KR102199754B1 - A positive electrode slurry comprising an aqueous binder for a lithium secondary battery and a lithium secondary battery comprising the same - Google Patents

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Abstract

본 발명은 리튬이차전지용 수계 바인더를 포함하는 양극 슬러리 및 이를 포함하는 리튬이차전지에 관한 것으로서, 더욱 자세하게는 주사슬에 인산기를 포함하는 생체분자;를 포함하는, 리튬이차전지용 수계 바인더, 이를 포함하는 양극 슬러리 및 상기 양극 슬러리를 포함하는 리튬이차전지에 관한 것이다.The present invention relates to a positive electrode slurry including an aqueous binder for a lithium secondary battery and a lithium secondary battery including the same, and in more detail, a biomolecule containing a phosphoric acid group in the main chain; containing, an aqueous binder for a lithium secondary battery, comprising the same. It relates to a positive electrode slurry and a lithium secondary battery including the positive electrode slurry.

Description

리튬이차전지용 수계 바인더를 포함하는 양극 슬러리 및 이를 포함하는 리튬이차전지{A POSITIVE ELECTRODE SLURRY COMPRISING AN AQUEOUS BINDER FOR A LITHIUM SECONDARY BATTERY AND A LITHIUM SECONDARY BATTERY COMPRISING THE SAME}A positive electrode slurry containing an aqueous binder for lithium secondary batteries, and a lithium secondary battery containing the same {A POSITIVE ELECTRODE SLURRY COMPRISING AN AQUEOUS BINDER FOR A LITHIUM SECONDARY BATTERY AND A LITHIUM SECONDARY BATTERY COMPRISING THE SAME}

본 발명은 리튬이차전지용 수계 바인더를 포함하는 양극 슬러리 및 이를 포함하는 리튬이차전지에 관한 것이다.The present invention relates to a positive electrode slurry including an aqueous binder for a lithium secondary battery and a lithium secondary battery including the same.

이차전지는 전기화학 반응을 이용해 충전과 방전을 연속적으로 반복하여 반영구적으로 사용할 수 있는 화학 전지로서 납축전지, 니켈-카드뮴 전지, 니켈-수소 전지 및 리튬 이차전지 등으로 구분된다. 이 중에서, 리튬 이차전지는 다른 전지들에 비하여 높은 전압 및 에너지 밀도 특성이 우수하여 이차전지 시장을 주도하고 있으며, 전해질의 종류에 따라 액체 전해질을 사용하는 리튬 이온 이차전지, 및 고체 전해질을 사용하는 리튬 이온 고분자 이차전지 등으로 구분될 수 있다.Secondary batteries are chemical batteries that can be used semi-permanently by continuously repeating charging and discharging using an electrochemical reaction, and are classified into lead storage batteries, nickel-cadmium batteries, nickel-hydrogen batteries, and lithium secondary batteries. Among them, lithium secondary batteries are leading the secondary battery market due to their superior high voltage and energy density characteristics compared to other batteries, and lithium ion secondary batteries using liquid electrolytes and solid electrolytes according to the type of electrolyte. It can be classified as a lithium ion polymer secondary battery.

일반적으로 이차전지는 전극(양/음극), 전해질 및 분리막으로 구성되며, 전지의 구성요소 중 실질적으로 에너지와 연관이 있는 전극(양/음극)은 활물질, 도전재, 바인더 그리고 금속 집전체로 이루어져 있다. 이중에서도 바인더는 전극 구성물질들을 상호 결착시켜 전극구조를 유지시키는 중요한 물질이다.In general, a secondary battery is composed of an electrode (positive/cathode), an electrolyte, and a separator, and among the components of the battery, the electrode (positive/cathode) that is substantially related to energy is composed of an active material, a conductive material, a binder, and a metal current collector. have. Among these, the binder is an important material that maintains the electrode structure by binding electrode constituent materials to each other.

기존 바인더로 널리 쓰이는 Poly(vinylidene fluoride) (PVdF) 바인더는 1) 활물질과의 약한 결착특성(by Van der Waals force)을 가지고. 2) 전지 충/방전 시 발생하는 활물질 부피 팽창/수축을 견디기 어려우며, 3) 휘발성, 인화성 및 폭발성을 가지는 NMP 유기용매를 반드시 사용해야만 하며, 4) 전해질에 의해 팽윤되어 전지성능 열화 유발되는 문제점을 가지고, 5) 전지 작동 시 내부 온도상승에 의한 열화(Thermal degradation)가 발생하는 문제점이 있다.Poly(vinylidene fluoride) (PVdF) binder, which is widely used as a conventional binder, has 1) weak binding properties (by Van der Waals force) with active materials. 2) It is difficult to withstand the expansion/contraction of the volume of the active material that occurs during battery charging/discharging, 3) NMP organic solvents having volatile, flammable and explosive properties must be used, and 4) swelling by the electrolyte and causing deterioration of battery performance. 5) There is a problem in that thermal degradation occurs due to an increase in internal temperature when the battery is operated.

따라서, 상술한 PVdF 바인더의 한계 극복 및 보다 우수한 성능을 구현하기 위해 신규 수계 바인더 물질 개발이 요구된다.Therefore, development of a new aqueous binder material is required to overcome the limitations of the PVdF binder described above and to realize better performance.

본 발명은 상술한 문제점을 해결하기 위한 것으로, 본 발명의 목적은, 1) 활물질 및 도전재와 함께 균일한 혼합 슬러리 형성을 위한 분산성을 가지고, 2) 우수한 결착력을 가지며. 3) 유기 액체 전해질에 대한 내 산화성 및 전기화학적 산화/환원 안정성을 가지고. 4) 높은 비용 효율 및 친환경 공법을 가지는 수계 바인더를 제공하는 것이다.The present invention is to solve the above-described problems, and an object of the present invention is to 1) have dispersibility for forming a uniform mixed slurry with an active material and a conductive material, and 2) have excellent binding power. 3) It has oxidation resistance and electrochemical oxidation/reduction stability to organic liquid electrolytes. 4) To provide a water-based binder having a high cost-effective and eco-friendly construction method.

또한, 상기 수계 바인더를 포함하는 리튬이차전지용 양극 슬러리를 제공하는 것이다.In addition, to provide a positive electrode slurry for a lithium secondary battery containing the aqueous binder.

또한, 상기 양극 슬러리를 포함하는 리튬이차전지용 양극을 제공하는 것이다.In addition, to provide a positive electrode for a lithium secondary battery comprising the positive electrode slurry.

또한, 상기 리튬이차전지용 양극을 포함하는 리튬이차전지를 제공하는 것이다.In addition, it is to provide a lithium secondary battery including the positive electrode for the lithium secondary battery.

그러나, 본 발명이 해결하고자 하는 과제는 이상에서 언급한 것들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 과제들은 아래의 기재로부터 해당 분야 통상의 기술자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.However, the problems to be solved by the present invention are not limited to those mentioned above, and other problems that are not mentioned will be clearly understood by those skilled in the art from the following description.

본 발명의 일 실시예에 따른 리튬이차전지용 수계 바인더는, 주사슬에 인산기를 포함하는 생체분자;를 포함한다.The aqueous binder for a lithium secondary battery according to an embodiment of the present invention includes a biomolecule containing a phosphate group in a main chain.

일 측면에 따르면, 상기 생체분자는, DNA, RNA, ATP (아데노신 삼인산), ADP (아데노신 이인산), AMP (아데노신 일인산) NADPH (니코틴 아마이드 아데닌 다이뉴클레오타이드 인산) 등의 뉴클레오타이드 류 및 피로인산으로 이루어진 군으로부터 선택된 적어도 하나를 포함하는 것일 수 있다.According to one aspect, the biomolecules are nucleotides such as DNA, RNA, ATP (adenosine triphosphate), ADP (adenosine diphosphate), AMP (adenosine monophosphate), NADPH (nicotinamide adenine dinucleotide phosphate), and pyrophosphate. It may include at least one selected from the group consisting of.

본 발명의 일 실시예에 따른 리튬이차전지용 양극 슬러리는, 리튬이차전지용 양극 활물질; 도전재; 리튬이차전지용 수계 바인더; 및 증류수;를 포함하고, 상기 리튬이차전지용 수계 바인더는 주사슬에 인산기를 포함하는 생체분자를 포함하는 것이다.A positive electrode slurry for a lithium secondary battery according to an embodiment of the present invention includes a positive electrode active material for a lithium secondary battery; Conductive material; Aqueous binders for lithium secondary batteries; And distilled water, wherein the aqueous binder for a lithium secondary battery includes a biomolecule containing a phosphate group in a main chain.

일 측면에 따르면, 상기 생체분자는, DNA, RNA, ATP (아데노신 삼인산), ADP (아데노신 이인산), AMP (아데노신 일인산) NADPH (니코틴 아마이드 아데닌 다이뉴클레오타이드 인산) 및 피로인산으로 이루어진 군으로부터 선택된 적어도 하나를 포함하는 것일 수 있다.According to one aspect, the biomolecule is selected from the group consisting of DNA, RNA, ATP (adenosine triphosphate), ADP (adenosine diphosphate), AMP (adenosine monophosphate) NADPH (nicotine amide adenine dinucleotide phosphate) and pyrophosphate. It may include at least one.

일 측면에 따르면, 상기 리튬이차전지용 수계 바인더 내 인산기가 상기 양극 활물질과 수소결합을 형성하는 것일 수 있다.According to an aspect, a phosphoric acid group in the aqueous binder for a lithium secondary battery may form a hydrogen bond with the positive electrode active material.

일 측면에 따르면, 상기 리튬이차전지용 수계 바인더 내 인산기가 상기 도전재와 수소결합을 형성하는 것일 수 있다.According to one aspect, a phosphoric acid group in the aqueous binder for a lithium secondary battery may form a hydrogen bond with the conductive material.

일 측면에 따르면, 상기 리튬이차전지용 양극 활물질은, 과리튬 산화물(Overlithiated layered oxide, OLO), 리튬니켈망간계 산화물, 리튬코발트계 산화물, 리튬니켈코발트망간계 산화물, 리튬니켈코발트알루미늄계 산화물, 리튬인산철계 산화물, 리튬망간계 산화물, 리튬망간실리케이트계 산화물, 리튬인산망간계 산화물, 리튬인산바나듐계 산화물, 리튬철실리케이트계 산화물, 리튬타이타늄계 산화물로 이루어진 군으로부터 선택된 적어도 하나를 포함하는 것일 수 있다.According to one aspect, the cathode active material for a lithium secondary battery is overlithiated layered oxide (OLO), lithium nickel manganese oxide, lithium cobalt oxide, lithium nickel cobalt manganese oxide, lithium nickel cobalt aluminum oxide, lithium It may include at least one selected from the group consisting of iron phosphate oxide, lithium manganese oxide, lithium manganese silicate oxide, lithium manganese phosphate oxide, lithium vanadium phosphate oxide, lithium iron silicate oxide, and lithium titanium oxide. .

일 측면에 따르면, 상기 도전재는, 천연 흑연, 인조 흑연, 카본 블랙, 아세틸렌 블랙, 케첸 블랙, 탄소 섬유, 탄소 나노 튜브, 도전성 폴리머 및 덴카블랙으로 이루어진 군으로부터 선택된 적어도 하나를 포함하는 것일 수 있다.According to one aspect, the conductive material may include at least one selected from the group consisting of natural graphite, artificial graphite, carbon black, acetylene black, Ketjen black, carbon fiber, carbon nanotubes, conductive polymers, and denka black.

일 측면에 따르면, 상기 리튬이차전지용 양극 슬러리 중, 상기 리튬이차전지용 양극 활물질 90 중량% 내지 99.9 중량%를 포함하는 것일 수 있다.According to one aspect, the positive electrode slurry for a lithium secondary battery may include 90% to 99.9% by weight of the positive electrode active material for the lithium secondary battery.

일 측면에 따르면, 상기 리튬이차전지용 양극 슬러리 중, 상기 바인더 0.1 중량% 내지 10 중량%를 포함하는 것일 수 있다.According to an aspect, the positive electrode slurry for a lithium secondary battery may include 0.1% to 10% by weight of the binder.

본 발명의 일 실시예에 따른 리튬이차전지용 양극은, 금속 집전체; 및 상기 금속 집전체에 도포되는 본 발명의 일 실시예에 따른 리튬이차전지용 양극 슬러리;를 포함하는 것이다.A positive electrode for a lithium secondary battery according to an embodiment of the present invention includes a metal current collector; And a positive electrode slurry for a lithium secondary battery according to an embodiment of the present invention applied to the metal current collector.

일 측면에 따르면, 상기 리튬이차전지용 양극 슬러리의 수계 바인더 내 인산기가 상기 금속 집전체와 수소결합을 형성하는 것일 수 있다.According to an aspect, a phosphoric acid group in an aqueous binder of the positive electrode slurry for a lithium secondary battery may form a hydrogen bond with the metal current collector.

일 측면에 따르면, 상기 리튬이차전지용 양극 슬러리의 수계 바인더와 상기 금속 집전체 간의 계면접착력(adhesion force)은 2.0 N/cm이상인 것일 수 있다.According to an aspect, an adhesion force between the aqueous binder of the positive electrode slurry for a lithium secondary battery and the metal current collector may be 2.0 N/cm or more.

본 발명의 일 실시예에 따른 비수성 전해질 리튬이차전지는, 본 발명의 일 실시예에 따른 리튬이차전지용 양극; 리튬 음극; 분리막; 및 비수성 전해질;을 포함한다.Non-aqueous electrolyte lithium secondary battery according to an embodiment of the present invention, a positive electrode for a lithium secondary battery according to an embodiment of the present invention; Lithium cathode; Separator; And a non-aqueous electrolyte.

일 측면에 따르면, 200회의 충방전 사이클 후 상기 리튬이차전지의 용량이 초기 용량의 90% 이상인 것일 수 있다.According to an aspect, after 200 charge/discharge cycles, the capacity of the lithium secondary battery may be 90% or more of the initial capacity.

일 측면에 따르면, 200회의 충방전 사이클 후 상기 리튬이차전지의 방전 전압이 초기 방전 전압의 90% 이상인 것일 수 있다.According to an aspect, after 200 charge/discharge cycles, the discharge voltage of the lithium secondary battery may be 90% or more of the initial discharge voltage.

본 발명에 따른 리튬이차전지용 수계 바인더는, 주사슬에 인산기를 포함하는 생체분자를 포함함으로써, 1) 활물질 및 도전재와 함께 균일한 혼합 슬러리 형성을 위한 분산성을 가지고, 2) 우수한 결착력을 가지며. 3) 유기 액체 전해질에 대한 내 산화성 및 전기화학적 산화/환원 안정성을 가지고. 4) 높은 비용 효율 및 친환경 공법을 가지는 수계 바인더를 구현할 수 있다.The aqueous binder for a lithium secondary battery according to the present invention contains a biomolecule containing a phosphoric acid group in the main chain, so that 1) has dispersibility for forming a uniform mixed slurry with an active material and a conductive material, and 2) has excellent binding power. . 3) It has oxidation resistance and electrochemical oxidation/reduction stability for organic liquid electrolytes. 4) It is possible to implement a water-based binder having high cost efficiency and eco-friendly construction method.

또한, 상기 수계 바인더를 리튬이차전지에 적용함으로써, 전지의 활물질 과 전해질 계면 부반응이 억제되고, 충방전 특성이 우수한 리튬이차전지를 구현할 수 있다. 일 예로서, 생체분자 바인더를 적용한 본 발명의 리튬이차전지는 인산기에 의해 양극활물질에서 용출되는 금속이온을 잡아주어 부반응 생성물을 억제함으로써 PVdF 바인더를 적용한 전지보다 우수한 수명특성을 가지는 것일 수 있다.In addition, by applying the aqueous binder to a lithium secondary battery, side reactions at the interface between the active material and the electrolyte of the battery are suppressed, and a lithium secondary battery having excellent charge/discharge characteristics can be implemented. As an example, the lithium secondary battery of the present invention to which a biomolecule binder is applied may have a longer life characteristic than a battery to which a PVdF binder is applied by inhibiting side reaction products by trapping metal ions eluted from the positive electrode active material by a phosphoric acid group.

도 1은 본 발명의 실시예와 비교예에서 제조된 코인형 리튬이차전지의 충방전 사이클 횟수에 따른 전지 용량 변화를 나타낸 그래프이다.
도 2는 본 발명의 실시예와 비교예에서 제조된 코인형 리튬이차전지의 충방전 사이클 횟수에 따른 방전 프로파일을 나타낸 그래프이다.
도 3은 본 발명의 실시예와 비교예의 각 바인더 물질과 집전체간의 계면 접착 특성을 나타낸 그래프이다.1 is a graph showing a change in battery capacity according to the number of charge/discharge cycles of a coin-type lithium secondary battery manufactured in Examples and Comparative Examples of the present invention.
2 is a graph showing a discharge profile according to the number of charge/discharge cycles of the coin-type lithium secondary battery manufactured in Examples and Comparative Examples of the present invention.
3 is a graph showing interfacial adhesion properties between each binder material and a current collector of Examples and Comparative Examples of the present invention.

이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예들을 상세히 설명한다. 본 발명을 설명함에 있어서, 관련된 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략할 것이다. 또한, 본 명세서에서 사용되는 용어들은 본 발명의 바람직한 실시예를 적절히 표현하기 위해 사용된 용어들로서, 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 본 발명이 속하는 분야의 관례 등에 따라 달라질 수 있다. 따라서, 본 용어들에 대한 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다. 각 도면에 제시된 동일한 참조 부호는 동일한 부재를 나타낸다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. In describing the present invention, if it is determined that a detailed description of a related known function or configuration may unnecessarily obscure the subject matter of the present invention, a detailed description thereof will be omitted. In addition, terms used in the present specification are terms used to properly express a preferred embodiment of the present invention, which may vary depending on the intention of users or operators, or customs in the field to which the present invention belongs. Accordingly, definitions of these terms should be made based on the contents throughout the present specification. The same reference numerals in each drawing indicate the same members.

명세서 전체에서, 어떤 부재가 다른 부재 "상에" 위치하고 있다고 할 때, 이는 어떤 부재가 다른 부재에 접해 있는 경우뿐 아니라 두 부재 사이에 또 다른 부재가 존재하는 경우도 포함한다.Throughout the specification, when a member is said to be positioned "on" another member, this includes not only the case where a member is in contact with another member, but also the case where another member exists between the two members.

명세서 전체에서, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성 요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.Throughout the specification, when a part "includes" a certain component, it means that other components may be further included rather than excluding other components.

이하, 본 발명의 리튬이차전지용 수계 바인더를 포함하는 양극 슬러리 및 이를 포함하는 리튬이차전지에 대하여 실시예 및 도면을 참조하여 구체적으로 설명하도록 한다. 그러나, 본 발명이 이러한 실시예 및 도면에 제한되는 것은 아니다.Hereinafter, a positive electrode slurry including an aqueous binder for a lithium secondary battery of the present invention and a lithium secondary battery including the same will be described in detail with reference to Examples and drawings. However, the present invention is not limited to these examples and drawings.

본 발명의 일 실시예에 따른 리튬이차전지용 수계 바인더는, 주사슬에 인산기를 포함하는 생체분자;를 포함한다.The aqueous binder for a lithium secondary battery according to an embodiment of the present invention includes a biomolecule containing a phosphate group in a main chain.

본 발명에 따른 리튬이차전지용 수계 바인더는, 주사슬에 인산기를 포함하는 생체분자를 포함함으로써, 1) 활물질 및 도전재와 함께 균일한 혼합 슬러리 형성을 위한 분산성을 가지고, 2) 우수한 결착력을 가지며. 3) 유기 액체 전해질에 대한 내 산화성 및 전기화학적 산화/환원 안정성을 가지고. 4) 높은 비용 효율 및 친환경 공법을 가지는 수계 바인더를 구현할 수 있다.The aqueous binder for a lithium secondary battery according to the present invention contains a biomolecule containing a phosphoric acid group in the main chain, so that 1) has dispersibility for forming a uniform mixed slurry with an active material and a conductive material, and 2) has excellent binding power. . 3) It has oxidation resistance and electrochemical oxidation/reduction stability to organic liquid electrolytes. 4) A water-based binder with high cost efficiency and eco-friendly construction method can be implemented.

일 측면에 따르면, 상기 생체분자는, DNA, RNA, ATP (아데노신 삼인산), ADP (아데노신 이인산), AMP (아데노신 일인산) NADPH (니코틴 아마이드 아데닌 다이뉴클레오타이드 인산) 및 피로인산으로 이루어진 군으로부터 선택된 적어도 하나를 포함하는 것일 수 있다. 즉, 주사슬에 인산기를 포함하는 뉴클레오타이드류 생체분자 혹은 생체분자 기반 고분자를 포함하는 것일 수 있다.According to one aspect, the biomolecule is selected from the group consisting of DNA, RNA, ATP (adenosine triphosphate), ADP (adenosine diphosphate), AMP (adenosine monophosphate) NADPH (nicotine amide adenine dinucleotide phosphate) and pyrophosphate. It may include at least one. That is, it may contain a nucleotide-like biomolecule or a biomolecule-based polymer containing a phosphate group in the main chain.

디옥시리보헥산 (DeoxyriboNucleic Acid, DNA), 리보헥산 (RiboNucleic Acid, RNA) 등 주사슬에 인산기를 포함하는 생체분자를 전극의 바인더로 적용할 경우, 수용액의 전극 슬러리를 구현하여 친환경 공법의 확보가 가능하며, 수소 결합에 의해 기존에 사용되는 PvDF 바인더 대비 높은 점착력을 가질 수 있다.When biomolecules containing phosphate groups in the main chain, such as deoxyribohexane (DNA) and ribohexane (RiboNucleic Acid, RNA), are applied as a binder for the electrode, an eco-friendly method can be secured by implementing an electrode slurry in an aqueous solution. , By hydrogen bonding, it can have a higher adhesive strength compared to the PvDF binder used in the past.

본 발명의 일 실시예에 따른 리튬이차전지용 양극 슬러리는, 리튬이차전지용 양극 활물질; 도전재; 리튬이차전지용 수계 바인더; 및 증류수;를 포함하고, 상기 리튬이차전지용 수계 바인더는 주사슬에 인산기를 포함하는 생체분자를 포함하는 것이다.A positive electrode slurry for a lithium secondary battery according to an embodiment of the present invention includes a positive electrode active material for a lithium secondary battery; Conductive material; Aqueous binders for lithium secondary batteries; And distilled water, wherein the aqueous binder for a lithium secondary battery includes a biomolecule containing a phosphate group in a main chain.

일 측면에 따르면, 상기 생체분자는, DNA, RNA, ATP (아데노신 삼인산), ADP (아데노신 이인산), AMP (아데노신 일인산) NADPH (니코틴 아마이드 아데닌 다이뉴클레오타이드 인산) 등의 뉴클레오타이드 류 및 피로인산으로 이루어진 군으로부터 선택된 적어도 하나를 포함하는 것일 수 있다. 다만 이에 한정되지 않으며, ADP, ATP 외에 유사한 GDP 등의 뉴클레오타이드 류의 생체분자를 적용할 수 있다,According to one aspect, the biomolecules are nucleotides such as DNA, RNA, ATP (adenosine triphosphate), ADP (adenosine diphosphate), AMP (adenosine monophosphate), NADPH (nicotinamide adenine dinucleotide phosphate), and pyrophosphate. It may include at least one selected from the group consisting of. However, the present invention is not limited thereto, and biomolecules of nucleotides such as similar GDP in addition to ADP and ATP may be applied.

디옥시리보헥산 (DeoxyriboNucleic Acid, DNA), 리보헥산 (RiboNucleic Acid, RNA) 등 주사슬에 인산기를 포함하는 생체분자를 전극의 바인더로 적용할 경우, 휘발성, 인화성 및 폭발성을 가지는 NMP 유기용매를 사용하지 않는 친환경적인 수용액의 전극 슬러리를 구현할 수 있다. 즉, 본 발명에 따른 리튬이차전지용 양극 슬러리는 NMP 유기용매 프리인 것일 수 있다.When biomolecules containing a phosphoric acid group in the main chain such as deoxyribohexane (DNA) and ribohexane (RiboNucleic Acid, RNA) are applied as a binder for the electrode, a volatile, flammable, and explosive NMP organic solvent is not used. An eco-friendly aqueous solution electrode slurry can be implemented. That is, the positive electrode slurry for a lithium secondary battery according to the present invention may be NMP organic solvent free.

일 측면에 따르면, 상기 리튬이차전지용 수계 바인더 내 인산기가 상기 양극 활물질과 수소결합을 형성하는 것일 수 있다.According to an aspect, a phosphoric acid group in the aqueous binder for a lithium secondary battery may form a hydrogen bond with the positive electrode active material.

일 측면에 따르면, 상기 리튬이차전지용 수계 바인더 내 인산기가 상기 도전재와 수소결합을 형성하는 것일 수 있다.According to one aspect, a phosphoric acid group in the aqueous binder for a lithium secondary battery may form a hydrogen bond with the conductive material.

본 발명의 일 실시예에 따른 수계 바인더를 리튬이차전지용 양극 슬러리에 적용할 경우, 양극 활물질 및 도전재와 함께 균일한 혼합 슬러리를 형성할 수 있으며, 수소결합력에 의한 우수한 결착력을 구현할 수 있다.When the aqueous binder according to an embodiment of the present invention is applied to the positive electrode slurry for a lithium secondary battery, a uniform mixed slurry may be formed with the positive electrode active material and the conductive material, and excellent binding force by hydrogen bonding force may be realized.

또한, 양극 슬러리를 금속 집전체에 도포하여 양극을 제조할 때 향상된 결착특성을 구현할 수 있다.In addition, when a positive electrode slurry is applied to a metal current collector to manufacture a positive electrode, improved binding properties may be realized.

일 측면에 따르면, 상기 리튬이차전지용 양극 활물질은, 과리튬 산화물(Overlithiated layered oxide, OLO), 리튬니켈망간계 산화물, 리튬코발트계 산화물, 리튬니켈코발트망간계 산화물, 리튬니켈코발트알루미늄계 산화물, 리튬인산철계 산화물, 리튬망간계 산화물, 리튬망간실리케이트계 산화물, 리튬인산망간계 산화물, 리튬인산바나듐계 산화물, 리튬철실리케이트계 산화물, 리튬타이타늄계 산화물로 이루어진 군으로부터 선택된 적어도 하나를 포함하는 것일 수 있다. 바람직하게는 과리튬 산화물(Overlithiated layered oxide, OLO)인 것일 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니며 리튬이차전지에 일반적으로 적용할 수 있는 양극 활물질이라면 제한 없이 사용할 수 있다.According to one aspect, the cathode active material for a lithium secondary battery is overlithiated layered oxide (OLO), lithium nickel manganese oxide, lithium cobalt oxide, lithium nickel cobalt manganese oxide, lithium nickel cobalt aluminum oxide, lithium It may include at least one selected from the group consisting of iron phosphate oxide, lithium manganese oxide, lithium manganese silicate oxide, lithium manganese phosphate oxide, lithium vanadium phosphate oxide, lithium iron silicate oxide, and lithium titanium oxide. . Preferably, it may be overlithiated layered oxide (OLO), but is not limited thereto, and any positive electrode active material generally applicable to a lithium secondary battery may be used without limitation.

일 측면에 따르면, 상기 도전재는, 천연 흑연, 인조 흑연, 카본 블랙, 아세틸렌 블랙, 케첸 블랙, 탄소 섬유, 탄소 나노 튜브, 도전성 폴리머 및 덴카블랙으로 이루어진 군으로부터 선택된 적어도 하나를 포함하는 것일 수 있다. 바람직하게는 카본블랙인 것일 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니며 리튬이차전지에 일반적으로 적용할 수 있는 도전재라면 제한 없이 사용할 수 있다.According to one aspect, the conductive material may include at least one selected from the group consisting of natural graphite, artificial graphite, carbon black, acetylene black, Ketjen black, carbon fiber, carbon nanotubes, conductive polymers, and denka black. Preferably, it may be carbon black, but it is not limited thereto, and any conductive material generally applicable to lithium secondary batteries may be used without limitation.

일 측면에 따르면, 상기 리튬이차전지용 양극 슬러리 중, 상기 리튬이차전지용 양극 활물질 90 중량% 내지 99.9 중량%를 포함하는 것일 수 있다.According to one aspect, the positive electrode slurry for a lithium secondary battery may include 90% to 99.9% by weight of the positive electrode active material for the lithium secondary battery.

일 측면에 따르면, 상기 리튬이차전지용 양극 슬러리 중, 상기 바인더 0.1 중량% 내지 10 중량%를 포함하는 것일 수 있다. 바람직하게는, 양극활물질 : 도전재 : 바인더 = 90 내지 98 (중량%) : 1 내지 8 (중량%) : 1 내지 8 (중량%)로 포함하는 것일 수 있으며, 더욱 바람직하게는 양극활물질 : 도전재 : 바인더 = 92 (중량%): 4 (중량%): 4 (중량%)로 포함하는 것일 수 있다.According to an aspect, the positive electrode slurry for a lithium secondary battery may include 0.1% to 10% by weight of the binder. Preferably, the positive electrode active material: conductive material: binder = 90 to 98 (wt%): 1 to 8 (wt%): 1 to 8 (wt%) may be included, more preferably positive electrode active material: conductive Ash: Binder = 92 (% by weight): 4 (% by weight): It may be included as 4 (% by weight).

본 발명의 일 실시예에 따른 리튬이차전지용 양극 슬러리가 상기 중량비를 만족함으로써, 양극 활물질 및 도전재가 바인더와 함께 균일한 혼합 슬러리 형성을 위한 분산성을 가질 수 있다.When the positive electrode slurry for a lithium secondary battery according to an exemplary embodiment of the present invention satisfies the weight ratio, the positive electrode active material and the conductive material may have dispersibility for forming a uniform mixed slurry together with a binder.

본 발명의 일 실시예에 따른 리튬이차전지용 양극은, 금속 집전체; 및 상기 금속 집전체에 도포되는 본 발명의 일 실시예에 따른 리튬이차전지용 양극 슬러리;를 포함하는 것이다.A positive electrode for a lithium secondary battery according to an embodiment of the present invention includes a metal current collector; And a positive electrode slurry for a lithium secondary battery according to an embodiment of the present invention applied to the metal current collector.

일 측면에 따르면, 상기 리튬이차전지용 양극 슬러리의 수계 바인더 내 인산기가 상기 금속 집전체와 수소결합을 형성하는 것일 수 있다. 따라서, 양극 슬러리를 금속 집전체에 도포하여 양극을 제조할 때 향상된 결착특성을 구현할 수 있으며, 균일한 전도성 및 안정성을 가지는 양극을 구현할 수 있다.According to an aspect, a phosphoric acid group in an aqueous binder of the positive electrode slurry for a lithium secondary battery may form a hydrogen bond with the metal current collector. Accordingly, when manufacturing a positive electrode by applying the positive electrode slurry to a metal current collector, improved binding characteristics may be realized, and a positive electrode having uniform conductivity and stability may be realized.

일 측면에 따르면, 상기 리튬이차전지용 양극 슬러리의 수계 바인더와 상기 금속 집전체 간의 계면접착력(adhesion force)은 2.0 N/cm이상인 것일 수 있다. 이는 본 발명의 리튬이차전지용 수계 바인더가 결착력이 매우 우수한 것을 의미하며, 일반적인 PVdF 바인더를 포함하는 양극 슬러리를 적용했을 경우와 비교하여 10 배 이상의 계면접착력을 구현할 수 있다.According to an aspect, an adhesion force between the aqueous binder of the positive electrode slurry for a lithium secondary battery and the metal current collector may be 2.0 N/cm or more. This means that the aqueous binder for a lithium secondary battery of the present invention has very excellent binding strength, and may implement an interfacial adhesive strength of 10 times or more compared to the case of applying a positive electrode slurry including a general PVdF binder.

일 측면에 따르면, 상기 금속 집전체는 구리, 니켈, 철, 크롬, 아연, 스테인레스스틸, 알루미늄 및 이들의 합금으로 이루어진 군으로부터 선택된 적어도 하나를 포함하는 것일 수 있다.According to an aspect, the metal current collector may include at least one selected from the group consisting of copper, nickel, iron, chromium, zinc, stainless steel, aluminum, and alloys thereof.

일 측면에 따르면, 상기 금속 집전체는 포일(foil), 메쉬(mesh), 또는 폼(foam) 형태의 금속을 포함하는 것일 수 있다.According to one aspect, the metal current collector may include a metal in the form of foil, mesh, or foam.

본 발명의 일 실시예에 따른 리튬이차전지용 양극의 제조방법은, 금속 집전체에 본 발명의 일 실시예에 따른 리튬이차전지용 양극 슬러리를 도포한 후, 100 ℃ 내지 150 ℃의 온도 조건에서 10 시간 내지 15 시간 건조하여 제조되는 것일 수 있다A method of manufacturing a positive electrode for a lithium secondary battery according to an embodiment of the present invention is, after applying the positive electrode slurry for a lithium secondary battery according to an embodiment of the present invention to a metal current collector, at a temperature condition of 100 ℃ to 150 ℃ 10 hours It may be prepared by drying for 15 hours

본 발명의 일 실시예에 따른 비수성 전해질 리튬이차전지는, 본 발명의 일 실시예에 따른 리튬이차전지용 양극; 리튬 음극; 분리막; 및 비수성 전해질;을 포함한다.Non-aqueous electrolyte lithium secondary battery according to an embodiment of the present invention, a positive electrode for a lithium secondary battery according to an embodiment of the present invention; Lithium cathode; Separator; And a non-aqueous electrolyte.

비수성 전해질 리튬이차전지는 가역적으로 적어도 리튬 이온을 도핑/탈도핑시킬 수 있는 활성 물질을 각각 포함하는 양극 및 음극과 비수성 전해질로 구성된다. 비수성 전해질 리튬이차전지의 충전 반응은 리튬 이온이 캐소드의 전해액으로부터 방출되어 애노드 활성 물질 중으로 인터칼레이션(intercalation)됨에 의해 진행된다. 방전시, 반응은 충전 반응이 진행되는 것과 반대로 진행됨으로써, 리튬 이온이 캐소드로 인터칼레이션된다. 즉, 충전/방전은 캐소드로부터의 리튬 이온이 애노드 활성 물질로 그리고 애노드 활성 물질로부터 들어가고/나가는 반응이 반복적으로 일어나면서 반복된다.A non-aqueous electrolyte lithium secondary battery is composed of a positive electrode and a negative electrode each containing an active material capable of reversibly doping/dedoping lithium ions, and a non-aqueous electrolyte. The charging reaction of the non-aqueous electrolyte lithium secondary battery proceeds as lithium ions are released from the electrolyte solution of the cathode and intercalated into the anode active material. Upon discharging, the reaction proceeds opposite to that of the charging reaction, so that lithium ions are intercalated to the cathode. That is, charging/discharging is repeated as the reaction of lithium ions from the cathode entering/exiting the anode active material to and from the anode active material occurs repeatedly.

비수성 전해질 리튬이차전지는 높은 출력 또는 높은 에너지 밀도와 같은 장점을 가지고 있으나, 활물질과 전해질 계면 간의 다양한 부반응에 의해 충방전 수명이 짧은 문제점이 있다. 반면, 본 발명의 일 실시예에 따른 리튬이차전지용 양극을 포함하는 본 발명의 비수성 전해질 리튬이차전지는 바인더에 포함되는 생체 분자의 기능성 작용기에 의해 활물질과 전해질 계면부반응이 억제되어, 뛰어난 충방전 특성을 구현할 수 있다.The non-aqueous electrolyte lithium secondary battery has advantages such as high output or high energy density, but has a short charge/discharge life due to various side reactions between the active material and the electrolyte interface. On the other hand, the non-aqueous electrolyte lithium secondary battery of the present invention including the positive electrode for a lithium secondary battery according to an embodiment of the present invention suppresses the interfacial reaction between the active material and the electrolyte by the functional functional groups of the biomolecules included in the binder. Characteristics can be implemented.

일 측면에 따르면, 상기 리튬 음극 및 상기 분리막은 리튬이차전지에 일반적으로 적용할 수 있는 리튬 음극 및 분리막이라면 제한 없이 사용할 수 있다.According to one aspect, the lithium negative electrode and the separator may be used without limitation as long as it is a lithium negative electrode and a separator generally applicable to a lithium secondary battery.

일 측면에 따르면, 상기 비수성 전해질은 유기용매(EC:DMC = 1:1(v:v))에 LiPF6 의 농도가 1M이 되도록 용해하여 사용하는 것일 수 있다.According to one aspect, the non-aqueous electrolyte may be dissolved in an organic solvent (EC:DMC = 1:1 (v:v)) so that the concentration of LiPF 6 is 1M.

일 측면에 따르면, 200회의 충방전 사이클 후 상기 리튬이차전지의 용량이 초기 용량의 90% 이상인 것일 수 있다.According to an aspect, after 200 charge/discharge cycles, the capacity of the lithium secondary battery may be 90% or more of the initial capacity.

일 측면에 따르면, 200회의 충방전 사이클 후 상기 리튬이차전지의 방전 전압이 초기 방전 전압의 90% 이상인 것일 수 있다.According to an aspect, after 200 charge/discharge cycles, the discharge voltage of the lithium secondary battery may be 90% or more of the initial discharge voltage.

이하, 실시예 및 비교예에 의하여 본 발명을 더욱 상세히 설명하고자 한다.Hereinafter, the present invention will be described in more detail by examples and comparative examples.

단, 하기 실시예는 본 발명을 예시하기 위한 것일 뿐, 본 발명의 내용이 하기 실시예에 한정되는 것은 아니다.However, the following examples are for illustrative purposes only, and the contents of the present invention are not limited to the following examples.

실시예Example

OLO(overlithiated oxide) 양극 활물질을 사용하고 도전재로는 카본블랙, 바인더로는 디옥시리보헥산을 92 : 4 : 4의 중량비로 혼합하고 증류수를 용매로하여 양극 슬러리를 제조하였다.An OLO (overlithiated oxide) positive electrode active material was used, carbon black as a conductive material and deoxyribohexane as a binder were mixed in a weight ratio of 92:4:4, and a positive electrode slurry was prepared using distilled water as a solvent.

제조된 양극 슬러리를 알루미늄 호일 집전체에 도포하고, 120 ℃에서 12 시간 건조하여 양극을 제조한 후 롤 프레스를 실시하였다.The prepared positive electrode slurry was applied to an aluminum foil current collector and dried at 120° C. for 12 hours to prepare a positive electrode, followed by roll pressing.

상대전극으로는 리튬 메탈을 사용하였으며, 분리막으로는 폴리에틸렌 (polyethylene, Tonen 20μm)을 사용하였다.Lithium metal was used as the counter electrode, and polyethylene (Tonen 20 μm) was used as the separator.

유기용매(EC:DMC = 1:1(v:v))에 LiPF6 의 농도가 1M이 되도록 용해하여 비수성 전해액을 제조하였다.A non-aqueous electrolyte was prepared by dissolving the concentration of LiPF 6 to 1M in an organic solvent (EC:DMC = 1:1 (v:v)).

상기와 같이 제조된 양극, 상대전극 및 분리막을 넣어 코인형 셀을 형성한 후, 상기 비수성 전해액을 주입하여 코인형 리튬이차전지를 제조하였다.After forming a coin-type cell by putting the positive electrode, counter electrode, and separator prepared as described above, the non-aqueous electrolyte was injected to prepare a coin-type lithium secondary battery.

비교예Comparative example

바인더로 PVdF를 사용하고 N-메틸 피롤리돈(NMP) 용매를 사용한 점을 제외하고 상기 실시예와 동일한 방법으로 코인형 리튬이차전지를 제작하였다.A coin-type lithium secondary battery was manufactured in the same manner as in the above Example, except that PVdF was used as a binder and an N-methyl pyrrolidone (NMP) solvent was used.

실험예Experimental example

본 발명의 실시예와 비교예에서 제조된 코인형 리튬이차전지의 전지 충방전 수명특성 평가를 위해 본 발명의 실시예와 비교예에서 제조된 코인형 리튬이차전지를 충방전기를 이용하여 2.0 V 내지 4.7 V의 전압조건에서 1.0C(충전)/1.0C(방전)으로 하여 충방전 사이클을 평가하였다.In order to evaluate the battery charge/discharge life characteristics of the coin-type lithium secondary batteries manufactured in Examples and Comparative Examples of the present invention, the coin-type lithium secondary batteries manufactured in the Examples and Comparative Examples of the present invention were used in a charging/discharging device from 2.0 V to The charge/discharge cycle was evaluated at 1.0C (charge)/1.0C (discharge) under a voltage condition of 4.7 V.

도 1은 본 발명의 실시예와 비교예에서 제조된 코인형 리튬이차전지의 충방전 사이클 횟수에 따른 전지 용량 변화를 나타낸 그래프이다.1 is a graph showing a change in battery capacity according to the number of charge/discharge cycles of coin-type lithium secondary batteries manufactured in Examples and Comparative Examples of the present invention.

도 1을 참조하면, 비교예에 따라 제조된 리튬이차전지는 급격하게 용량 감소가 발생하는데 비해 실시예에 따라 제조된 리튬이차전지는 200회 이상의 충방전 사이클 후에도 용량이 감소하지 않는 것(초기용량 대비 97.9%)을 알 수 있다. 즉, 생체분자 바인더를 적용한 전지는 인산기에 의해 양극활물질에서 용출되는 금속이온을 잡아주어 부반응 생성물을 억제함으로써 PVdF 바인더를 적용한 전지보다 우수한 수명특성을 가지는 것을 알 수 있다.Referring to FIG. 1, the lithium secondary battery manufactured according to the comparative example rapidly decreases in capacity, whereas the lithium secondary battery manufactured according to the example does not decrease the capacity even after 200 or more charge/discharge cycles (initial capacity Compared to 97.9%). In other words, it can be seen that a battery to which a biomolecular binder is applied has superior life characteristics than a battery to which a PVdF binder is applied by trapping metal ions eluted from the positive electrode active material by phosphoric acid groups and suppressing side reaction products.

도 2는 본 발명의 실시예와 비교예에서 제조된 코인형 리튬이차전지의 충방전 사이클 횟수에 따른 방전 프로파일을 나타낸 그래프이다.2 is a graph showing a discharge profile according to the number of charge/discharge cycles of the coin-type lithium secondary batteries manufactured in Examples and Comparative Examples of the present invention.

더욱 자세하게, 도 2 (a)는 본 발명의 실시예에 따라 제조된 코인형 리튬이차전지의 충방전 사이클 횟수에 따른 방전 프로파일을 나타낸 그래프이고, 도 2 (b)는 비교예에 따라 제조된 코인형 리튬이차전지의 충방전 사이클 횟수에 따른 방전 프로파일을 나타낸 그래프이다.In more detail, Figure 2 (a) is a graph showing the discharge profile according to the number of charge and discharge cycles of the coin-type lithium secondary battery manufactured according to an embodiment of the present invention, Figure 2 (b) is a nose manufactured according to a comparative example. This is a graph showing the discharge profile according to the number of charge/discharge cycles of the doll lithium secondary battery.

도 2 (a) 및 (b)를 참조하면, 충방전 횟수가 증가함에 따라(1st, 50th, 100th, 150th, 200th) 비교예에 따라 제조된 리튬이차전지는 방전 전압이 급격하게 감소하는 반면 실시예에 따라 제조된 리튬이차전지는 방전전압이 유지되는 것을 알 수 있다.Referring to Figures 2 (a) and (b), as the number of charging and discharging increases (1 st , 50 th , 100 th , 150 th , 200 th ), the lithium secondary battery manufactured according to the comparative example has a rapid discharge voltage On the other hand, it can be seen that the discharge voltage is maintained in the lithium secondary battery manufactured according to the embodiment.

이러한 리튬이차전지의 전지 충방전 수명특성 평가를 통해 실시예의 디옥시리보헥산 바인더가 포함하는 phosphate작용기에 의해 활물질과 전해질 계면 부반응이 억제되어, 전지의 수명특성이 크게 향상되는 것을 알 수 있다.Through the evaluation of the battery charge/discharge life characteristics of the lithium secondary battery, it can be seen that the side reaction between the active material and the electrolyte is suppressed by the phosphate functional group included in the deoxyribohexane binder of the embodiment, thereby greatly improving the life characteristics of the battery.

또한, 기존의 사용되는 PVdF 바인더보다 경제적이고, 친환경적인 공법으로 비수성 전해질 리튬이차전지를 구현할 수 있다.In addition, it is possible to implement a non-aqueous electrolyte lithium secondary battery by using a more economical and eco-friendly method than the conventional PVdF binder.

도 3은 본 발명의 실시예와 비교예의 각 바인더 물질과 집전체간의 계면 접착 특성을 나타낸 그래프이다.3 is a graph showing interfacial adhesion properties between each binder material and a current collector of Examples and Comparative Examples of the present invention.

구체적으로 본 발명의 실시예와 비교예에서 사용된 디옥시리보헥산과 PVdF 바인더 각각을 양극용 집전체인 알루미늄 호일에 5um 두께로 도포하여 film을 형성시킨 후 180˚ peel off test를 진행하여 바인더-집전체간의 접착력 시험을 진행한 결과이다.Specifically, each of the deoxyribohexane and PVdF binders used in Examples and Comparative Examples of the present invention was applied to an aluminum foil as a positive electrode current collector in a thickness of 5 μm to form a film, and then a 180° peel off test was conducted to perform a binder-current collector. This is the result of conducting the adhesion test of the liver

도 3을 참조하면, 디옥시리보헥산-집전체의 평균 결착력이 PVdF-집전체의 평균 결착력 보다 12배 향상된 것을 알 수 있다. 이는 디옥시리보헥산이 집전체 표면에 수소결합하여 얻어진 결과임을 의미하며, 이를 통해 실시예의 리튬이차전지 전극은 바인더와 집전체 결착력이 우수하여 전지 구동시에 비교예 대비 전극 구조 유지가 향상되고 용량 보존율이 향상됨을 알 수 있다.Referring to FIG. 3, it can be seen that the average binding force of the deoxyribohexane-current collector is 12 times higher than that of the PVdF-current collector. This means that deoxyribohexane is a result obtained by hydrogen bonding to the surface of the current collector, and through this, the lithium secondary battery electrode of the Example has excellent binder and current collector binding power, so that when the battery is driven, the electrode structure maintenance is improved and the capacity retention rate is improved compared to the Comparative Example. Can be seen.

이상과 같이 실시예들이 비록 한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었으나, 해당 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 상기의 기재로부터 다양한 수정 및 변형이 가능하다. 예를 들어, 설명된 기술들이 설명된 방법과 다른 순서로 수행되거나, 및/또는 설명된 구성요소들이 설명된 방법과 다른 형태로 결합 또는 조합되거나, 다른 구성요소 또는 균등물에 의하여 대치되거나 치환되더라도 적절한 결과가 달성될 수 있다. 그러므로, 다른 구현들, 다른 실시예들 및 특허청구범위와 균등한 것들도 후술하는 특허청구범위의 범위에 속한다.As described above, although the embodiments have been described by the limited embodiments and drawings, various modifications and variations are possible from the above description by those of ordinary skill in the art. For example, even if the described techniques are performed in a different order from the described method, and/or the described components are combined or combined in a form different from the described method, or are replaced or substituted by other components or equivalents. Appropriate results can be achieved. Therefore, other implementations, other embodiments, and claims and equivalents fall within the scope of the claims to be described later.

Claims (16)

삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 금속 집전체 및 상기 금속 집전체에 도포되는 리튬이차전지용 양극 슬러리를 포함하는, 리튬이차전지용 양극;
리튬 음극;
분리막; 및
비수성 전해질;
을 포함하고,
상기 리튬이차전지용 양극 슬러리는, 리튬이차전지용 양극 활물질, 도전재, 리튬이차전지용 수계 바인더 및 증류수를 포함하고,
상기 리튬이차전지용 수계 바인더는 주사슬에 인산기를 포함하는 생체분자를 포함하고,
상기 리튬이차전지용 양극 활물질 : 도전재 : 리튬이차전지용 수계 바인더의 함량은 90 내지 98 중량% : 1 내지 8 중량% : 1 내지 8 중량%이고,
상기 리튬이차전지용 양극 활물질은, 과리튬 산화물(Overlithiated layered oxide, OLO)인 것이고,
상기 생체분자는, DNA, RNA, ATP (아데노신 삼인산), ADP (아데노신 이인산), AMP (아데노신 일인산) NADPH (니코틴 아마이드 아데닌 다이뉴클레오타이드 인산) 및 피로인산으로 이루어진 군으로부터 선택된 적어도 하나를 포함하는 것이고,
상기 리튬이차전지용 수계 바인더 내 인산기가 상기 양극 활물질 및 상기 도전재와 수소결합을 형성하는 것이고,
상기 리튬이차전지용 양극 슬러리의 수계 바인더 내 인산기가 상기 금속 집전체와 수소결합을 형성하는 것이고,
상기 리튬이차전지용 양극 슬러리의 수계 바인더와 상기 금속 집전체 간의 계면접착력(adhesion force)은 2.0 N/cm 이상인 것인,
비수성 전해질 리튬이차전지.

A positive electrode for a lithium secondary battery comprising a metal current collector and a positive electrode slurry for a lithium secondary battery applied to the metal current collector;
Lithium cathode;
Separator; And
Non-aqueous electrolyte;
Including,
The positive electrode slurry for a lithium secondary battery includes a positive electrode active material for a lithium secondary battery, a conductive material, an aqueous binder for a lithium secondary battery, and distilled water,
The aqueous binder for a lithium secondary battery contains a biomolecule containing a phosphate group in the main chain,
The positive electrode active material for lithium secondary batteries: conductive material: the content of the aqueous binder for lithium secondary batteries is 90 to 98% by weight: 1 to 8% by weight: 1 to 8% by weight,
The positive active material for the lithium secondary battery is overlithiated layered oxide (OLO),
The biomolecule comprises at least one selected from the group consisting of DNA, RNA, ATP (adenosine triphosphate), ADP (adenosine diphosphate), AMP (adenosine monophosphate) NADPH (nicotine amide adenine dinucleotide phosphate), and pyrophosphate. Will,
The phosphoric acid group in the aqueous binder for lithium secondary batteries forms a hydrogen bond with the positive electrode active material and the conductive material,
Phosphoric acid groups in the aqueous binder of the positive electrode slurry for lithium secondary batteries form a hydrogen bond with the metal current collector,
The interfacial adhesion force between the aqueous binder of the positive electrode slurry for the lithium secondary battery and the metal current collector is 2.0 N/cm or more,
Non-aqueous electrolyte lithium secondary battery.

 제14항에 있어서,
200회의 충방전 사이클 후 상기 리튬이차전지의 용량이 초기 용량의 90% 이상인 것인,
비수성 전해질 리튬이차전지.

The method of claim 14,
After 200 charge/discharge cycles, the capacity of the lithium secondary battery is 90% or more of the initial capacity,
Non-aqueous electrolyte lithium secondary battery.

 제14항에 있어서,
200회의 충방전 사이클 후 상기 리튬이차전지의 방전 전압이 초기 방전 전압의 90% 이상인 것인,
비수성 전해질 리튬이차전지.

The method of claim 14,
The discharge voltage of the lithium secondary battery after 200 charge/discharge cycles is 90% or more of the initial discharge voltage,
Non-aqueous electrolyte lithium secondary battery.
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