KR101666871B1 - 양극 활물질 및 이의 제조 방법, 그리고 상기 양극 활물질을 포함하는 리튬 이차 전지 - Google Patents

양극 활물질 및 이의 제조 방법, 그리고 상기 양극 활물질을 포함하는 리튬 이차 전지 Download PDF

Info

Publication number
KR101666871B1
KR101666871B1 KR1020130044946A KR20130044946A KR101666871B1 KR 101666871 B1 KR101666871 B1 KR 101666871B1 KR 1020130044946 A KR1020130044946 A KR 1020130044946A KR 20130044946 A KR20130044946 A KR 20130044946A KR 101666871 B1 KR101666871 B1 KR 101666871B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
carbon
active material
formula
positive electrode
electrode active
Prior art date
Application number
KR1020130044946A
Other languages
English (en)
Other versions
KR20140126585A (ko
Inventor
유동환
최영진
정영수
이지용
김성훈
Original Assignee
삼성에스디아이 주식회사
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 삼성에스디아이 주식회사 filed Critical 삼성에스디아이 주식회사
Priority to KR1020130044946A priority Critical patent/KR101666871B1/ko
Priority to US14/059,569 priority patent/US20140315089A1/en
Publication of KR20140126585A publication Critical patent/KR20140126585A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR101666871B1 publication Critical patent/KR101666871B1/ko

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M4/00—Electrodes
    • H01M4/02—Electrodes composed of, or comprising, active material
    • H01M4/36—Selection of substances as active materials, active masses, active liquids
    • H01M4/58—Selection of substances as active materials, active masses, active liquids of inorganic compounds other than oxides or hydroxides, e.g. sulfides, selenides, tellurides, halogenides or LiCoFy; of polyanionic structures, e.g. phosphates, silicates or borates
    • H01M4/583—Carbonaceous material, e.g. graphite-intercalation compounds or CFx
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/05—Accumulators with non-aqueous electrolyte
    • H01M10/052—Li-accumulators
    • H01M10/0525—Rocking-chair batteries, i.e. batteries with lithium insertion or intercalation in both electrodes; Lithium-ion batteries
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M4/00—Electrodes
    • H01M4/02—Electrodes composed of, or comprising, active material
    • H01M4/13—Electrodes for accumulators with non-aqueous electrolyte, e.g. for lithium-accumulators; Processes of manufacture thereof
    • H01M4/133—Electrodes based on carbonaceous material, e.g. graphite-intercalation compounds or CFx
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M4/00—Electrodes
    • H01M4/02—Electrodes composed of, or comprising, active material
    • H01M4/36—Selection of substances as active materials, active masses, active liquids
    • H01M4/362—Composites
    • H01M4/366—Composites as layered products
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M4/00—Electrodes
    • H01M4/02—Electrodes composed of, or comprising, active material
    • H01M4/36—Selection of substances as active materials, active masses, active liquids
    • H01M4/48—Selection of substances as active materials, active masses, active liquids of inorganic oxides or hydroxides
    • H01M4/50—Selection of substances as active materials, active masses, active liquids of inorganic oxides or hydroxides of manganese
    • H01M4/505—Selection of substances as active materials, active masses, active liquids of inorganic oxides or hydroxides of manganese of mixed oxides or hydroxides containing manganese for inserting or intercalating light metals, e.g. LiMn2O4 or LiMn2OxFy
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M4/00—Electrodes
    • H01M4/02—Electrodes composed of, or comprising, active material
    • H01M4/36—Selection of substances as active materials, active masses, active liquids
    • H01M4/48—Selection of substances as active materials, active masses, active liquids of inorganic oxides or hydroxides
    • H01M4/52—Selection of substances as active materials, active masses, active liquids of inorganic oxides or hydroxides of nickel, cobalt or iron
    • H01M4/525—Selection of substances as active materials, active masses, active liquids of inorganic oxides or hydroxides of nickel, cobalt or iron of mixed oxides or hydroxides containing iron, cobalt or nickel for inserting or intercalating light metals, e.g. LiNiO2, LiCoO2 or LiCoOxFy
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M4/00—Electrodes
    • H01M4/02—Electrodes composed of, or comprising, active material
    • H01M4/62—Selection of inactive substances as ingredients for active masses, e.g. binders, fillers
    • H01M4/624—Electric conductive fillers
    • H01M4/625—Carbon or graphite
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M4/00—Electrodes
    • H01M4/02—Electrodes composed of, or comprising, active material
    • H01M2004/021—Physical characteristics, e.g. porosity, surface area
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M4/00—Electrodes
    • H01M4/02—Electrodes composed of, or comprising, active material
    • H01M2004/026—Electrodes composed of, or comprising, active material characterised by the polarity
    • H01M2004/028—Positive electrodes
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M2220/00—Batteries for particular applications
    • H01M2220/30—Batteries in portable systems, e.g. mobile phone, laptop
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/10—Energy storage using batteries
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P70/00—Climate change mitigation technologies in the production process for final industrial or consumer products
    • Y02P70/50—Manufacturing or production processes characterised by the final manufactured product

Abstract

하기 화학식 1로 표시되는 물질의 표면에 탄소 재료를 건식 코팅하는 단계를 포함하는 양극 활물질의 제조 방법, 양극 활물질 및 이를 포함하는 리튬 이차 전지에 관한 것이다.
[화학식 1]
LiaNixCoyMnzO2
상기 화학식 1에서, 0.90≤a≤1.11, 0.5≤x<1.0, 0<y≤0.5, 및 0<z≤0.5이고, x+y+z=1이다.

Description

양극 활물질 및 이의 제조 방법, 그리고 상기 양극 활물질을 포함하는 리튬 이차 전지{POSITIVE ELECTRODE ACTIVE MATERIAL AND METHOD OF MANUFACTURING THE SAME, AND RECHARGEABLE LITHIUM BATTERY INCLUDING THE POSITIVE ELECTRODE ACTIVE MATERIAL}
양극 활물질 및 이의 제조 방법, 그리고 상기 양극 활물질을 포함하는 리튬 이차 전지에 관한 것이다.
최근의 휴대용 소형 전자기기의 전원으로서 각광받고 있는 리튬 이차 전지는 유기 전해액을 사용함에 따라, 기존의 알칼리 수용액을 사용한 전지보다 2배 이상의 높은 방전 전압을 나타내며, 그 결과 높은 에너지 밀도를 나타내는 전지이다.
이러한 리튬 이차 전지는 리튬을 인터칼레이션(intercalation) 및 디인터칼레이션(deintercalation) 할 수 있는 양극 활물질을 포함하는 양극 및 리튬을 인터칼레이션 및 디인터칼레이션할 수 있는 음극 활물질을 포함하는 음극을 포함하는 전지 셀에 전해액을 주입하여 사용된다.
리튬 이차 전지의 양극 활물질로는 LiCoO2, LiMn2O4, LiNi1 -xCoxO2(0 < x < 1)등과 같이 리튬 이온의 인터칼레이션이 가능한 구조를 가진 리튬과 전이 금속으로 이루어진 산화물이 주로 사용된다.
음극 활물질로는 리튬의 삽입/탈리가 가능한 인조 흑연, 천연 흑연, 하드 카본을 포함한 다양한 형태의 탄소계 재료가 적용되어 왔고, 최근에는 주석 산화물, 규소 산화물, 바나듐 산화물 등의 음극 활물질이 개발되고 있다.
최근 고출력, 고용량 전지에 대한 수요가 급격히 증가하고 있어, 이에 따라 고출력, 고용량, 고율, 및 고수명 특성이 개선된 전지에 대한 개발이 요구되고 있다.
일 구현예는 전극과의 저항이 낮고 에너지 밀도가 높으며 고용량 특성, 고출력 특성, 고율 특성, 및 수명 특성이 우수한 양극 활물질 및 이의 제조 방법을 제공하는 것이다.
다른 일 구현예는 상기 양극 활물질을 포함하는 리튬 이차 전지에 관한 것이다.
하기 화학식 1로 표시되는 물질의 표면에 탄소 재료를 건식 코팅하는 단계를 포함하는 양극 활물질의 제조 방법을 제공한다.
[화학식 1]
LiaNixCoyMnzO2
상기 화학식 1에서, 0.90≤a≤1.11, 0.5≤x<1.0, 0<y≤0.5, 및 0<z≤0.5이고, x+y+z=1이다.
상기 건식 코팅 단계는 상기 화학식 1로 표시되는 물질, 및 상기 탄소 나노 튜브를 다목적 믹서기, 또는 메카노퓨전 믹서기에 투입하여 혼합하는 공정을 통해 수행될 수 있다.
상기 건식 코팅 단계는 1 분 내지 30 분 동안 수행될 수 있다.
상기 탄소 재료는 상기 화학식 1로 표시되는 물질 100 중량부에 대하여 0.1 중량부 내지 1.5 중량부 사용될 수 있다.
상기 탄소 재료는 천연 흑연, 인조 흑연, 카본 블랙, 아세틸렌 블랙, 케첸 블랙, 탄소 섬유, 탄소 나노 튜브, 도전성 폴리머, 또는 이들의 조합일 수 있다.
상기 탄소 재료의 비표면적은 50 내지 2000 m2/g일 수 있다.
상기 화학식 1에서, 0.6≤x<1.0, 0<y≤0.4, 및 0<z≤0.4일 수 있다.
본 발명의 다른 일 구현예에서는 상기 제조 방법에 따라 제조된 양극 활물질을 제공한다.
구체적으로, 상기 화학식 1로 표시되는 물질, 및 상기 화학식 1로 표시되는 물질의 표면에 형성되고 상기 탄소 재료로 이루어진 코팅층을 포함하는 리튬 이차 전지용 리튬 이차 전지용 양극 활물질을 제공한다.
상기 탄소 재료는 상기 화학식 1로 표시되는 물질 100 중량부에 대하여 0.1 중량부 내지 1 중량부 포함될 수 있다.
상기 탄소 재료는 천연 흑연, 인조 흑연, 카본 블랙, 아세틸렌 블랙, 케첸 블랙, 탄소 섬유, 탄소 나노 튜브, 도전성 폴리머, 또는 이들의 조합일 수 있다.
상기 화학식 1에서, 0.6≤x<1.0, 0<y≤0.4, 및 0<z≤0.4일 수 있다.
본 발명의 또 다른 일 구현예에서는 상기의 양극 활물질을 포함하는 양극, 음극, 및 전해액을 포함하는 리튬 이차 전지를 제공한다.
기타 본 발명의 구현예들의 구체적인 사항은 이하의 상세한 설명에 포함되어 있다.
일 구현예에 따른 양극 활물질은 전극과의 저항이 낮고 에너지 밀도가 높으며 고용량 특성, 고출력 특성, 고율 특성 및 수명 특성이 우수하다.
상기 양극 활물질을 포함하는 리튬 이차 전지는 고용량 특성, 고출력 특성, 고율 특성 및 수명 특성이 우수하다.
도 1은 일 구현예에 따른 리튬 이차 전지를 보여주는 개략도이다.
도 2는 실시예 2의 양극 활물질에 대한 주사전자현미경 사진이다.
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.
본 발명의 일 구현예에서는 하기 화학식 1로 표시되는 물질의 표면에 탄소 재료를 건식 코팅하는 단계를 포함하는 양극 활물질의 제조 방법을 제공한다.
[화학식 1]
LiaNixCoyMnzO2
상기 화학식 1에서, 0.90≤a≤1.11, 0.5≤x<1.0, 0<y≤0.5, 및 0<z≤0.5이고, x+y+z=1이다.
상기 건식 코팅은 용액을 사용하지 않고 코팅하는 방법을 말하며, 여기서 볼 밀링 건식 코팅은 제외된다.
상기 건식 코팅 단계는 구체적으로, 상기 화학식 1로 표시되는 물질, 및 상기 탄소 나노 튜브를 다목적 믹서기, 또는 메카노퓨전 믹서기에 투입하여 혼합하는 공정을 통해 수행될 수 있다.
상기 화학식 1로 표시되는 물질은 리튬니켈복합산화물로, 니켈의 함량이 50 몰% 이상인 니켈 리치(Ni-rich)계 활물질이다. 상기 니켈의 함량은 구체적으로 50 몰%이상, 55몰%이상, 60 몰% 이상, 65 몰%이상, 70 몰%이상일 수 있다. 즉, 상기 화학식 1에서, 0.6≤x<1.0, 0<y≤0.4, 및 0<z≤0.4일 수 있고, 또는 0.7≤x<1.0, 0<y≤0.3, 및 0<z≤0.3일 수 있다. 또는 0.5≤x≤0.8, 0.1≤y≤0.5, 및 0.1≤z≤0.5일 수 있고, 0.6≤x≤0.8, 0.1≤y≤0.4, 및 0.1≤z≤0.4일 수도 있다.
이러한 니켈 리치계 활물질은 고율 충방전 특성 및 고율 출력 특성을 구현할 수 있고, 특히 니켈의 함량이 증가할수록 에너지 밀도가 높고 가격 측면에서 유리하다.
상기 리튬니켈복합산화물의 표면에 탄소 재료를 코팅하여 사용할 경우, 활물질과 전극 간의 저항이 감소되며, 활물질의 전지 전도도가 증가하고 접착력이 향상된다. 또한 전지의 고출력 특성, 수명 특성, 안정성이 향상될 수 있다.
그러나 기존에 탄소 재료를 활물질에 코팅하는 기술은 용액 중에 탄소 재료를 분산시킨 후 리튬니켈복합산화물을 투입/혼합하여 건조하는 습식 코팅 방법을 이용한 것이다.
이러한 기존의 방법에 의하면, 제조 시에 반드시 많은 양의 탄소 재료를 혼합해야 한다. 그리고 탄소 재료를 용액 중에 분산시키는 과정이 필요하고, 탄소 재료와 리튬니켈복합산화물을 용액 중에 혼합한 후 높은 온도로 건조하는 단계가 별도로 필요하다. 이에 따라 제조 단계가 복잡해지고 소요시간이 길어진다.
기존의 볼 밀링 방법에 따라 탄소 나노 튜브를 코팅하는 방법 역시 많은 양의 탄소 재료가 사용되고, 소요 시간이 매우 길다는 문제가 있으며, 대량 생산에 적합하지 않다는 한계가 있다.
특히 니켈 함량이 많은 니켈 리치계 활물질의 경우, 코팅 단계에서 많은 양의 탄소 재료를 사용하거나 코팅 시간이 길어지면, 잔류하는 Li2Co3, LiOH등이 전해액과 부반응을 일으켜 활물질의 표면에 리튬 카보네이트 등의 부산물 층이 생기게 된다. 이로 인해 가스가 발생하고 전지의 저항이 증가하는 등의 문제가 발생하다. 이에 따라 전지의 수명특성, 고출력특성, 고율 특성, 안정성 등의 전지 특성이 저하된다.
반면 일 구현예에 따른 양극 활물질의 제조 방법에 의하면, 니켈 리치계 활물질에 매우 적은 양의 탄소를 사용하더라도 충분한 코팅 효과를 얻을 수 있고, 코팅 시간도 30분 내로 단축시킬 수 있다. 이에 따라 활물질의 표면에 부산물 층이 형성되지 않으면서 탄소 재료의 코팅 효과를 충분히 발휘할 수 있다.
또한 양극에 소량의 도전재를 사용하거나 도전재를 별도로 사용하지 않더라도 충분한 전기 전도성을 구현할 수 있고, 이에 따라 양극 활물질의 에너지 밀도가 증가할 수 있다.
결국, 전지의 고용량 특성, 고출력 특성, 고율 특성 및 수명 특성이 현저히 개선할 수 있다.
구체적으로, 상기 양극 활물질의 제조 방법에 따르면, 상기 탄소 재료는 상기 화학식 1로 표시되는 물질 100 중량부에 대하여 0.1 중량부 내지 1.5 중량부 사용될 수 있다. 구체적으로 0.2 내지 1.5 중량부, 0.3 내지 1.5중량부, 0.1 내지 1 중량부, 0.2 내지 1 중량부 사용될 수 있다.
이는 기존의 코팅 방법에 사용되는 탄소 재료에 비해 현저히 적은 양으로, 상기 범위의 탄소 재료만 사용하더라도 충분한 코팅 효과를 얻을 수 있어 경제적으로 유리할 뿐만 아니라, 니켈 리치계 활물질의 표면에 부산물 층이 생성되는 것을 방지하고 이에 따라 고용량, 고출력 등의 전지 특성을 향상시킬 수 있다.
상기 건식 코팅 단계는 1 분 내지 30 분 동안 수행될 수 있다. 구체적으로 1분 내지 25분, 1분 내지 20분이 소요될 수 있다. 이는 기존의 코팅 시간에 비해 현저히 짧은 시간으로, 제조 방법이 단순하고 소요 시간이 단축되는 효과가 있을 뿐만 아니라 니켈 리치계 활물질의 표면에 부산물 층이 생성되는 것이 방지되고 이에 따라 고용량, 고출력 등의 전지 특성이 향상될 수 있다.
상기 탄소 재료는 본 발명이 속하는 기술 분야에서 사용되는 것이라면 제한 없이 사용될 수 있으며, 예를 들어 천연 흑연, 인조 흑연, 카본 블랙, 아세틸렌 블랙, 케첸 블랙, 탄소 섬유, 탄소 나노 튜브, 도전성 폴리머, 또는 이들의 조합일 수 있다. 구체적으로 카본 블랙, 아세틸렌 블랙, 케첸 블랙이 사용될 수 있다.
상기 탄소 재료의 비표면적은 50 내지 2000 m2/g일 수 있다. 구체적으로 50 내지 1000 m2/g, 50 내지 900 m2/g, 50 내지 500 m2/g, 50 내지 300 m2/g일 수 있다. 상기 탄소 재료의 비표면적이 상기 범위에 포함될 경우 상기 양극 활물질은 우수한 고용량, 고출력 등의 전지 특성을 나타낼 수 있다.
상기 건식 코팅 단계를 통하여, 상기 화학식 1로 표시되는 물질의 표면에 연속적인 또는 불연속적인 탄소 재료 코팅층이 형성된다. 상기의 코팅층은 리튬 카보네이트 등의 부산물을 포함하지 않는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 다른 일 구현예에서는 하기 화학식 1로 표시되는 물질, 및 상기 화학식 1로 표시되는 물질의 표면에 형성되고 탄소 재료로 이루어진 코팅층을 포함하는 리튬 이차 전지용 양극 활물질을 제공한다.
[화학식 1]
LiaNixCoyMnzO2
상기 화학식 1에서, 0.90≤a≤1.11, 0.5≤x<1.0, 0<y≤0.5, 및 0<z≤0.5이고, x+y+z=1이다.
상기의 양극 활물질은 니켈의 함량이 50 몰%이상으로 고용량, 고출력 특성을 구현할 수 있고, 매우 적은 양의 탄소 재료가 사용됨에 따라 활물질 표면에 부산물 층이 생기는 것을 막을 수 있고 이에 따라 전지의 고용량 특성, 고출력 특성, 고율 특성 및 수명 특성을 현저히 개선할 수 있다.
상기 니켈의 함량은 구체적으로 50 몰%이상, 55몰%이상, 60 몰% 이상, 65 몰%이상, 70 몰%이상일 수 있다. 즉, 상기 화학식 1에서, 0.6≤x<1.0, 0<y≤0.4, 및 0<z≤0.4일 수 있고, 또는 0.7≤x<1.0, 0<y≤0.3, 및 0<z≤0.3일 수 있다. 또는 0.5≤x≤0.8, 0.1≤y≤0.5, 및 0.1≤z≤0.5일 수 있고, 0.6≤x≤0.8, 0.1≤y≤0.4, 및 0.1≤z≤0.4일 수도 있다.
상기 탄소 재료는 상기 화학식 1로 표시되는 물질 100 중량부에 대하여 0.1 중량부 내지 1.5 중량부 포함될 수 있다. 구체적으로 0.2 내지 1.5 중량부, 0.3 내지 1.5 중량부, 0.1 내지 1 중량부, 0.2 내지 1 중량부 포함될 수 있다. 이는 기존의 활물질 코팅에 사용된 탄소 재료에 비해 현저히 적은 양으로, 상기 범위의 탄소 재료만 사용하더라도 충분한 코팅 효과를 얻을 수 있어 경제적으로 유리할 뿐만 아니라, 니켈 리치계 활물질의 표면에 부산물 층이 생성되는 것을 방지하고 이에 따라 고용량, 고출력 등의 전지 특성을 향상시킬 수 있다.
상기 탄소 재료는 본 발명이 속하는 기술 분야에서 사용되는 것이라면 제한 없이 사용될 수 있으며, 예를 들어 천연 흑연, 인조 흑연, 카본 블랙, 아세틸렌 블랙, 케첸 블랙, 탄소 섬유, 탄소 나노 튜브, 도전성 폴리머, 또는 이들의 조합일 수 있다. 구체적으로 카본 블랙, 아세틸렌 블랙, 케첸 블랙이 사용될 수 있다.
상기 탄소 재료의 비표면적은 50 내지 2000 m2/g일 수 있다. 구체적으로 50 내지 1000 m2/g, 50 내지 900 m2/g, 50 내지 500 m2/g, 50 내지 300 m2/g일 수 있다. 상기 탄소 재료의 비표면적이 상기 범위에 포함될 경우 상기 양극 활물질은 우수한 고용량, 고출력 등의 전지 특성을 나타낼 수 있다.상기 코팅층은 리튬 카보네이트 등의 부산물을 포함하지 않는 것을 특징으로 한다.
상기 양극 활물질은 1차 입자가 응집된 2차 입자의 구조를 가질 수 있다. 이때 상기 1차 입자의 평균 입경은 0.1 내지 3㎛일 수 있다. 상기 2차 입자의 평균 입경은 3 내지 15㎛일 수 있다. 다만, 상기 양극 활물질은 다양한 입경 범위를 가질 수 있으며 상기 범위에 제한되지 않는다. 상기 양극 활물질이 상기 입경 범위를 가질 경우 우수한 고출력, 고용량 특성 등을 발휘할 수 있다.
본 발명의 또 다른 일 구현예에서는 상기의 양극 활물질을 포함하는 양극, 음극, 및 전해액을 포함하는 리튬 이차 전지를 제공한다. 일 구현예에 따른 리튬 이차 전지에 대하여 도 1을 참고하여 설명한다. 도 1은 일 구현예에 따른 리튬 이차 전지를 보여주는 개략도이다.
도 1을 참고하면, 일 구현예에 따른 리튬 이차 전지(100)는 양극(10)과 음극(20) 사이에 세퍼레이터(30)를 개재하여 귄취된 전극 조립체(40)와, 상기 전극 조립체(40)가 내장되는 케이스(50)를 포함할 수 있다. 상기 양극(10), 상기 음극(20) 및 상기 세퍼레이터(30)는 전해액(미도시)에 함침되어 있을 수 있다.
및 상기 세퍼레이터(30)는 전해액(미도시)에 함침되어 있을 수 있다.
상기 양극(10)은 전류 집전체 및 이 전류 집전체에 형성되는 양극 활물질 층을 포함하고, 상기 양극 활물질층은 양극 활물질을 포함한다.
상기 양극 활물질은 전술한 바와 같다.
상기 전류 집전체로는 Al을 사용할 수 있으나 이에 한정되는 것은 아니다.
상기 양극 활물질 층은 바인더를 더 포함할 수 있다. 상기 바인더는 양극 활물질 입자들을 서로 잘 부착시키고, 또한 양극 활물질을 전류 집전체에 잘 부착시키는 역할을 한다.
상기 바인더의 예로는 폴리비닐알콜, 카르복시메틸셀룰로즈, 히드록시프로필셀룰로즈, 디아세틸셀룰로즈, 폴리비닐클로라이드, 카르복실화된 폴리비닐클로라이드, 폴리비닐플루오라이드, 에틸렌 옥사이드를 포함하는 폴리머, 폴리비닐피롤리돈, 폴리우레탄, 폴리테트라플루오로에틸렌, 폴리비닐리덴 플루오라이드, 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 스티렌-부타디엔 러버, 아크릴레이티드 스티렌-부타디엔 러버, 에폭시 수지, 나일론 등이 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
상기 양극 활물질 층은 도전재를 더 포함할 수 있다. 상기 도전재는 전극에 도전성을 부여하기 위해 사용되는 것으로서, 구성되는 전지에 있어서, 화학변화를 야기하지 않고 전자 전도성 재료이면 어떠한 것도 사용가능하며, 그 예로 천연 흑연, 인조 흑연, 카본 블랙, 아세틸렌 블랙, 케첸블랙, 탄소섬유, 구리, 니켈, 알루미늄, 은 등의 금속 분말, 금속 섬유 등을 사용할 수 있고, 또한 폴리페닐렌 유도체 등의 도전성 재료를 1종 또는 1종 이상을 혼합하여 사용할 수 있다.
다만, 일 구현예에 따른 양극 활물질은 표면에 탄소 나노 튜브를 포함하는 코팅층을 가지고 있기 때문에, 양극에 소량의 도전재를 사용하거나 도전재를 별도로 사용하지 않더라도 충분한 전기 전도성을 구현할 수 있다.
상기 음극(20)은 집전체 및 상기 집전체 위에 형성된 음극 활물질층을 포함하며, 상기 음극 활물질층은 음극 활물질을 포함한다.
상기 음극 활물질로는 리튬 이온을 가역적으로 인터칼레이션/디인터칼레이션할 수 있는 물질, 리튬 금속, 리튬 금속의 합금, 리튬을 도프 및 탈도프할 수 있는 물질, 또는 전이 금속 산화물을 포함한다.
상기 리튬 이온을 가역적으로 인터칼레이션/디인터칼레이션할 수 있는 물질로는 탄소 물질로서, 리튬 이온 이차 전지에서 일반적으로 사용되는 탄소계 음극 활물질은 어떠한 것도 사용할 수 있으며, 그 대표적인 예로는 결정질 탄소, 비정질 탄소 또는 이들의 조합을 사용할 수 있다. 상기 결정질 탄소의 예로는 무정형, 판상, 린편상(flake), 구형 또는 섬유형의 천연 흑연 또는 인조 흑연과 같은 흑연을 들 수 있고, 상기 비정질 탄소의 예로는 소프트 카본(soft carbon: 저온 소성 탄소) 또는 하드 카본(hard carbon), 메조페이스 피치 탄화물, 소성된 코크스 등을 들 수 있다.
상기 리튬 금속의 합금으로는 리튬과 Na, K, Rb, Cs, Fr, Be, Mg, Ca, Sr, Si, Sb, Pb, In, Zn, Ba, Ra, Ge, Al 또는 Sn의 금속과의 합금이 사용될 수 있다.
상기 리튬을 도프 및 탈도프할 수 있는 물질로는 Si, SiOx(0 < x < 2), Si-C 복합체, Si-Q 합금(상기 Q는 알칼리 금속, 알칼리 토금속, 13족 내지 16족 원소, 전이금속, 희토류 원소 또는 이들의 조합이며, Si은 아님), Sn, SnO2, Sn-C 복합체, Sn-R(상기 R은 알칼리 금속, 알칼리 토금속, 13족 내지 16족 원소, 전이금속, 희토류 원소 또는 이들의 조합이며, Sn은 아님) 등을 들 수 있다. 상기 Q 및 R의 구체적인 원소로는, Mg, Ca, Sr, Ba, Ra, Sc, Y, Ti, Zr, Hf, Rf, V, Nb, Ta, Db, Cr, Mo, W, Sg, Tc, Re, Bh, Fe, Pb, Ru, Os, Hs, Rh, Ir, Pd, Pt, Cu, Ag, Au, Zn, Cd, B, Al, Ga, Sn, In, Ti, Ge, P, As, Sb, Bi, S, Se, Te, Po 또는 이들의 조합을 들 수 있다.
상기 전이 금속 산화물로는 바나듐 산화물, 리튬 바나듐 산화물 등을 들 수 있다.
상기 음극 활물질 층은 또한 바인더를 포함하며, 선택적으로 도전재를 더 포함할 수도 있다.
상기 바인더는 음극 활물질 입자들을 서로 잘 부착시키고, 또한 음극 활물질을 전류 집전체에 잘 부착시키는 역할을 하며, 그 대표적인 예로 폴리비닐알콜, 카르복시메틸셀룰로즈, 히드록시프로필셀룰로즈, 폴리비닐클로라이드, 카르복실화된 폴리비닐클로라이드, 폴리비닐플루오라이드, 에틸렌 옥사이드를 포함하는 폴리머, 폴리비닐피롤리돈, 폴리우레탄, 폴리테트라플루오로에틸렌, 폴리비닐리덴 플루오라이드, 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 스티렌-부타디엔 러버, 아크릴레이티드 스티렌-부타디엔 러버, 에폭시 수지, 나일론 등을 사용할 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
상기 도전재는 전극에 도전성을 부여하기 위해 사용되는 것으로서, 구성되는 전지에 있어서 화학변화를 야기하지 않고 전자 전도성 재료이면 어떠한 것도 사용가능하며, 그 예로 천연 흑연, 인조 흑연, 카본 블랙, 아세틸렌 블랙, 케첸블랙, 탄소섬유 등의 탄소계 물질; 구리, 니켈, 알루미늄, 은 등의 금속 분말 또는 금속 섬유 등의 금속계 물질; 폴리페닐렌 유도체 등의 도전성 폴리머; 또는 이들의 혼합물을 포함하는 도전성 재료를 사용할 수 있다.
상기 집전체로는 구리 박, 니켈 박, 스테인레스강 박, 티타늄 박, 니켈 발포체(foam), 구리 발포체, 전도성 금속이 코팅된 폴리머 기재, 또는 이들의 조합을 사용할 수 있다.
상기 전해액은 비수성 유기 용매와 리튬염을 포함한다.
상기 비수성 유기 용매는 전지의 전기화학적 반응에 관여하는 이온들이 이동할 수 있는 매질 역할을 한다.
상기 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, 1,1-디메틸에틸 아세테이트, 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 C2 내지 C20의 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.
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.
또한, 상기 카보네이트계 용매의 경우 환형(cyclic) 카보네이트와 사슬형(chain) 카보네이트를 혼합하여 사용하는 것이 좋다. 이 경우 환형 카보네이트와 사슬형 카보네이트는 약 1:1 내지 약 1:9의 부피비로 혼합하여 사용하는 것이 전해액의 성능이 우수하게 나타날 수 있다.
상기 비수성 유기용매는 상기 카보네이트계 용매에 상기 방향족 탄화수소계 유기용매를 더 포함할 수도 있다. 이때 상기 카보네이트계 용매와 상기 방향족 탄화수소계 유기용매는 약 1:1 내지 약 30:1의 부피비로 혼합될 수 있다.
상기 비수성 전해질은 전지 수명을 향상시키기 위하여 비닐렌 카보네이트 또는 에틸렌 카보네이트계 화합물을 더욱 포함할 수도 있다.
상기 에틸렌 카보네이트계 화합물의 대표적인 예로는 디플루오로 에틸렌카보네이트, 클로로에틸렌 카보네이트, 디클로로에틸렌 카보네이트, 브로모에틸렌 카보네이트, 디브로모에틸렌 카보네이트, 니트로에틸렌 카보네이트, 시아노에틸렌 카보네이트, 플루오로에틸렌 카보네이트, 비닐렌 에틸렌 카보네이트 등을 들 수 있다. 상기 비닐렌 카보네이트 또는 상기 에틸렌 카보네이트계 화합물을 더욱 사용하는 경우 그 사용량을 적절하게 조절하여 수명을 향상시킬 수 있다.
상기 리튬염은 상기 비수성 유기 용매에 용해되어, 전지 내에서 리튬 이온의 공급원으로 작용하여 기본적인 리튬 이차 전지의 작동을 가능하게 하고, 양극과 음극 사이의 리튬 이온의 이동을 촉진하는 역할을 하는 물질이다. 상기 리튬염의 대표적인 예로는 LiPF6, LiBF4, LiSbF6, LiAsF6, LiC4F9SO3, LiClO4, LiAlO2, LiAlCl4, LiN(CxF2x+1SO2)(CyF2y+1SO2)(여기서, x 및 y는 자연수임), LiCl, LiI, LiB(C2O4)2(리튬 비스옥살레이토 보레이트(lithium bis(oxalato) borate; LiBOB) 또는 이들의 조합을 들 수 있으며, 이들을 지지(supporting) 전해염으로 포함한다. 상기 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.
상기 세퍼레이터는 음극과 양극을 분리하고 리튬 이온의 이동 통로를 제공하는 것으로 리튬 전지에서 통상적으로 사용되는 것이라면 모두 사용 가능하다.　 즉, 전해질의 이온 이동에 대하여 저저항이면서 전해액 함습 능력이 우수한 것이 사용될 수 있다.　 예를 들어, 유리 섬유, 폴리에스테르, 테프론, 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 폴리테트라플루오로에틸렌(PTFE) 또는 이들의 조합물 중에서 선택된 것으로서, 부직포 또는 직포 형태이어도 무방하다.　 예를 들어, 리튬이온전지에는 폴리에틸렌, 폴리프로필렌 등과 같은 폴리올레핀계 고분자 세퍼레이터가 주로 사용되고, 내열성 또는 기계적 강도 확보를 위해 세라믹 성분 또는 고분자 물질이 포함된 코팅된 세퍼레이터가 사용될 수도 있으며, 선택적으로 단층 또는 다층 구조로 사용될 수 있다.
이하 본 발명의 실시예 및 비교예를 기재한다. 그러한 하기한 실시예는 본 발명의 일 실시예일뿐 본 발명이 하기한 실시예에 한정되는 것은 아니다.
실시예 1
양극 활물질의 제조
양극 활물질로 LiNi0 .6Co0 .2Mn0 .2O2 100 중량부와 탄소 재료로 비표면적이 약 100 m2/g인 카본 블랙 0.2 중량부를 다목적 믹서기에 투입하여 10분 내지 15분 동안 혼합하였다.
리튬 이차 전지의 제조
(양극)
상기에서 제조된 양극 활물질 95 중량% 및결합제 폴리비닐리덴플루오라이드(PVdF) 5 중량%를 N-메틸피롤리돈(NMP) 용매에 혼합하여 양극 슬러리를 제조하였다. 제조된 양극 슬러리를 알루미늄 호일에 도포하고 건조하여 양극을 제조한 후 롤 프레스를 실시하였다.
(음극)
음극 활물질로 천연 흑연 95 중량%, 및 결합제로 폴리비닐리덴플루오라이드 5 중량%를 혼합하여 음극 슬러리를 제조하였다. 제조된 음극 슬러리를 구리 호일에 도포하고 건조하여 음극을 제조한 후 롤 프레스를 실시하였다.
(전지 조립)
상기 제조된 양극 및 음극을 폴리에틸렌 세퍼레이터를 이용하고, 전해질(1몰의 리튬헥사프루오로포스페이트 (LiPF6), 에틸렌 카보네이트(EC)/ 에틸메틸카보네이트(EMC) = 1/ 2 부피비)을 주입하여 최종적으로 각형의 코인셀 형태의 전지를 제조하였다.
실시예 2
카본 블랙을 0.5 중량부 사용한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법으로 양극 활물질을 제조하고, 리튬 이차 전지를 제조하였다.
실시예 3
카본 블랙을 1.0 중량부 사용한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법으로 양극 활물질을 제조하고, 리튬 이차 전지를 제조하였다.
비교예 1
양극 활물질을 카본 블랙으로 코팅하지 않고 그대로 사용한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법으로 리튬 이차 전지를 제조하였다.
평가예 1: 주사전자현미경( FE - SEM ) 및 투과전자현미경( TEM ) 촬영 평가
실시예 2에서 제조한 양극 활물질을 주사전자현미경으로 촬영하여 그 사진을 도 2에 나타내었다. 도 2를 참고하면, 활물질의 표면에 카본 블랙이 균일하게 코팅되어 있음을 확인할 수 있다.
평가예 2: 전지 평가
실시예 1 내지 3 및 비교예 1에서 제조한 리튬 이차 전지에 대하여 극판 비저항 및 충방전 특성을 측정하여 그 결과를 하기 표 1에 나타내었다.
이때 충방전 특성 컷-오프(cut-off) 전압은 4.2 - 3.0 V로 하였으며, 충방전은 10C, 20C의 정전류 모드로 진행한 후 초기 용량(0.2C)대비 효율을 측정하였다.
카본블렉 코팅량
(wt%)		 극판 비저항
(Ω·m))		 용량 효율
(10C/0.2C)		 용량 효율
(20C/0.2C)		 비고
비교예 1 0 5.7 82% 70%
실시예 1 0.2 5.1 84% 77%
실시예 2 0.5 4.1 87% 83%
실시예 3 1.0 3.8 92% 86%
상기 표1을 참고하면, 실시예의 경우 비교예에 비하여 극판 저항이 감소하였고, 10C 및 20C에서의 용량 효율이 현저히 개선되었음을 알 수 있다.
이상에서 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 상세하게 설명하였지만 본 발명의 권리범위는 이에 한정되는 것은 아니고 다음의 청구범위에서 정의하고 있는 본 발명의 기본 개념을 이용한 당업자의 여러 변형 및 개량 형태 또한 본 발명의 권리범위에 속하는 것이다.
100: 리튬 이차 전지
10: 양극
20: 음극
30: 세퍼레이터
40: 전극 조립체
50: 케이스

Claims (13)

  1. 하기 화학식 1로 표시되는 물질의 표면에 탄소 재료를 건식 코팅하는 단계를 포함하고,
    상기 탄소 재료는 상기 화학식 1로 표시되는 물질 100 중량부에 대하여 0.1 중량부 내지 1.5 중량부 사용되며,
    상기 탄소 재료의 비표면적은 50 내지 2000 m2/g인 리튬 이차 전지용 양극 활물질의 제조 방법:
    [화학식 1]
    LiaNixCoyMnzO2
    상기 화학식 1에서,
    0.90≤a≤1.11, 0.6≤x<1.0, 0<y≤0.4, 및 0<z≤0.4이고, x+y+z=1이다.
  2. 제1항에서,
    상기 건식 코팅 단계는
    상기 화학식 1로 표시되는 물질, 및 탄소 나노 튜브를 다목적 믹서기, 또는 메카노퓨전 믹서기에 투입하여 혼합하는 공정을 통해 수행되는 것인 리튬 이차 전지용 양극 활물질의 제조 방법.
  3. 제1항에서,
    상기 건식 코팅 단계는 1 분 내지 30 분 동안 수행되는 것인 리튬 이차 전지용 양극 활물질의 제조 방법.
  4. 삭제
  5. 제1항에서,
    상기 탄소 재료는 천연 흑연, 인조 흑연, 카본 블랙, 아세틸렌 블랙, 케첸 블랙, 탄소 섬유, 탄소 나노 튜브, 도전성 폴리머, 또는 이들의 조합인 리튬 이차 전지용 양극 활물질의 제조 방법.
  6. 삭제
  7. 삭제
  8. 제 1항의 제조 방법에 따라 제조되고,
    상기 화학식 1로 표시되는 물질, 및
    상기 화학식 1로 표시되는 물질의 표면에 형성되고 상기 탄소 재료로 이루어진 코팅층을 포함하는 리튬 이차 전지용 리튬 이차 전지용 양극 활물질.
  9. 제8항에서,
    상기 탄소 재료는 상기 화학식 1로 표시되는 물질 100 중량부에 대하여 0.1 중량부 내지 1.5 중량부 포함되는 것인 리튬 이차 전지용 양극 활물질.
  10. 제8항에서,
    상기 탄소 재료는 천연 흑연, 인조 흑연, 카본 블랙, 아세틸렌 블랙, 케첸 블랙, 탄소 섬유, 탄소 나노 튜브, 도전성 폴리머, 또는 이들의 조합인 리튬 이차 전지용 양극 활물질.
  11. 삭제
  12. 삭제
  13. 제8항 내지 제10항 중 어느 한 항에 따른 양극 활물질을 포함하는 양극,
    음극, 및
    전해액을 포함하는 리튬 이차 전지.
KR1020130044946A 2013-04-23 2013-04-23 양극 활물질 및 이의 제조 방법, 그리고 상기 양극 활물질을 포함하는 리튬 이차 전지 KR101666871B1 (ko)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020130044946A KR101666871B1 (ko) 2013-04-23 2013-04-23 양극 활물질 및 이의 제조 방법, 그리고 상기 양극 활물질을 포함하는 리튬 이차 전지
US14/059,569 US20140315089A1 (en) 2013-04-23 2013-10-22 Positive active material, method of preparing the same, and rechargeable lithium battery including the same

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020130044946A KR101666871B1 (ko) 2013-04-23 2013-04-23 양극 활물질 및 이의 제조 방법, 그리고 상기 양극 활물질을 포함하는 리튬 이차 전지

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20140126585A KR20140126585A (ko) 2014-10-31
KR101666871B1 true KR101666871B1 (ko) 2016-10-24

Family

ID=51729254

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020130044946A KR101666871B1 (ko) 2013-04-23 2013-04-23 양극 활물질 및 이의 제조 방법, 그리고 상기 양극 활물질을 포함하는 리튬 이차 전지

Country Status (2)

Country Link
US (1) US20140315089A1 (ko)
KR (1) KR101666871B1 (ko)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20210044117A (ko) 2019-10-14 2021-04-22 주식회사 엘지화학 리튬 이차전지용 양극 활물질의 제조 방법 및 상기 방법에 의해 제조된 리튬 이차전지용 양극 활물질
WO2021154029A1 (ko) * 2020-01-30 2021-08-05 주식회사 엘지에너지솔루션 리튬 이차전지용 양극 활물질의 제조 방법 및 상기 방법에 의해 제조된 리튬 이차전지용 양극 활물질
WO2022025506A1 (ko) * 2020-07-28 2022-02-03 주식회사 엘지에너지솔루션 이차 전지용 전극 및 이를 포함하는 이차 전지
US11251438B2 (en) 2017-03-16 2022-02-15 Lg Energy Solution, Ltd. Tube structure having metal on inner surface thereof

Families Citing this family (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP6596826B2 (ja) * 2015-01-15 2019-10-30 株式会社デンソー 電極及び非水電解質二次電池
HUE055358T2 (hu) * 2016-09-19 2021-12-28 Umicore Nv Tölthetõ elektrokémiai cella és akkumulátor
WO2019073830A1 (ja) * 2017-10-10 2019-04-18 デンカ株式会社 リチウムイオン二次電池用正極組成物、リチウムイオン二次電池用正極、及びリチウムイオン二次電池
KR102630170B1 (ko) 2018-09-14 2024-01-29 주식회사 엘지에너지솔루션 이차전지용 양극 활물질, 그 제조방법 및 이를 포함하는 리튬 이차전지
CN109994716B (zh) * 2018-11-07 2020-10-20 北京泰丰先行新能源科技有限公司 一种包覆型高镍三元前驱体及其制备方法
CN109585835A (zh) * 2018-12-12 2019-04-05 上海航天电源技术有限责任公司 一种三金属mof衍生三元正极材料的制备方法
CN115917795A (zh) * 2020-09-01 2023-04-04 株式会社Lg新能源 正极活性材料、包括该正极活性材料的正极、包括该正极的二次电池
CN116391275A (zh) * 2020-11-30 2023-07-04 株式会社Lg新能源 用于二次电池的正极活性材料、其制造方法、包括其的自立式膜、干电极、和包括干电极的二次电池
US20230387384A1 (en) * 2020-12-22 2023-11-30 Lg Energy Solution, Ltd. Method for Manufacturing Positive Electrode for Lithium Secondary Battery and Positive Electrode for Lithium Secondary Battery Manufactured Thereby

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2003272632A (ja) * 2002-03-15 2003-09-26 Mikuni Color Ltd 炭素被覆リチウム遷移金属酸化物、２次電池正極材料及び２次電池
JP2005085729A (ja) 2003-09-11 2005-03-31 Mitsubishi Heavy Ind Ltd 非水電解質二次電池の正極電極形成用スラリー、非水電解質二次電池の正極電極および非水電解質二次電池
JP2007048692A (ja) 2005-08-12 2007-02-22 Hitachi Vehicle Energy Ltd リチウム二次電池用正極材料、リチウム二次電池用正極板及びこれを用いたリチウム二次電池

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1609040A4 (en) * 2003-03-28 2008-09-10 Dun & Bradstreet Inc METHOD AND SYSTEM FOR AUTOMATIC PORTFOLIO MONITORING
JP2005285385A (ja) * 2004-03-29 2005-10-13 Sanyo Electric Co Ltd セパレータ及びこのセパレータを用いた非水電解質電池
KR100599602B1 (ko) * 2004-10-28 2006-07-13 삼성에스디아이 주식회사 리튬 이차 전지용 양극 및 이를 포함하는 리튬 이차 전지
JPWO2009063902A1 (ja) * 2007-11-12 2011-03-31 日立マクセル株式会社 非水二次電池用電極およびそれを用いた非水二次電池、並びに電極の製造方法
KR101159100B1 (ko) * 2009-01-06 2012-06-22 주식회사 엘지화학 리튬 이차전지용 양극 활물질
KR101103606B1 (ko) * 2010-12-22 2012-01-09 한화케미칼 주식회사 전극 활물질인 전이금속화합물과 섬유형 탄소물질의 복합체 및 이의 제조방법

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2003272632A (ja) * 2002-03-15 2003-09-26 Mikuni Color Ltd 炭素被覆リチウム遷移金属酸化物、２次電池正極材料及び２次電池
JP2005085729A (ja) 2003-09-11 2005-03-31 Mitsubishi Heavy Ind Ltd 非水電解質二次電池の正極電極形成用スラリー、非水電解質二次電池の正極電極および非水電解質二次電池
JP2007048692A (ja) 2005-08-12 2007-02-22 Hitachi Vehicle Energy Ltd リチウム二次電池用正極材料、リチウム二次電池用正極板及びこれを用いたリチウム二次電池

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US11251438B2 (en) 2017-03-16 2022-02-15 Lg Energy Solution, Ltd. Tube structure having metal on inner surface thereof
KR20210044117A (ko) 2019-10-14 2021-04-22 주식회사 엘지화학 리튬 이차전지용 양극 활물질의 제조 방법 및 상기 방법에 의해 제조된 리튬 이차전지용 양극 활물질
WO2021154029A1 (ko) * 2020-01-30 2021-08-05 주식회사 엘지에너지솔루션 리튬 이차전지용 양극 활물질의 제조 방법 및 상기 방법에 의해 제조된 리튬 이차전지용 양극 활물질
KR20210097528A (ko) 2020-01-30 2021-08-09 주식회사 엘지화학 리튬 이차전지용 양극 활물질의 제조 방법 및 상기 방법에 의해 제조된 리튬 이차전지용 양극 활물질
CN114846650A (zh) * 2020-01-30 2022-08-02 株式会社Lg新能源 制造锂二次电池用正极活性材料的方法和由此制造的锂二次电池用正极活性材料
WO2022025506A1 (ko) * 2020-07-28 2022-02-03 주식회사 엘지에너지솔루션 이차 전지용 전극 및 이를 포함하는 이차 전지
CN114467193A (zh) * 2020-07-28 2022-05-10 株式会社Lg新能源 用于二次电池的电极和包括该电极的二次电池

Also Published As

Publication number Publication date
KR20140126585A (ko) 2014-10-31
US20140315089A1 (en) 2014-10-23

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR101666871B1 (ko) 양극 활물질 및 이의 제조 방법, 그리고 상기 양극 활물질을 포함하는 리튬 이차 전지
KR101479320B1 (ko) 리튬 이차 전지용 음극 활물질 및 이의 제조 방법
KR101771086B1 (ko) 복합 양극 활물질 및 그 제조방법, 상기 복합 양극 활물질을 채용한 양극과 리튬 전지
KR101223628B1 (ko) 리튬 이차 전지
KR102542649B1 (ko) 리튬 이차 전지용 음극 및 이를 포함하는 리튬 이차 전지
JP6399685B2 (ja) リチウム二次電池およびその製造方法
KR20130018498A (ko) 리튬 이차 전지용 음극 활물질, 이를 포함하는 리튬 이차 전지, 그리고 이를 포함하는 리튬 이차 전지용 음극의 제조 방법
KR20120056674A (ko) 리튬 이차 전지용 양극 활물질, 이의 제조 방법 및 이를 포함하는 리튬 이차 전지
KR101666874B1 (ko) 리튬 이차 전지용 양극 활물질, 이의 제조 방법 및 이를 포함하는 리튬 이차 전지
KR101775542B1 (ko) 리튬 이차 전지용 음극 활물질, 이의 제조 방법, 그리고 이를 포함하는 음극 및 리튬 이차 전지
KR20110136689A (ko) 리튬 이차 전지용 양극 활물질, 이의 제조 방법 및 이를 포함하는 리튬 이차 전지
KR102065256B1 (ko) 실리콘계 음극활물질, 그 제조방법 및 이를 포함하는 리튬 이온 이차전지
KR101775544B1 (ko) 리튬 이차 전지용 양극 및 이를 포함하는 리튬 이차 전지
KR20130013524A (ko) 리튬 이차 전지용 양극, 이의 제조 방법 및 이를 포함하는 리튬 이차 전지
KR102657064B1 (ko) 리튬 이차전지용 전극
KR101666872B1 (ko) 양극 활물질 및 이의 제조 방법, 그리고 상기 양극 활물질을 포함하는 리튬 이차 전지
CN102097623B (zh) 锂电池用正极活性材料及其制造方法、正极和锂电池
KR20140119251A (ko) 양극 활물질, 및 이의 제조 방법, 그리고 상기 양극을 포함하는 전기 화학 소자
KR101553389B1 (ko) 리튬 이차 전지용 양극 활물질, 양극 활물질 코팅 물질, 이의 제조 방법 및 이를 포함하는 리튬 이차 전지
KR101895902B1 (ko) 리튬 이차 전지용 양극 활물질, 이의 제조 방법 및 이를 포함하는 리튬 이차 전지
CN102655234A (zh) 正极活性物质、其制备方法和包括此物质的锂二次电池
KR101701415B1 (ko) 음극활물질, 그 제조방법 및 이를 채용한 음극과 리튬전지
KR102303569B1 (ko) 리튬 이차 전지용 양극 및 이를 포함하는 리튬 이차 전지
KR101646703B1 (ko) 리튬 이차 전지용 양극 활물질, 이의 제조방법 및 이를 포함하는 리튬 이차 전지
KR102194076B1 (ko) 리튬 이차 전지용 양극 활물질, 이의 제조 방법 및 이를 포함하는 리튬 이차 전지

Legal Events

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

Payment date: 20191001

Year of fee payment: 4