정시켜 충,방전 실험을 수행하였다. 도 2 및 도 3에 용량 (Discharge capacity) 특성 및 개시된 각각의 전류밀도(c rate)에 따른 율(c rate)특성을 나타내었다.
In order to evaluate the C rate and discharge capacity characteristics of the electrode active material prepared according to the present invention, the battery was tested using a TOSCAT 3100U (Toyo Co.) at a potential range of 0.01-3 V at 30 ° C The charge current density was fixed at 123 mA g -1 and the discharge current density was fixed at 123 mA g -1 , 246 mA g -1 , 616 mA g -1 and 1232 mA g -1 , respectively, . 2 and 3 show the discharge capacity characteristics and the c rate characteristics according to the respective current densities (c rates) disclosed above.

[실시예 1][Example 1]

망간 전구체인 MnSO4·H2O 1.5365g과 산화제인 KMnO4 0.9578g을 증류수 50ml에 넣어주고 상온에서 각각 10분 동안 교반시켰다. 상기 망간 산화물 용액에 그래핀 20mg을 증류수 20 ml에 충분히 용해시킨 그래핀 용액을 0.1 ml 첨가한 후 1시간동안 교반시켰다. 상기에서 반응이 끝난 혼합물을 180℃ 에서 10분 동안 마이크로웨이브를 조사하여 열처리한 후 120℃ 오븐에서 충분히 건조시키고 분쇄 처리하여 망간산화물 표면 전위가 제어된 평균직경 25nm, 평균길이 500nm의 MnO2 나노로드 활성소재를 제조하였다. 1.5365 g of manganese precursor MnSO 4 .H 2 O and 0.9578 g of oxidizing agent KMnO 4 were added to 50 ml of distilled water and stirred at room temperature for 10 minutes each. To the manganese oxide solution, 0.1 ml of a graphene solution in which 20 mg of graphene had been sufficiently dissolved in 20 ml of distilled water was added, and the mixture was stirred for 1 hour. The reaction mixture thus obtained was heat-treated at 180 ° C for 10 minutes by microwave irradiation, sufficiently dried in an oven at 120 ° C and pulverized to obtain MnO 2 nanorods having an average diameter of 25 nm and an average length of 500 nm, Active material was prepared.

활성소재로 상기 제조된 MnO2 나노로드와 1차원 형태의 전도성 금속 소재로 은 나노 와이어(평균직경 20 nm, 평균길이 10 ㎛, (주) 나노 픽시스)를 50:50의 중량비로 혼합하고 증류수에 분산 시킨 후 초음파 혼합기(Sonic dismembrator 550, Fisher scientific)를 사용하여 상온에서 초음파 주파수 40kHz, 혼합 시간 1시간의 조건으로 균질 혼합하였다. 100℃에서 열처리하여 용매를 건조시킨 후 전극활물질을 제조하였다.As the active material, MnO 2 nanorods prepared above and silver nanowires (average diameter 20 nm, average length 10 μm, (NanoPixis Co., Ltd.) were mixed at a weight ratio of 50:50, dispersed in distilled water, and homogenized using an ultrasonic mixer (Sonic Dismember 550, Fisher Scientific) under the conditions of an ultrasonic frequency of 40 kHz and a mixing time of 1 hour at room temperature. And then dried at 100 < 0 > C to dry the solvent to prepare an electrode active material.

전극 페이스트를 제조하기 위하여 용매 NMP, 바인더 PVDF 및 제2탄소계 소재로 Super P(Timcal Graphite&Carbon, BET 20㎡/g, 평균입경 40nm)를 혼합하였다. 전극활물질:바인더:제2탄소계 소재는 80중량%:10중량%:10중량%로 혼합하였다. 제조된 페이스트를 이용하여 Cu 기판상에 바코팅방법을 이용하여 도포하였으며, 도포된 활물질 두께의 80%가 되도록 압착한 후 80도에서 진공건조를 진행하였다. 제조된 상기 음극판을 원형 디스크 형태로 펀칭하여 작업 전극으로 사용하고, 기준 전극 및 상대 전극은 Li 금속 호일, 전해액은1M LiPF6-에틸렌카보네이트(EC)/디에틸카보네이트(DEC)(부피비 = 1 : 1), 분리막으로는 PP membrane(Celgard 2400 Microporous membrane, Celgard)을 사용하여 2032 코인 타입 전지를 구성하여 반쪽 전지를 제조하여, 물성을 측정하였다.
Super P (Timcal Graphite & Carbon, BET 20 m < 2 > / g, average particle diameter: 40 nm) was mixed with solvent NMP, binder PVDF and a second carbon material to prepare an electrode paste. Electrode active material: Binder: The second carbon-based material was mixed at 80 wt%: 10 wt%: 10 wt%. The prepared paste was applied on a Cu substrate using a bar coating method, compressed to 80% of the thickness of the applied active material, and vacuum dried at 80 degrees. The prepared negative electrode plate was punched into a circular disc shape and used as a working electrode. The reference electrode and the counter electrode were made of Li metal foil and the electrolyte was 1M LiPF 6 -ethylene carbonate (EC) / diethyl carbonate (DEC) 1). A 2032 coin-type battery was fabricated by using a PP membrane (Celgard 2400 Microporous membrane, Celgard) as a separator.

[실시예 2][Example 2]

활성소재로 실시예 1에서 제조된 MnO2 나노로드와 1차원 형태의 전도성 금속 소재로 은 나노 와이어(평균직경 20 nm, 평균길이 10 ㎛, (주) 나노 픽시스)를 70:30으로 중량비를 변경한 것을 제외하고, 실시예 1과 동일한 방법으로 전극 활물질을 제조하였다. As the active material, MnO 2 nanorods prepared in Example 1 and silver nanowires (having an average diameter of 20 nm, an average length of 10 μm, (NanoPixis Co., Ltd.) was changed to a weight ratio of 70:30, to prepare an electrode active material in the same manner as in Example 1.

상기 제조한 전극활물질을 사용한 것을 제외하고 실시예 1과 동일한 방법으로 반쪽 전지를 제조하여 물성을 측정하였다.
A half cell was prepared and the physical properties were measured in the same manner as in Example 1, except that the electrode active material prepared above was used.

[실시예 3][Example 3]

활성소재로 실시예 1에서 제조된 MnO2 나노로드와 1차원 형태의 전도성 금속 소재로 은 나노 와이어(평균직경 20 nm, 평균길이 10㎛, (주) 나노 픽시스)를 80:20으로 중량비를 변경한 것을 제외하고, 실시예 1과 동일한 방법으로 전극 활물질을 제조하였다. As the active material, MnO 2 nanorods prepared in Example 1 and silver nanowires (one with a mean diameter of 20 nm, an average length of 10 μm, (NanoPixis Co., Ltd.) was changed to a weight ratio of 80:20, to prepare an electrode active material.

상기 제조한 전극활물질을 사용한 것을 제외하고 실시예 1과 동일한 방법으로 반쪽 전지를 제조하여 물성을 측정하였다.
A half cell was prepared and the physical properties were measured in the same manner as in Example 1, except that the electrode active material prepared above was used.

[실시예 4][Example 4]

활성소재로 실시예 1에서 제조된 MnO2 나노로드와 1차원 형태의 전도성 금속 소재로 은 나노 와이어(평균직경 20 nm, 평균길이 10㎛, (주) 나노 픽시스)를 90:10으로 중량비를 변경한 것을 제외하고, 실시예 1과 동일한 방법으로 전극 활물질을 제조하였다. As the active material, MnO 2 nanorods prepared in Example 1 and silver nanowires (one with a mean diameter of 20 nm, an average length of 10 μm, (NanoPixis Co., Ltd.) was changed to a weight ratio of 90:10, to prepare an electrode active material.

상기 제조한 전극활물질을 사용한 것을 제외하고 실시예 1과 동일한 방법으로 반쪽 전지를 제조하여 물성을 측정하였다.
A half cell was prepared and the physical properties were measured in the same manner as in Example 1, except that the electrode active material prepared above was used.

[비교예 1][Comparative Example 1]

1차원 형태의 전도성 금속소재를 적용하지 않고, 실시예 1에서 제조된 MnO2 나노로드만 사용한 것을 제외하고 실시예 1과 동일한 방법으로 전극활물질을 제조하였다. An electrode active material was prepared in the same manner as in Example 1, except that only the MnO 2 nanorods prepared in Example 1 were used without applying the one-dimensional conductive metal material.

상기 제조한 전극활물질을 사용한 것을 제외하고 실시예 1과 동일한 방법으로 반쪽 전지를 제조하여 물성을 측정하였다.
A half cell was prepared and the physical properties were measured in the same manner as in Example 1, except that the electrode active material prepared above was used.

도 1에 나타난 바와 같이, 실시예 1 내지 4에 따른 전극 활물질은 단순 물리적 혼합을 통해서도 이종의 물질이 균질하게 혼합되는 것을 확인할 수 있다. 또한, 1차원 전도성 소재의 함량에 따라서 도 2 및 3에서 확인되듯이 초기용량특성 및 전류밀도에 따른 용량특성 변화양상이 제어됨을 알 수 있다. 특히, 1차원 전도성 소재의 함량이 10-30 wt%의 중량비로 첨가되었을 때, 높은 전류밀도에서의 용량특성이 크게 개선되는 것을 확인할 수 있다. As shown in FIG. 1, the electrode active materials according to Examples 1 to 4 are uniformly mixed with each other even by simple physical mixing. Also, as shown in FIGS. 2 and 3, depending on the content of the one-dimensional conductive material, it can be seen that the change of the capacitance characteristics according to the initial capacitance characteristic and the current density is controlled. Particularly, when the content of the one-dimensional conductive material is added in a weight ratio of 10-30 wt%, it can be confirmed that the capacity characteristics at a high current density are greatly improved.

이상에서 본 발명의 바람직한 실시예를 설명하였으나, 본 발명은 다양한 변화와 균등물을 사용할 수 있으며, 상기 실시예를 적절히 변형하여 동일하게 응용할 수 있음이 명확하다. 따라서, 상기 기재 내용은 하기의 특허청구범위의 한계에 의해 정해지는 본 발명의 범위를 한정하는 것이 아니다. While the present invention has been described in connection with what is presently considered to be the most practical and preferred embodiment, it is to be understood that the invention is not limited to the disclosed embodiments, but, on the contrary, is intended to cover various modifications and equivalent arrangements included within the spirit and scope of the invention. Accordingly, the above description should not be construed as limiting the scope of the present invention defined by the limits of the following claims.

Claims (10)

a) 1차원 형태의 전도성 금속소재와 활성소재를 복합화하여 전극활물질을 제조하는 전극활물질 제조단계;
b) 상기 전극활물질에 제2탄소계 소재, 유기용매 및 바인더를 혼합하여 페이스트를 제조하는 전극 페이스트 제조단계; 및
c) 상기 제조된 전극 페이스트를 기판 상에 도포하여 전극을 제조하는 전극제조단계;를 포함하는 리튬 이차전지용 전극의 제조방법
a) preparing an electrode active material to produce an electrode active material by combining a conductive metal material having a one-dimensional shape with an active material;
b) preparing an electrode paste by mixing the electrode active material with a second carbonaceous material, an organic solvent, and a binder to produce a paste; And
and c) forming an electrode by applying the electrode paste on the substrate to produce an electrode for a lithium secondary battery
제 1항에 있어서,
상기 a) 전극활물질 제조단계에서,
상기 복합화는 1차원 형태의 전도성 금속소재와 활성소재를 혼합 및 열처리하여 수행하는 것으로,
상기 혼합은 초음파, 이온빔 밀링, 볼 밀링, 위성밀링, 제트밀링, 스릿밀링, 2롤 밀링, 3롤 밀링, 바스켓 밀링, 그래벌 밀링, 어트리션 밀링, 스크루 혼합밀링 및 샌드밀링 중에서 선택되는 1종 또는 2종 이상이고,
상기 열처리는 일반대기 또는 불활성 기체분위기에서 100 내지 700℃ 온도에서 수행하는 것인 리튬 이차전지용 전극의 제조방법.
The method according to claim 1,
In the a) preparing the electrode active material,
The complexing is performed by mixing and heat-treating a conductive metal material of a one-dimensional shape and an active material,
The mixing can be carried out in a manner selected from the group consisting of ultrasonic, ion beam milling, ball milling, satellite milling, jet milling, slit milling, two roll milling, three roll milling, basket milling, grab milling, Species or two or more species,
Wherein the heat treatment is performed in a normal atmosphere or an inert gas atmosphere at a temperature of 100 to 700 ° C.
제 1항에 있어서,
상기 1차원 형태의 전도성 금속소재는 은 나노와이어, 구리 나노와이어, 니켈 나노와이어, 은 나노로드, 구리 나노로드, 니켈 나노로드, 은 나노파이버, 구리 나노파이버 및 니켈 나노파이버 중에서 1종 또는 2종 이상 선택되는 리튬 이차전지용 전극의 제조방법.
The method according to claim 1,
The one-dimensional conductive metal material may be one or two of silver nanowires, copper nanowires, nickel nanowires, silver nanorods, copper nanorods, nickel nanorods, silver nanofibers, copper nanofibers, and nickel nanofibers. Or more.
제 1항에 있어서,
상기 1차원 형태의 전도성 금속소재는 평균 직경이 5 내지 200nm 이고, 평균 길이가 200nm 내지 20㎛인 리튬 이차전지용 전극의 제조방법.
The method according to claim 1,
Wherein the one-dimensional conductive metal material has an average diameter of 5 to 200 nm and an average length of 200 to 20 占 퐉 A method for manufacturing an electrode for a lithium secondary battery.
제 1항에 있어서,
상기 활성소재는 탄소계 소재, 금속산화물, 금속, 실리콘 및 이들의 혼성화물 중에서 선택되는 것으로,
상기 탄소계 소재는 그라파이트, 산화그래핀, 환원그래핀, 탄소나노튜브, 탄소나노파이버, 탄소나노로드 및 흑연 중에서 1종 또는 2종 이상 선택되며,
상기 금속 산화물은 은, 구리, 니켈, 철, 코발트 및 망간 중에서 적어도 1종 이상을 포함하는 금속 산화물 중에서 1종 또는 2종 이상 선택되고,
상기 금속은 은(Ag), 금(Au), 구리(Cu), 니켈(Ni), 백금(Pt), 팔라듐(Pd), 코발트(Co), 철(Fe) 및 이들의 합금 중에서 1종 또는 2종 이상 선택되는 리튬 이차전지용 전극의 제조방법.
The method according to claim 1,
The active material is selected from a carbon-based material, a metal oxide, a metal, silicon, and a mixture thereof.
The carbon-based material may be one or more selected from graphite, oxide graphene, reduced graphene, carbon nanotubes, carbon nanofibers, carbon nanorods, and graphite,
Wherein the metal oxide is selected from the group consisting of at least one metal oxide selected from the group consisting of silver, copper, nickel, iron, cobalt and manganese,
The metal may be one or more of Ag, Au, Cu, Ni, Pt, Pd, Co, Fe, A method for producing an electrode for a lithium secondary battery, the method comprising the steps of:
제 1항에 있어서,
상기 a) 전극활물질 제조단계에서 1차원 형태의 전도성 금속소재와 활성소재의 중량비가 5 : 95 내지 95 : 5인 리튬 이차전지용 전극의 제조방법.
The method according to claim 1,
Wherein the weight ratio of the one-dimensional conductive metal material to the active material is 5: 95 to 95: 5 in the step (a) of producing the electrode active material.
제 1항에 있어서,
상기 a) 전극활물질 제조단계 이 후, 일반대기 분위기에서 50 내지 700℃ 온도에서 추가 열처리단계를 더 포함하는 리튬 이차전지용 전극의 제조방법.
The method according to claim 1,
Wherein the electrode active material preparation step further comprises an additional heat treatment step at a temperature of 50 to 700 DEG C in a normal atmospheric environment after the step (a) of producing the electrode active material.
제 1항에 있어서,
상기 b)전극 페이스트 제조단계에서 상기 전극 활물질, 바인더, 제2탄소계 소재의 중량비가 70 ~ 80중량% : 10 ~ 20중량% : 10 ~ 20중량%인 리튬 이차전지용 전극의 제조방법.
The method according to claim 1,
Wherein the weight ratio of the electrode active material, the binder and the second carbonaceous material is 70 to 80 wt%: 10 to 20 wt%: 10 to 20 wt% in the step b) of producing the electrode paste.
제 1항 내지 제 8항 중에서 선택되는 어느 한 항의 제조방법으로 제조되는 리튬 이차전지용 전극.
9. An electrode for a lithium secondary battery produced by the method of any one of claims 1 to 8.
제 9항에 있어서,
상기 리튬 이차전지용 전극은 초기 용량값과 1회 충방전 이후의 용량값의 차이가 1,000mAh/g 미만인 것을 특징으로 하는 리튬 이차전지용 전극.
10. The method of claim 9,
Wherein the electrode for a lithium secondary battery has a difference between an initial capacity value and a capacity value after one charge / discharge of less than 1,000 mAh / g.
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