KR101598186B1 - Synthesizing method of complex metal oxides for cathode active materials and electrode, lithium secondary battery, capacitor thereof - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 양극 활물질용 복합금속산화물의 제조 방법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는, 금속수용액에 우레아(urea)를 첨가하고 연소합성 및 소성반응시켜 복합금속산화물을 제조하는 양극 활물질용 복합금속산화물의 제조방법 및 이를 이용한 전극, 리튬 이차전지, 커패시터에 관한 것이다.
The present invention relates to a method for producing a composite metal oxide for a cathode active material, and more particularly, to a method for producing a composite metal oxide for a cathode active material by adding urea to a metal aqueous solution, And an electrode, a lithium secondary battery, and a capacitor using the same.
이차전지는 고에너지 밀도를 요구하는 전기자동차 또는 신 재생에너지의 전력저장 장치 등으로 사용이 확대되고 있다. 이를 위하여, 이차 전지 중 리튬 이차전지에서는 저온, 상온 및 고온에서의 고용량성 및 수명 특성이 중요하다. Secondary batteries are being used for electric vehicles requiring high energy density or power storage devices for new and renewable energy. For this purpose, high capacity and life characteristics at low temperature, normal temperature and high temperature are important in lithium secondary batteries among secondary batteries.
현재, 상용화된 리튬 이차전지에 사용되는 양극 활물질로 수명 특성이 양호한 LiCoO2(리튬 코발트 산화물)이 사용되고 있다. 그러나, LiCoO2(리튬 코발트 산화물)의 원료물질이 고가이고, 리튬 이차전지의 구동 전압이 약 3.9V 에, 실효 용량이 이론 용량의 50% 정도에 머무르는 실정이다. 특히, 리튬 이차전지를 과충전하였을 경우 Co(코발트)의 용출이 발생하여 리튬 이차전지의 안전성 문제가 지적되고 있으며, 충방전 싸이클이 진행될수록 리튬 이차전지의 전기 용량이 급격하게 감소되는 문제점이 있다.At present, LiCoO 2 (lithium cobalt oxide) having good life characteristics is used as a cathode active material used in a commercialized lithium secondary battery. However, the raw material of LiCoO 2 (lithium cobalt oxide) is expensive, the driving voltage of the lithium secondary battery is about 3.9 V, and the effective capacity is about 50% of the theoretical capacity. Particularly, when the lithium secondary battery is overcharged, leakage of Co (cobalt) occurs and a safety problem of the lithium secondary battery is pointed out. As the charging / discharging cycle progresses, the electric capacity of the lithium secondary battery drastically decreases.
한편, LiMnO2, LiMn2O4 등의 망간(Mn)계 양극 활물질은 합성이 용이하고, 값이 비교적 싸며, 환경오염도 적은 장점이 있다. 그러나, LiMn2O4 등의 망간계 양극 활물질을 사용한 전지를 장시간, 특히 고온에서 연속적으로 충방전시킬 경우 양극의 표면에서 LiMn2O4와 전해액이 부반응을 일으키는 문제점이 있다. 이것은 전해액 속에 존재하는 H2O와 LiPF6가 반응하여 강산인 HF를 형성하고, 이 HF가 망간계 양극 활물질이 포함된 전극에 존재하는 Mn을 공격하여 Mn이 전해액으로 용출되는 현상에 기인한 것으로 알려져 있다. 이러한 부반응으로 인하여, LiMn2O4 활물질을 구성하는 망간(Mn)이 전해액으로 녹아들어가므로, 전극에서 활물질이 붕괴되고 이차전지의 수명이 급격하게 감소되는 문제점이 발생한다.
On the other hand, manganese (Mn) based cathode active materials such as LiMnO 2 and LiMn 2 O 4 are easy to synthesize, have a relatively low cost, and have low environmental pollution. However, when a battery using a manganese-based positive electrode active material such as LiMn 2 O 4 is continuously charged and discharged for a long period of time, particularly at a high temperature, LiMn 2 O 4 and an electrolytic solution cause a side reaction at the surface of the positive electrode. This is because H 2 O and LiPF 6 present in the electrolyte react with each other to form HF, which is a strong acid. This HF attacks Mn present in the electrode containing the manganese-type cathode active material and Mn is eluted into the electrolyte It is known. Due to such side reactions, manganese (Mn) constituting the active material of LiMn 2 O 4 is dissolved in the electrolyte solution, so that the active material is collapsed in the electrode and the lifetime of the secondary battery is drastically reduced.
종래 기술에 의한 상기 리튬 이차전지의 양극 활물질을 제조하기 위한 방법으로는 고온고상법, 졸겔법, 수열법, 공침법 등이 있다. Methods for producing the cathode active material of the lithium secondary battery according to the prior art include a high temperature solid phase method, a sol-gel method, a hydrothermal method, coprecipitation method, and the like.
상기 고온고상법이란 고체상의 반응물을 분쇄, 혼합 및 조립하여 고온에서 하소(calcination) 및 소결(sintering)하는 방법이다. 상기 고온고상법이 양극 활물질을 제조하는 가장 일반적인 방법이나, 전체 공정이 복잡하고, 순도가 높지 않으며, 입도 분포가 균일하지 않아 리튬 이차전지에 적용하기에는 많은 문제점을 있다. 왜냐하면, 이산화망간이 기존 알카리 전지용 인조전해 이산화망간 혹은 화학적 이산화망간 공정에 의해 생산된 것이므로, 양극재 분말의 순도와 크기를 중요시하는 리튬이차전지 용도로 적합하지 않기 때문이다. The high-temperature solid phase method is a method of pulverizing, mixing, and granulating a solid-phase reaction product, and calcining and sintering at a high temperature. The high-temperature solid phase method is the most common method for producing the cathode active material, but the entire process is complicated, the purity is not high, and the particle size distribution is not uniform. This is because manganese dioxide is produced by artificial electrolytic manganese dioxide or chemical manganese dioxide process for conventional alkaline batteries, and therefore is not suitable for lithium secondary batteries, which emphasize the purity and size of the anode material powder.
상기 고온고상법의 단점을 보완하기 위한 방법으로 졸겔법이 있다. 상기 졸겔법은, 유동체의 자발적인 혼합 현상을 이용하는 방법으로, 이 방법에 따르면, 반응물이 용해되어 있는 용액 상태에서 유동체가 자발적으로 혼합되므로, 고온고상법에서와 같은 분쇄, 혼합 및 조립 공정이 필요하지 않다. 그러나, 반응물을 용해시키기 위하여 필수 화학성분 이외에도 원료로서 용매 또는 용제를 사용하므로, 이후에 상기 용매 또는 용제를 제거하기 위한 필요 이상의 열처리 공정이 추가되어 많은 에너지 손실이 발생할 뿐만 아니라, 필수 화학성분 이외의 물질을 소모시키므로 비경제적이라는 문제점이 있다.The sol-gel method is a method to overcome the disadvantage of the high-temperature solid-phase method. The sol-gel method uses a spontaneous mixing phenomenon of a fluid. According to this method, since a fluid is spontaneously mixed in a solution state in which reactants are dissolved, pulverization, mixing and assembling steps as in the high temperature solid phase method are required not. However, since a solvent or a solvent is used as a raw material in addition to the essential chemical components in order to dissolve the reactants, a heat treatment process necessary for removing the solvent or solvent thereafter is added to cause a lot of energy loss, There is a problem in that the material is consumed and therefore is not economical.
한편, 상기 수열법은 고체상의 반응물을 용매에 녹여 용액을 얻고 용매를 증발시켜 젤을 얻은 다음 이 젤을 열처리하는 방법이다. 수열법의 경우 제조 가능한 복합 금속 산화물의 종류가 매우 한정되어 있으며, 제조 공정 중 고온고압 반응기가 밀폐되어야 하므로 연속 및 대량 생산이 불가능하다. 또한 이와 같은 공정에서 발생되는 폐수는 수질 오염을 야기하는 문제점이 있다. On the other hand, the hydrothermal method is a method of dissolving a solid reaction product in a solvent to obtain a solution, evaporating the solvent to obtain a gel, and then heat-treating the gel. In the hydrothermal process, the types of composite metal oxides that can be produced are very limited, and continuous high-pressure production is not possible because the high-temperature high-pressure reactor must be sealed during the production process. In addition, waste water generated in such a process has a problem of causing water pollution.
상기 수열법의 문제점을 해결하기 위한 방법으로 공침법이 있다. 상기 공침법은, 니켈(Ni), 코발트(Co), 망간(Mn)을 포함하는 수용액과, 공침제로 사용하는 수산화나트륨 및 착염제로는 킬레이트제를 사용하여 동시에 침전시키는 방법으로 얻이진 전구체를 리튬(Li)염과 혼합한 뒤 소성하여 양극 활물질을 얻는 방법이다. 상기 공침법은 물질의 특성적인 면에서 균일한 조성을 얻는다는 점에서 고온고상법의 단점을 극복하였으나, 활물질의 입자 크기가 전구체의 입자크기에 영향을 받으며, 합성 과정의 공정변수가 매우 많고 과정이 복잡하기 때문에 최적화 과정에 많은 노력과 시간이 필요하다는 문제점이 있다.
A coprecipitation method is a method for solving the problem of the hydrothermal method. The coprecipitation method is a method in which an aqueous solution containing nickel (Ni), cobalt (Co), and manganese (Mn), sodium hydroxide used as a co-agent, and a complexing agent are precipitated simultaneously using a chelating agent Lithium (Li) salt, and then fired to obtain a cathode active material. The co-precipitation method overcomes the disadvantages of the high temperature solid method in that it obtains a homogeneous composition in terms of the characteristics of the material, but the particle size of the active material is influenced by the particle size of the precursor, There is a problem that much effort and time are required for the optimization process.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해소하기 위하여 제안된 것으로, 다수의 전이 금속산화물을 합성하여 단일상의 고에너지 밀도의 균일한 양극 활물질용 복합금속산화물을 제조함으로써, 입자 사이즈가 나노 사이즈에 가까워 리튬 이온의 이동이 용이하여 전극의 전기전도도가 높아지므로 고에너지 밀도를 구현할 수 있고 싸이클 특성을 향상되는 전극, 리튬 이차전자 및 커패시터를 제공하는데 그 목적이 있다.The present invention has been proposed in order to solve the above-mentioned problems. By synthesizing a plurality of transition metal oxides and fabricating a uniform metal oxide composite having a single energy phase and a high energy density, the particle size is close to nano size, Lithium secondary electrons and capacitors which can realize high energy density and improve cycle characteristics because the electrode can be easily moved and the electric conductivity of the electrode is increased.
또한, 본 발명은 전이 금속산화물을 비교적 저온에서 연소하게 하여 추가적인 공정이 필요하지 않고 열 소비가 적은 양극 활물질을 합성함으로써, 공정 비용을 절감할 수 있는 나노 사이즈의 산화물 입자를 제공하는데 또 다른 목적이 있다.
Another object of the present invention is to provide a nano-sized oxide particle capable of reducing the process cost by synthesizing a cathode active material which does not need an additional process and burns a small amount of heat by causing the transition metal oxide to burn at a relatively low temperature have.
상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명에 의한 양극 활물질용 복합금속산화물의 제조방법의 일 실시 예는, 니켈, 코발트, 망간 및 리튬을 포함하는 금속수용액을 제조하는 금속수용액 제조단계; 상기 금속수용액에 우레아(urea)가 첨가되어 첨가수용액을 제조하는 첨가수용액 제조단계; 상기 첨가수용액이 젤 형태가 되도록 건조하는 건조단계; 상기 첨가수용액을 연소합성시키는 연소합성단계; 상기 연소합성된 첨가수용액을 소성반응시켜 복합금속산화물을 제조하는 소성반응단계; 및 탄소, AlF3, ZrO2, Al2O3, TiO2, B2O3 중 하나 혹은 하나 이상의 물질을 이용하여 상기 복합금속산화물의 표면을 개질하는 표면개질단계; 를 포함할 수 있다.In order to achieve the above object, a method for producing a composite metal oxide for a cathode active material according to the present invention comprises: preparing an aqueous metal solution for preparing an aqueous metal solution containing nickel, cobalt, manganese and lithium; An aqueous solution preparation step in which urea is added to the metal aqueous solution to prepare an aqueous solution; A drying step of drying the added aqueous solution to be in a gel form; A combustion synthesis step of combusting and synthesizing the addition aqueous solution; A firing reaction step of firing the combustion-synthesized addition aqueous solution to produce a composite metal oxide; And a surface modification step of modifying the surface of the composite metal oxide using one or more of carbon, AlF 3 , ZrO 2 , Al 2 O 3 , TiO 2 and B 2 O 3 ; . ≪ / RTI >
이때, 상기 금속수용액 제조단계에서, 상기 니켈, 코발트 및 망간은 아세트산염 또는 질산염 또는 탄산염 기반의 시약일 수 있다.At this time, in the metal aqueous solution preparation step, the nickel, cobalt and manganese may be acetic acid salts or nitrate or carbonate based reagents.
또한, 상기 금속수용액 제조단계에서, 상기 리튬은 탄산염, 수산화물 또는 아세트산염 기반의 시약일 수 있다.In addition, in the metal aqueous solution preparation step, the lithium may be a carbonate, hydroxide, or acetate salt-based reagent.
또한, 상기 상기 첨가수용액 제조단계에서, 상기 우레아(urea) 대 니켈염으로 사용하는 질산염의 비율은 0.1 대 1 내지 10 대 1 의 비율일 수 있다.In addition, in the adding aqueous solution producing step, the ratio of the urea to the nitrate used as the nickel salt may be a ratio of 0.1 to 1 to 10 to 1.
또한, 상기 건조단계에서는, 건조 온도가 60 ~ 100℃ 이고, 건조 시간이 5 ~ 15 시간일 수 있다.In the drying step, the drying temperature may be 60 to 100 ° C and the drying time may be 5 to 15 hours.
또한, 상기 연소합성단계에서는, 연소합성 온도가 250 ~ 500℃ 이고, 연소합성 시간이 1 ~ 20 시간일 수 있다.In the combustion synthesis step, the combustion synthesis temperature may be 250 to 500 占 폚, and the combustion synthesis time may be 1 to 20 hours.
또한, 상기 소성반응단계에서는, 소성 온도가 600 ~ 1200℃ 이고, 소성반응 시간이 4 ~ 48 시간일 수 있다.In the firing reaction step, the firing temperature may be 600 to 1200 ° C and the firing reaction time may be 4 to 48 hours.
또한, 상기 소성반응단계에서, 상기 복합금속산화물(LiNiaCobMncO2)의 조성비는, LiNiaCobMncO2에서 상기 a, b 및 c는 각각 순서대로 0.5≤a≤0.8, 0.05≤b≤0.45, 0.05≤c≤0.45이며, a, b 및 c의 합은 1일 수 있다. 바람직하게는 LiNi0.6Co0.2Mn0.2O2이다. In the firing reaction step, the composition ratio of the composite metal oxide (LiNi a Co b Mn c O 2 ) is LiNi a Co b Mn c O 2 , and a, b and c are respectively in the range of 0.5? A? 0.8 , 0.05? B? 0.45, 0.05? C? 0.45, and the sum of a, b and c may be 1. And preferably LiNi 0.6 Co 0.2 Mn 0.2 O 2 .
본 발명에 의한 양극 활물질용 복합금속산화물의 제조방법에 따르면, 저온 연소합성법에 의하여 나노사이즈의 균일한 단일상 복합금속산화물을 화학적으로 합성할 수 있으므로, 상기 복합금속산화물을 사용하는 전극, 리튬 이차전지 및 커패시터에서 에너지 밀도를 높일 수 있고 싸이클 특성을 향상시킬 수 있다. According to the method for producing a composite metal oxide for a cathode active material according to the present invention, since a uniform single-phase composite metal oxide having a nano size can be chemically synthesized by a low-temperature combustion synthesis method, an electrode using the composite metal oxide, The energy density of the battery and the capacitor can be increased and the cycle characteristics can be improved.
또한, 본 발명에 의한 양극 활물질용 복합금속산화물의 제조방법에 따르면, 양극 활물질용 복합금속산화물을 보다 간이한 공정으로 제조할 수 있으므로, 제조시간 및 제조비용을 감축할 수 있다.
Further, according to the method for producing a composite metal oxide for a cathode active material according to the present invention, a composite metal oxide for a cathode active material can be manufactured by a simpler process, thereby reducing manufacturing time and manufacturing cost.
도 1 은 본 발명에 의한 양극 활물질용 복합금속산화물의 제조방법을 보인 흐름도.
도 2 는 본 발명에 의한 실시 예 1에 따른 800 ℃ 에서 열처리를 한 복합금속산화물 전극물질을 보인 SEM 분석 이미지.
도 3 은 본 발명에 의한 실시 예 1에 따른 800 ℃ 에서 열처리를 한 복합금속산화물 전극물질을 보다 상세하게 보인 SEM 분석 이미지.
도 4 는 본 발명에 의한 복합금속산화물의 단일상을 보인 제 1 이미지.
도 5 는 본 발명에 의한 복합금속산화물의 단일상을 보인 제 2 이미지.
도 6 은 본 발명에 의한 복합금속산화물의 단일상을 보인 제 3 이미지.
도 7 은 본 발명에 의한 복합금속산화물을 활물질로 도포한 전극으로 만든 반전지의 용량에 따른 전압을 보인 다이어그램.
도 8 은 본 발명에 의한 복합금속산화물을 활물질로 도포한 전극으로 만든 반전지의 사이클에 따른 용량을 보인 다이어그램.BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS FIG. 1 is a flow chart showing a method for producing a composite metal oxide for a cathode active material according to the present invention; FIG.
FIG. 2 is an SEM analysis image showing a composite metal oxide electrode material subjected to heat treatment at 800 ° C. according to Example 1 of the present invention. FIG.
FIG. 3 is a SEM analysis image showing the composite metal oxide electrode material subjected to heat treatment at 800 ° C. according to Example 1 of the present invention in more detail.
4 is a first image showing a single phase of a composite metal oxide according to the present invention.
5 is a second image showing a single phase of a composite metal oxide according to the present invention.
6 is a third image showing a single phase of a composite metal oxide according to the present invention.
7 is a diagram showing a voltage according to the capacity of a half-cell made of an electrode coated with an active material of a composite metal oxide according to the present invention.
FIG. 8 is a diagram showing a capacity of a half-cell made of an electrode coated with an active material according to the present invention.
본 명세서에서 사용되는 기술적 용어는 단지 특정한 실시 예를 설명하기 위하여 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아님을 유의해야 한다. 또한, 본 명세서에서 사용되는 기술적 용어는 본 명세서에서 특별히 다른 의미로 정의되지 않는 한, 본 명세서에 개시된 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 의미로 해석되어야 하며, 과도하게 포괄적이거나, 과도하게 축소된 의미로 해석되지 않아야 한다. 또한, 첨부된 도면은 본 명세서에 개시된 기술의 사상을 쉽게 이해할 수 있도록 하기 위한 것일 뿐, 첨부된 도면에 의해 그 기술의 사상이 제한되는 것은 아니며, 본 명세서에 개시된 기술의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경·균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
It is noted that the technical terms used herein are used only to describe specific embodiments and are not intended to limit the invention. Also, the technical terms used herein should be interpreted in a sense that is generally understood by those skilled in the art to which the present disclosure relates, unless otherwise specifically defined in the present specification, Or shall not be construed to mean excessively reduced. It is to be understood that both the foregoing general description and the following detailed description are exemplary and explanatory and are intended to provide further explanation of the invention as claimed. But is to be understood as including all modifications, equivalents, and alternatives falling within the scope of the appended claims.
이하에서는, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 의한 양극 활물질용 복합금속산화물의 제조방법의 일 실시 예를 보다 상세하게 설명한다.Hereinafter, a method of manufacturing a composite metal oxide for a cathode active material according to the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
도 1 은 본 발명에 의한 양극 활물질용 복합금속산화물의 제조방법을 보인 흐름도이다.1 is a flowchart showing a method for producing a composite metal oxide for a cathode active material according to the present invention.
도 1 을 참조하면, 본 발명에 의한 양극 활물질용 복합금속산화물의 제조방법의 일 실시 예는, 금속수용액 제조단계(S100), 첨가수용액 제조단계(S200), 건조단계(S300), 연소합성단계(S400), 소성반응단계(S500) 및 표면개질단계(S600)을 포함할 수 있다.Referring to FIG. 1, an embodiment of a method for producing a composite metal oxide for a cathode active material according to the present invention includes a metal aqueous solution preparation step (S100), an aqueous solution preparation step (S200), a drying step (S300) (S400), a firing reaction step (S500), and a surface modification step (S600).
상기 금속수용액 제조단계(S100)에서는, 니켈, 코발트, 망간 및 리튬을 포함하는 금속수용액(10)을 제조한다. 즉, 상기 금속수용액 제조단계(S100)에서는, 전이금속인 상기 니켈, 코발트, 망간 및 리튬을 증류수에 넣고 교반시켜 금속수용액(10)을 제조할 수 있는 것이다. 여기서, 상기 니켈, 코발트 및 망간은 각각 아세트산염 또는 질산염 또는 탄산염 기반의 시약일 수 있으며, 상기 리튬은 탄산염, 수산화물 또는 아세트산염 기반의 시약일 수 있다. 예를 들면, 상기 니켈은 니켈-아세트산염 또는 니켈-질산염 또는 니켈-탄산염 형태의 시약일 수 있으며, 상기 코발트 및 망간도 동일한 형태의 시약일 수 있다. 또한, 상기 리튬은 리튬-탄산염 또는 리튬-수산화물 또는 리튬-아세트산염의 형태의 시약일 수 있다.In the metal aqueous solution preparation step (S100), an aqueous metal solution (10) containing nickel, cobalt, manganese and lithium is prepared. That is, in the metal aqueous solution preparation step (S100), the metal solution (10) can be prepared by adding the nickel, cobalt, manganese and lithium which are transition metals into distilled water and stirring the mixture. Here, the nickel, cobalt, and manganese may each be an acetate or nitrate or a carbonate-based reagent, and the lithium may be a carbonate, hydroxide, or acetate-based reagent. For example, the nickel may be a nickel-acetate salt or a nickel-nitrate or nickel-carbonate type reagent, and the cobalt and manganese may be reagents of the same type. The lithium may also be a reagent in the form of a lithium-carbonate or lithium-hydroxide or lithium-acetate salt.
더욱 상세하게는, 상기 금속수용액 제조단계(S100)에서, 리튬염으로는 Li acetate(리튬-아세트산염)이 사용될 수 있으며, 니켈염으로는 Ni acetate(니켈-아세트산염) 및 nitrate(질산염)를 혼합하여 사용될 수 있다. 또한, 코발트와 망간염으로는 acetate(아세트산염)이 사용될 수 있다. 여기서, 상기 금속염들은 녹는점을 유사하게 하기 위하여 아세트산염을 기반으로 제조될 수도 있는 것이다. More specifically, in the metal aqueous solution preparation step (S100), Li acetate (lithium acetate) may be used as the lithium salt, Ni acetate (nitrate-acetate salt) and nitrate (nitrate salt) Can be mixed and used. In addition, acetate (acetate) can be used as cobalt and manganese salt. Here, the metal salts may be prepared based on an acetate salt to make the melting point similar.
상기 첨가수용액 제조단계(S200)에서는, 상기 금속수용액(10)에 우레아(urea)가 첨가되어 첨가수용액(20)을 제조한다. 여기서, 상기 우레아(urea) 대 니켈염으로 사용되는 상기 질산염(nitrate)의 비율은 0.1 대 1 내지 10 대 1 의 비율일 수 있다. In the addition aqueous solution production step (S200), urea is added to the metal aqueous solution (10) to prepare an aqueous solution (20). Here, the ratio of the nitrate used as the urea to the nickel salt may be a ratio of 0.1: 1 to 10: 1.
더욱 상세하게는, 상기 첨가수용액 제조단계(S200)에서, 연소합성에 필요한 연료로서 우레아(urea)를, 니켈염으로 사용되는 질산염(nitrate)에 일정 비율로 첨가하여 첨가수용액(20)을 제조할 수 있다. 특히, 상기 우레아(urea) 대 니켈염으로 사용되는 상기 질산염(nitrate)의 비율은 1.5 대 1 일 수 있다. 상기 니켈염으로 사용되는 질산염및 아세트산염은 우레아와의 용이한 연소반응을 위하여 질산염과 아세트산염의 비율을 적정량 혼합하여 사용될 수 있다. 여기서, 상기 우레아(urea)는 CO(NH2)2 일 수 있다.More specifically, in the above addition aqueous solution production step (S200), urea is added as a fuel required for combustion synthesis to a nitrate used as a nickel salt in a certain ratio to prepare an aqueous solution (20) . In particular, the ratio of the nitrate used as the urea to the nickel salt may be 1.5: 1. The nitrate and the acetate used as the nickel salt may be used by mixing an appropriate amount of the nitrate and the acetate in order to facilitate an easy combustion reaction with the urea. Here, the urea may be CO (NH 2 ) 2 .
상기 건조단계(S300)에서는, 상기 첨가수용액(20)이 젤 형태가 되도록 건조된다. 여기서, 상기 건조단계(S300)의 건조 온도는 60 ~ 100℃ 이고 건조 시간은 5 ~ 15 시간일 수 있다. 특히, 상기 건조단계(S300)에서는, 상기 첨가수용액(20)을 80℃ 건조기에 넣어 수용액 상태가 젤 형태가 되도록 8시간 동안 건조할 수 있다. 본 실시 예에서는 상기 건조단계(S300)가 포함되었으나, 상기 건조단계(S300)는 필요에 따라 삭제될 수 있다.In the drying step (S300), the added aqueous solution (20) is dried to have a gel form. Here, the drying temperature in the drying step (S300) may be 60 to 100 ° C and the drying time may be 5 to 15 hours. Particularly, in the drying step (S300), the added aqueous solution (20) can be dried in a dryer at 80 DEG C for 8 hours so that the state of the aqueous solution becomes gel. Although the drying step (S300) is included in the present embodiment, the drying step (S300) may be deleted as necessary.
상기 연소합성단계(S400)에서는, 상기 첨가수용액(20)을 연소합성시킨다. 특히, 상기 연소합성단계(S400)에서는, 연소합성 온도가 250 ~ 500℃ 이고 연소합성 시간이 1 ~ 20 시간일 수 있다. 또한, 상기 연소합성단계(S400)에서는, 상기 첨가수용액(20)을 건조한 후 젤 형태가 된 금속염(첨가수용액)(20)을 350℃에서 약 10시간 동안 연소시킬 수 있다.In the combustion synthesis step (S400), the addition aqueous solution (20) is combusted and synthesized. In particular, in the combustion synthesis step (S400), the combustion synthesis temperature may be 250 to 500 ° C and the combustion synthesis time may be 1 to 20 hours. In addition, in the combustion synthesis step (S400), the metal salt (added aqueous solution) 20 in the form of gel after drying the added
상기 소성반응단계(S500)에서는, 상기 연소합성된 첨가수용액(20)을 소성반응시켜 복합금속산화물(30)을 제조한다. 상기 소성반응단계(S500)에서는, 소성 온도가 600 ~ 1200℃ 이고, 소성반응 시간이 4 ~ 48 시간일 수 있다. 여기서, 상기 복합금속산화물( LiNiaCobMncO2)의 조성비는, LiNiaCobMncO2에서 상기 a, b 및 c는 각각 순서대로 0.5≤a≤0.8, 0.05≤b≤0.45, 0.05≤c≤0.45이며, a, b 및 c의 합은 1일 수 있다. 특히, 상기 소성반응단계(S500)에서는, 연소합성된 첨가수용액(20)을 800℃에서 12시간 동안 열처리를 하여 소성반응시킬 수 있다.In the firing reaction step (S500), the combustion-synthesized addition aqueous solution (20) is subjected to a firing reaction to produce a composite metal oxide (30). In the firing reaction step (S500), the firing temperature may be 600 to 1200 占 폚 and the firing reaction time may be 4 to 48 hours. Here, the composition ratio of the composite metal oxide (LiNi a Co b Mn c O 2 ) is LiNi a Co b Mn c O 2 wherein a, b, and c are in the order of 0.5? A? 0.8, 0.05? B? , 0.05? C? 0.45, and the sum of a, b and c may be 1. Particularly, in the firing reaction step (S500), the firing-added aqueous solution (20) can be subjected to a firing reaction by heat treatment at 800 ° C for 12 hours.
상기 표면개질단계(S600)에서는, 탄소, AlF3, ZrO2, Al2O3, TiO2, B2O3 중 하나 혹은 하나 이상의 물질을 이용하여 상기 복합금속산화물(30)의 표면이 개질될 수 있다. 본 실시 예에서는 상기 표면개질단계(S600)가 포함되었으나, 상기 표면개질단계(S600)은 필요에 따라 삭제될 수도 있다.
In the surface modification step S600, the surface of the composite metal oxide 30 is modified using one or more of carbon, AlF 3 , ZrO 2 , Al 2 O 3 , TiO 2 , and B 2 O 3 . Although the surface modification step S600 is included in the present embodiment, the surface modification step S600 may be deleted as necessary.
이하에서는, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 의한 양극 활물질용 복합금속산화물의 제조방법에 따른 실시 예 및 그 효과를 보다 상세하게 설명한다.Hereinafter, embodiments and advantages of the method for fabricating a composite metal oxide for a cathode active material according to the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
실시 예 1에서는, LiNi0 .6Co0 .2Mn0 .2O2 를 제조하기 위하여, 초기 출발물질로 리튬염, 니켈염, 코발트염 및 망간염을 포함한 금속수용액(10)을 제조하였다. 리튬염으로는 1몰의 Li acetate(리튬 아세트산염) 2수화물을 사용하였으며, 니켈염으로는 0.2몰의 Ni acetate(니켈 아세트산염) 4수화물 및 0.4몰의 질산염(nitrate) 6수화물을 혼합하여 사용하였다. 코발트염으로는 0.2몰의 Co acetate(코발트 아세트산염) 4수화물과 망간염으로는 0.2몰의 Mn acetate(망간 아세트산염) 4수화물을 사용하였다. 수용액을 제조하기 위하여 상기에 기술한 금속염들을 증류수에 넣어 교반 약 1시간을 하였다.Embodiment 1, LiNi 0 .6 Co 0 .2 Mn for the production of 0 .2 O2, to prepare a metal solution (10) containing a lithium salt, nickel salt, cobalt salt and manganese as the initial starting material. 1 mol of Li acetate (lithium acetate) dihydrate was used as the lithium salt, and 0.2 mol of Ni acetate (nickel acetate) tetrahydrate and 0.4 mol of nitrate hexahydrate were used as the nickel salt Respectively. As the cobalt salt, 0.2 moles of Co acetate (cobalt acetate) tetrahydrate and 0.2 moles of Mn acetate (manganese acetate) tetrahydrate were used as the manganese salt. In order to prepare an aqueous solution, the above-described metal salts were put in distilled water and stirred for about 1 hour.
특히, 상기 우레아(urea) 대 상기 질산염(nitrate)의 비율은 1.5 대 1 일 수 있다.
In particular, the ratio of the urea to the nitrate may be 1.5 to 1.
본 발명은 연소합성으로 제조된 방법으로서, 연소합성에 필요한 연료로써 우레아(urea)를, 니켈염으로 사용되는 질산염(nitrate)에 일정 비율로 첨부하여 사용하였다. 즉, 상기 우레아(urea) 대 상기 질산염(nitrate)의 비율이 1.5 대 1 몰 비율이 되도록 상기 우레아(urea)를 첨가하였다. 또한, 상기 우레아 0.6몰이 연료로써 작용하기 위하여 금속수용액(10)에 첨가되어 약 1시간 동안 교반하였다. The present invention is a method produced by combustion synthesis, in which a urea as a fuel required for combustion synthesis is added to a nitrate used as a nickel salt at a certain ratio. That is, the urea was added so that the ratio of the urea to the nitrate was 1.5 to 1 mole ratio. In addition, 0.6 mole of the urea was added to the aqueous metal solution 10 to act as a fuel and stirred for about 1 hour.
다음으로는, 우레아(urea)가 첨가된 첨가수용액(20)을 80℃ 건조기에 넣어 수용액 상태가 젤 형태가 되도록 건조를 8시간 동안 시켜준다. Next, the addition
건조 후 젤 형태가 금속혼합염(첨가수용액)(200)을 연소반응을 시켜주기 위하여 350℃에서 약 10시간 동안 연소합성을 시켜준다. 연소합성이 끝난 전구체(첨가수용액)(200)는 초기 출발물질의 부피와 대비하여 약 5~100 배가 부푼 형태로 존재하게 된다.After the drying, the gel composition is subjected to combustion synthesis at 350 ° C. for about 10 hours in order to cause a combustion reaction of the metal mixed salt (aqueous solution of addition) (200). The precursor (added aqueous solution) 200 after combustion synthesis exists in a form in which the volume of the initial starting material is about 5 to 100 times that of the initial starting material.
상기 연소합성이 끝난 전구체(첨가수용액)(200)를 소성반응을 시켜주기 위하여 800℃에서 12시간 동안 열처리를 하여 제조하였다. 상기 제조과정을 통해 채집된 리튬전이금속 산화물(복합금속산화물)(300)을 이용하여 전극을 제조하여 전기화학적 테스트를 진행하였다. 반전지 테스트 조건으로는 3.0~4.3V 까지 전지특성을 평가하였다. The pre-combustion precursor (addition aqueous solution) 200 was heat-treated at 800 ° C for 12 hours to perform a firing reaction. Electrodes were fabricated using the lithium transition metal oxide (composite metal oxide) 300 collected through the above-described process, and electrochemical tests were conducted. The battery characteristics were evaluated from 3.0 to 4.3 V as the half-cell test conditions.
[비교예 1][Comparative Example 1]
비교예 1은 상기 실시 예에서 소성 온도를 700 ℃로 바꾼 것을 제외하고는 실시 예 1과 동일한 방법으로 활물질(복합금속산화물)(300)은 제조하였다. In Comparative Example 1, the active material (composite metal oxide) 300 was prepared in the same manner as in Example 1, except that the firing temperature was changed to 700 ° C in the above Examples.
[비교예 2][Comparative Example 2]
비교예 2는 상기 실시 예에서 소성 온도를 900 ℃로 바꾼 것을 제외하고는 실시 예 1과 동일한 방법으로 활물질(복합금속산화물)(300)은 제조하였다. In Comparative Example 2, the active material (composite metal oxide) 300 was prepared in the same manner as in Example 1, except that the firing temperature was changed to 900 ° C in the above Examples.
상기 실시 예 1과 상기 비교예 1, 2 에서 바인더는 PVdF가 사용되었고, 바인더의 양은 전극소재, 도전재 그리고 바인더의 각 중량은 다음 표와 같도록 하였다.In Example 1 and Comparative Examples 1 and 2, PVdF was used as the binder, and the weights of the electrode material, the conductive material and the binder were as shown in the following table.
(LiNi0 .6Co0 .2Mn0 .2O2)Electrode material
(LiNi 0 .6 Co 0 .2 Mn 0 .2 O 2)
(아세틸렌블랙)Conductive material
(Acetylene black)
(PVdF)bookbinder
(PVdF)
도 2 는 본 발명에 의한 실시 예 1에 따른 800 ℃ 에서 열처리를 한 복합금속산화물 전극물질을 보인 SEM 분석 이미지이고, 도 3 은 본 발명에 의한 실시 예 1에 따른 800 ℃ 에서 열처리를 한 복합금속산화물 전극물질을 보다 상세하게 보인 SEM 분석 이미지이다.FIG. 2 is an SEM analysis image showing a composite metal oxide electrode material subjected to heat treatment at 800 ° C. according to Example 1 of the present invention. FIG. 3 is a SEM image of a composite metal oxide material subjected to heat treatment at 800 ° C. according to Example 1 of the present invention. This is an SEM analysis image showing the oxide electrode material in more detail.
또한, 도 4 는 본 발명에 의한 복합금속산화물의 단일상을 보인 제 1 이미지이고, 도 5 는 본 발명에 의한 복합금속산화물의 단일상을 보인 제 2 이미지이며, 도 6 은 본 발명에 의한 복합금속산화물의 단일상을 보인 제 3 이미지이다.4 is a first image showing a single phase of the composite metal oxide according to the present invention, FIG. 5 is a second image showing a single phase of the composite metal oxide according to the present invention, and FIG. A third image showing a single phase of the metal oxide.
또한, 도 7 은 본 발명에 의한 복합금속산화물을 활물질로 도포한 전극으로 만든 반전지의 용량에 따른 전압을 보인 다이어그램이고, 도 8 은 본 발명에 의한 복합금속산화물을 활물질로 도포한 전극으로 만든 반전지의 사이클에 따른 용량을 보인 다이어그램이다.FIG. 7 is a diagram showing a voltage according to the capacity of a half-cell made of an electrode coated with an active material according to the present invention, and FIG. 8 is a cross- The diagram shows the capacity according to the cycle of the paper.
도 2 및 도 3 을 참조하면, 본 발명에 의한 양극 활물질(복합금속산화물) (30)은 1차 입자가 100~500nm 의 미세 분말형태로 균일하게 분산되어 있으며, 미세한 나노사이즈의 입자 형태로 합성되었음을 확인할 수 있다.2 and 3, the cathode active material (composite metal oxide) 30 according to the present invention is uniformly dispersed in the form of fine powders having a primary particle size of 100 to 500 nm and is synthesized in the form of fine nano- .
도 4 내지 도 6 을 참조하면, 본 발명에 의한 양극 활물질(복합금속산화물) (30)은 그 미세구조가 단일상으로 존재하고 있음을 확인할 수 있다.4 to 6, it can be seen that the microstructure of the cathode active material (composite metal oxide) 30 according to the present invention exists in a single phase.
도 7 을 참조하면, 본 발명에 의한 양극 활물질(복합금속산화물) (30)은 비교예 1(2) 및 비교예 2(3)와 비교할 경우, 약 170mAh/g의 고용량을 가지며 평균전압은 약 3.7 V로 안정적인 방전곡선(1)을 나타내었다. 도 8 을 참조하면, 초기 방전용량 대비 30 싸이클 후에 약 96% 이상으로 용량이 유지되고 있음을 확인(1)할 수가 있으며, 비교예 1(2) 및 비교예 2(3)와 비교할 경우, 싸이클이 진행되더라도 용량이 유지되고 있음을 확인할 수 있다.7, the cathode active material (composite metal oxide) 30 according to the present invention has a high capacity of about 170 mAh / g as compared with Comparative Examples 1 (2) and 2 (3) The stable discharge curve (1) at 3.7 V is shown. Referring to FIG. 8, it can be confirmed that the capacity is maintained at about 96% or more after 30 cycles with respect to the initial discharge capacity. Compared with Comparative Example 1 (2) and Comparative Example 2 (3) It can be confirmed that the capacity is maintained even if the process proceeds.
즉, 실험 결과, 실시 예 1에서 초기 방전 용량이 약 170mAh/g으로 고용량의 방전용량을 나타내었으며, 비교예 1, 2를 비교하면, 초기 방전 용량 및 싸이클 특성이 향상됨을 확인할 수 있다.
That is, as a result of the experiment, in Example 1, the initial discharge capacity was about 170 mAh / g and the discharge capacity was high. Comparing Comparative Examples 1 and 2, the initial discharge capacity and cycle characteristics were improved.
이하에서는, 본 발명에 의한 양극 활물질 전극, 리튬 이차전지 및 커패시터의 일 실시 예를 설명한다.Hereinafter, one embodiment of a cathode active material electrode, a lithium secondary battery, and a capacitor according to the present invention will be described.
상기 양극 활물질용 복합금속산화물의 제조방법에 의해 제조된 복합금속산화물을 전극에 도포하여 양극 활물질 전극이 제조될 수 있다. 더욱 상세하게는, 상기 전극을 제조하기 위하여 첨가되는 바인더로 PEO, PVdF, PVdF-HFP, PTFE, CMC, SBR 중 1종 혹은 그 이상을 혼합하여 사용하는 유기계 혹은 수계 용매가 이용될 수 있다. 특히, 상기 PEO는 다른 바인더에 비해 전도도가 낮지만, 고분자 전해질을 이용한 전지에서는 고분자 전해질과 PEO와의 접촉저항이 작아 전도성에 유리한 바인더로 쓰일 수 있다.The composite metal oxide prepared by the method for producing a composite metal oxide for a cathode active material may be applied to an electrode to produce a cathode active material electrode. More specifically, an organic or aqueous solvent in which one or more of PEO, PVdF, PVdF-HFP, PTFE, CMC, and SBR are mixed may be used as a binder added to produce the electrode. Particularly, the PEO has a lower conductivity than other binders, but in a battery using a polymer electrolyte, the contact resistance between the polymer electrolyte and PEO is small, and thus it can be used as a binder favorable for conductivity.
또한, 상기 양극 활물질용 복합금속산화물의 제조방법에 의해 제조된 복합금속산화물을 이용하여 리튬 이차전지가 제조될 수 있다. 상기 리튬 이차전지는 분리막 및 유기용매와 전해질로 구성된 전해액 또는 고분자 전해질을 포함할 수 있다. 여기서, 상기 분리막은 PP, PE, Clay 중 어느 하나를 이용한 단층 구조로 된 분리막이거나, 또는 2 개 이상을 이용한 다층 구조로 된 분리막이거나, 또는 고분자 분리막일 수 있다. 또한, 상기 유기용매는 Ethylene carbonate, Propylene carbonate, Butylene carbonate, γ-Butyrolactone, 1,2-Dimethoxyethane, 1,3-Dioxolane, Dimethyl carbonate, Ethyl methyl carbonate, Diethyl carbonate 중 어느 하나 또는 2 종 이상을 혼합하여 제조될수 있다. 또한, 상기 전해질 염으로 LiBF4, LiClO4, LiPF6, LiCF3SO3, Li(CF3SO2)2N 중 어느 하나가 사용될 수 있다. 더욱 상세하게는, 상기 리튬 이차전지는 상기 분리막과, 유기용매와의 젖음성 및 이온 전도도를 높여주기 위하여 Clay 구조의 단층 및 다층 분리막을 사용할 수 있다. 또한, 자동차용 전지 혹은 플렉서블(flexible) 전지로 사용됨에 있어서, 안전성을 유지하기 위하여 유기용매 전해액을 사용하지 않는 고분자 분리막을 이용하여 리튬 이차전지를 제조할 수도 있다.In addition, a lithium secondary battery can be manufactured using the composite metal oxide produced by the method for producing a composite metal oxide for a cathode active material. The lithium secondary battery may include an electrolyte or a polymer electrolyte composed of a separation membrane, an organic solvent, and an electrolyte. Here, the separation membrane may be a separation membrane having a single-layer structure using any one of PP, PE, and Clay, a separation membrane having a multi-layer structure using two or more, or a polymer separation membrane. The organic solvent may be any one selected from the group consisting of ethylene carbonate, propylene carbonate, butylene carbonate, γ-butyrolactone, 1,2-dimethoxyethane, 1,3-dioxolane, dimethyl carbonate, ethyl methyl carbonate, Can be manufactured. As the electrolyte salt, any one of LiBF4, LiClO4, LiPF6, LiCF3SO3, and Li (CF3SO2) 2N may be used. More specifically, the lithium secondary battery may use a single layer or multilayer separator having a clay structure to increase the wettability and the ionic conductivity of the separator and the organic solvent. In addition, when used as an automobile battery or a flexible battery, a lithium secondary battery may be manufactured using a polymer separator that does not use an organic solvent electrolyte to maintain safety.
또한, 상기 양극 활물질용 복합금속산화물의 제조방법에 의해 제조된 복합금속산화물을 이용하여 커패시터가 제조될 수 있다.
Also, a capacitor can be manufactured using the composite metal oxide produced by the method for producing a composite metal oxide for a cathode active material.
상술한 바와 같이, 본 발명의 기본적인 기술적 사상의 범주 내에서 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 다른 많은 변형이 가능하고, 본 발명의 권리범위는 첨부한 특허청구범위에 기초하여 해석되어야 할 것이다.
It will be apparent to those skilled in the art that various other modifications and variations can be made in the present invention without departing from the spirit or scope of the invention as defined in the appended claims. It should be interpreted.
1 : 본 발명에 의한 실시 예 1 따른 효과를 보인 그래프
2 : 본 발명에 의한 비교예 1 따른 효과를 보인 그래프
3 : 본 발명에 의한 비교예 2 따른 효과를 보인 그래프
10 : 금속수용액
20 : 첨가수용액
30 : 복합금속산화물1: Graph showing the effect of the first embodiment of the present invention
2: Graph showing the effect of Comparative Example 1 according to the present invention
3: Graph showing the effect of Comparative Example 2 according to the present invention
10: metal aqueous solution
20: Addition aqueous solution
30: composite metal oxide
Claims (17)
니켈, 코발트, 망간 및 리튬을 포함하는 금속수용액을 제조하는 금속수용액 제조단계;
상기 금속수용액에 저온에서 나노 입자의 합성을 유도하는 우레아(urea)가 첨가하여 첨가수용액을 제조하는 첨가수용액 제조단계;
상기 첨가수용액을 젤 형태가 되도록 건조하는 건조단계;
상기 첨가수용액을 연소합성하여 나노 입자를 합성시키는 연소합성단계;
상기 연소합성된 첨가수용액을 소성반응시켜 복합금속산화물을 제조하는 소성반응단계; 및
탄소, AlF3, ZrO3 TiO2, B2O3 중 하나 혹은 하나 이상의 물질을 이용하여 상기 복합금속화합물의 표면을 개질하는 표면개질단계;
를 포함하는 것을 특징으로 하는 양극 활물질용 복합금속산화물의 제조방법.
A method for producing a composite metal oxide for a cathode active material having nanoparticles,
Nickel, cobalt, manganese, and lithium;
An aqueous solution preparation step of adding an aqueous solution of urea to the metal aqueous solution to induce the synthesis of nanoparticles at a low temperature;
A drying step of drying the added aqueous solution to be in a gel form;
A combustion synthesis step of synthesizing the nanoparticles by combustion synthesis of the added aqueous solution;
A firing reaction step of firing the combustion-synthesized addition aqueous solution to produce a composite metal oxide; And
A surface modification step of modifying the surface of the composite metal compound using one or more of carbon, AlF 3 , ZrO 3 TiO 2 , and B 2 O 3 ;
Wherein the positive electrode active material is a metal oxide.
상기 금속수용액 제조단계에서,
상기 니켈, 코발트 및 망간은 아세트산염 또는 질산염 또는 탄산염 기반의 시약인 것을 특징으로 하는 양극 활물질용 복합금속산화물의 제조방법.
The method according to claim 1,
In the metal aqueous solution production step,
Wherein the nickel, cobalt, and manganese are acetic acid salts, nitrates, or carbonate-based reagents.
상기 금속수용액 제조단계에서,
상기 리튬은 탄산염, 수산화물 또는 아세트산염 기반의 시약인 것을 특징으로 하는 양극 활물질용 복합금속산화물의 제조방법.
The method according to claim 1,
In the metal aqueous solution production step,
Wherein the lithium is a carbonate, hydroxide, or acetate-based reagent.
상기 첨가수용액 제조단계에서,
상기 우레아(urea) 대 니켈염으로 사용되는 질산염의 비율은 0.1 대 1 내지 10 대 1 의 비율인 특징으로 하는 양극 활물질용 복합금속산화물의 제조방법.
The method according to claim 1,
In the addition aqueous solution production step,
Wherein the ratio of the urea to the nitrate used as the nickel salt is in the range of 0.1 to 1 to 10 to 1. The present invention also provides a method for producing a composite metal oxide for a cathode active material.
상기 건조단계에서는,
건조 온도가 60 ~ 100℃ 이고, 건조 시간이 5 ~ 15 시간인 것을 특징으로 하는 양극 활물질용 복합금속산화물의 제조방법.
The method according to claim 1,
In the drying step,
Wherein the drying temperature is 60 to 100 占 폚 and the drying time is 5 to 15 hours.
상기 연소합성단계에서는,
연소합성 온도가 250 ~ 500℃ 이고, 연소합성 시간이 1 ~ 20 시간인 것을 특징으로 하는 양극 활물질용 복합금속산화물의 제조방법.
The method according to claim 1,
In the combustion synthesis step,
Wherein the combustion synthesis temperature is 250 to 500 占 폚 and the combustion synthesis time is 1 to 20 hours.
상기 소성반응단계에서는,
소성 온도가 600 ~ 1200℃ 이고, 소성반응 시간이 4 ~ 48 시간인 것을 특징으로 하는 양극 활물질용 복합금속산화물의 제조방법.
The method according to claim 1,
In the firing reaction step,
Wherein the calcination temperature is 600 to 1200 ° C and the calcination reaction time is 4 to 48 hours.
상기 소성반응단계에서,
상기 복합금속산화물(LiNiaCobMncO2)의 조성비는, LiNiaCobMncO2에서 상기 a, b 및 c는 각각 순서대로 0.5≤a≤0.8, 0.05≤b≤0.45, 0.05≤c≤0.45이며, a, b 및 c의 합은 1인 것을 특징으로 하는 양극 활물질용 복합금속산화물의 제조방법.
The method according to claim 1,
In the firing reaction step,
The composition ratio of the composite metal oxide (LiNi a Co b Mn c O 2 ) is LiNi a Co b Mn c O 2 wherein a, b, and c are in the order of 0.5? A? 0.8, 0.05 b? Lt; = c < / = 0.45, and the sum of a, b, and c is 1. A method for producing a composite metal oxide for a cathode active material,
11. A cathode active material electrode, which is produced by the method of any one of claims 1 to 10.
A lithium secondary battery produced by the method of any one of claims 1 to 10.
상기 리튬 이차전지는 분리막 및 유기용매와 전해질로 구성된 전해액 또는 고분자 전해질을 포함하는 것을 특징으로 하는 리튬 이차전지.
13. The method of claim 12,
Wherein the lithium secondary battery comprises a separator, an electrolyte solution comprising an organic solvent and an electrolyte, or a polymer electrolyte.
상기 유기용매는 Ethylene carbonate, Propylene carbonate, Butylene carbonate, γ-Butyrolactone, 1,2-Dimethoxyethane, 1,3-Dioxolane, Dimethyl carbonate, Ethyl methyl carbonate, Diethyl carbonate 중 어느 하나 또는 2 종 이상을 혼합하여 제조되는 것을 특징으로 하는 리튬 이차전지.
14. The method of claim 13,
The organic solvent may be any one selected from the group consisting of ethylene carbonate, propylene carbonate, butylene carbonate, γ-butyrolactone, 1,2-dimethoxyethane, 1,3-dioxolane, dimethyl carbonate, ethyl methyl carbonate, Lt; RTI ID = 0.0 > rechargeable < / RTI >
상기 전해질 염으로는 LiBF4, LiClO4, LiPF6, LiCF3SO3, Li(CF3SO2)2N 중 어느 하나가 사용되는 것을 특징으로 하는 리튬 이차전지.
14. The method of claim 13,
Wherein the electrolyte salt is selected from the group consisting of LiBF 4 , LiClO 4 , LiPF 6 , LiCF 3 SO 3 and Li (CF 3 SO 2 ) 2N.
상기 분리막은 PP, PE, Clay 중 어느 하나를 이용한 단층 구조로 된 분리막이거나, 또는 PP, PE, Clay 중 2 개 이상을 이용한 다층 구조로 된 분리막이거나, 또는 고분자 분리막인 것을 특징으로 하는 리튬 이차전지.
14. The method of claim 13,
The separator may be a separator having a single-layer structure using any one of PP, PE, and Clay, a separator having a multilayer structure using two or more of PP, PE, and Clay, or a polymer separator. .
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