KR101659348B1 - Positive active material for lithium sulfur battery, method for manufacturing the same, and lithium sulfur battery including the same - Google Patents

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Abstract

리튬 설퍼 전지용 양극 활물질, 이의 제조방법, 및 이를 포함하는 리튬 설퍼 전지가 개시된다. 본 발명의 일 구현예는, 다수의 중공부를 포함하는 탄소계 물질; 및 상기 중공부에 함침된 황 화합물;을 포함하고, 상기 황 화합물이 상기 탄소계 물질의 내부에만 존재하는, 리튬 설퍼 전지용 양극 활물질을 제공한다.Disclosed is a positive electrode active material for a lithium sulfur battery, a method for producing the same, and a lithium sulfur battery including the same. One embodiment of the present invention is a carbon-based material comprising a plurality of hollows; And a sulfur compound impregnated in the hollow portion, wherein the sulfur compound is present only in the interior of the carbon-based material.

Description

리튬 설퍼 전지용 양극 활물질, 이의 제조방법, 및 이를 포함하는 리튬 설퍼 전지{POSITIVE ACTIVE MATERIAL FOR LITHIUM SULFUR BATTERY, METHOD FOR MANUFACTURING THE SAME, AND LITHIUM SULFUR BATTERY INCLUDING THE SAME}FIELD OF THE INVENTION The present invention relates to a positive active material for a lithium sulfur battery, a method for producing the positive active material, and a lithium sulfur battery including the same. BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention [0001]

본 발명의 일 구현예는 리튬 설퍼 전지용 양극 활물질, 이의 제조방법, 및 이를 포함하는 리튬 설퍼 전지에 관한 것이다.
One embodiment of the present invention relates to a cathode active material for a lithium sulfur battery, a method for producing the same, and a lithium sulfur battery including the same.

최근 첨단 전자 산업의 발달로 전자장비의 소량화 및 경량화가 가능하게 됨에 따라 휴대용 전자 기기의 사용이 증대되고 있다. 이러한 휴대용 전자 기기의 전원으로 높은 에너지 밀도를 가진 전지의 필요성이 증대되어 리튬 이차 전지의 연구가 활발하게 진행되고 있다.Recently, with the development of advanced electronic industry, it has become possible to reduce the size and weight of electronic equipment, and the use of portable electronic devices is increasing. The need for a battery having a high energy density as a power source for such portable electronic devices has been increased, and research on lithium secondary batteries has been actively conducted.

이러한 리튬 이차 전지로는 리튬 이온 전지, 리튬 설퍼 전지, 리튬 공기 전지 등이 있다. 이러한 리튬 이차 전지에 대한 에너지 밀도 및 안전성 등을 향상시키기 위한 연구가 계속 요구되고 있다. 그 예로, 전이 삽입 화학(transition insertion chemistry)에서, 혁신적인 전환 시스템(innovative conversion system)에 대한 연구가 이루어지고 있으며, 그 중 하나가 리튬 설퍼 시스템이다. 리튬 설퍼 시스템은, 16Li+S8→8Li2S의 반응을 하는 시스템으로서, 종래 리튬 이온 전지(500Whkg-1)보다 매우 높은 에너지(2,500Whkg-1)를 얻을 수 있는 시스템이다. Examples of such lithium secondary batteries include a lithium ion battery, a lithium sulfur battery, and a lithium air battery. There is a continuing need for research to improve the energy density and safety of such lithium secondary batteries. For example, in transition insertion chemistry, an innovative conversion system is being studied, one of which is the lithium sulfur system. The lithium sulfur system is a system for reacting 16Li + S 8 → 8Li 2 S, which is a system capable of obtaining much higher energy (2,500Whkg -1 ) than a conventional lithium ion battery (500Whkg -1 ).

그러나 리튬 설퍼 전지는, 양극에서 설퍼 해리로 인하여 사이클 수명이 제한적이고, 리튬 금속 음극 활물질의 반응성으로 인하여 안전성이 좋지 않고, 양극 활물질의 전기 전도성이 좋지 않아, 율 특성(rate capability)이 좋지 않은 문제점이 있어, 실제 적용되지 못하고 있는 실정이다.
However, the lithium sulfur battery has a problem that the cycle life is limited due to the sulfur dissociation at the anode, the safety is poor due to the reactivity of the lithium metal anode active material, the electric conductivity of the cathode active material is poor, and the rate capability is poor And it is not actually applied.

본 발명의 일 구현예는, 전기 전도성 등의 전기화학적 특성과 사이클 수명 특성이 우수한 리튬 설퍼 전지용 양극 활물질 및 이의 제조방법을 제공하고자 한다.One embodiment of the present invention is to provide a positive electrode active material for a lithium sulfur battery having excellent electrochemical characteristics such as electrical conductivity and cycle life characteristics, and a method for producing the same.

본 발명의 다른 구현예는, 상기 양극 활물질을 포함하는 리튬 설퍼 전지를 제공하고자 한다.
Another embodiment of the present invention is to provide a lithium sulfur battery including the cathode active material.

본 발명의 일 구현예는, One embodiment of the present invention is a method

다수의 중공부를 포함하는 탄소계 물질; 및A carbon-based material including a plurality of hollow portions; And

상기 중공부에 함침된 황 화합물;A sulfur compound impregnated in the hollow portion;

을 포함하고,/ RTI >

상기 황 화합물이 상기 탄소계 물질의 내부에만 존재하는, 리튬 설퍼 전지용 양극 활물질을 제공한다.Wherein the sulfur compound is present only in the interior of the carbon-based material.

상기 탄소계 물질은 팽창 그라파이트(expanded graphite), 그래핀(graphene), 또는 이들의 조합일 수 있다.The carbon-based material may be expanded graphite, graphene, or a combination thereof.

상기 팽창 그라파이트의 팽창율은 150 내지 350% 일 수 있다.The expansion ratio of the expanded graphite may be 150 to 350%.

상기 황 화합물은 무기 황(S8, elemental sulfur), Li2Sn(n≥1), 유기황 화합물, 탄소-황 폴리머((C2Sx)n, 여기에서, x=2.5-50, n≥2), 또는 이들의 조합일 수 있다.Wherein the sulfur compound is selected from the group consisting of S 8 , elemental sulfur, Li 2 Sn (n 1), an organic sulfur compound, a carbon-sulfur polymer ((C 2 S x ) n , where x = 2.5-50, n ≫ = 2), or a combination thereof.

상기 탄소계 물질에 대한 상기 황 화합물의 비율은 30 내지 60wt% 일 수 있다.
The ratio of the sulfur compound to the carbon-based material may be 30 to 60 wt%.

본 발명의 다른 구현예는, Another embodiment of the present invention is a method

탄소계 물질에 다수의 중공부를 형성하는 단계;Forming a plurality of hollows in the carbonaceous material;

상기 중공부에 황 화합물을 함침시키는 단계; 및Impregnating the hollow portion with a sulfur compound; And

상기 황 화합물이 함침된 탄소계 물질을 후속 열처리한 후, 냉각하는 단계;Subjecting the carbon-based material impregnated with the sulfur compound to a subsequent heat treatment, and then cooling the carbon-based material;

를 포함하는, 리튬 설퍼 전지용 양극 활물질의 제조 방법을 제공한다.And a cathode active material for a lithium sulfur battery.

상기 탄소계 물질은 팽창 그라파이트(expanded graphite), 그래핀(graphene), 또는 이들의 조합일 수 있다.The carbon-based material may be expanded graphite, graphene, or a combination thereof.

상기 탄소계 물질에 다수의 중공부를 형성하는 단계;는, 상기 팽창 그라파이트를 팽창시키는 것일 수 있다.The step of forming a plurality of hollow portions in the carbon-based material may be to expand the expanded graphite.

상기 팽창 그라파이트의 팽창율은 150 내지 350% 일 수 있다.The expansion ratio of the expanded graphite may be 150 to 350%.

상기 중공부에 황 화합물을 함침시키는 단계;는, 상기 중공부가 형성된 탄소계 물질 및 상기 황 화합물을 밀폐된 반응기에 장입하여 1차 가열하는 단계; 및 상기 1차 가열된 탄소계 물질 및 황 화합물을 상기 반응기의 외부에서 상온으로 냉각하는 단계;를 포함할 수 있다.Impregnating the hollow portion with a sulfur compound comprises: charging the carbon-based material and the sulfur compound having the hollow portion into a closed reactor to firstly heat the hollow portion; And cooling the primary heated carbon-based material and the sulfur compound to an ambient temperature outside the reactor.

상기 1차 가열은 500 내지 700℃에서 수행될 수 있다.The primary heating may be performed at 500 to 700 < 0 > C.

상기 1차 가열은 3 내지 5시간 동안 이루어질 수 있다.The primary heating may be performed for 3 to 5 hours.

상기 황 화합물은, 무기 황(S8, elemental sulfur), Li2Sn(n≥1), 유기황 화합물, 탄소-황 폴리머((C2Sx)n, 여기에서, x=2.5-50, n≥2), 또는 이들의 조합일 수 있다.Wherein the sulfur compound is selected from the group consisting of S 8 , elemental sulfur, Li 2 Sn (n 1), an organic sulfur compound, a carbon-sulfur polymer ((C 2 S x ) n , where x = 2.5-50, n > = 2), or a combination thereof.

상기 탄소계 물질에 대한 상기 황 화합물의 비율은 30 내지 60wt% 일 수 있다.The ratio of the sulfur compound to the carbon-based material may be 30 to 60 wt%.

상기 황 화합물이 함침된 탄소계 물질을 후속 열처리한 후, 냉각하는 단계;에서, 상기 후속 열처리를 통해 상기 탄소계 물질의 표면에 잔존하는 황 화합물이 제거되고, 상기 황 화합물이 상기 탄소계 물질의 내부에만 존재하게 될 수 있다.Treating the carbon-based material impregnated with the sulfur compound and then cooling the sulfur-containing compound, the sulfur compound remaining on the surface of the carbon-based material is removed through the subsequent heat treatment, It can be present only inside.

상기 황 화합물이 함침된 탄소계 물질을 후속 열처리한 후, 냉각하는 단계;는, 상기 황 화합물이 함침된 탄소계 물질을 밀폐된 반응기에 장입하여 2차 가열하는 단계; 및 상기 2차 가열된 황 화합물이 함침된 탄소계 물질을 상기 반응기 내에서 냉각하는 단계;를 포함할 수 있다.Subjecting the carbon-based material impregnated with the sulfur compound to a subsequent heat treatment and then cooling the carbon-based material; And cooling the carbon-based material impregnated with the secondarily heated sulfur compound in the reactor.

상기 2차 가열은 350 내지 450℃에서 수행될 수 있다.The secondary heating may be performed at 350 to 450 ° C.

상기 2차 가열은 3 내지 5시간 동안 수행될 수 있다.The secondary heating may be performed for 3 to 5 hours.

상기 2차 가열 속도는 1 내지 5℃/min. 일 수 있다.The secondary heating rate is 1 to 5 DEG C / min. Lt; / RTI >

상기 냉각 속도는 1 내지 5℃/min. 일 수 있다.
The cooling rate is 1 to 5 DEG C / min. Lt; / RTI >

본 발명의 또 다른 구현예는, In another embodiment of the present invention,

전술한 양극 활물질을 포함하는 양극;A cathode comprising the above-mentioned cathode active material;

음극; 및cathode; And

전해질;Electrolyte;

을 포함하는, 리튬 설퍼 전지를 제공한다.And a lithium sulfur battery.

상기 양극은 양극 활물질을 포함하는 양극 활물질 층을 포함하고, 상기 양극 활물질 층에 대하여 상기 양극 활물질이 60 내지 98wt% 포함될 수 있다.The positive electrode includes a positive electrode active material layer containing a positive electrode active material, and the positive electrode active material may include 60 to 98 wt% of the positive electrode active material layer.

상기 양극 활물질 층은 바인더 및 도전재를 포함하고, 상기 양극 활물질 층에 대하여 상기 바인더 및 도전재가 1 내지 20wt% 포함될 수 있다.
The cathode active material layer includes a binder and a conductive material, and the binder and the conductive material may be contained in an amount of 1 to 20 wt% with respect to the cathode active material layer.

본 발명의 일 구현예에 따르면, 전기 전도성 등의 전기화학적 특성과 사이클 수명 특성이 우수한 리튬 설퍼 전지용 양극 활물질 및 이의 제조방법을 제공할 수 있다.According to one embodiment of the present invention, a cathode active material for a lithium sulfur battery having excellent electrochemical characteristics such as electrical conductivity and cycle life characteristics, and a method for producing the same can be provided.

본 발명의 다른 구현예는, 상기 양극 활물질을 포함하는 리튬 설퍼 전지를 제공할 수 있다.
Another embodiment of the present invention can provide a lithium sulfur battery including the cathode active material.

도 1은 실시예 1에서 제조된 양극 활물질의 표면을 주사전자현미경(SEM)으로 촬영한 사진이다.
도 2는 실시예 1, 실시예 2, 및 비교예 1에서 제조된 양극 활물질의 TGA 결과를 나타낸 그래프이다.
도 3은 실험예 1에서 제조된 반쪽 코인 전지의 수명 특성을 나타낸 그래프이다.1 is a photograph of a surface of a cathode active material prepared in Example 1 by scanning electron microscope (SEM).
2 is a graph showing the TGA results of the cathode active material prepared in Example 1, Example 2, and Comparative Example 1. FIG.
3 is a graph showing lifetime characteristics of the half-coin battery manufactured in Experimental Example 1. FIG.

이하, 본 발명의 구현예를 상세히 설명하기로 한다. 다만, 이는 예시로서 제시되는 것으로, 이에 의해 본 발명이 제한되지는 않으며 본 발명은 후술할 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail. However, the present invention is not limited thereto, and the present invention is only defined by the scope of the following claims.

명세서 전체에서, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 “포함”한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.
Throughout the specification, when an element is referred to as " comprising ", it means that it can include other elements as well, without excluding other elements unless specifically stated otherwise.

본 발명의 일 구현예는, 다수의 중공부를 포함하는 탄소계 물질; 및 상기 중공부에 함침된 황 화합물;을 포함하고, 상기 황 화합물이 상기 탄소계 물질의 내부에만 존재하는 리튬 설퍼 전지용 양극 활물질을 제공한다.One embodiment of the present invention is a carbon-based material comprising a plurality of hollows; And a sulfur compound impregnated in the hollow portion, wherein the sulfur compound is present only in the interior of the carbon-based material.

먼저, 본 발명의 일 구현예에서, 상기 탄소계 물질은 팽창 그라파이트(expanded graphite), 그래핀(graphene), 또는 이들의 조합일 수 있다.First, in one embodiment of the present invention, the carbon-based material may be expanded graphite, graphene, or a combination thereof.

이 때, 상기 팽창 그라파이트의 팽창율은 150 내지 350% 인 것이 바람직하다. 상기 팽창율이 150% 미만인 경우에는 탄소 내에 황을 담지할 수 있는 공간이 부족한 문제점이 있고, 350%를 초과하는 경우에는 전극 제조 시 충진 밀도가 떨어지는 문제점이 있다. At this time, the expansion ratio of the expanded graphite is preferably 150 to 350%. When the expansion ratio is less than 150%, there is a problem in that space for supporting sulfur in the carbon is insufficient. When the expansion ratio is more than 350%, there is a problem that the filling density is decreased in the electrode production.

본 발명의 일 구현예에서, 상기 황 화합물은 무기 황(S8, elemental sulfur), Li2Sn(n≥1), 유기황 화합물, 탄소-황 폴리머((C2Sx)n, 여기에서, x=2.5-50, n≥2), 또는 이들의 조합일 수 있다.In one embodiment, the sulfur compound is an inorganic sulfur (S 8, elemental sulfur), Li 2 Sn (n≥1), an organic sulfur compound, a carbon-sulfur polymer ((C 2 S x) n , where , x = 2.5-50, n? 2), or a combination thereof.

상기 탄소계 물질에 대한 상기 황 화합물의 비율은 30 내지 60wt% 일 수 있으며, 보다 구체적으로는 30 내지 50wt% 인 것이 바람직하다. 상기 탄소계 물질에 대한 상기 황 화합물의 비율이 30% 미만인 경우에는 전기활성인 황의 양이 적어 소재의 에너지밀도가 낮아지는 문제점이 있고, 60%를 초과하는 경우에는 소재의 전기 화학 성능이 저하되는 문제점이 있다.The ratio of the sulfur compound to the carbon-based material may be 30 to 60 wt%, and more preferably 30 to 50 wt%. When the ratio of the sulfur compound to the carbonaceous material is less than 30%, the energy density of the material becomes low due to a small amount of electroactive sulfur. When the ratio exceeds 60%, the electrochemical performance of the material deteriorates There is a problem.

이 때, 본 발명의 일 구현예에서, 상기 황 화합물이 상기 탄소계 물질의 내부에만 존재하는 것이 바람직한데, 이 경우, 방전 용량 및 수명 특성을 향상시킬 수 있는 이점이 있다.
At this time, in one embodiment of the present invention, it is preferable that the sulfur compound is present only in the carbon-based material. In this case, there is an advantage that the discharge capacity and the life characteristic can be improved.

본 발명의 다른 구현예는, 탄소계 물질에 다수의 중공부를 형성하는 단계; 상기 중공부에 황 화합물을 함침시키는 단계; 및 상기 황 화합물이 함침된 탄소계 물질을 후속 열처리한 후, 냉각하는 단계;를 포함하는 리튬 설퍼 전지용 양극 활물질의 제조 방법을 제공한다.Another embodiment of the present invention is a method of manufacturing a carbon-based material, comprising: forming a plurality of hollows in a carbon-based material; Impregnating the hollow portion with a sulfur compound; And subjecting the carbon-based material impregnated with the sulfur compound to a subsequent heat treatment, followed by cooling. The present invention also provides a method for producing a cathode active material for a lithium sulfur battery.

이 때, 본 발명의 다른 구현예에서, 상기 탄소계 물질은 팽창 그라파이트(expanded graphite)이고, 상기 탄소계 물질에 다수의 중공부를 형성하는 단계;는, 상기 팽창 그라파이트를 팽창시키는 것일 수 있다.At this time, in another embodiment of the present invention, the carbon-based material is expanded graphite, and forming a plurality of hollow portions in the carbon-based material may be to expand the expanded graphite.

이 때, 상기 팽창 그라파이트의 팽창율은 150 내지 350% 일 수 있다. In this case, the expansion ratio of the expanded graphite may be 150 to 350%.

본 발명의 다른 구현예에서, 상기 중공부에 황 화합물을 함침시키는 단계;는, 상기 중공부가 형성된 탄소계 물질 및 상기 황 화합물을 밀폐된 반응기에 장입하여 1차 가열하는 단계; 및 상기 1차 가열된 탄소계 물질 및 황 화합물을 상기 반응기의 외부에서 상온으로 냉각하는 단계;를 포함할 수 있다.In another embodiment of the present invention, the step of impregnating the hollow part with the sulfur compound comprises: charging the carbon-based material and the sulfur compound, which are formed with the hollow part, into a closed reactor to firstly heat the hollow part; And cooling the primary heated carbon-based material and the sulfur compound to an ambient temperature outside the reactor.

여기에서, 상기 1차 가열은 500 내지 700℃에서 3 내지 5시간 동안 이루어질 수 있으며, 보다 구체적으로는 550 내지 650℃에서 3.5 내지 4.5시간 동안 이루어지는 것이 바람직하다. 상기 1차 가열이 상기 범위에서 이루어지는 경우, 황이 기화되기 용이하여 탄소계 물질의 내부까지 담지 가능한 이점이 있다. Here, the primary heating may be performed at 500 to 700 ° C for 3 to 5 hours, more specifically at 550 to 650 ° C for 3.5 to 4.5 hours. When the primary heating is carried out in the above range, there is an advantage that sulfur is easily vaporized and the inside of the carbon-based material can be carried.

여기에서, 상기 황 화합물은 무기 황(S8, elemental sulfur), Li2Sn(n≥1), 유기황 화합물, 탄소-황 폴리머((C2Sx)n, 여기에서, x=2.5-50, n≥2), 또는 이들의 조합일 수 있다.Wherein the sulfur compound is selected from the group consisting of S 8 , elemental sulfur, Li 2 Sn (n≥1), an organic sulfur compound, a carbon-sulfur polymer ((C 2 S x ) n , 50, n? 2), or a combination thereof.

또한, 상기 탄소계 물질에 대한 상기 황 화합물의 비율은 30 내지 60wt% 일 수 있으며, 보다 구체적으로는 30 내지 50wt% 인 것이 바람직하다.In addition, the ratio of the sulfur compound to the carbon-based material may be 30 to 60 wt%, more preferably 30 to 50 wt%.

상기 황 화합물이 함침된 탄소계 물질을 후속 열처리한 후, 냉각하는 단계;에서, 상기 후속 열처리를 통해 상기 탄소계 물질의 표면에 잔존하는 황 화합물이 제거되고, 상기 황 화합물이 상기 탄소계 물질의 내부에만 존재하게 된다. Treating the carbon-based material impregnated with the sulfur compound and then cooling the sulfur-containing compound, the sulfur compound remaining on the surface of the carbon-based material is removed through the subsequent heat treatment, It is only present inside.

보다 구체적으로, 상기 황 화합물이 함침된 탄소계 물질을 후속 열처리한 후, 냉각하는 단계;는 상기 황 화합물이 함침된 탄소계 물질을 밀폐된 반응기에 장입하여 2차 가열하는 단계; 및 상기 2차 가열된 황 화합물이 함침된 탄소계 물질을 상기 반응기 내에서 냉각하는 단계;를 포함할 수 있다.More specifically, the step of subjecting the carbon-based material impregnated with the sulfur compound to a subsequent heat treatment and then cooling includes charging the sulfur-compound-impregnated carbon-based material into the closed reactor to perform secondary heating; And cooling the carbon-based material impregnated with the secondarily heated sulfur compound in the reactor.

이 때, 본 발명의 다른 구현예에서, 상기 탄소계 물질의 표면에 잔존하는 황 화합물을 제거하는 과정을 수행함으로써 상기 황 화합물이 상기 탄소계 물질의 내부에만 존재하게 되고, 이 경우, 방전 용량 및 수명 특성을 향상시킬 수 있는 이점이 있다.In this case, in another embodiment of the present invention, the sulfur compound remaining in the surface of the carbon-based material is removed, so that the sulfur compound is present only in the carbon-based material. In this case, There is an advantage that life characteristics can be improved.

이 때, 상기 2차 가열은 350 내지 450℃에서 3 내지 5시간 동안 이루어질 수 있으며, 보다 구체적으로는 400 내지 450℃에서 3.5 내지 4.5시간 동안 이루어지는 것이 바람직하다. 상기 2차 가열이 상기 범위에서 이루어지는 경우, 탄소계 물질 외부에 존재하는 황을 선택적으로 제거하는 데 용이한 이점이 있다.At this time, the secondary heating may be performed at 350 to 450 ° C for 3 to 5 hours, more specifically at 400 to 450 ° C for 3.5 to 4.5 hours. When the secondary heating is carried out in the above range, there is an advantage that it is easy to selectively remove sulfur present outside the carbon-based material.

또한, 상기 2차 가열 및 냉각 속도는 1 내지 5℃/min 인 것이 바람직하다. 상기 2차 가열 및 및 냉각 속도가 상기 범위에서 이루어지는 경우, 황이 탄소계 물질 내부에 균일하게 담지 가능한 이점이 있다.
The secondary heating and cooling rate is preferably 1 to 5 占 폚 / min. When the secondary heating and cooling rates are in the above range, there is an advantage that sulfur can be uniformly supported in the carbon-based material.

본 발명의 또 다른 구현예는, 전술한 양극 활물질을 포함하는 양극, 음극, 및 전해질을 포함하는 리튬 설퍼 전지를 제공한다.Another embodiment of the present invention provides a lithium sulfur battery including a cathode including the above-mentioned cathode active material, a cathode, and an electrolyte.

먼저, 본 발명의 또 다른 구현예에서, 상기 양극은 전술한 양극 활물질을 포함하는 양극 활물질 층을 포함할 수 있다. 상기 양극 활물질의 함량은 양극 활물질 층 전체 중량에 대하여 60 내지 98wt% 일 수 있다.First, in another embodiment of the present invention, the anode may include a cathode active material layer including the cathode active material described above. The content of the cathode active material may be 60 to 98 wt% with respect to the total weight of the cathode active material layer.

상기 양극 활물질 층은 바인더 및 도전재를 포함할 수 있다. 이 때, 상기 바인더 및 도전재의 함량은 양극 활물질 층 전체 중량에 대하여 각각 1 내지 20wt% 일 수 있다.The cathode active material layer may include a binder and a conductive material. At this time, the content of the binder and the conductive material may be 1 to 20 wt% with respect to the total weight of the cathode active material layer.

상기 바인더로는 폴리에틸렌 옥사이드, 폴리비닐 피롤리돈, 폴리(메틸 메타크릴레이트), 폴리비닐리덴 플루오라이드, 폴리헥사플루오로프로필렌과 폴리비닐리덴 플루오라이드의 코폴리머(상품명: Kynar), 폴리에틸 아크릴레이트, 폴리테트라플루오로에틸렌, 폴리비닐 클로라이드, 폴리아크릴로니트릴, 폴리카프로락탐, 폴리에틸렌 테레프탈레이트, 폴리부타디엔, 폴리이소프렌, 폴리아크릴산, 이들의 유도체, 블랜드, 코폴리머 등이 사용될 수 있다.As the binder, a copolymer of poly (ethylene oxide), polyvinyl pyrrolidone, poly (methyl methacrylate), polyvinylidene fluoride, polyhexafluoropropylene and polyvinylidene fluoride (trade name: Kynar), polyethyl acrylate Polytetrafluoroethylene, polyvinyl chloride, polyacrylonitrile, polycaprolactam, polyethylene terephthalate, polybutadiene, polyisoprene, polyacrylic acid, derivatives thereof, blends, copolymers and the like can be used.

상기 도전재는 전자가 양극 내에서 원활하게 이동할 수 있도록 하는 전지 전도성 도전재를 포함할 수 있다. 상기 도전재로는 특히 한정하지 않으나, 그라파이트계 물질, 카본계 물질 등과 같은 전도성 물질 또는 전도성 고분자가 바람직하게 사용될 수 있다. 상기 그라파이트계 물질로는 KS 6(Timcal사)가 있고 카본계 물질로는 슈퍼 P(MMM사), 케첸 블랙(Ketjen black), 덴카 블랙(denca black), 아세틸렌 블랙, 카본 블랙 등이 있다. 상기 전도성 고분자의 예로는 폴리아닐린, 폴리티오펜, 폴리아세틸렌, 폴리티롤 등이 있다. 이들 전도성 도전재들은 단독으로 사용하거나 둘 이상을 혼합하여 사용할 수도 있다.The conductive material may include a cell conductive conductive material that allows electrons to smoothly move within the anode. The conductive material is not particularly limited, but a conductive material such as a graphite-based material, a carbon-based material, or a conductive polymer may be preferably used. KS 6 (Timcal Co.) is used as the graphite-based material, and super P (MMM company), Ketjen black, denca black, acetylene black, carbon black and the like are used as the carbon-based materials. Examples of the conductive polymer include polyaniline, polythiophene, polyacetylene, polythiol, and the like. These conductive conductive materials may be used alone or in combination of two or more.

상기 양극은 상기 양극 활물질 층을 지지하는 전류 집전체로서, 스테인레스 스틸, 알루미늄, 구리, 티타늄 등의 도전성 물질을 사용할 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 특히, 전류 집전체로서 카본-코팅된 알루미늄 집전체를 적절하게 사용할 수 있다. 이러한 카본-코팅된 알루미늄 집전체를 사용하는 것이 카본이 코팅되지 않은 것에 비해 활물질에 대한 접착력이 우수하고, 접촉 저항이 낮으며, 알루미늄의 폴리설파이드에 의한 부식을 방지할 수 있는 장점이 있다. The positive electrode is a current collector for supporting the positive electrode active material layer, and may be made of a conductive material such as stainless steel, aluminum, copper, or titanium, but is not limited thereto. In particular, a carbon-coated aluminum current collector as the current collector can be suitably used. The use of such a carbon-coated aluminum current collector is advantageous in that it has an excellent adhesion to an active material, has a low contact resistance, and can prevent corrosion caused by aluminum polysulfide, as compared with a carbon-coated aluminum current collector.

이러한 구성을 갖는 양극은 다음과 같은 공정으로 제조될 수 있다. The anode having such a structure can be produced by the following process.

양극 활물질, 바인더, 및 도전재를 용매에 첨가하여 슬러리 타입의 양극 활물질 조성물을 제조한다. 이 때, 상기 용매로는 양극 활물질, 바인더, 도전재, 및 첨가제를 균일하게 분산시킬 수 있으며, 쉽게 증발되는 것을 사용할 수 있고, 대표적으로는 N-메틸피롤리돈, 아세토니트릴, 메탄올, 에탄올, 프로판올, 부탄올, 테트라하이드로퓨란, 물, 이소프로필알콜, 디메틸 피롤리돈 등을 사용할 수 있다.A cathode active material, a binder, and a conductive material are added to a solvent to prepare a slurry-type cathode active material composition. At this time, as the solvent, a cathode active material, a binder, a conductive material, and an additive can be uniformly dispersed and easily evaporated. Typical examples thereof include N-methylpyrrolidone, acetonitrile, methanol, ethanol, Propanol, butanol, tetrahydrofuran, water, isopropyl alcohol, dimethylpyrrolidone and the like can be used.

제조된 조성물을 전류 집전체에 도포하고, 건조하여 양극을 형성한다.The prepared composition is applied to a current collector and dried to form a positive electrode.

본 발명의 또 다른 구현예에서, 상기 음극은 음극 활물질을 포함한다. 이 음극 활물질로는 리튬 이온을 가역적으로 인터칼레이션 또는 디인터칼레이션할 수 있는 물질, 리튬 이온과 반응하여 가역적으로 리튬 함유 화합물을 형성할 수 있는 물질, 리튬 금속 및 리튬 합금으로 이루어진 군에서 선택되는 것을 사용할 수 있다. 또한, 상기 음극은 이러한 음극 활물질을 포함하는 음극 활물질 층과, 이를 지지하는 전류 집전체를 포함할 수도 있다. 이러한 전류 집전체로는 구리 박, 니켈 박, 스테인레스강 박, 티타늄 박, 니켈 발포체(foam), 구리 발포체, 전도성 금속이 코팅된 폴리머 기재, 및 이들의 조합으로 이루어진 군에서 선택되는 것을 사용할 수 있다.In another embodiment of the present invention, the negative electrode comprises a negative active material. Examples of the negative electrode active material include a material capable of reversibly intercalating or deintercalating lithium ions, a material capable of reacting with lithium ions to reversibly form a lithium-containing compound, a lithium metal and a lithium alloy Can be used. The negative electrode may include a negative electrode active material layer including the negative electrode active material, and a current collector for supporting the negative electrode active material layer. The current collector may be selected from the group consisting of 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, .

상기 리튬 이온을 가역적으로 인터칼레이션/디인터칼레이션할 수 있는 물질로는 탄소 물질로서, 리튬 전지에서 일반적으로 사용되는 탄소계 음극 활물질은 어떠한 것도 사용할 수 있으며, 그 대표적인 예로는 결정질 탄소, 비정질 탄소 또는 이들을 함께 사용할 수 있다. 또한, 상기 리튬 이온과 반응하여 가역적으로 리튬 함유 화합물을 형성할 수 있는 물질의 대표적인 예로는 산화 주석(SnO2), 티타늄 나이트레이트, 실리콘(Si) 등을 들 수 있으나 이에 한정되는 것은 아니다. 리튬 합금으로는 리튬과 Na, K, Rb, Cs, Fr, Be, Mg, Ca, Sr, Ba, Ra, Al 및 Sn으로 이루어진 군에서 선택되는 금속의 합금이 사용될 수 있다. As the material capable of reversibly intercalating / deintercalating lithium ions, any of carbonaceous anode active materials commonly used in lithium batteries can be used as the carbonaceous material, and typical examples thereof include crystalline carbon, amorphous Carbon or a combination thereof. Typical examples of the material capable of reacting with the lithium ion to form a lithium-containing compound reversibly include tin oxide (SnO 2), titanium nitrate, silicon (Si), and the like, but are not limited thereto. As the lithium alloy, an alloy of lithium and a metal selected from the group consisting of Na, K, Rb, Cs, Fr, Be, Mg, Ca, Sr, Ba, Ra, Al and Sn can be used.

리튬 금속 표면에 무기질 보호막(protective layer), 유기질 보호막 또는 이들이 적층된 물질도 음극으로 사용될 수 있다. 상기 무기질 보호막은 Mg, Al, B, C, Sn, Pb, Cd, Si, In, Ga, 리튬 실리케이트, 리튬 보레이트, 리튬 포스페이트, 리튬 포스포르나이트라이드, 리튬 실리코설파이드, 리튬 보로설파이드, 리튬 알루미노설파이드 및 리튬 포스포설파이드로 이루어진 군에서 선택되는 물질을 포함할 수 있다. 상기 유기질 보호막은 폴리(p-페닐렌), 폴리아세틸렌, 폴리(p-페닐렌 비닐렌), 폴리아닐린, 폴리피롤, 폴리티오펜, 폴리(2,5-에틸렌 비닐렌), 아세틸렌, 폴리(페리나프탈렌), 폴리아센, 및 폴리(나프탈렌-2,6-디일)로 이루어진 군에서 선택되는 도전성을 가지는 모노머, 올리고머 또는 고분자를 포함할 수 있다.An inorganic protective layer, an organic protective layer, or a laminate of these materials can also be used as a negative electrode on the surface of the lithium metal. The inorganic protective film may be made of any one of Mg, Al, B, C, Sn, Pb, Cd, Si, In, Ga, lithium silicate, lithium borate, lithium phosphate, lithium phosphonite, Sulfide, and lithium phosphosulfide. ≪ RTI ID = 0.0 > [0040] < / RTI > The organic protective film may be formed of at least one selected from the group consisting of poly (p-phenylene), polyacetylene, poly (p-phenylenevinylene), polyaniline, polypyrrole, polythiophene, ), Polyacene, and poly (naphthalene-2,6-diyl).

본 발명의 또 다른 구현예에서, 상기 전해질은, 일례로, 유기 용매와 리튬염을 포함할 수 있다. 이 때, 유기 용매로는 단일 용매를 사용할 수도 있고 2이상의 혼합 유기용매를 사용할 수도 있다. 2 이상의 혼합 유기 용매를 사용하는 경우 약한 극성 용매 그룹, 강한 극성 용매 그룹, 및 리튬 메탈 보호용매 그룹 중 두 개 이상의 그룹에서 하나 이상의 용매를 선택하여 사용하는 것이 적절하다.In another embodiment of the present invention, the electrolyte may comprise, for example, an organic solvent and a lithium salt. At this time, a single solvent may be used as the organic solvent, or two or more mixed organic solvents may be used. When two or more mixed organic solvents are used, it is appropriate to select at least one solvent from two or more of the weak polar solvent group, the strong polar solvent group, and the lithium metal protective solvent group.

약한 극성용매는 아릴 화합물, 바이사이클릭 에테르, 비환형 카보네이트 중에서 황 원소를 용해시킬 수 있는 유전 상수가 15보다 작은 용매로 정의되고, 강한 극성 용매는 비사이클릭 카보네이트, 설폭사이드 화합물, 락톤 화합물, 케톤 화합물, 에스테르 화합물, 설페이트 화합물, 설파이트 화합물 중에서 리튬 폴리설파이드를 용해시킬 수 있는 유전 상수가 15보다 큰 용매로 정의되며, 리튬 보호 용매는 포화된 에테르 화합물, 불포화된 에테르 화합물, N, O, S 또는 이들의 조합이 포함된 헤테로 고리 화합물과 같은 리튬 금속에 안정한 고체 전해질 인터페이스(Solid Electrolyte Interface, SEI) 필름을 형성하는 충·방전 사이클 효율(cycle efficiency)이 50% 이상인 용매로 정의된다. A weakly polar solvent is defined as a solvent having a dielectric constant of less than 15 which is capable of dissolving a sulfur element among aryl compounds, bicyclic ethers and acyclic carbonates, and the strong polar solvent includes bicyclic carbonates, sulfoxide compounds, lactone compounds, Wherein the lithium protection solvent is selected from the group consisting of saturated ether compounds, unsaturated ether compounds, N, O, < RTI ID = 0.0 > S or a heterocyclic compound containing a combination of these, is defined as a solvent having a charge / discharge cycle efficiency of 50% or more to form a stable solid electrolyte interface (SEI) film on a lithium metal.

약한 극성 용매의 구체적인 예로는 자일렌(xylene), 디메톡시에탄, 2-메틸테트라하이드로퓨란, 디에틸 카보네이트, 디메틸 카보네이트, 톨루엔, 디메틸 에테르, 디에틸 에테르, 디글라임, 테트라글라임 등이 있다. Specific examples of the weak polar solvent include xylene, dimethoxyethane, 2-methyltetrahydrofuran, diethyl carbonate, dimethyl carbonate, toluene, dimethyl ether, diethyl ether, diglyme and tetraglyme.

강한 극성 용매의 구체적인 예로는 헥사메틸 포스포릭 트리아마이드(hexamethyl phosphoric triamide), 감마-부티로락톤, 아세토니트릴, 에틸렌 카보네이트, 프로필렌 카보네이트, N-메틸피롤리돈, 3-메틸-2-옥사졸리돈, 디메틸 포름아마이드, 설포란, 디메틸 아세트아마이드 또는 디메틸 설폭사이드, 디메틸 설페이트, 에틸렌 글리콜 디아세테이트, 디메틸 설파이트, 에틸렌 글리콜 설파이트 등을 들 수 있다. Specific examples of strong polar solvents include hexamethyl phosphoric triamide, gamma-butyrolactone, acetonitrile, ethylene carbonate, propylene carbonate, N-methylpyrrolidone, 3-methyl- , Dimethylformamide, sulfolane, dimethylacetamide or dimethylsulfoxide, dimethylsulfate, ethylene glycol diacetate, dimethylsulfite, ethylene glycol sulfite and the like.

리튬 보호용매의 구체적인 예로는 테트라하이드로 퓨란, 디옥솔란, 3,5-디메틸 이속사졸, 2,5-디메틸 퓨란, 퓨란, 2-메틸 퓨란, 1,4-옥산, 4-메틸디옥솔란 등이 있다.Specific examples of the lithium protecting solvent include tetrahydrofuran, dioxolane, 3,5-dimethylisoxazole, 2,5-dimethylfuran, furan, 2-methylfuran, 1,4-oxane, .

상기 리튬염으로는 리튬염으로는 리튬 트리플루오로메탄설폰이미드(lithium trifluoromethansulfonimide), 리튬 트리플레이트(lithium triflate), 리튬 퍼클로레이트(lithium perclorate), LiPF6, LiBF4 , 또는 테트라알킬암모늄, 예를 들어 테트라부틸암모늄 테트라플루오로보레이트(TBABF4), 또는 상온에서 액상인 염, 예를 들어 1-에틸-3-메틸이미다졸리움 비스-(퍼플루오로에틸 설포닐) 이미드(EMIBeti)와 같은 이미다졸리움 염 등을 하나 이상 사용할 수 있다. 이 때, 리튬염의 농도는 0.6 내지 2.0M 범위 내에서 사용하는 것이 적절하며, 0.7 내지 1.6M 범위 내에서 사용할 수도 있다. 리튬염의 농도가 상기 범위에 포함되면, 적절한 전해질의 점도를 유지할 수 있어, 전해질 성능을 유지하면서 리튬 이온이 잘 이동할 수 있다.Examples of the lithium salt include lithium trifluoromethanesulfonimide, lithium triflate, lithium perchlorate, LiPF 6 , LiBF 4 , or tetraalkylammonium. Examples of the lithium salt include lithium trifluoromethanesulfonimide, lithium triflate, lithium perchlorate, Such as tetrabutylammonium tetrafluoroborate (TBABF 4 ), or salts which are liquid at room temperature, such as 1-ethyl-3-methylimidazolium bis- (perfluoroethylsulfonyl) imide Imidazolium salts, and the like. At this time, the concentration of the lithium salt is suitably in the range of 0.6 to 2.0 M, and the lithium salt may be used in the range of 0.7 to 1.6 M. When the concentration of the lithium salt is within the above range, the viscosity of an appropriate electrolyte can be maintained, and the lithium ion can move well while maintaining the electrolyte performance.

본 발명의 또 다른 구현예에서, 상기 전해질은, 다른 예로서, 비수성 유기 용매와 리튬염을 포함할 수 있다. 상기 비수성 유기 용매는 전지의 전기화학적 반응에 관여하는 이온들이 이동할 수 있는 매질 역할을 한다. In another embodiment of the present invention, the electrolyte may include, as another example, a non-aqueous organic solvent and a lithium salt. The non-aqueous organic solvent serves as a medium through which ions involved in the electrochemical reaction of the battery can move.

비수성 유기용매로는 카보네이트계, 에스테르계, 에테르계, 케톤계, 알코올계, 또는 비양성자성 용매를 사용할 수 있다. 상기 카보네이트계 용매로는 디메틸 카보네이트(DMC), 디에틸 카보네이트(DEC), 디프로필 카보네이트(DPC), 메틸프로필 카보네이트(MPC), 에틸프로필 카보네이트(EPC), 메틸에틸 카보네이트(MEC), 에틸렌 카보네이트(EC), 프로필렌 카보네이트(PC), 부틸렌 카보네이트(BC) 등이 사용될 수 있으며, 상기 에스테르계 용매로는 메틸 아세테이트, 에틸 아세테이트, n-프로필 아세테이트, 디메틸아세테이트, 메틸프로피오네이트, 에틸프로피오네이트, γ-부티로락톤, 데카놀라이드(decanolide), 발레로락톤, 메발로노락톤(mevalonolactone), 카프로락톤(caprolactone), 등이 사용될 수 있다. 상기 에테르계 용매로는 디부틸 에테르, 테트라글라임, 디글라임, 디메톡시에탄, 2-메틸테트라히드로퓨란, 테트라히드로퓨란 등이 사용될 수 있으며, 상기 케톤계 용매로는 시클로헥사논 등이 사용될 수 있다. 또한, 상기 알코올계 용매로는 에틸알코올, 이소프로필 알코올 등이 사용될 수 있으며, 상기 비양성자성 용매로는 R-CN(R은 탄소수 2 내지 20의 직쇄상, 분지상, 또는 환 구조의 탄화수소기이며, 이중결합 방향 환 또는 에테르 결합을 포함할 수 있다) 등의 니트릴류, 디메틸포름아미드 등의 아미드류, 1,3-디옥솔란 등의 디옥솔란류, 설포란(sulfolane)류 등이 사용될 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. Examples of the carbonate solvent include dimethyl carbonate (DMC), diethyl carbonate (DEC), dipropyl carbonate (DPC), methyl propyl carbonate (MPC), ethyl propyl carbonate (EPC), methyl ethyl carbonate (MEC) EC), propylene carbonate (PC), and butylene carbonate (BC) may be used. As the ester solvent, methyl acetate, ethyl acetate, n-propyl acetate, dimethyl acetate, methyl propionate, ethyl propionate , gamma -butyrolactone, decanolide, valerolactone, mevalonolactone, caprolactone, and the like can be used. Examples of the ether solvent include dibutyl ether, tetraglyme, diglyme, dimethoxyethane, 2-methyltetrahydrofuran, and tetrahydrofuran. As the ketone solvent, cyclohexanone may be used have. Examples of the non-protonic solvent include R-CN (wherein R is a linear, branched, or cyclic hydrocarbon group having 2 to 20 carbon atoms, such as methyl, ethyl, propyl, isopropyl, And may include a double bond aromatic ring or an ether bond), amides such as dimethylformamide, dioxolanes such as 1,3-dioxolane, sulfolanes, and the like can be used have.

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. .

또한, 상기 카보네이트계 용매의 경우 환형(cyclic) 카보네이트와 사슬형(chain) 카보네이트를 혼합하여 사용하는 것이 좋다. 이 경우, 환형 카보네이트와 사슬형 카보네이트는 1:1 내지 1:9의 부피비로 혼합하여 사용하는 것이 전해액의 성능이 우수하게 나타날 수 있다. In the case of the carbonate-based solvent, it is preferable to use a mixture of a cyclic carbonate and a chain carbonate. In this case, the use of the cyclic carbonate and the chain carbonate in a volume ratio of 1: 1 to 1: 9 may be used to exhibit excellent electrolyte performance.

상기 비수성 유기용매는 상기 카보네이트계 용매에 방향족 탄화수소계 유기용매를 더 포함할 수도 있다. 이 때, 상기 카보네이트계 용매와 방향족 탄화수소계 유기용매는 1:1 내지 30:1의 부피비로 혼합될 수 있다.The non-aqueous organic solvent may further include an aromatic hydrocarbon-based organic solvent in the carbonate-based solvent. At this time, the carbonate-based solvent and the aromatic hydrocarbon-based organic solvent may be mixed in a volume ratio of 1: 1 to 30: 1.

상기 방향족 탄화수소계 유기용매로는 하기 화학식 1의 방향족 탄화수소계 화합물이 사용될 수 있다.The aromatic hydrocarbon-based organic solvent may be an aromatic hydrocarbon-based compound represented by the following formula (1).

[화학식 1][Chemical Formula 1]

Figure 112014125963241-pat00001
Figure 112014125963241-pat00001

(상기 화학식 1에서, R1 내지 R6는 서로 동일하거나 상이하며 수소, 할로겐, 탄소수 1 내지 10의 알킬기, 탄소수 1 내지 10의 할로알킬기 및 이들의 조합으로 이루어진 군에서 선택되는 것이다.)Wherein R 1 to R 6 are the same or different from each other and selected from the group consisting of hydrogen, halogen, an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms, a haloalkyl group having 1 to 10 carbon atoms, and combinations thereof.

상기 방향족 탄화수소계 유기용매의 구체적인 예로는 벤젠, 플루오로벤젠, 1,2-디플루오로벤젠, 1,3-디플루오로벤젠, 1,4-디플루오로벤젠, 1,2,3-트리플루오로벤젠, 1,2,4-트리플루오로벤젠, 클로로벤젠, 1,2-디클로로벤젠, 1,3-디클로로벤젠, 1,4-디클로로벤젠, 1,2,3-트리클로로벤젠, 1,2,4-트리클로로벤젠, 아이오도벤젠, 1,2-디아이오도벤젠, 1,3-디아이오도벤젠, 1,4-디아이오도벤젠, 1,2,3-트리아이오도벤젠, 1,2,4-트리아이오도벤젠, 톨루엔, 플루오로톨루엔, 2,3-디플루오로톨루엔, 2,4-디플루오로톨루엔, 2,5-디플루오로톨루엔, 2,3,4-트리플루오로톨루엔, 2,3,5-트리플루오로톨루엔, 클로로톨루엔, 2,3-디클로로톨루엔, 2,4-디클로로톨루엔, 2,5-디클로로톨루엔, 2,3,4-트리클로로톨루엔, 2,3,5-트리클로로톨루엔, 아이오도톨루엔, 2,3-디아이오도톨루엔, 2,4-디아이오도톨루엔, 2,5-디아이오도톨루엔, 2,3,4-트리아이오도톨루엔, 2,3,5-트리아이오도톨루엔, 자일렌, 및 이들의 조합으로 이루어진 군에서 선택되는 것이다.Specific examples of the aromatic hydrocarbon-based organic solvent include benzene, fluorobenzene, 1,2-difluorobenzene, 1,3-difluorobenzene, 1,4-difluorobenzene, 1,2,3-tri Fluorobenzene, 1,2,4-trifluorobenzene, 1,2-dichlorobenzene, 1,3-dichlorobenzene, 1,4-dichlorobenzene, 1,2,3-trichlorobenzene, 1 , 2,4-trichlorobenzene, iodobenzene, 1,2-diiodobenzene, 1,3-diiodobenzene, 1,4-diiodobenzene, 1,2,3-triiodobenzene, Examples of the solvent include 2,4-triiodobenzene, toluene, fluorotoluene, 2,3-difluorotoluene, 2,4-difluorotoluene, 2,5-difluorotoluene, 2,3,4- Dichlorotoluene, 2,3-dichlorotoluene, 2,5-dichlorotoluene, 2,3,4-trichlorotoluene, 2, 3-dichlorotoluene, 3,5-trichlorotoluene, iodotoluene, 2,3-diiodotoluene, 2,4-diiodotoluene, 2 , 5-diiodotoluene, 2,3,4-triiodotoluene, 2,3,5-triiodotoluene, xylene, and combinations thereof.

상기 비수성 전해질은 전지 수명을 향상시키기 위하여 비닐렌 카보네이트 또는 하기 화학식 2의 에틸렌 카보네이트계 화합물을 더욱 포함할 수도 있다.The non-aqueous electrolyte may further include vinylene carbonate or an ethylene carbonate-based compound represented by the following formula (2) to improve battery life.

[화학식 2](2)

Figure 112014125963241-pat00002
Figure 112014125963241-pat00002

(상기 화학식에서, R7 및 R8는 서로 동일하거나 상이하며, 수소, 할로겐기, 시아노기(CN), 니트로기(NO2) 및 불소화된 탄소수 1 내지 5의 알킬기로 이루어진 군에서 선택되며, 상기 R7과 R8중 적어도 하나는 할로겐기, 시아노기(CN), 니트로기(NO2), 및 불소화된 탄소수 1 내지 5의 알킬기로 이루어진 군에서 선택되나, 단 R7과 R8이 모두 수소는 아니다.)Wherein R 7 and R 8 are the same or different and selected from the group consisting of hydrogen, a halogen group, a cyano group (CN), a nitro group (NO 2 ) and an alkyl group having 1 to 5 fluorinated carbon atoms, At least one of R 7 and R 8 is selected from the group consisting of a halogen group, a cyano group (CN), a nitro group (NO 2 ), and an alkyl group having a fluorinated carbon number of 1 to 5, provided that R 7 and R 8 are both It is not hydrogen.)

상기 에틸렌 카보네이트계 화합물의 대표적인 예로는 디플루오로 에틸렌카보네이트, 클로로에틸렌 카보네이트, 디클로로에틸렌 카보네이트, 브로모에틸렌 카보네이트, 디브로모에틸렌 카보네이트, 니트로에틸렌 카보네이트, 시아노에틸렌 카보네이트 또는 플루오로에틸렌 카보네이트 등을 들 수 있다. 이러한 수명 향상 첨가제를 더욱 사용하는 경우 그 사용량은 적절하게 조절할 수 있다.Representative examples of the ethylene carbonate-based compound include diethylene carbonate, diethylene carbonate, dibromoethylene carbonate, nitroethylene carbonate, cyanoethylene carbonate, fluoroethylene carbonate, and the like, such as difluoroethylene carbonate, chloroethylene carbonate, dichloroethylene carbonate, . When such a life improving additive is further used, its amount can be appropriately adjusted.

상기 리튬염은 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. 이러한 리튬염의 대표적인 예로는 LiPF6, LiBF4, LiSbF6, LiAsF6, LiN(SO2C2F5) 2, Li(CF3SO2)2N, LiN(SO3C2F5)2, LiC4F9SO3, LiClO4, LiAlO2, LiAlCl4, LiN(CxF2x +1SO2)(CyF2y +1SO2)(여기서, x 및 y는 자연수임), LiCl, LiI 및 LiB(C2O4)2(리튬 비스옥살레이트 보레이트(lithium bis(oxalato) borate, LiBOB)로 이루어진 군에서 선택되는 하나 또는 둘 이상을 지지(supporting) 전해염으로 포함한다. 리튬염의 농도는 0.1 내지 2.0M 범위 내에서 사용하는 것이 좋다. 리튬염의 농도가 상기 범위에 포함되면, 전해질이 적절한 전도도 및 점도를 가지므로 우수한 전해질 성능을 나타낼 수 있고, 리튬 이온이 효과적으로 이동할 수 있다.The lithium salt is dissolved in an organic solvent to act as a source of lithium ions in the cell to enable operation of a basic lithium secondary battery and to promote the movement of lithium ions between the anode and the cathode. The lithium salt Representative examples are LiPF 6, LiBF 4, LiSbF 6 , LiAsF 6, LiN (SO 2 C 2 F 5) 2, Li (CF 3 SO 2) 2 N, LiN (SO 3 C 2 F 5) 2, LiC 4 F 9 SO 3, LiClO 4, LiAlO 2, LiAlCl 4, LiN (C x F 2x +1 SO 2) (CyF 2y +1 SO 2) ( where, x and y are natural numbers), LiCl, LiI, and And one or more selected from the group consisting of LiB (C 2 O 4 ) 2 (lithium bis (oxalato) borate, LiBOB) as a supporting electrolyte salt. To 2.0 M. When the concentration of the lithium salt is within the above range, the electrolyte has appropriate conductivity and viscosity, so that it can exhibit excellent electrolyte performance, and lithium ions can effectively move.

본 발명의 또 다른 구현예에서, 상기 전해질은, 또 다른 예로서, 고체 고분자 전해질을 사용할 수도 있다. 상기 고분자 전해질은 리튬염, Li2S 및 고분자를 포함할 수 있다.In another embodiment of the present invention, as another example, a solid polymer electrolyte may be used as the electrolyte. The polymer electrolyte may include a lithium salt, Li 2 S, and a polymer.

상기 고분자는 폴리에틸렌옥사이드, 폴리프로필렌옥사이드, 폴리아크릴로니트릴, 폴리비닐리덴 플루오라이드 및 이들의 조합으로 이루어진 군에서 선택되는 것일 수 있다. 상기 고분자는 중량평균분자량(Mw)이 200,0000 내지 600,000인 것을 사용할 수 있다.The polymer may be selected from the group consisting of polyethylene oxide, polypropylene oxide, polyacrylonitrile, polyvinylidene fluoride, and combinations thereof. The polymer may have a weight average molecular weight (Mw) of 200,000 to 600,000.

상기 리튬염은 서로 동일하거나, 상이하며, LiCF3SO3, LiPF6, LiClO4, LiBF4, LiB(C2O4), LiN(SO2F)2, LiN(SO2CF3)2, LiN(SO2C2F3)2, LiCF6SO3, 및 이들의 조합으로 이루어진 군에서 선택되는 것을 적절하게 사용할 수 있다. The lithium salt may be the same or different from each other and may be LiCF 3 SO 3 , LiPF 6 , LiClO 4 , LiBF 4 , LiB (C 2 O 4 ), LiN (SO 2 F) 2 , LiN (SO 2 CF 3 ) 2 , LiN (SO 2 C 2 F 3 ) 2, can be suitably used to be LiCF 6 SO 3, and selected from the group consisting of.

상기 고분자, 리튬염 및 Li2S의 몰비는 15 내지 25 : 1 내지 2 : 1 일 수 있다.The molar ratio of the polymer, the lithium salt and Li 2 S may be 15 to 25: 1 to 2: 1.

이하 본 발명의 실시예 및 비교예를 기재한다. 그러나 하기의 실시예는 본 발명의 일 실시예 일 뿐 본 발명이 하기한 실시예에 한정되는 것은 아니다.
Hereinafter, examples and comparative examples of the present invention will be described. However, the following examples are only illustrative of the present invention and are not intended to limit the scope of the present invention.

실시예Example

실시예Example 1: 양극 활물질의 제조 1: Preparation of cathode active material

그라파이트(graphite) : H2SO4 : K2Cr2O7 : HNO3를 각각 5 : 15.5 : 3 : 5의 질량비로 혼합하고, 45℃로 50분 동안 교반하였다. 상기 교반된 혼합물을 감압여과장치를 이용해 증류수로 pH가 7이 될 때까지 세척을 하면서 여과한 후, 수득물을 60℃에서 12시간 동안 건조하였다. 건조된 분말을 1000℃로 가열된 전기로에 15초 간 열처리하여 팽창 그라파이트(expanded graphite)를 수득하였다.Graphite: H 2 SO 4 : K 2 Cr 2 O 7 : HNO 3 was mixed at a mass ratio of 5: 15.5: 3: 5, respectively, and stirred at 45 ° C for 50 minutes. The agitated mixture was filtered using a vacuum filtration apparatus while being washed with distilled water until the pH reached 7, and the resulting product was dried at 60 DEG C for 12 hours. The dried powder was heat-treated for 15 seconds in an electric furnace heated to 1000 캜 to obtain expanded graphite.

상기 팽창 그라파이트 : 황 분말을 각각 3 : 10의 질량비로 고르게 혼합하여 유리관에 넣고, 상기 유리관을 진공 펌프에 연결해 30분 동안 감압한 뒤 유리관을 밀봉하였다. 이후, 상기 유리관을 전기로를 이용하여 600℃의 온도에서 4시간 동안 함침을 하고, 전기로에서 꺼내어 상온에서 냉각시켰다. 이 때, 승온 속도는 5℃/min.로 하였다.The expanded graphite: sulfur powder was uniformly mixed at a mass ratio of 3:10, put into a glass tube, and the glass tube was connected to a vacuum pump and decompressed for 30 minutes, and the glass tube was sealed. Thereafter, the glass tube was impregnated with an electric furnace at a temperature of 600 캜 for 4 hours, taken out of an electric furnace, and cooled at room temperature. At this time, the temperature raising rate was 5 占 폚 / min.

냉각된 팽창 그라파이트-황(expanded graphite-sulfur) 복합체를 다시 전기로에 장입한 후, 400℃에서 4시간 동안 후속 열처리하였다. 이 때, 승온 및 냉각속도는 5℃/min.로 하였다. 앞서 열처리 때와 달리, 냉각 시 전기로에서 꺼내지 않고, 전기로 내에서 냉각하였다.The expanded graphite-sulfur composite was again charged into an electric furnace and subsequently heat-treated at 400 ° C for 4 hours. At this time, the temperature raising and cooling rates were set at 5 占 폚 / min. Unlike the previous heat treatment, it was cooled in an electric furnace without being taken out of the electric furnace during cooling.

이러한 상기 후속 열처리로 인하여, 팽창 그라파이트의 표면에 잔존하는 황 성분이 제거될 수 있으며, 상기 황 성분은 상기 팽창 그라파이트의 내부에만 존재하게 된다.
Due to this subsequent heat treatment, the sulfur component remaining on the surface of the expanded graphite can be removed, and the sulfur component is present only inside the expanded graphite.

실시예Example 2: 양극 활물질의 제조 2: Preparation of cathode active material

실시예 1에서 후속 열처리 온도를 380℃로 한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법으로 황이 함침된 팽창 그라파이트-황(expanded graphite-sulfur) 복합체 양극 활물질을 제조하였다.A expanded graphite-sulfur composite cathode active material impregnated with sulfur was prepared in the same manner as in Example 1, except that the subsequent heat treatment temperature was changed to 380 ° C in Example 1.

실시예 1에서와 같이, 상기 후속 열처리로 인하여, 팽창 그라파이트의 표면에 잔존하는 황 성분이 제거될 수 있으며, 상기 황 성분은 상기 팽창 그라파이트의 내부에만 존재하게 된다.
As in Example 1, due to the subsequent heat treatment, the sulfur component remaining on the surface of the expanded graphite can be removed, and the sulfur component is present only in the interior of the expanded graphite.

비교예Comparative Example 1: 양극 활물질의 제조 1: Preparation of cathode active material

실시예 1에서 후속 열처리를 수행하지 않은 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법으로 황이 함침된 팽창 그라파이트-황(expanded graphite-sulfur) 복합체 양극 활물질을 제조하였다.
An expanded graphite-sulfur composite cathode active material impregnated with sulfur was prepared in the same manner as in Example 1 except that the subsequent heat treatment was not performed in Example 1.

실험예Experimental Example 1: 전극 및 리튬  1: electrode and lithium 설퍼Sulfur 전지의 제조 Manufacture of batteries

실시예 1, 실시예 2, 및 비교예 1에서 제조된 양극 활물질과, 도전재로 아세틸렌 블랙, 바인더로 폴리에틸렌옥사이드를 각각 6 : 2 : 2의 중량비로 혼합하고, 아크릴로니트릴에 첨가하여 슬러리를 제조하였다. 상기 슬러리를 20 ㎛ 두께의 알루미늄박에 균일하게 도포하고, 50℃에서 진공 건조하여 양극을 제조하였다.Acetylene black as a conductive material and polyethylene oxide as a conductive material were mixed at a weight ratio of 6: 2: 2, respectively, and the mixture was added to acrylonitrile to prepare a slurry. . The slurry was uniformly applied to an aluminum foil having a thickness of 20 탆, and vacuum dried at 50 캜 to prepare a positive electrode.

상기 제조된 양극과, 상대 전극으로 리튬 호일을 사용하고, 다공성 폴리프로필렌막 (셀가르드, Celgard 2400)을 세퍼레이터로 하며, 1M LiCF3SO3 0.05M Li2S8 in TEGDME(Tetraethylene glycol dimethyl ether) 액체 전해액을 사용하여 통상적으로 알려져 있는 제조 공정에 따라 반쪽 코인 전지를 제조하였다.
 1 M LiCF 3 SO 3 0.05 M Li 2 S 8 in TEGDME (Tetraethylene glycol dimethyl ether) was used as a separator, using a lithium foil as a counter electrode and a porous polypropylene film (Celgard 2400) A half-coin battery was prepared according to a conventionally known manufacturing process using a liquid electrolyte.

평가evaluation

평가 1: 주사전자현미경(Evaluation 1: Scanning electron microscope ( SEMSEM ) 측정결과) Measurement result

실시예 1에서 제조된 양극 활물질의 표면을 주사전자현미경(SEM)으로 촬영한 사진을 도 1에 나타내었다.FIG. 1 shows a photograph of the surface of the cathode active material prepared in Example 1, taken with a scanning electron microscope (SEM).

도 1을 참조하면, 실시예 1에서 제조된 양극 활물질은 팽창 그라파이트(expanded graphite)의 팽창으로 인하여, 내부에 중공이 형성되어 있으며 중공 내부에 황을 담지하고 있음을 확인할 수 있다.
Referring to FIG. 1, it can be seen that the cathode active material prepared in Example 1 has hollows formed therein due to the expansion of expanded graphite, and supports sulfur in the hollow.

평가 2: 열 중량 분석(Evaluation 2: Thermogravimetric analysis ( ThermogravimetricThermogravimetric analysis분석 , , TGATGA ) 결과) result

실시예 1, 실시예 2, 및 비교예 1에서 제조된 양극 활물질의 TGA 결과를 도 2에 나타내었다.TGA results of the cathode active materials prepared in Examples 1, 2 and Comparative Example 1 are shown in FIG.

도 2를 참조하면, 질소(N2) 분위기에서 10℃/min.의 속도로 승온하였을 때, 실시예 1 및 실시예 2에서 제조된 양극 활물질의 경우에는 중량 변화가 비교적 적었으나, 비교예 1에서 제조된 양극 활물질의 경우에는 중량 변화가 큰 것을 알 수 있다. 이러한 중량 변화량을 통해 탄소계 물질 내 황의 함량을 알 수 있으며, 외부에도 황이 존재하는 비교예 1의 경우에 과량의 황이 담지되어 그 변화량이 큰 것을 알 수 있다.
2, when the temperature was raised at a rate of 10 ° C / min in a nitrogen (N 2 ) atmosphere, the weight change was relatively small in the case of the cathode active material prepared in Example 1 and Example 2, It can be seen that the weight change is large in the case of the positive electrode active material prepared in the present invention. It can be seen that the content of sulfur in the carbon-based material can be known from this weight change amount, and in the case of Comparative Example 1 in which sulfur is present externally, an excess amount of sulfur is carried and the amount of change is large.

평가 3: 전지 특성 데이터Evaluation 3: Battery characteristic data

도 3은 실험예 1에서 제조된 반쪽 코인 전지의 수명 특성을 나타낸 그래프이다.3 is a graph showing lifetime characteristics of the half-coin battery manufactured in Experimental Example 1. FIG.

도 3을 참조하면, 실시예 1 및 실시예 2에서 제조된 양극 활물질을 이용하여 제조된 반쪽 코인 전지가 비교예 1에서 제조된 양극 활물질을 이용하여 제조된 반쪽 코인 전지에 비해 수명 특성이 개선됨을 알 수 있다. 특히, 실시예 1에서 제조된 양극 활물질을 이용하여 제조된 반쪽 코인 전지의 수명 특성이 가장 우수하다.Referring to FIG. 3, the half-coin battery manufactured using the cathode active material prepared in Example 1 and Example 2 has improved life characteristics as compared with the half-coin battery manufactured using the cathode active material prepared in Comparative Example 1 Able to know. Particularly, the life characteristics of the half-coin battery manufactured using the cathode active material prepared in Example 1 are the most excellent.

아래의 [표 1]은 실험예 1에서 제조된 반쪽 코인 전지의 방전 용량 및 용량 유지율을 비교한 것이다.
[Table 1] below compares the discharge capacity and the capacity retention rate of the half-coin battery manufactured in Experimental Example 1. [

2nd 방전 용량 (mAh/g)2 nd discharge capacity (mAh / g) 100th 방전 용량(mAh/g)100 th discharge capacity (mAh / g) 용량 유지율(%) (100th/2nd)Capacity retention rate (%) (100 th / 2 nd ) 실시예 1Example 1 1140.81140.8 976.0976.0 85.685.6 실시예 2Example 2 891.9891.9 604.5604.5 67.867.8 비교예 1Comparative Example 1 700.8700.8 241.2241.2 34.434.4

본 발명은 상기 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 제조될 수 있으며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다.It will be understood by those skilled in the art that various changes in form and details may be made therein without departing from the spirit and scope of the present invention as defined by the following claims. As will be understood by those skilled in the art. It is therefore to be understood that the above-described embodiments are illustrative in all aspects and not restrictive.

Claims (23)

다수의 중공부를 포함하는 탄소계 물질; 및
상기 중공부에 함침된 황 화합물;
을 포함하고,
상기 탄소계 물질은 팽창 그라파이트(expanded graphite)이며, 상기 황 화합물이 상기 탄소계 물질의 내부에만 존재하는, 리튬 설퍼 전지용 양극 활물질.
A carbon-based material including a plurality of hollow portions; And
A sulfur compound impregnated in the hollow portion;
/ RTI >
The carbonaceous material is expanded graphite, and the sulfur compound is present only in the interior of the carbonaceous material.
삭제delete 제 1 항에 있어서,
상기 팽창 그라파이트의 팽창율은 150 내지 350% 인, 리튬 설퍼 전지용 양극 활물질.
The method according to claim 1,
And the expansion ratio of the expanded graphite is 150 to 350%.
제 1 항에 있어서,
상기 황 화합물은
무기 황(S8, elemental sulfur), Li2Sn(n≥1), 유기황 화합물, 탄소-황 폴리머((C2Sx)n, 여기에서, x=2.5-50, n≥2), 또는 이들의 조합인, 리튬 설퍼 전지용 양극 활물질.
The method according to claim 1,
The sulfur compound
Inorganic sulfur (S 8, elemental sulfur), Li 2 Sn (n≥1), an organic sulfur compound, a carbon-sulfur polymer (In (C 2 S x) n, where, x = 2.5-50, n≥2), Or a combination thereof. ≪ / RTI >
제 1 항에 있어서,
상기 탄소계 물질에 대한 상기 황 화합물의 비율은 30 내지 60wt% 인, 리튬 설퍼 전지용 양극 활물질.
The method according to claim 1,
Wherein the ratio of the sulfur compound to the carbon-based material is 30 to 60 wt%.
탄소계 물질에 다수의 중공부를 형성하는 단계;
상기 중공부에 황 화합물을 함침시키는 단계; 및
상기 황 화합물이 함침된 탄소계 물질을 후속 열처리한 후, 냉각하는 단계;
를 포함하고,
상기 탄소계 물질에 다수의 중공부를 형성하는 단계;는, 그라파이트를 팽창시키는 것인, 리튬 설퍼 전지용 양극 활물질의 제조 방법.
Forming a plurality of hollows in the carbonaceous material;
Impregnating the hollow portion with a sulfur compound; And
Subjecting the carbon-based material impregnated with the sulfur compound to a subsequent heat treatment, and then cooling the carbon-based material;
Lt; / RTI >
Forming a plurality of hollow portions in the carbon-based material, and expanding the graphite.
삭제delete 삭제delete 제 6 항에 있어서,
상기 팽창 그라파이트의 팽창율은 150 내지 350% 인, 리튬 설퍼 전지용 양극 활물질의 제조 방법.
The method according to claim 6,
Wherein the expansion ratio of the expanded graphite is 150 to 350%.
제 6 항에 있어서,
상기 중공부에 황 화합물을 함침시키는 단계;는,
상기 중공부가 형성된 탄소계 물질 및 상기 황 화합물을 밀폐된 반응기에 장입하여 1차 가열하는 단계; 및
상기 1차 가열된 탄소계 물질 및 황 화합물을 상기 반응기의 외부에서 상온으로 냉각하는 단계;
를 포함하는, 리튬 설퍼 전지용 양극 활물질의 제조 방법.
The method according to claim 6,
Impregnating the hollow portion with a sulfur compound,
Charging the carbon-based material having the hollow portion and the sulfur compound into a closed reactor to firstly heat the carbon-based material and the sulfur compound; And
Cooling the primary heated carbonaceous material and the sulfur compound outside the reactor to room temperature;
Wherein the positive electrode active material is a positive electrode active material.
제 10 항에 있어서,
상기 1차 가열은 500 내지 700℃에서 수행되는, 리튬 설퍼 전지용 양극 활물질의 제조 방법.
11. The method of claim 10,
Wherein the primary heating is performed at 500 to 700 占 폚.
제 11 항에 있어서,
상기 1차 가열은 3 내지 5시간 동안 이루어지는, 리튬 설퍼 전지용 양극 활물질의 제조 방법.
12. The method of claim 11,
Wherein the primary heating is performed for 3 to 5 hours.
제 6 항에 있어서,
상기 황 화합물은,
무기 황(S8, elemental sulfur), Li2Sn(n≥1), 유기황 화합물, 탄소-황 폴리머((C2Sx)n, 여기에서, x=2.5-50, n≥2), 또는 이들의 조합인, 리튬 설퍼 전지용 양극 활물질의 제조 방법.
The method according to claim 6,
The above-
Inorganic sulfur (S 8, elemental sulfur), Li 2 Sn (n≥1), an organic sulfur compound, a carbon-sulfur polymer (In (C 2 S x) n, where, x = 2.5-50, n≥2), Or a combination thereof. ≪ / RTI >
제 6 항에 있어서,
상기 탄소계 물질에 대한 상기 황 화합물의 비율은 30 내지 60wt% 인, 리튬 설퍼 전지용 양극 활물질의 제조 방법.
The method according to claim 6,
Wherein the ratio of the sulfur compound to the carbon-based material is 30 to 60 wt%.
제 6 항에 있어서,
상기 황 화합물이 함침된 탄소계 물질을 후속 열처리한 후, 냉각하는 단계;에서,
상기 후속 열처리를 통해 상기 탄소계 물질의 표면에 잔존하는 황 화합물이 제거되고, 상기 황 화합물이 상기 탄소계 물질의 내부에만 존재하게 되는, 리튬 설퍼 전지용 양극 활물질의 제조 방법.
The method according to claim 6,
Subjecting the carbon-based material impregnated with the sulfur compound to subsequent heat treatment, and then cooling the carbon-
The sulfur compound remaining on the surface of the carbon-based material is removed through the subsequent heat treatment, and the sulfur compound is present only in the interior of the carbon-based material.
제 15 항에 있어서,
상기 황 화합물이 함침된 탄소계 물질을 후속 열처리한 후, 냉각하는 단계;는,
상기 황 화합물이 함침된 탄소계 물질을 밀폐된 반응기에 장입하여 2차 가열하는 단계; 및
상기 2차 가열된 황 화합물이 함침된 탄소계 물질을 상기 반응기 내에서 냉각하는 단계;
를 포함하는, 리튬 설퍼 전지용 양극 활물질의 제조 방법.
16. The method of claim 15,
Subjecting the carbon-based material impregnated with the sulfur compound to subsequent heat treatment, and then cooling the carbon-
Charging the carbon-based material impregnated with the sulfur compound into a closed reactor to perform secondary heating; And
Cooling the carbon-based material impregnated with the secondarily heated sulfur compound in the reactor;
Wherein the positive electrode active material is a positive electrode active material.
제 16 항에 있어서,
상기 2차 가열은 350 내지 450℃에서 수행되는, 리튬 설퍼 전지용 양극 활물질의 제조 방법.
17. The method of claim 16,
Wherein the secondary heating is performed at 350 to 450 占 폚.
제 17 항에 있어서,
상기 2차 가열은 3 내지 5시간 동안 수행되는, 리튬 설퍼 전지용 양극 활물질의 제조 방법.
18. The method of claim 17,
Wherein the secondary heating is performed for 3 to 5 hours.
제 18 항에 있어서,
상기 2차 가열 속도는 1 내지 5℃/min. 인, 리튬 설퍼 전지용 양극 활물질의 제조 방법.
19. The method of claim 18,
The secondary heating rate is 1 to 5 DEG C / min. Wherein the positive electrode active material is a lithium salt.
제 16 항에 있어서,
상기 냉각 속도는 1 내지 5℃/min. 인, 리튬 설퍼 전지용 양극 활물질의 제조 방법.
17. The method of claim 16,
The cooling rate is 1 to 5 DEG C / min. Wherein the positive electrode active material is a lithium salt.
제 1 항, 및 제 3 항 내지 제 5 항 중 어느 한 항에 따른 양극 활물질을 포함하는 양극;
음극; 및
전해질;
을 포함하는, 리튬 설퍼 전지.
A cathode comprising the cathode active material according to any one of claims 1 to 5;
cathode; And
Electrolyte;
≪ / RTI >
제 21 항에 있어서,
상기 양극은 양극 활물질을 포함하는 양극 활물질 층을 포함하고,
상기 양극 활물질 층에 대하여 상기 양극 활물질이 60 내지 98wt% 포함된, 리튬 설퍼 전지.
22. The method of claim 21,
Wherein the positive electrode includes a positive electrode active material layer including a positive electrode active material,
Wherein the positive electrode active material is contained in an amount of 60 to 98 wt% with respect to the positive electrode active material layer.
제 22 항에 있어서,
상기 양극 활물질 층은 바인더 및 도전재를 포함하고,
상기 양극 활물질 층에 대하여 상기 바인더 및 도전재가 1 내지 20wt% 포함된, 리튬 설퍼 전지.23. The method of claim 22,
Wherein the cathode active material layer includes a binder and a conductive material,
Wherein the binder and the conductive material are contained in an amount of 1 to 20 wt% relative to the positive electrode active material layer.
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