KR102412900B1 - Method for fabricating graphite composite, system for fabricating graphite composite and lithium secondary battery having graphite composite - Google Patents

Method for fabricating graphite composite, system for fabricating graphite composite and lithium secondary battery having graphite composite Download PDF

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Abstract

개시된 흑연 복합재의 제조 방법은, 고분자 필름에 레이저를 인가하여 흑연층을 형성하는 단계, 상기 흑연층이 형성된 고분자 필름을 금속 기판에 가압하여 상기 흑연층과 상기 금속 기판을 결합하는 단계, 상기 고분자 필름을 상기 금속 기판으로부터 멀어지는 방향으로 이송하여, 상기 흑연층과 잔여 고분자 필름을 분리하는 단계, 및 상기 흑연층 상에 금속 산화물층을 형성하는 단계를 포함한다. The disclosed method for producing a graphite composite material includes the steps of applying a laser to a polymer film to form a graphite layer, pressing the polymer film with the graphite layer formed thereon to a metal substrate to combine the graphite layer with the metal substrate, the polymer film is transferred in a direction away from the metal substrate to separate the graphite layer and the remaining polymer film, and forming a metal oxide layer on the graphite layer.

Figure R1020200066400
Figure R1020200066400

Description

레이저를 이용한 흑연 복합재의 제조 방법, 흑연 복합재 제조 시스템 및 흑연 복합재를 포함하는 리튬 이차전지{METHOD FOR FABRICATING GRAPHITE COMPOSITE, SYSTEM FOR FABRICATING GRAPHITE COMPOSITE AND LITHIUM SECONDARY BATTERY HAVING GRAPHITE COMPOSITE}Manufacturing method of a graphite composite material using a laser, a graphite composite material manufacturing system, and a lithium secondary battery comprising a graphite composite material

본 발명은 전지용 전극 제조 방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는, 레이저를 이용한 흑연 복합재의 제조 방법, 흑연 복합재 제조 시스템 및 흑연 복합재를 포함하는 리튬 이차전지에 관한 것이다.The present invention relates to a method for manufacturing an electrode for a battery, and more particularly, to a method for manufacturing a graphite composite using a laser, a system for manufacturing a graphite composite, and a lithium secondary battery including the graphite composite.

흑연(graphite)은 높은 도전성과 안정성을 갖는 특성으로 인하여, 리튬 이온 이차전지 등을 위한 전극(양극 또는 음극) 소재로서 활발하게 활용되고 있다.Graphite is being actively used as an electrode (positive electrode or negative electrode) material for lithium ion secondary batteries, etc., due to its properties having high conductivity and stability.

흑연을 포함하는 전극 소재가 리튬 이온 이차전지의 음극으로 사용될 경우, 흑연을 극판으로 제조하기 위해 결착제(binder) 및 도전제(conducting additives)를 혼합한 슬러리(slurry)를 집전체(current collector)에 코팅 후 압연하는 (calendering) 공정을 이용하고 있다.When an electrode material containing graphite is used as a negative electrode of a lithium ion secondary battery, a slurry in which a binder and conducting additives are mixed to prepare graphite as an electrode plate is used as a current collector. A process of rolling (calendering) after coating is used.

최근, 전기차(electric vehicle, EV) 시장이 급격히 성장함에 따라 좀 더 높은 에너지 밀도 및 안정성을 지닌 전지 소재의 개발을 필요로 하고 있으며, 이에 따라 전지의 비용량을 늘릴 수 있는 새로운 전극 구조 및 제조 방법의 개발에 대한 요구가 커지고 있다.Recently, as the electric vehicle (EV) market rapidly grows, it is necessary to develop a battery material having a higher energy density and stability, and accordingly, a new electrode structure and manufacturing method that can increase the specific capacity of the battery There is a growing demand for the development of

1. Applied Materials Today, 17, 2019, 123-129.1. Applied Materials Today, 17, 2019, 123-129.

본 발명의 기술적 과제는 이러한 점에서 착안된 것으로, 결착제 없이 형성된 흑연 복합재의 제조 방법을 제공하는 것에 있다.The technical problem of the present invention is to provide a method for manufacturing a graphite composite material formed without a binder was conceived in this respect.

본 발명의 다른 기술적 과제는 상기 흑연 복합재를 제조하기 위한 시스템을 제공하는 것에 있다.Another technical object of the present invention is to provide a system for manufacturing the graphite composite material.

본 발명의 다른 기술적 과제는 결착제 없이 결합된 집전체와 흑연층을 포함하는 음극을 가짐으로써 전지의 비용량이 향상된 리튬 이차전지를 제공하는 것에 있다.Another technical object of the present invention is to provide a lithium secondary battery having an improved specific capacity of the battery by having a current collector and a negative electrode including a graphite layer combined without a binder.

상기한 본 발명의 목적을 실현하기 위한 일 실시예에 따른 흑연 복합재의 제조 방법은, 고분자 필름에 레이저를 인가하여 흑연층을 형성하는 단계, 상기 흑연층이 형성된 고분자 필름을 금속 기판에 가압하여 상기 흑연층과 상기 금속 기판을 결합하는 단계, 상기 고분자 필름을 상기 금속 기판으로부터 멀어지는 방향으로 이송하여, 상기 흑연층과 잔여 고분자 필름을 분리하는 단계, 및 상기 흑연층 상에 금속 산화물층을 형성하는 단계를 포함한다.In a method for manufacturing a graphite composite material according to an embodiment for realizing the object of the present invention, a laser is applied to a polymer film to form a graphite layer, the polymer film having the graphite layer formed thereon is pressed on a metal substrate to bonding the graphite layer and the metal substrate, transferring the polymer film in a direction away from the metal substrate to separate the graphite layer and the remaining polymer film, and forming a metal oxide layer on the graphite layer includes

일 실시예에 따르면, 상기 고분자 필름은 폴리이미드(PI), 폴리에테르이미드(PEI) 및 폴리에테르에테르케톤(PEEK)로 이루어진 그룹에서 선택된 적어도 하나를 포함한다.According to an embodiment, the polymer film includes at least one selected from the group consisting of polyimide (PI), polyetherimide (PEI), and polyetheretherketone (PEEK).

일 실시예에 따르면, 상기 흑연층과 상기 금속 기판은 도전성 접착층에 의해 결합된다.According to an embodiment, the graphite layer and the metal substrate are coupled by a conductive adhesive layer.

일 실시예에 따르면, 상기 금속 산화물층을 형성하는 단계는, 상기 흑연층 상에 금속 전구체를 포함하는 조성물을 도포하여 코팅층을 형성하는 단계 및 상기 코팅층에 레이저를 조사하는 단계를 포함한다.According to an embodiment, the forming of the metal oxide layer includes forming a coating layer by applying a composition including a metal precursor on the graphite layer, and irradiating a laser to the coating layer.

일 실시예에 따르면, 상기 금속 전구체는, 은, 구리, 니켈, 알루미늄, 철, 코발트, 실리콘, 아연, 몰리브덴, 주석, 팔라듐, 티타늄, 바나듐, 크롬, 지르코늄 및 인듐으로 이루어진 그룹에서 선택된 적어도 하나를 포함하는 금속의 질산염, 황산염, 아세트산염, 포름산염, 할로겐화물, 수산화물 또는 수화물을 포함한다.According to an embodiment, the metal precursor is at least one selected from the group consisting of silver, copper, nickel, aluminum, iron, cobalt, silicon, zinc, molybdenum, tin, palladium, titanium, vanadium, chromium, zirconium and indium. Nitrate, sulfate, acetate, formate, halide, hydroxide or hydrate of the containing metal.

본 발명의 일 실시예에 따른 흑연 복합재 제조 시스템은, 고분자 필름을 이송하는 제1 이송 롤러, 상기 고분자 필름에 레이저를 조사하여 흑연층을 형성하는 제1 레이저 조사 장치, 상기 흑연층이 형성된 고분자 필름을 금속 기판에 가압하는 가압 롤러 및 상기 고분자 필름을 상기 금속 기판으로부터 멀어지는 방향으로 이송하여 상기 흑연층과 잔여 고분자 필름을 분리하는 제2 이송 롤러를 포함한다.The graphite composite manufacturing system according to an embodiment of the present invention includes a first transport roller for transporting a polymer film, a first laser irradiation device for forming a graphite layer by irradiating a laser on the polymer film, and a polymer film with the graphite layer formed a pressure roller for pressing the metal substrate and a second transfer roller for transferring the polymer film away from the metal substrate to separate the graphite layer and the remaining polymer film.

일 실시예에 따르면, 상기 제1 레이저 조사 장치는 CO2 레이저를 이용한다.According to an embodiment, the first laser irradiation device uses a CO 2 laser.

일 실시예에 따르면, 상기 CO2 레이저의 파장은 1㎛ 내지 20㎛이고, 전력은 1W 내지 10W이고, 펄스 폭은 약 1㎲ 내지 20㎲이다.According to an embodiment, the wavelength of the CO 2 laser is 1 μm to 20 μm, the power is 1W to 10W, and the pulse width is about 1 μs to 20 μs.

일 실시예에 따르면, 상기 흑연 복합재 제조 시스템은, 상기 금속 기판과 결합된 흑연층 상에 금속 전구체를 포함하는 조성물을 도포하여 코팅층을 형성하는 코팅 장치, 및 상기 코팅층에 레이저를 조사하는 제2 레이저 조사 장치를 더 포함한다.According to one embodiment, the graphite composite material manufacturing system, a coating device for forming a coating layer by applying a composition including a metal precursor on the graphite layer bonded to the metal substrate, and a second laser irradiating a laser to the coating layer It further includes an irradiation device.

본 발명의 일 실시예에 따른 리튬 이차전지는, 음극, 상기 음극과 이격된 양극, 상기 음극과 상기 양극 사이에 배치된 분리막 및 상기 음극과 상기 양극 사이에 배치된 전해질을 포함한다. 상기 음극은, 금속 기판 및 도전성 접착층에 의해 상기 금속 기판과 결합되며 결착제를 포함하지 않는 흑연층을 포함한다.A lithium secondary battery according to an embodiment of the present invention includes a negative electrode, a positive electrode spaced apart from the negative electrode, a separator disposed between the negative electrode and the positive electrode, and an electrolyte disposed between the negative electrode and the positive electrode. The cathode includes a graphite layer that is bonded to the metal substrate by a metal substrate and a conductive adhesive layer and does not include a binder.

본 발명의 실시예들에 따르면, 별도의 결착제 없이 금속 기판과 결합된 흑연층을 형성할 수 있다. 따라서, 흑연 복합재를 이용하는 전지의 비용량을 향상시킬 수 있으며, 전극 제조 공정을 효율화할 수 있다.According to embodiments of the present invention, it is possible to form a graphite layer bonded to the metal substrate without a separate binder. Therefore, the specific capacity of the battery using the graphite composite material can be improved, and the electrode manufacturing process can be improved.

또한, 상기 흑연층과 결합되는 금속 산화물층을 형성하여, 흑연 복합재를 이용하는 전지의 비용량을 향상시킬 수 있다.In addition, by forming a metal oxide layer combined with the graphite layer, it is possible to improve the specific capacity of the battery using the graphite composite material.

상기 공정은 롤투롤 공정을 이용하여 인라인으로 수행됨으로써 제조 공정의 효율성이 크게 개선될 수 있다.The process may be performed in-line using a roll-to-roll process, thereby greatly improving the efficiency of the manufacturing process.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 흑연 복합재의 제조 방법을 설명하기 위한 순서도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 흑연 복합재의 제조 시스템을 도시한 모식도이다.
도 3a 내지 도 3c는 도 2의 제1 영역, 제2 영역 및 제3 영역을 각각 도시한 단면도들이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 리튬 이차전지를 도시한 단면도이다.
도 5a는 실시예 1에서 레이저를 조사하기 전 폴리이미드 기판의 SEM(주사전자현미경) 사진이다.
도 5b는 실시예 1에서 폴리이미드 기판에 레이저를 조사하여 형성된 흑연층의 SEM 사진이다.
도 6a는 실시예 1에서 얻어진 전극의 비용량을 측정한 그래프이다.
도 6b는 실시예 1에서 얻어진 전극의 수명 특성 및 충/방전 효율을 측정한 그래프이다. 1 is a flowchart for explaining a method of manufacturing a graphite composite material according to an embodiment of the present invention.
2 is a schematic diagram illustrating a system for manufacturing a graphite composite material according to an embodiment of the present invention.
3A to 3C are cross-sectional views respectively illustrating the first region, the second region, and the third region of FIG. 2 .
4 is a cross-sectional view illustrating a lithium secondary battery according to an embodiment of the present invention.
5A is a scanning electron microscope (SEM) photograph of the polyimide substrate before laser irradiation in Example 1. FIG.
5B is an SEM photograph of a graphite layer formed by irradiating a laser to the polyimide substrate in Example 1. FIG.
6A is a graph of measuring the specific capacity of the electrode obtained in Example 1. FIG.
6B is a graph measuring the lifetime characteristics and charge/discharge efficiency of the electrode obtained in Example 1. FIG.

이하, 도면들을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예들을 보다 상세하게 설명하기로 한다. 본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 형태를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 본문에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 개시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 각 도면을 설명하면서 유사한 참조부호를 유사한 구성요소에 대해 사용하였다. 첨부된 도면에 있어서, 구조물들의 치수는 본 발명의 명확성을 기하기 위하여 실제보다 확대하여 도시한 것이다. 제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. 예를 들어, 본 발명의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소도 제1 구성요소로 명명될 수 있다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in more detail with reference to the drawings. Since the present invention can have various changes and can have various forms, specific embodiments are illustrated in the drawings and described in detail in the text. However, this is not intended to limit the present invention to the specific disclosed form, it should be understood to include all modifications, equivalents and substitutes included in the spirit and scope of the present invention. In describing each figure, like reference numerals have been used for like elements. In the accompanying drawings, the dimensions of the structures are enlarged than the actual size for clarity of the present invention. Terms such as first, second, etc. may be used to describe various elements, but the elements should not be limited by the terms. The above terms are used only for the purpose of distinguishing one component from another. For example, without departing from the scope of the present invention, a first component may be referred to as a second component, and similarly, a second component may also be referred to as a first component. The singular expression includes the plural expression unless the context clearly dictates otherwise.

본 출원에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서 상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다. In the present application, terms such as “comprise” or “have” are intended to designate that a feature, number, step, operation, component, part, or a combination thereof described in the specification exists, but one or more other features It is to be understood that it does not preclude the possibility of the presence or addition of numbers, steps, operations, components, parts, or combinations thereof.

흑연 복합재 제조 방법 및 이를 위한 시스템Graphite composite manufacturing method and system therefor

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 흑연 복합재의 제조 방법을 설명하기 위한 순서도이다. 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 흑연 복합재의 제조 시스템을 도시한 모식도이다. 도 3a 내지 도 3c는 도 2의 제1 영역, 제2 영역 및 제3 영역을 각각 도시한 단면도들이다.1 is a flowchart for explaining a method of manufacturing a graphite composite material according to an embodiment of the present invention. 2 is a schematic diagram illustrating a system for manufacturing a graphite composite material according to an embodiment of the present invention. 3A to 3C are cross-sectional views respectively illustrating the first region, the second region, and the third region of FIG. 2 .

도 1 및 도 2를 참고하면, 고분자 필름(10)에 레이저를 조사하여 흑연층(12)을 형성한다(S10). 다음으로, 상기 흑연층(12)과 금속 기판(20)을 결합한다(S20). 다음으로, 잔여 고분자 필름(14)으로부터 상기 흑연층(12)을 분리한다(S30). 다음으로, 상기 흑연층(12) 위에 금속 산화물층(32)을 형성한다. 일 실시예에 따르면, 상기 각 단계는 연속적인 인라인(in-line) 공정을 통해 수행될 수 있으며, 효율적인 공정 진행을 위하여 롤투롤(role-to-role) 공정이 이용될 수 있다. Referring to FIGS. 1 and 2 , the polymer film 10 is irradiated with a laser to form the graphite layer 12 ( S10 ). Next, the graphite layer 12 and the metal substrate 20 are combined (S20). Next, the graphite layer 12 is separated from the remaining polymer film 14 (S30). Next, a metal oxide layer 32 is formed on the graphite layer 12 . According to an embodiment, each of the steps may be performed through a continuous in-line process, and a roll-to-role process may be used for efficient process progress.

예를 들어, 상기 흑연 복합재를 제조하기 위한 시스템은, 고분자 필름(10)을 이송하는 제1 이송 롤러(52), 상기 고분자 필름(10)으로부터 형성된 흑연층(12)을 상기 금속 기판(20)에 가압하는 가압 롤러(54), 및 상기 흑연층(12)과 분리된 잔여 고분자 필름(14)을 이송하는 제2 이송 롤러(56)를 포함할 수 있다. 또한, 상기 금속 기판(20)은 이송 롤러, 이송 스테이지 등에 의해 이송될 수 있다. 또한, 상기 시스템은, 상기 고분자 필름(10)에 레이저를 조사하기 위한 제1 레이저 조사 장치(42), 상기 흑연층(12) 상에 금속 전구체 조성물을 도포하기 위한 코팅 장치(44) 및 상기 흑연층(12) 상에 도포된 금속 전구체층(30)에 레이저를 조사하기 위한 제2 레이저 조사 장치(46)를 포함할 수 있다.For example, the system for manufacturing the graphite composite material includes a first conveying roller 52 for conveying the polymer film 10 , and a graphite layer 12 formed from the polymer film 10 on the metal substrate 20 . It may include a pressure roller 54 for pressing to the surface, and a second transfer roller 56 for transferring the remaining polymer film 14 separated from the graphite layer 12 . In addition, the metal substrate 20 may be transferred by a transfer roller, a transfer stage, or the like. In addition, the system includes a first laser irradiation device 42 for irradiating a laser to the polymer film 10 , a coating device 44 for applying a metal precursor composition on the graphite layer 12 , and the graphite A second laser irradiation device 46 for irradiating a laser to the metal precursor layer 30 applied on the layer 12 may be included.

일 실시예에 따르면, 상기 고분자 필름(10)은 폴리이미드(PI), 폴리에테르이미드(PEI), 폴리에테르에테르케톤(PEEK) 또는 이들의 조합을 포함할 수 있다.According to an embodiment, the polymer film 10 may include polyimide (PI), polyetherimide (PEI), polyetheretherketone (PEEK), or a combination thereof.

상기 레이저는 다양한 레이저 소스로부터 형성될 수 있다. 예를 들어, 상기 레이저는, 고체 레이저, 기체 레이저, 적외선 레이저, CO2 레이저, UV 레이저, 가시광선 레이저, 섬유 레이저 또는 이들의 조합을 포함할 수 있다. 일 실시예에서, 상기 레이저는 CO2 레이저일 수 있다.The laser may be formed from a variety of laser sources. For example, the laser may include a solid-state laser, a gas laser, an infrared laser, a CO 2 laser, a UV laser, a visible light laser, a fiber laser, or a combination thereof. In one embodiment, the laser may be a CO 2 laser.

상기 레이저는 다양한 파장 범위 및 펄스 폭을 가질 수 있으며, 다양한 전력으로 조사될 수 있다. 예를 들어, 상기 레이저의 파장은 1nm 내지 100㎛일 수 있다. 일 실시예에서, CO2 레이저레이저의 파장은 약 1㎛ 내지 20㎛일 수 있으며, 전력은 1W 내지 10W이고, 펄스 폭은 약 1㎲ 내지 20㎲일 수 있다.The laser may have various wavelength ranges and pulse widths, and may be irradiated with various powers. For example, the wavelength of the laser may be 1 nm to 100 μm. In one embodiment, the wavelength of the CO 2 laser laser may be about 1 μm to 20 μm, the power is 1W to 10W, and the pulse width may be about 1 μs to 20 μs.

상기 레이저가 조사된 상기 고분자 필름(10)의 영역을 흑연화되어 흑연층(12)을 형성할 수 있다. 상기 흑연층(12)은 상기 고분자 필름(10)의 일부가 흑연화되어 형성되는 것이므로, 상기 흑연층(12)은 상기 고분자 필름(10)에 매립된 형상을 가질 수 있다. 상기 흑연층(12)이 형성되지 않은 상기 고분자 필름(10)의 나머지 부분은 잔여 고분자 필름(14)으로 지칭될 수 있다. The region of the polymer film 10 irradiated with the laser may be graphitized to form the graphite layer 12 . Since the graphite layer 12 is formed by graphitizing a portion of the polymer film 10 , the graphite layer 12 may have a shape embedded in the polymer film 10 . The remaining portion of the polymer film 10 on which the graphite layer 12 is not formed may be referred to as a residual polymer film 14 .

일 실시예에 따르면, 상기 흑연층(12)은 상기 고분자 필름(10)의 일면 전체에 형성될 수 있으나, 본 발명의 실시예들은 이에 한정되지 않는다. 예를 들어, 상기 흑연층(12)은 상기 고분자 필름(10)의 일면의 일부에 패턴으로 형성될 수 있다.According to an embodiment, the graphite layer 12 may be formed on the entire surface of the polymer film 10, but embodiments of the present invention are not limited thereto. For example, the graphite layer 12 may be formed in a pattern on a portion of one surface of the polymer film 10 .

예를 들어, 상기 흑연층(12)은 상기 고분자 필름(10)을 구성하는 전구체 물질의 SP3 탄소 원자가 SP2 탄소 원자로 전환됨에 따라 형성될 수 있다. 상기와 같은 탄소 원자의 전환은 광열적 전환, 광화학적 전환 또는 이들의 조합에 의한 것일 수 있다.For example, the graphite layer 12 may be formed as SP3 carbon atoms of the precursor material constituting the polymer film 10 are converted into SP2 carbon atoms. The conversion of carbon atoms as described above may be by photothermal conversion, photochemical conversion, or a combination thereof.

상기 흑연층(12)은 부분적으로 그래핀을 포함할 수 있다. 예를 들어, 상기 그래핀은 단층 그래핀, 다층 그래핀, 이중층 그래핀, 삼중층 그래핀, 도핑된 그래핀, 다공성 그래핀, 프리스틴 그래핀, 산화 그래핀 또는 이들의 조합을 포함할 수 있다. 또한, 상기 흑연층(12)은 다공성 구조를 가질 수 있다. 예를 들어, 상기 흑연층(12)은 약 100 m2/g 내지 3,000 m2/g 의 표면적을 가질 수 있다.The graphite layer 12 may partially include graphene. For example, the graphene may include single-layer graphene, multi-layer graphene, double-layer graphene, triple-layer graphene, doped graphene, porous graphene, pristine graphene, graphene oxide, or a combination thereof. . In addition, the graphite layer 12 may have a porous structure. For example, the graphite layer 12 may have a surface area of about 100 m 2 /g to 3,000 m 2 /g.

상기 흑연층(12)이 형성된 고분자 필름(10')은 상기 금속 기판(20)으로 이송되고, 가압 롤러(54)에 의해, 상기 금속 기판(20)의 일면에 가압된다.The polymer film 10 ′ on which the graphite layer 12 is formed is transferred to the metal substrate 20 , and is pressed on one surface of the metal substrate 20 by a pressure roller 54 .

상기 금속 기판(20)은 집전체 역할을 할 수 있다. 예를 들어, 상기 금속 기판(20)은 3 ㎛ 내지 500 ㎛의 두께를 가질 수 있다. 상기 금속 기판(20)은, 전지의 화학적 변화를 유발하지 않으면서 도전성을 가진 것이라면 특별히 제한되지 않고 사용될 수 있으며, 예를 들어, 구리, 금, 스테인리스스틸, 알루미늄, 니켈, 티탄, 소성 탄소, 구리나 스테인리스 스틸의 표면에 카본, 니켈, 티탄, 은 등으로 표면처리한 것, 알루미늄-카드뮴 합금 등을 포함할 수 있다.The metal substrate 20 may serve as a current collector. For example, the metal substrate 20 may have a thickness of 3 μm to 500 μm. The metal substrate 20 may be used without particular limitation as long as it has conductivity without causing chemical changes in the battery, and for example, copper, gold, stainless steel, aluminum, nickel, titanium, sintered carbon, copper However, it may include an aluminum-cadmium alloy, etc., surface-treated with carbon, nickel, titanium, silver, etc. on the surface of stainless steel.

일 실시예에 따르면, 상기 금속 기판(20)과 상기 흑연층(12)을 결합하기 위하여 도전성 접착제가 이용될 수 있다. 예를 들어, 상기 도전성 접착제는 점착 수지 및 상기 점착 수지에 분산된 도전성 입자들을 포함할 수 있다. 예를 들어, 상기 점착 수지는 아크릴 수지를 포함할 수 있으며, 상기 도전성 입자는, 은, 니켈, 구리, 알루미늄 등과 같은 금속을 포함할 수 있다. 상기 도전성 접착제는 상기 금속 기판(20)과 상기 흑연층(12)이 결합되기 전에, 상기 금속 기판(20)이 일면에 도포되어 도전성 접착층(22)을 형성할 수 있다. 상기 고분자 필름(10')은 상기 흑연층(120)이 상기 도전성 접착층(22)과 접촉하도록 상기 금속 기판(20)에 가압될 수 있다.According to an embodiment, a conductive adhesive may be used to bond the metal substrate 20 and the graphite layer 12 to each other. For example, the conductive adhesive may include an adhesive resin and conductive particles dispersed in the adhesive resin. For example, the adhesive resin may include an acrylic resin, and the conductive particles may include a metal such as silver, nickel, copper, aluminum, or the like. The conductive adhesive may be applied to one surface of the metal substrate 20 before the metal substrate 20 and the graphite layer 12 are combined to form the conductive adhesive layer 22 . The polymer film 10 ′ may be pressed against the metal substrate 20 so that the graphite layer 120 comes into contact with the conductive adhesive layer 22 .

상기 금속 기판(20)과 상기 흑연층(12)의 라미네이트 공정을 진행한 후에, 상기 고분자 필름(10')은 상기 금속 기판(20)과 멀어지도록 이송된다. 상기 흑연층(12)은 상기 금속 기판(20)에 접착층(22)에 의해 결합되므로, 상기 잔여 고분자 필름(14)으로부터 분리될 수 있다. 이에 따라, 도 3b에 도시된 것과 같이, 금속 기판(20)과 결합된 흑연층(12)이 얻어질 수 있다. 일 실시예에 따르면, 상기 흑연층(12)을 다공성 구조를 가질 수 있으며, 노출된 상면은 표면 조도가 큰 요철 구조를 가질 수 있다.After the lamination process of the metal substrate 20 and the graphite layer 12 is performed, the polymer film 10 ′ is transferred away from the metal substrate 20 . Since the graphite layer 12 is bonded to the metal substrate 20 by an adhesive layer 22 , it can be separated from the remaining polymer film 14 . Accordingly, as shown in FIG. 3B , the graphite layer 12 bonded to the metal substrate 20 can be obtained. According to an embodiment, the graphite layer 12 may have a porous structure, and the exposed upper surface may have a concave-convex structure having a large surface roughness.

일 실시예에 따르면, 상기 흑연층(12) 위에 금속 산화물층(32)을 형성할 수 있다. 예를 들어, 상기 흑연층(12) 위에 금속 전구체를 포함하는 조성물을 도포하여 코팅층(30)을 형성한다. 다음으로, 상기 코팅층(30)에 레이저 등을 이용하여 열을 가함으로써 금속 산화물층(32)을 형성한다.According to an embodiment, a metal oxide layer 32 may be formed on the graphite layer 12 . For example, the coating layer 30 is formed by applying a composition including a metal precursor on the graphite layer 12 . Next, the metal oxide layer 32 is formed by applying heat to the coating layer 30 using a laser or the like.

예를 들어, 상기 금속 전구체는, 은, 구리, 니켈, 알루미늄, 철, 코발트, 실리콘, 아연, 몰리브덴, 주석, 팔라듐, 티타늄, 바나듐, 크롬, 지르코늄, 인듐 또는 이들의 조합을 포함하는 금속의 질산염, 황산염, 아세트산염, 포름산염, 할로겐화물, 수산화물, 수화물 또는 이들의 조합을 포함할 수 있다.For example, the metal precursor is a nitrate of a metal including silver, copper, nickel, aluminum, iron, cobalt, silicon, zinc, molybdenum, tin, palladium, titanium, vanadium, chromium, zirconium, indium, or a combination thereof. , sulfate, acetate, formate, halide, hydroxide, hydrate, or combinations thereof.

상기 조성물은 상기 금속 전구체를 용해하거나 분산하기 위한 적절한 용매를 포함할 수 있다. 예를 들어, 상기 조성물은 물 또는 유기 용매를 더 포함할 수 있다.The composition may include a suitable solvent for dissolving or dispersing the metal precursor. For example, the composition may further include water or an organic solvent.

상기 금속 전구체를 포함하는 코팅층(30)에 레이저가 조사되면, 상기 흑연층(12)의 광열 반응에 의해 빠르게 상기 금속 산화물층(32)이 형성될 수 있다. 또한, 레이저를 이용할 경우 국부적인 가열이 가능하여 금속 기판(20)의 산화 등을 방지할 수 있다. 또한, 상기 금속 산화물층(32)이 형성되는 상기 흑연층(12)이 다공성 구조를 가짐에 따라, 별도의 결착제 없이도 상기 금속 산화물층(32)이 안정적으로 형성될 수 있다. 상기 금속 산화물층(32)은, 상기 흑연 복합재가 전지의 전극으로 이용될 경우, 전지의 비용량을 향상시킬 수 있다.When the laser is irradiated to the coating layer 30 including the metal precursor, the metal oxide layer 32 may be rapidly formed by a photothermal reaction of the graphite layer 12 . In addition, when a laser is used, local heating is possible, so that oxidation of the metal substrate 20 can be prevented. In addition, as the graphite layer 12 on which the metal oxide layer 32 is formed has a porous structure, the metal oxide layer 32 may be stably formed without a separate binder. The metal oxide layer 32 may improve the specific capacity of the battery when the graphite composite material is used as an electrode of the battery.

본 발명의 실시예들에 따르면, 고분자 수지 등과 같은 별도의 결착제 없이 금속 기판과 결합된 흑연층을 형성할 수 있다. 따라서, 흑연 복합재를 이용하는 전지의 비용량을 향상시킬 수 있으며, 전극 제조 공정을 효율화할 수 있다.According to embodiments of the present invention, the graphite layer bonded to the metal substrate may be formed without a separate binder such as a polymer resin. Therefore, the specific capacity of the battery using the graphite composite material can be improved, and the electrode manufacturing process can be improved.

또한, 상기 흑연층과 결합되는 금속 산화물층을 형성하여, 흑연 복합재를 이용하는 전지의 비용량을 향상시킬 수 있다.In addition, by forming a metal oxide layer combined with the graphite layer, it is possible to improve the specific capacity of the battery using the graphite composite material.

상기 공정은 롤투롤 공정을 이용하여 인라인으로 수행됨으로써 제조 공정의 효율성이 크게 개선될 수 있다.The process may be performed in-line using a roll-to-roll process, thereby greatly improving the efficiency of the manufacturing process.

리튬 이차전지lithium secondary battery

도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 리튬 이차전지를 도시한 단면도이다.4 is a cross-sectional view illustrating a lithium secondary battery according to an embodiment of the present invention.

본 발명에 따른 흑연 복합재는 리튬 이차전지의 음극으로 사용될 수 있다. 예를 들어, 도 4를 참조하면, 리튬 이차전지(100)는 음극(110), 양극(120), 상기 음극(110)과 상기 양극(120)을 분리하는 분리막(130) 및 전해질(140)을 포함할 수 있다.The graphite composite material according to the present invention may be used as a negative electrode of a lithium secondary battery. For example, referring to FIG. 4 , the lithium secondary battery 100 includes a negative electrode 110 , a positive electrode 120 , a separator 130 separating the negative electrode 110 and the positive electrode 120 , and an electrolyte 140 . may include

일 실시예에 따르면, 상기 음극(110)은 도 3c에 도시된 흑연 복합재와 실질적으로 동일한 구성을 가질 수 있다. 예를 들어, 상기 음극(110)은 집전체 및 상기 집전체의 적어도 일면에 형성된 흑연층을 포함할 수 있으며, 상기 흑연층은 고분자 수지 등과 같은 결착제를 포함하지 않을 수 있다. 또한, 상기 음극(110)은 상기 흑연층 상에 결합된 금속 산화물층을 더 포함할 수 있다.According to one embodiment, the negative electrode 110 may have substantially the same configuration as the graphite composite shown in FIG. 3C . For example, the negative electrode 110 may include a current collector and a graphite layer formed on at least one surface of the current collector, and the graphite layer may not include a binder such as a polymer resin. In addition, the cathode 110 may further include a metal oxide layer bonded to the graphite layer.

상기 양극(120)은 양극 활물질을 포함할 수 있다. 상기 양극 활물질은 리튬 전이금속 산화물이 바람직하게 사용될 수 있으며, 예를 들면 Lix1CoO2(0.5<x1<1.3), Lix2NiO2(0.5<x2<1.3), Lix3MnO2(0.5<x3<1.3), Lix4Mn2O4(0.5<x4<1.3), Lix5(Nia1Cob1Mnc1)O2(0.5<x5<1.3, 0<a1<1, 0<b1<1, 0<c1<1, a1+b1+c1=1), LiㄴNi1-y1Coy1O2(0.5<x6<1.3, 0<y1<1), Lix7Co1-y2Mny2O2(0.5<x7<1.3, 0≤y2<1), Lix8Ni1-y3Mny3O2(0.5<x8<1.3, O≤y3<1), Lix9(Nia2Cob2Mnc2)O4(0.5<x9<1.3, 0<a2<2, 0<b2<2, 0<c2<2, a2+b2+c2=2), Lix10Mn2-z1Niz1O4(0.5<x10<1.3, 0<z1<2), Lix11Mn2-z2Coz2O4(0.5<x11<1.3, 0<z2<2), Lix12CoPO4(0.5<x12<1.3) 및 Lix13FePO4(0.5<x13<1.3)로 이루어진 군에서 선택되는 하나 이상의 혼합물 일 수 있다.The positive electrode 120 may include a positive electrode active material. A lithium transition metal oxide may be preferably used as the cathode active material, for example, Li x1 CoO 2 (0.5<x1<1.3), Li x2 NiO 2 (0.5<x2<1.3), Li x3 MnO 2 (0.5<x3) <1.3), Li x4 Mn 2 O 4 (0.5<x4<1.3), Li x5 (Ni a1 Co b1 Mn c1 )O 2 (0.5<x5<1.3, 0<a1<1, 0<b1<1, 0 <c1<1, a1+b1+c1=1), LiNi 1-y 1Co y1 O 2 (0.5<x6<1.3, 0<y1<1), Li x7 Co 1-y 2Mn y2 O 2 (0.5 <x7<1.3, 0≤y2<1), Li x8 Ni 1-y3 Mn y3 O 2 (0.5<x8<1.3, O≤y3<1), Li x9 (Ni a2 Co b2 Mn c2 )O 4 (0.5 <x9<1.3, 0<a2<2, 0<b2<2, 0<c2<2, a2+b2+c2=2), Li x10 Mn 2-z1 Ni z1 O 4 (0.5<x10<1.3, 0 <z1<2), Li x11 Mn 2-z2 Co z2 O 4 (0.5<x11<1.3, 0<z2<2), Li x12 CoPO 4 (0.5<x12<1.3) and Li x13 FePO 4 (0.5<x13) It may be one or more mixtures selected from the group consisting of <1.3).

예를 들어, 상기 분리막(130)은 통상적인 다공성 고분자 필름, 예를 들어 에틸렌 단독 중합체, 프로필렌 단독중합체, 에틸렌/부텐 공중합체, 에틸렌/헥센 공중합체 및 에틸렌/메타크릴레이트 공중합체 등과 같은 폴리올레핀계 고분자로 제조한 다공성 고분자 필름을 단독으로 또는 이들을 적층하여 사용할 수 있으며, 또는 통상적인 다공성 부직포, 예를 들어 고융점의 유리 섬유, 폴리에틸렌테레프탈레이트 섬유 등으로 된 부직포를 사용할 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.For example, the separator 130 is a conventional porous polymer film, for example, polyolefin-based films such as ethylene homopolymer, propylene homopolymer, ethylene/butene copolymer, ethylene/hexene copolymer, and ethylene/methacrylate copolymer. A porous polymer film made of a polymer may be used alone or by laminating them, or a conventional porous nonwoven fabric, for example, a nonwoven fabric made of high-melting glass fiber, polyethylene terephthalate fiber, etc. may be used, but is limited thereto not.

예를 들어, 상기 전해질(140)은 프로필렌 카보네이트(PC), 에틸렌 카보네이트(EC), 디에틸카보네이트(DEC), 디메틸카보네이트(DMC), 디프로필카보네이트(DPC), 디메틸설폭사이드, 아세토니트릴, 디메톡시에탄, 디에톡시에탄, 테트라하이드로퓨란, N-메틸-2-피롤리돈(NMP), 에틸메틸카보네이트(EMC), 감마 부티로락톤(GBL), 플루오르에틸렌 카보네이트(FEC), 포름산 메틸, 포름산 에틸, 포름산 프로필, 초산 메틸, 초산 에틸, 초산 프로필, 초산 펜틸, 프로 피온산 메틸, 프로피온산 에틸, 프로피온산 에틸 및 프로피온산 부틸로 이루어진 군으로부터 선택되는 하나 이상의 혼합 유기 용매를 포함할 수 있다.For example, the electrolyte 140 is propylene carbonate (PC), ethylene carbonate (EC), diethyl carbonate (DEC), dimethyl carbonate (DMC), dipropyl carbonate (DPC), dimethyl sulfoxide, acetonitrile, dimethyl Toxyethane, diethoxyethane, tetrahydrofuran, N-methyl-2-pyrrolidone (NMP), ethylmethyl carbonate (EMC), gamma butyrolactone (GBL), fluoroethylene carbonate (FEC), methyl formate, formic acid At least one mixed organic solvent selected from the group consisting of ethyl, propyl formate, methyl acetate, ethyl acetate, propyl acetate, pentyl acetate, methyl propionate, ethyl propionate, ethyl propionate and butyl propionate may be included.

상기 전해질(140)은 리튬염을 더 포함할 수 있으며, 상기 리튬염의 음이온은 F-, Cl-, Br-, I-, NO3-, N(CN)2-, BF4-, ClO4-, PF6-, (CF3)2PF4-, (CF3)3PF3-, (CF3)4PF2-, (CF3)5PF-, (CF3)6P-, F3SO3-, CF3CF2SO3-,(CF3SO2)2N-, (FSO2)2N-, CF3CF2(CF3)2CO-, (CF3SO2)2CH-, (SF5)3C-, (CF3SO2)3C-, CF3(CF2)7SO3-, CF3CO2-, CH3CO2-, SCN- 및 (CF3CF2SO2)2N- 로 이루어진 군에서 선택되는 하나 이상일 수 있다.The electrolyte 140 may further include a lithium salt, and the anions of the lithium salt are F-, Cl-, Br-, I-, NO 3 -, N(CN) 2 -, BF 4 -, ClO 4 - , PF 6 -, (CF 3 ) 2 PF 4 -, (CF 3 ) 3 PF 3 -, (CF 3 ) 4 PF 2 -, (CF 3 ) 5 PF-, (CF 3 ) 6 P-, F 3 SO 3 -, CF 3 CF 2 SO 3 -,(CF 3 SO 2 ) 2 N-, (FSO 2 ) 2 N-, CF 3 CF 2 (CF 3 ) 2 CO-, (CF 3 SO 2 ) 2 CH -, (SF 5 ) 3 C-, (CF 3 SO 2 ) 3 C-, CF 3 (CF 2 ) 7 SO 3 -, CF 3 CO 2 -, CH 3 CO 2 -, SCN- and (CF 3 CF 2 SO 2 ) It may be at least one selected from the group consisting of 2 N-.

상기 리튬 이차전지의 외형은 특별한 제한이 없으나, 캔을 사용한 원통형, 각형, 파우치(pouch)형 또는 코인(coin)형 등이 될 수 있다.The external shape of the lithium secondary battery is not particularly limited, but may be a cylindrical shape using a can, a prismatic shape, a pouch type, or a coin type.

이하에서는 구체적인 실험예를 참고하여 본 발명의 실시예의 효과 및 이용 가능성을 살펴보기로 한다.Hereinafter, with reference to specific experimental examples, the effects and applicability of the embodiments of the present invention will be examined.

실시예 1Example 1

폴리이미드 기판(Kapton Polyimide)에 CO2 레이저(전력: 2~6W, 파장 약 10um, 펄스 폭: 약 10~15㎲)를 조사하여, 기판 일부를 탄화함으로써, 레이저 유도 흑연(LIG)을 형성하였다. By irradiating a polyimide substrate (Kapton Polyimide) with a CO 2 laser (power: 2-6W, wavelength about 10um, pulse width: about 10-15 μs), and carbonizing a part of the substrate, laser-induced graphite (LIG) was formed. .

흑연층이 형성된 폴리이미드 기판을, 전도성 점착제가 도포된 구리 필름 위에 롤 프레싱한 후, 폴리이미드 기판을 제거하였다. The polyimide substrate on which the graphite layer was formed was roll-pressed on the copper film coated with the conductive adhesive, and then the polyimide substrate was removed.

상기 흑연층이 전사된 구리 박막을 진공 오븐에서 건조하고, 직경 14mm의 원 모양으로 재단하여 전극 형태로 준비한 후, 2032 coin half cell로 전기화학 성능을 테스트하였다.The copper thin film to which the graphite layer was transferred was dried in a vacuum oven, cut into a circular shape with a diameter of 14 mm, prepared in the form of an electrode, and electrochemical performance was tested with a 2032 coin half cell.

도 5a는 레이저를 조사하기 전 폴리이미드 기판의 SEM(주사전자현미경) 사진이고, 도 5b는 폴리이미드 기판에 레이저를 조사하여 형성된 흑연층의 SEM 사진이다. 도 5a 및 도 5b를 참조하면, 레이저 조사를 통하여 레이저 유도 흑연이 형성되었음을 확인할 수 있다.5A is a scanning electron microscope (SEM) photograph of a polyimide substrate before laser irradiation, and FIG. 5B is an SEM photograph of a graphite layer formed by irradiating a laser on the polyimide substrate. Referring to FIGS. 5A and 5B , it can be confirmed that laser-induced graphite is formed through laser irradiation.

도 6a는 실시예 1에서 얻어진 전극의 비용량을 측정한 그래프이고, 도 6b는 실시예 1에서 얻어진 전극의 수명 특성 및 충/방전 효율을 측정한 그래프이다. 도 6a 및 도 6b를 참조하면, 본 발명을 통해 얻어진 흑연 복합재는 전지의 전극으로서 적합한 성능을 가질 수 있음을 확인할 수 있다.6A is a graph measuring the specific capacity of the electrode obtained in Example 1, and FIG. 6B is a graph measuring the lifetime characteristics and charge/discharge efficiency of the electrode obtained in Example 1. Referring to FIGS. 6A and 6B , it can be confirmed that the graphite composite material obtained through the present invention may have suitable performance as an electrode of a battery.

이상에서는 실시예들을 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자는 하기의 특허 청구의 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.Although the above has been described with reference to the embodiments, those skilled in the art can variously modify and change the present invention within the scope without departing from the spirit and scope of the present invention described in the claims below You will understand.

본 발명은 리튬 이차전지 등과 같은 전지용 전극, 슈퍼 커패시터, 센서 등과 같은 다양한 전자 소자의 제조에 이용될 수 있다.INDUSTRIAL APPLICABILITY The present invention can be used to manufacture various electronic devices such as electrodes for batteries such as lithium secondary batteries, supercapacitors, sensors, and the like.

10: 고분자 필름
12: 흑연층
14: 잔여 고분자 필름
20: 금속 기판
30: 코팅층
32: 금속 산화물층
42: 제1 레이저 조사 장치
44: 코팅 장치
46: 제2 레이저 조사 장치
52: 제1 이송 롤러
54: 가압 롤러
56: 제2 이송 롤러
100: 리튬 이차전지
110: 음극
120: 양극
130: 분리막
140: 전해질10: polymer film
12: graphite layer
14: residual polymer film
20: metal substrate
30: coating layer
32: metal oxide layer
42: first laser irradiation device
44: coating device
46: second laser irradiation device
52: first conveying roller
54: pressure roller
56: second conveying roller
100: lithium secondary battery
110: cathode
120: positive electrode
130: separator
140: electrolyte

Claims (11)

고분자 필름에 레이저를 인가하여 흑연층을 형성하는 단계;
상기 흑연층이 형성된 고분자 필름을 금속 집전체에 가압하여 상기 흑연층과 상기 금속 집전체를 결합하는 단계;
상기 고분자 필름을 상기 금속 집전체로부터 멀어지는 방향으로 이송하여, 상기 흑연층과 잔여 고분자 필름을 분리하는 단계; 및
상기 흑연층 상에 금속 산화물층을 형성하는 단계를 포함하는 이차전지용 전극의 제조 방법.forming a graphite layer by applying a laser to the polymer film;
bonding the graphite layer and the metal current collector by pressing the polymer film on which the graphite layer is formed on a metal current collector;
separating the graphite layer and the remaining polymer film by transferring the polymer film in a direction away from the metal current collector; and
A method of manufacturing an electrode for a secondary battery comprising the step of forming a metal oxide layer on the graphite layer. 제1항에 있어서, 상기 고분자 필름은 폴리이미드(PI), 폴리에테르이미드(PEI) 및 폴리에테르에테르케톤(PEEK)로 이루어진 그룹에서 선택된 적어도 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 이차전지용 전극의 제조 방법.The method of claim 1, wherein the polymer film comprises at least one selected from the group consisting of polyimide (PI), polyetherimide (PEI), and polyetheretherketone (PEEK). . 제1항에 있어서, 상기 흑연층과 상기 금속 집전체는 도전성 접착층에 의해 결합되는 것을 특징으로 하는 이차전지용 전극의 제조 방법.The method of claim 1 , wherein the graphite layer and the metal current collector are coupled by a conductive adhesive layer. 제1항에 있어서, 상기 금속 산화물층을 형성하는 단계는,
상기 흑연층 상에 금속 전구체를 포함하는 조성물을 도포하여 코팅층을 형성하는 단계; 및
상기 코팅층에 레이저를 조사하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 이차전지용 전극의 제조 방법.According to claim 1, wherein the step of forming the metal oxide layer,
forming a coating layer by applying a composition including a metal precursor on the graphite layer; and
A method of manufacturing an electrode for a secondary battery, comprising irradiating a laser to the coating layer. 제4항에 있어서, 상기 금속 전구체는, 은, 구리, 니켈, 알루미늄, 철, 코발트, 실리콘, 아연, 몰리브덴, 주석, 팔라듐, 티타늄, 바나듐, 크롬, 지르코늄 및 인듐으로 이루어진 그룹에서 선택된 적어도 하나를 포함하는 금속의 질산염, 황산염, 아세트산염, 포름산염, 할로겐화물, 수산화물 또는 수화물을 포함하는 것을 특징으로 하는 이차전지용 전극의 제조 방법.According to claim 4, wherein the metal precursor, silver, copper, nickel, aluminum, iron, cobalt, silicon, zinc, molybdenum, tin, palladium, titanium, vanadium, chromium, at least one selected from the group consisting of zirconium and indium A method for manufacturing an electrode for a secondary battery, comprising: a nitrate, sulfate, acetate, formate, halide, hydroxide or hydrate of a metal containing the same. 고분자 필름을 이송하는 제1 이송 롤러;
상기 고분자 필름에 레이저를 조사하여 흑연층을 형성하는 제1 레이저 조사 장치;
상기 흑연층이 형성된 고분자 필름을 금속 집전체에 가압하는 가압 롤러; 및
상기 고분자 필름을 상기 금속 집전체로부터 멀어지는 방향으로 이송하여 상기 흑연층과 잔여 고분자 필름을 분리하는 제2 이송 롤러를 포함하는 이차전지용 전극의 제조 시스템.a first conveying roller for conveying the polymer film;
a first laser irradiation device for forming a graphite layer by irradiating a laser on the polymer film;
a pressure roller for pressing the polymer film on which the graphite layer is formed on the metal current collector; and
and a second transfer roller for transferring the polymer film in a direction away from the metal current collector to separate the graphite layer and the remaining polymer film. 제6항에 있어서, 상기 제1 레이저 조사 장치는 CO2 레이저를 이용하는 것을 특징으로 하는 이차전지용 전극의 제조 시스템.The system according to claim 6, wherein the first laser irradiation device uses a CO 2 laser. 제7항에 있어서, 상기 CO2 레이저의 파장은 1㎛ 내지 20㎛이고, 전력은 1W 내지 10W이고, 펄스 폭은 1㎲ 내지 20㎲인 것을 특징으로 하는 이차전지용 전극의 제조 시스템.The system according to claim 7, wherein the CO 2 laser has a wavelength of 1 μm to 20 μm, a power of 1W to 10W, and a pulse width of 1 μs to 20 μs. 제6항에 있어서,
상기 금속 집전체와 결합된 흑연층 상에 금속 산화물 나노 입자 또는 금속 전구체를 포함하는 조성물을 도포하여 코팅층을 형성하는 코팅 장치; 및
상기 코팅층에 레이저를 조사하는 제2 레이저 조사 장치를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 이차전지용 전극의 제조 시스템.7. The method of claim 6,
a coating device for forming a coating layer by applying a composition including metal oxide nanoparticles or a metal precursor on the graphite layer bonded to the metal current collector; and
Secondary battery electrode manufacturing system, characterized in that it further comprises a second laser irradiation device for irradiating a laser to the coating layer. 음극;
상기 음극과 이격된 양극;
상기 음극과 상기 양극 사이에 배치된 분리막; 및
상기 음극과 상기 양극 사이에 배치된 전해질을 포함하고,
상기 음극은, 제1항 내지 제5항 중 어느 하나에 의해 제조된 이차전지용 전극을 포함하는, 리튬 이차전지.
cathode;
a positive electrode spaced apart from the negative electrode;
a separator disposed between the cathode and the anode; and
An electrolyte disposed between the negative electrode and the positive electrode,
The negative electrode, comprising an electrode for a secondary battery prepared according to any one of claims 1 to 5, a lithium secondary battery.
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