KR20110138606A - 전해액 함침성이 우수한 이차전지용 음극 및 이를 포함하는 이차전지 - Google Patents

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Abstract

비정질 탄소재료 및 도핑원소를 포함하는 음극활물질, 바인더 및 도전재를 포함하는 음극 합제가 집전체 상에 형성되어 있는 음극으로서, 전극 밀도가 0.9 g/cc 내지 2.00 g/cc이고, 리튬염 및 유기용매를 포함하는 비수계 전해액에 대한 흡수 시간이 상기 비수계 전해액 1㎕ 당 50 내지 380 초 사이인 이차전지용 음극이 제공된다.

Description

전해액 함침성이 우수한 이차전지용 음극 및 이를 포함하는 이차전지{NEGATIVE ELECTRODE WITH IMPROVED WETTING PROPERTY TO ELECTROLYTE AND SECONDARY BATTERY COMPRISING THE SAME}
전해액 함침성이 우수한 이차전지용 음극 및 이를 포함하는 이차전지가 제공된다. 더욱 상세하게는 전해액과 전극활물질 및 전극 사이의 계면에서 발생하는 저항이 감소된 음극 및 이를 포함함으로써, 충방전 특성 및 수명 특성이 우수한 이차전지가 제공된다.
휴대 전화나 노트북 컴퓨터 등의 휴대용 전자기기가 발달함에 따라 그 에너지원으로서 이차 전지의 수요가 급격히 증가하고 있다. 또, 지구 온난화 문제 및 화석연료의 사용으로 인해 발생하는 문제를 감소시키기 위하여, 하이브리드 전기자동차(HEV), 전기모터로 구동되는 전기자동차(EV)가 개발되고, 이의 동력원으로서 이차 전지의 사용이 현실화되고 있다. 그에 따라, 다양한 요구에 부응할 수 있는 이차 전지에 대해 많은 연구가 행해지고 있고, 특히, 높은 에너지 밀도, 높은 방전 전압 및 출력을 가지는 리튬 이차 전지에 대한 수요가 높아지는 추세이다.
전기자동차 등에 사용되는 리튬 이차 전지는 고에너지 밀도와 단시간에 고출력을 발휘할 수 있는 특성을 가져야 함과 아울러 대전류에 의한 충방전이 단시간에 반복되는 가혹한 조건하에서 10년 이상 사용될 수 있어야 하므로, 기존의 소형 리튬 이차 전지보다 월등히 우수한 출력 특성 및 장기 수명 특성이 필연적으로 요구된다. 또한, 전기자동차 등에 사용되는 리튬 이차 전지는 급격한 발열반응이 발생할 수 있으며, 안전성을 위해 특별히 급격한 발열반응은 방지해야 한다.
리튬 이차전지는 집전체 상에 각각 활물질이 도포되어 있는 양극과 음극 사이에 다공성의 분리막이 개재된 전극조립체에 리튬염을 포함하는 비수계 전해질이 함침되어 있는 구조로 이루어져 있다. 양극 활물질은 주로 리튬 코발트계 산화물, 리튬 망간계 산화물, 리튬 니켈계 산화물, 리튬 복합 산화물 등으로 이루어져 있으며, 음극 활물질은 주로 탄소계 물질로 이루어져 있다.
탄소계 물질은 흑연화 되기 쉬운 층상 결정구조(graphene structure)를 갖는 이흑연화 탄소(soft carbon)와, 흑연화 되기 어려운 난흑연화 탄소(hard carbon)와, 천연흑연과 같이 층상 결정 구조가 완전히 이루어진 흑연(graphite)으로 분류한다.
특히, 음극활물질로 주로 사용되고 있는 층상 결정인 흑연계 물질로 이루어진 음극은 이론적 최대 용량이 372 mAh/g 으로 용량 증대에 한계가 있어 빠르게 변모하는 차세대 모바일 기기의 에너지원으로서 충분한 역할을 감당하기 어려운 실정이다.
한편, 최근의 리튬 이차전지 등과 같은 비수계 전해질을 사용하는 전지의 연구 방향은 고용량 및 고출력을 지향하는 방향으로 이루어지고 있다. 한편, 비수계 전해질 전지의 특성상 전해질 내의 이온 이동성이 떨어지고, 전해액의 함침이 신속히 이루어지지 않는 경우가 많으므로, 비수계 전해질 전지에서 전해액이 전극에 빠른 시간내에 충분히 함침되어야할 필요성이 있다.
전해액의 함침성이 저하될 경우, 전극의 활물질 입자에 전해액이 도달하지 못하여 리튬 이온의 이동이 원활하지 못할 뿐만 아니라, 그에 따라 전류도 감소하게 될 우려가 있다. 또한, 전해액의 함침 속도가 떨어지면 리튬 이차전지의 생산성이 저하된다. 더욱이 전지 특성의 종합적인 밸런스를 유지하기 위해서도 비수계 전해질 전지에 있어서 전해액 함침성의 개선은 필요하다.
본 발명의 일실시예 따르면, 전해액 함침성이 우수한 이차전지용 음극으로서, 비정질 탄소재료 및 도핑원소를 포함하는 음극활물질, 바인더 및 도전재를 포함하는 음극 합제가 집전체 상에 형성되어 있는 음극으로서, 전극 밀도가 0.9 g/cc 내지 2.00 g/cc이고, 리튬염 및 카보네이트계 유기용매를 포함하는 비수계 전해액에 대한 흡수 시간이 상기 비수계 전해액 1㎕ 당 50 내지 380 초 사이인 이차전지용 음극이 제공된다.
본 발명의 일실시예에 따른 음극은 비정질 탄소재료 및 도핑원소를 포함하는 음극활물질, 바인더 및 도전재를 포함하는 음극 합제가 집전체 상에 형성되어 있는 음극으로서, 전극 밀도가 0.9 g/cc 내지 2.00 g/cc이고, 리튬염 및 카보네이트계 유기용매를 포함하는 비수계 전해액에 대한 흡수 시간이 상기 비수계 전해액 1㎕ 당 50 내지 380 초 사이인 이차전지용 음극이다.
본 발명의 일실시예에 따른 이차전지는 상기 음극을 포함하는 이차전지이다.
본 발명의 일실시예에 따른 음극의 제조방법은 석유 코크스, 석탄 코크스, 석탄계 피치, 석유계 피치, 메조페이즈 피치, 메조카본 마이크로 비즈 및 염화비닐계 수지로 이루어진 군으로부터 선택된 적어도 1종의 원료 전구체 및 도핑원소를 용매 하에서 균일하게 혼합하는 과정, 상기 혼합된 혼합물을 건조, 소성 및 탄화하는 과정, 및 상기 건조, 소성 및 탄화하는 과정을 거친 탄화물을 분쇄하는 과정을 포함하는 방법에 의해 음극활물질을 제조 하는 단계; 상기 음극활물질, 및 바인더를 포함하는 음극 합제를 소정의 용매에 첨가하여 슬러리를 제조하는 단계; 상기 슬러리를 집전체에 도포하는 단계; 상기 슬러리가 도포된 집전체를 건조 및 압연하는 단계를 포함하는 이차전지용 음극의 제조방법이다.
전해액과 활물질간의 계면 저항이 작고, 전해액에 대한 함침성이 우수한 이차전지용 음극으로서, 용이하게 전지 특성의 종합적인 밸런스를 유지할 수 있고, 이차전지의 생산성을 높일 수 있는 이차전지용 음극 및 이를 포함하는 이차전지가 제공된다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 음극과 비교예에 따른 음극의 전극 밀도에 따른 전해액의 함침시간을 나타낸 그래프이다.
이하, 본 발명의 실시예에 대해 구체적으로 설명한다.
본 발명에 따른 이차전지용 음극은 비정질 탄소재료 및 도핑원소를 포함하는 음극활물질, 바인더 및 도전재를 포함하는 음극 합제가 집전체 상에 형성되어 있는 음극으로서, 전극 밀도가 0.9 g/cc 내지 2.00 g/cc이고, 리튬염 및 카보네이트계 유기용매를 포함하는 비수계 전해액에 대한 흡수 시간이 상기 비수계 전해액 1㎕ 당 50 내지 380 초 사이인 구성으로 이루어져 있다.
상기 흡수 시간은 상기 비수계 전해액 1㎕ 가 드랍(drop)되어 상기 음극의 표면에 접촉된 때부터 음극의 표면으로부터 완전히 소실된 때까지의 시간을 의미한다.
본 발명에 따른 이차전지용 음극은 0.9 g/cc 내지 2.00 g/cc 사이의 전극 밀도 및 비수계 전해액 1㎕ 당 50 내지 380 초 사이인 빠른 전해액 흡수 시간을 가짐으로써, 전해액에 대한 높은 친화성 및 함침성을 나타내며, 이차전지의 제조시 전지 특성의 종합적인 밸런스 유지가 용이하고, 대량 생산 공정에서 적용하는 진공 주액 방법에서는 상기 효과보다 더 큰 전해액 함침시간의 단축을 통해 이차전지의 생산성을 높일 수 있다.
특히 상기 음극은 LiPF6, LiClO4, LiBF4, LiAsF6 로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 이상의 리튬염 및 에틸렌 카보네이트(Ethylene carbonate(EC)), 프로필렌 카보네이트(Propylene carbonate(PC)), 디에틸 카보네이트(Diethyl carbonate(DEC)), 디메틸 카보네이트(Dimethyl carbonate(DMC)), 및 에틸메틸 카보네이트(Ethyl methyl carbonate(EMC))를 포함하는 카보네이트계 유기용매 및 디메톡시 에탄(Demethoxy ethane(DME)), 락톤(Lactone(v-BL)) 및 테트라하이드로퓨란(Tetrahydrofuran(THF))으로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 이상의 유기용매를 포함하는 비수계 전해액에 대한 흡수 속도가 매우 우수하다.
상기 이차전지용 음극의 전극 밀도는 전해액에 대한 높은 친화성 및 함침성을 나타낼 수 있도록, 0.9 g/cc 내지 2.00 g/cc 사이인 것이면 특별히 제한되지 않으며, 더 바람직하게는 전극 밀도가 1.1 g/cc 내지 1.27 g/cc인 것을 사용할 수 있다.
또한, 이차전지용 음극의 전해액 흡수 시간은 상기 비수계 전해액 1㎕ 당 50 내지 380 초 사이인 것이 바람직하며, 더욱 바람직하게는 상기 비수계 전해액 1㎕ 당 100 내지 280 초 사이인 것을 사용할 수 있다.
상기 음극활물질은 고속충전특성, 사이클(cycle) 특성이 우수한 비정질 탄소재료를 포함한다.
상기 비정질 탄소재료는 이흑연화성 탄소재료(소프트 카본) 및 난흑연화성 탄소재료(하드 카본) 중에서 어느 것을 사용하여도 무방하나, 이흑연화성 탄소재료를 사용하는 것이 바람직하다. 상기 이흑연화성 탄소재료는 상기 원료 전구체를 공기 또는 불활성 가스 분위기하 및 소정의 온도 조건에서 열처리하여 상기 원료 전구체를 부분적으로 흑연화함으로써 얻을 수 있다. 이 과정 중 필요에 따라 분쇄 및/또는 해쇄 과정이 도입될 수 있다. 일 예로, 상기 음극 활물질은 원료 전구체를 분말 형태로 분쇄하는 단계; 및 상기 분쇄된 원료 전구체를 500 내지 2500℃에서 가열하는 단계를 거쳐 제조될 수 있다.
상기 분쇄 및/또는 해쇄는 볼밀(ball mill), 어트리션 밀(attrition mill), 진동 밀(vibration mill), 디스크 밀(disk mill), 제트 밀(jet mill), 로터 밀(rotor mill) 등과 같은 밀링기를 이용하여 상기 원료 전구체를 밀링함으로써 수행될 수 있다. 상기 밀링은 건식 공정, 또는 습식 공정, 또는 건식 및 습식이 조합된 공정으로 진행될 수 있다. 분쇄 및/또는 해쇄 공정에서 분쇄 속도, 압력, 시간 등으로 입자의 평균 입경 및 입도 분포도를 조절할 수 있다. 따라서, 상기 음극 활물질의 평균 입경 및 입도 분포도는 상기 분쇄 및/또는 해쇄 과정에 의해 결정될 수 있다.
상기 이흑연화성 탄소재료는 원료 전구체의 흑연화를 거친 후, 부분적으로 육방정의 규칙적인 배열(육각망면 구조배열)을 갖는다.
상기 이흑연화성 탄소재료의 원료 전구체로는 특별히 한정되지는 않으나, 예를 들어, 석유 코크스, 석탄 코크스, 석탄계 피치, 석유계 피치, 메조페이즈 피치, 메조카본 마이크로 비즈, 염화비닐계 수지 등을 단독으로 또는 2종 이상 조합하여 사용할 수 있다.
상기 도핑원소는 이차전지 내부에서 화학적 변화를 유발하지 않는 것이면 특별히 제한되지 않으며, 예를 들어, 망간(Mn), 철(Fe), 코발트(Co), 니켈(Ni), 아연(Zn)을 포함하는 전이금속 화합물, 붕소(B), 알루미늄(Al), 갈륨(Ga), 인듐(In), 질소(N), 규소(Si), 인(P), 비소(As)를 포함하는 3족, 4족 및 5족 원소 화합물, 나트륨(Na) 칼륨(Ka) 마그네슘(Mg) 칼슘(Ca)을 포함하는 알칼리금속 화합물 또는 알칼리 토금속 화합물로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 이상인 원소를 사용할 수 있다.
상기 니켈(Ni)을 포함하는 전이금속 화합물로는 니켈 나이트레이트, 니켈 설페이트, 니켈 아세테이트 등으로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상을 사용할 수 있고, 상기 붕소(B)를 포함하는 화합물로는 붕산염, 붕소산, 산화붕소, 황화붕소, 질화붕소, 염화붕소 등으로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상을 사용할 수 있으며, 상기 인(P)을 포함하는 화합물로는 인화수소, 오산화인, 인산, 과인산염, 옥소산 등으로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상을 사용할 수 있다.
상기 도핑원소의 함량은 음극활물질의 종류 등을 고려하여 전기전도성 및 고온 안전성 등을 향상시킬 수 있도록 적절히 조절할 수 있으며, 바람직하게는 음극활물질 전체 중량을 기준으로 0.1 내지 20 중량%로 포함될 수 있다. 도핑원소의 함량이 너무 적은 경우에는 첨가에 따른 효과를 발휘하기 어렵고, 반대로 너무 많은 경우에는 음극활물질 중에 함유된 도핑원소의 비율이 높아져 전지특성의 저하를 초래할 수 있으므로 바람직하지 않다.
상기 바인더는 음극활물질과 도전재 등의 결합과 집전체에 대한 결합에 조력하는 성분으로서, 통상적으로 양극 활물질을 포함하는 혼합물 전체 중량을 기준으로 1 ~ 50 중량%로 첨가된다. 이러한 바인더의 예로는, 폴리불화비닐리덴, 폴리비닐알코올, 카르복시메틸셀룰로우즈(CMC), 전분, 히드록시프로필셀룰로우즈, 재생 셀룰로우즈, 폴리비닐피롤리돈, 테트라플루오로에틸렌, 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 에틸렌-프로필렌-디엔 폴리머(EPDM), 술폰화 EPDM, 스티렌 부타디엔 고무, 불소 고무, 다양한 공중합체 등을 들 수 있다.
상기 도전재는 당해 전지에 화학적 변화를 유발하지 않으면서 도전성을 가진 것이라면 특별히 제한되는 것은 아니며, 예를 들어, 카본 블랙(carbon black), 아세틸렌블랙(acetylene black), 서멀블랙(thermal black), 채널블랙(channel black), 퍼니스블랙(furnace black), 흑연 등의 탄소류나 금속 섬유 등의 도전성 섬유; 불화 카본, 알루미늄, 니켈 분말 등의 금속 분말; 산화아연, 티탄산 칼륨 등의 도전성 위스키; 산화 티탄 등의 도전성 금속 산화물; 폴리페닐렌 유도체 등의 도전성 소재 등이 사용될 수 있다.
상기 음극 합제는 선택적으로 충진제, 접착 촉진제 등을 포함할 수 있다.
상기 충진제는 전극의 팽창을 억제하는 보조성분으로서, 당해 전지에 화학적 변화를 유발하지 않으면서 섬유상 재료라면 특별히 제한되는 것은 아니며, 예를 들어, 폴리에틸렌, 폴리프로필렌 등의 올레핀계 중합체; 유리섬유, 탄소섬유 등의 섬유상 물질이 사용된다.
상기 접착 촉진제는 집전체에 대한 활물질의 접착력을 향상시키기 위해 첨가되는 보조성분으로서, 바인더 대비 10 중량% 이하로 첨가될 수 있으며, 예를 들어 옥살산(oxalic acid), 아디프산(adipic acid), 포름산(formic acid), 아크릴산(acrylic acid) 유도체, 이타콘산(itaconic acid) 유도체 등을 들 수 있다.
또한, 상기 음극 합제가 집전체 상에 도포되어 있는 음극은 예를 들어, 상기 음극 합제를 집전체에 코팅하여 제조할 수 있다. 구체적으로, 음극 합제를 소정의 용매에 첨가하여 슬러리를 제조한 후, 이를 금속 호일 등의 집전체 상에 도포하고 건조 및 압연하여 소정의 시트형 전극을 제조할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 이차전지는 상기 음극을 포함하는 이차전지로 구성된다.
일반적으로 음극은 음극 합제를 NMP 등의 용매에 첨가하여 슬러리 형태로 제조한 후, 이를 집전체 상에 도포하여 건조 및 프레싱함으로써, 제조된다. 상기 슬러리의 제조시 사용되는 용매의 바람직한 예로는 디메틸 설폭사이드(dimethyl sulfoxide, DMSO), 알코올, N-메틸피롤리돈(NMP), 소듐 카르복시메틸셀룰로스(CMC, sodium carbonxymethylcellulose), 아세톤 등을 들 수 있으며, 이러한 용매는 음극 합제 전체 중량을 기준으로 400 중량%까지 사용할 수 있고, 건조 과정에서 제거된다.
상기 음극 집전체는 일반적으로 3 ~ 500 ㎛의 두께로 만들어진다. 이러한 음극 집전체는, 당해 전지에 화학적 변화를 유발하지 않으면서 도전성을 가진 것이라면 특별히 제한되는 것은 아니며, 예를 들어, 구리, 스테인리스 스틸, 알루미늄, 니켈, 티탄, 소결 탄소, 구리나 스테인리스 스틸의 표면에 카본, 니켈, 티탄, 은 등으로 표면처리한 것, 알루미늄-카드뮴 합금 등이 사용될 수 있다. 또한, 양극 집전체와 마찬가지로, 표면에 미세한 요철을 형성하여 음극 활물질의 결합력을 강화시킬 수도 있으며, 필름, 시트, 호일, 네트, 다공질체, 발포체, 부직포체 등 다양한 형태로 사용될 수 있다.
상기 음극 합제 페이스트를 음극 집전체 상에 고르게 도포하는 방법은 재료의 특성 등을 감안하여 공지의 방법 중에 선택하거나 새로운 적절한 방법으로 수행할 수 있다. 예를 들어, 페이스트를 집전체 위에 분배시킨 후, 닥터 블레이드(doctor blade) 등을 사용하여 균일하게 분산시키는 것이 바람직하다. 경우에 따라서는, 분배와 분산 과정을 하나의 공정으로 실행하는 방법을 사용할 수 있다. 이 밖에 다이캐스팅, 콤마코팅, 스크린 프린팅 등의 방법을 택할 수도 있으며, 또는 별도의 기재 위에 성형한 후 프레싱 또는 라미네이션 방법에 의해 집전체와 접합시킬 수도 있다. 집전체 위에 도포된 페이스트의 건조는 50℃ 내지 200℃의 진공오븐에서 12 내지 72시간 동안 건조시키는 것이 바람직하다.
상기 이차전지는 바람직하게는 리튬염 함유 비수 전해질을 포함하고 있는 리튬 이차전지일 수 있다. 상기 리튬 이차전지는 상기 음극과 양극 사이에 분리막이 개재된 구조의 전극조립체에 리튬염 함유 비수계 전해액이 함침되어 있는 구조로 제조될 수 있다.
본 발명에 따른 리튬 이차전지의 기타 성분들에 대해서는 이하에서 상술한다.
상기 양극은, 예를 들어, 양극 집전체 상에 양극 활물질, 도전재 및 바인더의 혼합물을 도포한 후 건조하여 제조되며, 필요에 따라서는, 상기 혼합물에 충진제를 더 첨가하기도 한다.
상기 양극 집전체는 일반적으로 3 ~ 500 ㎛의 두께로 만든다. 이러한 양극 집전체는, 당해 전지에 화학적 변화를 유발하지 않으면서 높은 도전성을 가지는 것이라면 특별히 제한되는 것은 아니며, 예를 들어, 스테인리스 스틸, 알루미늄, 니켈, 티탄, 소결 탄소, 또는 알루미늄이나 스테인리스 스틸의 표면에 카본, 니켈, 티탄, 은 등으로 표면처리한 것 등이 사용될 수 있다. 집전체는 그것의 표면에 미세한 요철을 형성하여 양극 활물질의 접착력을 높일 수도 있으며, 필름, 시트, 호일, 네트, 다공질체, 발포체, 부직포체 등 다양한 형태가 가능하다.
상기 양극활물질은 리튬 코발트 산화물(LiCoO2), 리튬 니켈 산화물(LiNiO2) 등의 층상 화합물이나 1 또는 그 이상의 전이금속으로 치환된 화합물; 화학식 Li1 + yMn2 - yO4 (여기서, y 는 0 ~ 0.33 임), LiMnO3, LiMn2O3, LiMnO2 등의 리튬 망간 산화물; 리튬 동 산화물(Li2CuO2); LiV3O8, LiFe3O4, V2O5, Cu2V2O7 등의 바나듐 산화물; 화학식 LiNi1 - yMyO2 (여기서, M = Co, Mn, Al, Cu, Fe, Mg, B 또는 Ga 이고, y = 0.01 ~ 0.3 임)으로 표현되는 Ni 사이트형 리튬 니켈 산화물; 화학식 LiMn2 - yMyO2 (여기서, M = Co, Ni, Fe, Cr, Zn 또는 Ta 이고, y = 0.01 ~ 0.1 임) 또는 Li2Mn3MO8 (여기서, M = Fe, Co, Ni, Cu 또는 Zn 임)으로 표현되는 리튬 망간 복합 산화물; 화학식의 Li 일부가 알칼리토금속 이온으로 치환된 LiMn2O4; 디설파이드 화합물; Fe2(MoO4)3 등을 사용할 수 있지만, 이들만으로 한정되는 것은 아니다.
상기 분리막은 양극과 음극 사이에 개재되며, 높은 이온 투과도와 기계적 강도를 가지는 절연성의 얇은 박막이 사용된다. 분리막의 기공 직경은 일반적으로 0.01 ~ 10 ㎛이고, 두께는 일반적으로 5 ~ 300 ㎛이다. 이러한 분리막으로는, 예를 들어, 내화학성 및 소수성의 폴리프로필렌 등의 올레핀계 폴리머; 유리섬유 또는 폴리에틸렌 등으로 만들어진 시트나 부직포 등이 사용된다. 전해질로서 폴리머 등의 고체 전해질이 사용되는 경우에는 고체 전해질이 분리막을 겸할 수도 있다.
상기 리튬염 함유 비수계 전해액은 전해액과 리튬염으로 이루어져 있으며, 상기 전해액으로는 비수계 유기용매, 유기 고체 전해질, 무기 고체 전해질 등이 사용된다.
상기 비수계 유기용매로는, 예를 들어, N-메틸-2-피롤리디논, 프로필렌 카르보네이트, 에틸렌 카르보네이트, 부틸렌 카르보네이트, 디메틸 카르보네이트, 디에틸 카르보네이트, 감마-부틸로 락톤, 1,2-디메톡시 에탄, 테트라히드록시 프랑(franc), 2-메틸 테트라하이드로푸란, 디메틸술폭시드, 1,3-디옥소런, 포름아미드, 디메틸포름아미드, 디옥소런, 아세토니트릴, 나트륨 카르복시메틸셀룰로스, 니트로메탄, 포름산 메틸, 초산메틸, 인산 트리에스테르, 트리메톡시 메탄, 디옥소런 유도체, 설포란, 메틸 설포란, 1,3-디메틸-2-이미다졸리디논, 프로필렌 카르보네이트 유도체, 테트라하이드로푸란 유도체, 에테르, 피로피온산 메틸, 프로피온산 에틸 등의 비양자성 유기용매가 사용될 수 있다.
상기 유기 고체 전해질로는, 예를 들어, 폴리에틸렌 유도체, 폴리에틸렌 옥사이드 유도체, 폴리프로필렌 옥사이드 유도체, 인산 에스테르 폴리머, 폴리 에지테이션 리신(agitation lysine), 폴리에스테르 술파이드, 폴리비닐 알코올, 폴리 불화 비닐리덴, 이온성 해리기를 포함하는 중합체 등이 사용될 수 있다.
상기 무기 고체 전해질로는, 예를 들어, Li3N, LiI, Li5NI2, Li3N-LiI-LiOH, LiSiO4, LiSiO4-LiI-LiOH, Li2SiS3, Li4SiO4, Li4SiO4-LiI-LiOH, Li3PO4-Li2S-SiS2 등의 Li의 질화물, 할로겐화물, 황산염 등이 사용될 수 있다.
상기 리튬염은 상기 비수계 전해질에 용해되기 좋은 물질로서, 예를 들어, LiCl, LiBr, LiI, LiClO4, LiBF4, LiB10Cl10, LiPF6, LiCF3SO3, LiCF3CO2, LiAsF6, LiSbF6, LiAlCl4, CH3SO3Li, CF3SO3Li, (CF3SO2)2NLi, 클로로 보란 리튬, 저급 지방족 카르본산 리튬, 4 페닐 붕산 리튬, 이미드 등이 사용될 수 있다.
또한, 전해액에는 충방전 특성, 난연성 등의 개선을 목적으로, 예를 들어, 피리딘, 트리에틸포스파이트, 트리에탄올아민, 환상 에테르, 에틸렌 디아민, n-글라임(glyme), 헥사 인산 트리 아미드, 니트로벤젠 유도체, 유황, 퀴논 이민 염료, N-치환 옥사졸리디논, N,N-치환 이미다졸리딘, 에틸렌 글리콜 디알킬 에테르, 암모늄염, 피롤, 2-메톡시 에탄올, 삼염화 알루미늄 등이 첨가될 수도 있다. 경우에 따라서는, 불연성을 부여하기 위하여, 사염화탄소, 삼불화에틸렌 등의 할로겐 함유 용매를 더 포함시킬 수도 있고, 고온 보존 특성을 향상시키기 위하여 이산화탄산 가스를 더 포함시킬 수도 있다.
본 발명의 일실시예에 따른 이차전지용 음극의 제조방법은 석유 코크스, 석탄 코크스, 석탄계 피치, 석유계 피치, 메조페이즈 피치, 메조카본 마이크로 비즈 및 염화비닐계 수지로 이루어진 군으로부터 선택된 적어도 1종의 원료 전구체 및 도핑원소를 용매 하에서 균일하게 혼합하는 과정, 상기 혼합된 혼합물을 건조, 소성 및 탄화하는 과정, 및 상기 건조, 소성 및 탄화하는 과정을 거친 탄화물을 분쇄하는 과정을 포함하는 방법에 의해 음극활물질을 제조하는 단계; 상기 음극활물질, 및 바인더를 포함하는 음극 합제를 소정의 용매에 첨가하여 슬러리를 제조하는 단계; 상기 슬러리를 집전체에 도포하는 단계; 상기 슬러리가 도포된 집전체를 건조 및 압연하는 단계를 포함하는 것으로 이루어져 있다.
상기 소성 및 탄화 과정은 상기 원료 전구체 물질의 산화를 방지할 수 있도록, 진공 또는 불활성 분위기 하에서 수행될 수 있으며, 예를 들어 질소 또는 아르곤 분위기에서 수행될 수 있다.
상기 소성 과정은 상기 전구체 물질의 탄소화 온도 이상의 온도에서 수행될 수 있고, 사용된 전구체 물질의 종류에 따라서도 달라질 수 있으며, 예를 들어, 600℃ 내지 2000℃의 온도에서 수행될 수 있다.
상기 분쇄 과정에서 상기 소성 및 탄화하는 과정을 거친 탄화물을 대략 평균 입도 크기가 3 ㎛ 내지 30 ㎛의 크기로 분쇄하는 것이 바람직하며, 상기 분쇄는 앞서 언급한 이흑연화성 탄소 재료의 분쇄 방법을 이용하여 수행될 수 있다.
상기 분쇄되는 탄화물의 평균입경이 너무 큰 경우에는 음극활물질의 부피 밀도가 저하되는 문제가 있고, 반대로 평균 입경이 너무 작은 경우에는 음극재의 비가역 용량이 높아지며, 소망하는 방전 용량을 기대하기 어려우므로, 바람직하지 않다.
이하, 하기 실시예를 참조하여 본 발명을 상세하게 설명하기로 한다. 그러나, 본 발명의 기술적 사상이 그에 의해 제한되거나 한정되는 것은 아니다.
[ 실시예 ]
실시예 1
비정질 탄소원료로 석유계 코크스를 사용하였으며, 상기 석유계 코크스를 500? 이상의 온도로 열처리 하고 분쇄하여 얻은 비정질 탄소 전구체에 인산을 전체 중량비 6 w.t.%를 10분간 분산 하였다. 이를 800?이상의 온도로 2시간 이내의 시간으로 열처리 하고 탄소재 활물질을 제조하였다. 상기 탄소재 활물질, 바인더로서 아크릴로 니트릴 부타디엔 고무, 및 도전재로서 Super-P(Timcal 사 제품) 를 포함하는 음극 합제를 물과 에탄올 용매에 첨가하여 슬러리를 제조한 다음, 집전체로서 구리 호일에 도포한 후, 상기 슬러리가 도포된 집전체를 건조하여 음극을 제조하고 전극 밀도를 1.21 g/cc로 프레스 한 후 1M LiPF6 리튬염 및 에틸렌 카보네이트/에틸 메틸 카보네이트(EC/EMC) 용매를 포함하는 비수계 전해액에 대한 함침시간을 측정하였다.
실시예 2
전극 밀도를 1.22 g/cc로 프레스 한 것을 제외하고, 실시예 1과 동일하게 음극을 제조하여 전해액 함침시간을 측정하였다.
실시예 3
전극 밀도를 1.24 g/cc로 프레스 한 것을 제외하고, 실시예 1과 동일하게 음극을 제조하여 전해액 함침시간을 측정하였다.
실시예 4
전극 밀도를 1.25 g/cc로 프레스 한 것을 제외하고, 실시예 1과 동일하게 음극을 제조하여 전해액 함침시간을 측정하였다.
비교예 1
비정질 탄소원료로 석유계 코크스를 사용하였으며, 상기 석유계 코크스를 500℃ 이상의 온도로 열처리 하고 분쇄하여 얻은 비정질 탄소를 800℃ 이상의 온도로 2시간 이내의 시간으로 열처리 하고 탄소재 활물질을 제조하였다. 상기 탄소재 활물질, 바인더로서 아크릴로 니트릴 부타디엔 고무, 및 도전재로서 Super-P(Timcal 社 제품) 를 포함하는 음극 합제를 물과 에탄올 용매에 첨가하여 슬러리를 제조한 다음, 집전체로서 구리 호일에 도포한 후, 상기 슬러리가 도포된 집전체를 건조하여 음극을 제조하고 전극 밀도를 1.22 g/cc로 프레스 한 후 1M LiPF6 리튬염 및 에틸렌 카보네이트/에틸 메틸 카보네이트(EC/EMC) 용매를 포함하는 비수계 전해액에 대한 함침시간을 측정하였다.
비교예 2
전극 밀도를 1.23 g/cc로 프레스 한 것을 제외하고, 실시예 1과 동일하게 음극을 제조하여 전해액 함침시간을 측정하였다.
비교예 3
전극 밀도를 1.24 g/cc로 프레스 한 것을 제외하고, 실시예 1과 동일하게 음극을 제조하여 전해액 함침시간을 측정하였다.
비교예 4
전극 밀도를 1.25 g/cc로 프레스 한 것을 제외하고, 실시예 1과 동일하게 음극을 제조하여 전해액 함침시간을 측정하였다.
상기와 같은 실험예들 및 비교예들의 전극 밀도에 따른 전해액 함침시간에 대한 내용을 표 1 및 도 1 에 나타내었다.
전극밀도(g/cc) 함침시간(sec)
비교예1 1.22 404
비교예2 1.23 424
비교예3 1.24 479
비교예4 1.25 488
실시예1 1.21 160
실시예2 1.22 205
실시예3 1.24 214
실시예4 1.25 256
표 1에서 볼 수 있는 바와 같이 본원발명의 실시예에 따른 음극들은 비교예의 음극에 비해 비수계 전해액에 대한 함침시간이 빠른 것을 알 수 있다. 활물질의 전해액간의 친화도를 개선함으로써 확인된 이 결과를 통해 본원발명의 실시예에 따른 음극은 리튬 이차전지의 전해액에 대한 함침성을 향상시킴으로써 전지 특성을 향상시킬 수 있음을 알 수 있다.
이상과 같이 본 발명은 비록 한정된 실시예에 의해 설명되었으나, 본 발명은 상기의 실시예에 한정되는 것은 아니며, 본 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이러한 기재로부터 다양한 수정 및 변형이 가능하다.
그러므로, 본 발명의 범위는 설명된 실시예에 국한되어 정해져서는 아니 되며, 후술하는 특허청구범위뿐 아니라 이 특허청구범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.
◆: 비교예 1
■: 비교예 2
*: 실시예 1
●: 실시예 2

Claims (12)

  1. 비정질 탄소재료 및 도핑원소를 포함하는 음극활물질, 바인더 및 도전재를 포함하는 음극 합제가 집전체 상에 형성되어 있는 음극으로서, 전극 밀도가 0.9 g/cc 내지 2.00 g/cc이고, 리튬염 및 유기용매를 포함하는 비수계 전해액에 대한 흡수 시간이 상기 비수계 전해액 1㎕ 당 50 내지 380 초 사이인 이차전지용 음극.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 리튬염은 LiPF6, LiClO4, LiBF4 및 LiAsF6 로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 이상인 것을 특징으로 하는 이차전지용 음극.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 유기용매는 유기에틸렌 카보네이트(Ethylene carbonate(EC)), 프로필렌 카보네이트(Propylene carbonate(PC)), 디에틸 카보네이트(Diethyl carbonate(DEC)), 디메틸 카보네이트(Dimethyl carbonate(DMC)), 및 에틸메틸 카보네이트(Ethyl methyl carbonate(EMC))로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 이상인 카보네이트계 유기용매인 것을 특징으로 하는 이차전지용 음극.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 전극 밀도가 1.1 g/cc 내지 1.27 g/cc인 것을 특징으로 하는 이차전지용 음극.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 흡수 시간은 상기 비수계 전해액 1㎕ 당 100 내지 280 초 사이인 것을 특징으로 하는 이차전지용 음극.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 비정질 탄소재료는 이흑연화성 탄소재료인 것을 특징으로 하는 이차전지용 음극.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 이흑연화성 탄소재료의 원료 전구체가 석유 코크스, 석탄 코크스, 석탄계 피치, 석유계 피치, 메조페이즈 피치, 메조카본 마이크로 비즈 및 염화비닐계 수지로 이루어진 군으로부터 선택된 적어도 1종인 것을 특징으로 하는 이차전지용 음극.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 도핑원소는 망간(Mn), 철(Fe), 코발트(Co), 니켈(Ni), 아연(Zn)을 포함하는 전이금속 화합물, 붕소(B), 알루미늄(Al), 갈륨(Ga), 인듐(In), 질소(N), 규소(Si), 인(P), 비소(As)를 포함하는 3족, 4족 및 5족 원소 화합물, 나트륨(Na) 칼륨(Ka) 마그네슘(Mg) 칼슘(Ca)을 포함하는 알칼리금속 화합물 또는 알칼리 토금속 화합물로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 이상인 것을 특징으로 하는 이차전지용 음극.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 도핑원소의 함량은 상기 음극활물질 전체 중량을 기준으로 0.1 내지 20 중량%인 것을 특징으로 하는 이차전지용 음극.
  10. 제1항 내지 제9항 중 어느 하나에 따른 음극을 포함하는 이차전지.
  11. 제10항에 있어서, 상기 이차전지는 리튬 이차전지인 것을 특징으로 하는 이차전지.
  12. 석유 코크스, 석탄 코크스, 석탄계 피치, 석유계 피치, 메조페이즈 피치, 메조카본 마이크로 비즈 및 염화비닐계 수지로 이루어진 군으로부터 선택된 적어도 1종의 원료 전구체 및 도핑원소를 용매 하에서 균일하게 혼합하는 과정, 상기 혼합된 혼합물을 건조, 소성 및 탄화하는 과정, 및 상기 건조, 소성 및 탄화하는 과정을 거친 탄화물을 분쇄하는 과정을 포함하는 방법에 의해 음극활물질을 제조 하는 단계;
    상기 음극활물질, 및 바인더를 포함하는 음극 합제를 소정의 용매에 첨가하여 슬러리를 제조하는 단계;
    상기 슬러리를 집전체에 도포하는 단계;
    상기 슬러리가 도포된 집전체를 건조 및 압연하는 단계를 포함하는 이차전지용 음극의 제조방법.
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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20170092229A (ko) * 2016-02-03 2017-08-11 주식회사 엘지화학 음극 활물질과 바인더 고분자의 결착력이 향상된 음극 합제 및 이를 포함하는 리튬 이차전지
EP3306734A4 (en) * 2016-03-30 2018-04-25 LG Chem, Ltd. Lithium secondary battery production method
KR101860069B1 (ko) * 2016-12-19 2018-05-23 한국화학연구원 석유계 원료로부터 음극재를 제조하는 방법 및 이를 이용한 음극재
CN108886172A (zh) * 2016-03-30 2018-11-23 株式会社Lg化学 制备锂二次电池的方法

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3399315B2 (ja) 1997-09-30 2003-04-21 松下電器産業株式会社 ２次電池用負極の製造方法及び２次電池用負極並びに２次電池
KR100613260B1 (ko) 2004-09-20 2006-09-25 재단법인 포항산업과학연구원 리튬 이차 전지용 음극 활물질, 이의 제조 방법 및 이를포함하는 리튬 이차 전지

Cited By (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20170092229A (ko) * 2016-02-03 2017-08-11 주식회사 엘지화학 음극 활물질과 바인더 고분자의 결착력이 향상된 음극 합제 및 이를 포함하는 리튬 이차전지
EP3306734A4 (en) * 2016-03-30 2018-04-25 LG Chem, Ltd. Lithium secondary battery production method
CN108886172A (zh) * 2016-03-30 2018-11-23 株式会社Lg化学 制备锂二次电池的方法
EP3361548A4 (en) * 2016-03-30 2019-01-16 LG Chem, Ltd. PROCESS FOR PRODUCING LITHIUM SECONDARY BATTERY
US10541421B2 (en) 2016-03-30 2020-01-21 Lg Chem, Ltd. Method of preparing lithium secondary battery
US10700340B2 (en) 2016-03-30 2020-06-30 Lg Chem, Ltd. Method of preparing lithium secondary battery
CN108886172B (zh) * 2016-03-30 2021-03-16 株式会社Lg化学 制备锂二次电池的方法
KR101860069B1 (ko) * 2016-12-19 2018-05-23 한국화학연구원 석유계 원료로부터 음극재를 제조하는 방법 및 이를 이용한 음극재

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