KR20060133615A - 불소화합물이 첨가된 리튬이차전지 양극 활물질 및 그제조방법 - Google Patents
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Abstract
Description
Claims (7)
- 리튬이차전지 양극 활물질에 있어서,양극 활물질에 착염형태인 불소화합물이 첨가되어 이루어진 것을 특징으로 하는 리튬이차전지 양극 활물질.
- 제1항에 있어서, 상기 불소화합물은 CsF, KF, LiF, NaF, RbF, TiF, AgF, AgF₂, BaF2, CaF2, CuF2, CdF2, FeF2, HgF2, Hg2F2, MnF2, MgF2, NiF2, PbF2, SnF2, SrF2, XeF2, ZnF2, AlF3, BF3, BiF3, CeF3, CrF3, DyF3, EuF3, GaF3, GdF3, FeF3, HoF3, InF3, LaF3, LuF3, MnF3, NdF3, VOF3, PrF3, SbF3, ScF3, SmF3, TbF3, TiF3, TmF3, YF3, YbF3, TIF3, CeF4, GeF4, HfF4, SiF4, SnF4, TiF4, VF4, ZrF4, NbF5, SbF5, TaF5, BiF5, MoF6, ReF6, SF6 및 WF6 으로 이루어진 군과 불소가 포함된 모든화합물으로부터 선택되는 어느 하나이상인 것을 특징으로 하는 리튬이차전지 양극 활물질.
- 제1항에 있어서, 상기 불소화합물이 첨가되는 상기 양극활물질은 육방정계 층상 암염구조를 갖는 Li1+a[Co1-xMx]O2-bNb(0.01≤a≤0.2, 0.01≤b≤0.2, 0.01≤x≤ 0.1, M = Mg, Al, Ni, Mn, Zn, Fe, Cr, Ga, Mo 및 W으로 이루어진 군에서 선택된 적어도 하나 이상의 금속, N은 F 또는 S), 육방정계 층상 암염구조를 갖는 Li1+a[Ni1-xMx]O2-bNb(0.01≤a≤0.2, 0.01≤b≤0.2, 0.01≤x≤0.5, M = Mg, Al, Co, Mn, Zn, Fe, Cr, Ga, Mo, W으로 이루어진 군에서 선택된 적어도 하나 이상의 금속, N은 F 또는 S), 육방정계 층상 암염구조를 갖는 Li1+a[Ni1-x-yCoxMny]O2-bNb(0.01≤a≤0.2, 0.01≤b≤0.1, 0.05≤x≤0.3, 0.1≤y≤0.35, 0.15≤x+y≤0.6, N은 F 또는 S), 육방정계 층상 암염구조를 갖는 Li[Lia(NixCo1-2xMnx)1-a]O2-bNb (0.01≤a≤0.2, 0.01≤x≤0.5, 0.01≤b≤0.1, N은 F 또는 S), 육방정계 층상 암염구조를 갖는 Li[Lia(NixCo1-2xMnx-y/2My)1-a]O2-bNb (M=Mg, Ca, Cu, Zn으로 이루어진 군에서 선택된 적어도 하나 이상의 금속, 0.01≤a≤0.2, 0.01≤x≤0.5, 0.01≤y≤0.1, 0.01≤b≤0.1, N은 F 또는 S), 육방정계 층상 암염구조를 갖는 Li[Lia(Ni1/3Co(1/3-2x)Mn(1/3+x)Mx)1-a]O2-bNb (M=Mg, Ca, Cu, Zn으로 이루어진 군에서 선택된 적어도 하나 이상의 금속, 0.01≤a≤0.2, 0.01≤x≤0.5, 0.01≤y≤0.1, 0.01≤bV0.1, N은 F 또는 S), 육방정계 층상 암염구조를 갖는 Li[Lia(NixCo1-2x-yMnxMy)1-a]O2-bNb(M=B, Al, Fe, Cr으로 이루어진 군에서 선택된 적어도 하나 이상의 금속, 0.01≤a≤0.2, 0.01≤x≤0.5, 0.01≤y≤0.1, 0.01≤b≤0.1, N은 F 또는 S), 육방정계 층상 암염구조를 갖는 Li[Lia(NixCo1-2x-yMnx-z/2MyNz)1-a]O2-bNb (M=B, Al, Fe, Cr으로 이루어진 군에서 선택된 적어도 하나 이상의 금속, N=Mg 또는 Ca, 0.01≤a≤0.2, 0.01≤x≤0.5, 0.01≤y≤ 0.1, 0.01≤b≤0.1, N은 F 또는 S), 올리빈(Olivine)구조를 갖는 LiMxFe1-xPO4 (M=Co, Ni, Mn으로 이루어진 군에서 선택된 적어도 하나 이상의 금속, 0≤x≤1), 큐빅구조를 갖는 스피넬 Li1+a[Mn2-xMx]O4-bNb(0.01≤a≤0.15, 0.01≤b≤0.2, M=Co, Ni, Cr, Mg, Al, Zn, Mo, W 0.01≤x≤0.1, N은 F 또는 S) 및 큐빅구조를 갖는 스피넬 Li1+a[Ni0.5Mn1.5-xMx]O4-bNb(0.01≤a≤0.15, 0.01≤b≤0.2, 0.01≤x≤0.1, M=Co, Ni, Cr, Mg, Al, Zn, Mo, W군에서 선택된 적어도 하나 이상의 금속이며 N은 F 또는 S) 중 어느 하나인 것을 특징으로 하는 리튬이차전지 양극 활물질.
- 고분산도의 미세분말 원소전구체 용액에 플루오르(F)가 용해된 용액을 첨가하여, 50℃ 내지 150℃에서 1 내지 48시간 반응하여 착염형태의 고분산도의 미세분말 불소화합물을 형성한 후, 상기 형성된 미세분말 불소화합물을 110℃에서 6 내지 24시간 건조 시킨 후, 150℃ 내지 900℃에서 1 내지 20시간 동안 산화성 분위기, 환원성 분위기 및 진공상태 중 어느 한 상태 하에서 열처리하여 미세분말 불소화합물을 준비한 후, 리튬이차전지용 양극 활물질 100중량부 대비 0.05 내지 10 중량부의 상기 미세분말 불소화합물을 첨가하여 균일하게 혼합하는 것을 특징으로 하는 리튬이차전지용 양극 활물질의 제조방법.
- 제4항에 있어서, 상기 원소전구체 용액은 0.1 내지 3M 농도의 것을 사용하고, 플루오르(F)가 용해된 용액은 0.1 내지 18M 농도의 것을 사용하여 50℃ 내지 150℃에서 1 내지 48시간 반응하여 착염형태의 고분산도의 미세분말 불소화합물을 형성하는 것을 특징으로 하는 리튬이차전지용 양극 활물질의 제조방법.
- 제4항 또는 제5항에 있어서, 상기 원소 전구체는 Cs, K, Li, Na, Rb, Ti, Ag(Ⅰ), Ag(Ⅱ), Ba, Ca, Cu, Cd, Fe, Hg(Ⅱ), Hg(Ⅰ), Mn(Ⅱ), Mg, Ni, Pb, Sn, Sr, Xe, Zn, Al, B, Bi(Ⅲ), Ce(Ⅲ), Cr, Dy, Eu, Ga, Gd, Fe, Ho, In, La, Lu, Mn(Ⅲ), Nd, VO, Pr, Sb(Ⅲ), Sc, Sm, Tb, Ti(Ⅲ), Tm, Y, Yb, TI, Ce(Ⅳ), Ge, Hf, Si, Sn, Ti(Ⅳ), V, Zr, Nb, Sb(Ⅴ), Ta, Bi(Ⅴ), Mo, Re, S 및 W로 이루어진 군에서 선택되는 적어도 하나 이상의 원소의 알콕사이드염, 황산염, 질산염, 초산염, 염화염, 인산염 중 어느 한 화합물인 것을 특징으로 하는 리튬이차전지용 양극 활물질의 제조방법.
- 제4항에 있어서, 상기 원소전구체를 착염형태로 침전시키기 위한 플루오르(F)가 용해된 용액은 NH4F, HF, A(Anhydrous)HF 등 원소전구체를 착염형태로 침전시키기 위해 플루오르(F)를 제공할 수 있는 화합물 군에서 선택되는 적어도 하나 이 상의 화합물의 용액인 것을 특징으로 하는 리튬이차전지용 양극 활물질의 제조방법.
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