KR20150075218A - Method of preparing artificial graphite negative electrode material for rechargeable lithium battery and artificial graphite negative electrode material for rechargeable lithium battery prepared from the same - Google Patents
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Abstract
Description
리튬 이차 전지용 인조흑연 음극재의 제조 방법 및 이로부터 제조된 리튬 이차 전지용 인조흑연 음극재에 관한 것이다.To a process for producing an artificial graphite anode material for a lithium secondary battery and an artificial graphite anode material for a lithium secondary battery produced therefrom.
최근 전자기기의 소비전력의 증가 및 통합된 기능에 의해 고용량의 리튬 이차 전지가 필요하게 됨과 동시에 사용 시간의 절대적인 증가로 인해 충방전 주기가 짧아지고 있는 실정이다. 이러한 충방전 주기의 감소로 인하여 전지의 충방전 사이클 수명의 증가가 요구되고 있다.Recently, a high capacity lithium secondary battery is required due to an increase in the power consumption of the electronic apparatus and the integrated function, and at the same time, the charge / discharge cycle is shortened due to an absolute increase in the use time. Due to the decrease of the charge / discharge cycle, it is required to increase the charge / discharge cycle life of the battery.
리튬 이차 전지의 음극재로는 현재 천연흑연, 인조흑연 등이 상업화에 성공하여 주로 적용되고 있다. 특히 천연흑연은 인조흑연에 비해 높은 용량을 발현하고 있는 것으로 알려져 있다. 이러한 고용량의 장점에도 불구하고 천연흑연은 인조흑연에 비해 열등한 수명 특성을 가지는 것으로 알려져 있다. 특히 천연흑연은 대부분 인상(판상)의 형태를 가지기 때문에, 전극 제조 공정의 용이성, 충진밀도의 증가, 출력 특성의 개선 등을 위해 구상화된 형태의 천연흑연이 주로 사용되고 있다. 이때 구상화 공정을 통해 생성되는 흑연 구조의 디펙트(defect), 내부응력 등으로 인하여 반복되는 충방전 과정에 천연흑연의 수명특성이 열화되는 것으로 알려져 있다. At present, natural graphite and artificial graphite have been commercialized and applied mainly to an anode material of a lithium secondary battery. In particular, it is known that natural graphite exhibits higher capacity than artificial graphite. Despite the advantages of such high capacity, natural graphite is known to have inferior lifetime characteristics compared to artificial graphite. In particular, natural graphite is mostly in the form of impression (plate shape). Therefore, natural graphite in the form of spheroidized is mainly used for easiness of electrode manufacturing process, increase of filling density, improvement of output characteristics and the like. It is known that the lifetime characteristics of natural graphite deteriorate during repeated charging and discharging due to defects and internal stress of graphite structure generated through the spheroidization process.
반면, 인조흑연의 경우 용량은 천연흑연에 비해 열위에 있으나 수명 특성이 우수하다. 최근 인조흑연의 고용량화에 대한 접근이 시작되며, 천연흑연이 주로 장악하던 영역에 인조흑연은 고출력과 수명특성에 고용량화 특성 개선을 무기로 다시 한번 시장 장악을 노리고 있다. On the other hand, in the case of artificial graphite, the capacity is inferior to that of natural graphite, but the life characteristic is excellent. In recent years, approaches to high capacity artificial graphite have begun, and in the area where natural graphite is dominant, artificial graphite seeks to gain market once again as a weapon to improve high output and lifetime characteristics.
석유계를 기반으로 한 인조흑연 음극재는 초기용량이 340mAh/g으로 비교적 고용량의 달성이 가능하지만, 출력특성(0.2C방전에 대한 2C 방전의 용량 유지율로 규정)이 80%정도를 나타내게 되어 출력특성이 개선되어야 할 필요가 있다. Although the artificial graphite anode material based on petroleum has an initial capacity of 340 mAh / g and a relatively high capacity can be achieved, the output characteristic (defined as the capacity retention rate of 2C discharge for 0.2C discharge) is about 80% Needs to be improved.
한편, 석탄계 콜타르를 기반으로 한 인조흑연 음극재는 이와 반대로 초기용량은 300mAh/g 부근으로 비교적 낮지만, 출력특성(0.2C방전에 대한 2C 방전의 용량 유지율로 규정)이 90% 이상을 나타내어 보다 고용량화 되어야 할 필요가 있다. On the other hand, artificial graphite anode materials based on coal-based coal tar are comparatively low in the initial capacity of 300 mAh / g, but output characteristics (defined as the capacity retention rate of 2C discharge for 0.2C discharge) are higher than 90% It needs to be.
따라서 본 발명은 인조 흑연 사용에 있어 석탄계와 석유계를 복합함으로써 석탄계의 용량특성과 석유계의 출력특성을 동시에 개선하는 것이 가능한 리튬 이차 전지용 인조흑연 음극재의 제조 방법을 제공하기 위한 것이다.Accordingly, the present invention provides a method for manufacturing an artificial graphite anode material for a lithium secondary battery, which is capable of simultaneously improving the capacity characteristics of a coal system and the output characteristics of a petroleum system by combining a coal system and a petroleum system in the use of artificial graphite.
본 발명의 다른 구현예는 상기 리튬 이차 전지용 인조흑연 음극재의 제조 방법으로부터 제조된 리튬 이차 전지용 인조흑연 음극재를 제공하기 위한 것이다.Another embodiment of the present invention is to provide an artificial graphite anode material for a lithium secondary battery manufactured from the method for manufacturing artificial graphite anode material for lithium secondary battery.
본 발명의 또 다른 일 구현예는 상기 음극재를 포함하는 리튬 이차 전지용 음극에 관한 것이다.Another embodiment of the present invention relates to a negative electrode for a lithium secondary battery including the negative electrode material.
본 발명의 또 다른 일 구현예는 상기 음극, 양극 및 전해액을 포함하는 리튬 이차 전지에 관한 것이다.Another embodiment of the present invention relates to a lithium secondary battery including the negative electrode, the positive electrode and the electrolyte solution.
상기한 과제를 달성하기 위해 본 발명의 일 구현예에 따르면, 탄계 원료 및 석유계 원료를 혼합하여 혼합 원료를 제조하는 단계, 상기 혼합 원료를 제1 열처리를 통해 코크스화하는 단계, 상기 혼합 원료를 제2 열처리를 통해 탄소화하여 탄화물을 얻는 단계, 및 상기 탄화물을 제3 열처리를 통해 흑연화하여 흑연화물을 얻는 단계를 포함하는 리튬 이차 전지용 인조흑연 음극재의 제조 방법을 제공한다. According to an embodiment of the present invention, there is provided a method of manufacturing a mixed raw material, comprising the steps of: mixing a raw material and a petroleum raw material to produce a mixed raw material; coking the mixed raw material through a first heat treatment; A step of carbonizing the carbonized material through a second heat treatment to obtain a carbide; and a step of graphitizing the carbide through a third heat treatment to obtain a graphite product. The present invention also provides a method for manufacturing a synthetic graphite anode material for a lithium secondary battery.
상기 석탄계 원료는 퀴놀린 불용분 (quinoline-insoluble, QI)이 제거된 석탄계 콜타르를 포함하는 연화점 70℃ 내지 150℃의 석탄계 피치일 수 있다. The coal-based raw material may be a coal-based pitch having a softening point of 70 ° C to 150 ° C, which contains coal-based coal tar from which quinoline-insoluble (QI) has been removed.
상기 석유계 원료는 석유 정제 잔사인 진공 잔류물 (vacuum residue, VR) 또는 유동접촉분해 배출 오일 (fluidized catalytic cracking decant oil, FCC DO)을 포함하는 연화점 150℃ 내지 250℃의 석유계 피치일 수 있다. The petroleum-based raw material may be a petroleum pitch having a softening point of 150 ° C to 250 ° C including a vacuum residue (VR) or a fluidized catalytic cracking decant oil (FCC DO) .
상기 혼합 원료를 제조하는 단계는 상기 석탄계 원료 및 상기 석유계 원료를 용매와 혼합하는 단계를 포함할 수 있다.The step of preparing the mixed raw material may include mixing the coal-based raw material and the petroleum-based raw material with a solvent.
상기 용매는 테트라하이드로퓨란(tetrahydrofuran, THF), 아세톤, 벤젠, 톨루엔, 피리딘 및 퀴놀린으로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상일 수 있다 The solvent may be at least one selected from the group consisting of tetrahydrofuran (THF), acetone, benzene, toluene, pyridine and quinoline
상기 혼합 원료를 제조하는 단계에서 상기 석유계 원료는 상기 석탄계 원료 및 석유계 원료의 총 합 100중량%에 대하여 1 중량% 내지 50 중량% 범위의 함량으로 포함될 수 있다.In the step of producing the mixed raw material, the petroleum-based raw material may be contained in an amount ranging from 1% by weight to 50% by weight based on 100% by weight of the total of the coal-based raw material and the petroleum-based raw material.
상기 석유계 원료는 상기 석탄계 원료 및 석유계 원료의 총 합 100중량%에 대하여 10 중량% 내지 30 중량% 범위의 함량으로 포함될 수 있다.The petroleum-based raw material may be contained in an amount ranging from 10% by weight to 30% by weight based on 100% by weight of the total of the coal-based raw material and the petroleum-based raw material.
상기 제1 열처리는 450 내지 550 ℃의 온도에서 수행될 수 있다.The first heat treatment may be performed at a temperature of 450 to 550 ° C.
상기 제2 열처리는 1200 내지 1400 ℃의 온도에서 수행될 수 있다.The second heat treatment may be performed at a temperature of 1200 to 1400 캜.
상기 제3 열처리는 2600 내지 3000 ℃의 온도에서 수행될 수 있다. The third heat treatment may be performed at a temperature of 2600 to 3000 ° C.
상기 탄화물을 얻는 단계 및 상기 흑연화물을 얻는 단계 사이에 상기 탄화물을 분쇄하여 분체를 얻는 단계를 더 포함할 수 있다.The method may further include a step of pulverizing the carbide between the step of obtaining the carbide and the step of obtaining the graphite to obtain a powder.
상기 분체는 1 내지 20 ㎛의 범위의 평균 입도를 가질 수 있다.The powder may have an average particle size in the range of 1 to 20 [mu] m.
본 발명의 다른 구현예에 따르면 상술한 방법에 따라 제조된 리튬 이차 전지용 인조흑연 음극재를 제공한다. According to another embodiment of the present invention, there is provided an artificial graphite anode material for a lithium secondary battery produced by the above-described method.
상기 리튬 이차 전지용 인조흑연 음극재는 X-선회절분석(XRD)에 따라 측정한 면 간격(d002)이 0.335nm 내지 0.336 nm의 범위일 수 있다 The artificial graphite anode material for a lithium secondary battery may have a plane spacing d002 measured by X-ray diffraction (XRD) ranging from 0.335 nm to 0.336 nm
본 발명의 또 다른 구현예에 따르면 상술한 음극재를 포함하는 리튬 이차 전지용 음극을 제공한다. According to another embodiment of the present invention, there is provided a negative electrode for a lithium secondary battery including the negative electrode material.
본 발명의 또 다른 구현예에 따르면 상술한 리튬 이차 전지용 음극, 양극 및 전해액을 포함하는 리튬 이차 전지를 제공한다.According to another embodiment of the present invention, there is provided a lithium secondary battery including the above-described cathode for a lithium secondary battery, a cathode, and an electrolyte.
원료 사용에 있어, 석탄계 피치에 석유계 피치를 혼합하여 이들의 화학적 상호작용을 유도함으로써, 석탄계 피치 기반 인조흑연 음극재의 고출력 특성을 유지하면서도 저용량 특성을 개선할 수 있는 리튬 이차 전지용 음극재를 제공할 수 있다.There is provided an anode material for a lithium secondary battery capable of improving low-capacity characteristics while maintaining a high output characteristic of a coal-based pitch-based artificial graphite anode material by mixing petroleum pitch with a coal pitch and inducing a chemical interaction therebetween .
도 1은 본 발명의 일 구현예에 따른 리튬 이차 전지용 인조흑연 음극재의 제조 방법을 설명하기 위한 순서도이다.FIG. 1 is a flowchart illustrating a method of manufacturing a synthetic graphite anode material for a lithium secondary battery according to an embodiment of the present invention. Referring to FIG.
이하, 본 발명의 구현예를 상세히 설명하기로 한다. 다만, 이는 예시로서 제시되는 것으로, 이에 의해 본 발명이 제한되지는 않으며 본 발명은 후술할 청구범위의 범주에 의해 정의될 뿐이다. Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail. However, it should be understood that the present invention is not limited thereto, and the present invention is only defined by the scope of the following claims.
이하, 도면을 참조하여 본 발명에 따른 리튬 이차 전지용 인조흑연 음극재의 제조 방법에 관하여 설명한다. 도 1은 본 발명의 일 구현예에 따른 등방흑연 성형체를 제조하는 방법을 설명하기 위한 순서도이다.Hereinafter, a method of manufacturing the artificial graphite anode material for a lithium secondary battery according to the present invention will be described with reference to the drawings. 1 is a flowchart for explaining a method of manufacturing an isotropic graphite molded body according to an embodiment of the present invention.
일 구현예에 따른 리튬 이차 전지용 인조흑연 음극재의 제조 방법은 석탄계 원료 및 석유계 원료를 혼합하여 혼합 원료를 제조하는 단계(S100), 상기 혼합 원료를 제1 열처리를 통해 코크스화하는 단계(S102), 상기 혼합 원료를 제2 열처리를 통해 탄소화하여 탄화물을 얻는 단계(S104), 및 상기 분체를 제3 열처리를 통해 흑연화하여 흑연화물을 얻는 단계(S108)를 포함한다.A method for manufacturing artificial graphite anode material for a lithium secondary battery according to an embodiment includes a step (S100) of mixing a coal-based raw material and a petroleum-based raw material to produce a mixed raw material, a step (S102) of coking the mixed raw material through a first heat treatment, (S104) of carbonizing the mixed raw material through a second heat treatment to obtain a carbide (S104); and graphitizing the powder through a third heat treatment to obtain graphite (S108).
인조흑연으로는 석탄계 타르와 석유계 잔사유(FCC DO, VR 등)가 있다. Artificial graphite includes coal tar and petroleum residues (FCC DO, VR, etc.).
일반적으로 석유계 잔사를 원료로 제조한 인조흑연은 흑연화가 보다 용이하게 된다는 이유로 고용량에 보다 적합한 것으로 알려져 있으며, 석탄계 콜타르를 원료로 제조한 인조흑연은 석유계보다 큰 도메인을 갖는 흑연의 제조는 어렵지만 오히려 고출력에 부합되는 특성을 보이는 것으로 알려져 있다. It is generally known that artificial graphite made from petroleum residues as a raw material is more suitable for high capacity because graphitization becomes easier. It is difficult to manufacture graphite having a domain larger than that of a petroleum based artificial graphite produced from coal-based coal tar Rather, it is known to exhibit characteristics consistent with high power.
본 발명에 따른 리튬 이차 전지용 인조흑연 음극재의 제조 방법은 탄계와 석유계를 복합화하여 탄소계와 석유계의 화학적 상호 작용을 유도할 수 있다. 이에 따라 본 발명의 제조 방법에 의할 경우 석탄계의 용량특성과 석유계의 출력특성을 동시에 개선할 수 있다. The method for producing artificial graphite anode material for a lithium secondary battery according to the present invention can induce a chemical interaction between a carbon-based material and a petroleum-based material by composing a carbon-based material and a petroleum-based material. Accordingly, the production method of the present invention can simultaneously improve the capacity characteristics of the coal system and the output characteristics of the petroleum system.
이 때 상기 화학적 상호 작용을 유도하기 위해서 사용할 수 있는 원료로서는, 석탄계 콜타르와 석유계 잔사의 대부분(FCC DO, VR 등)이 사용 가능하지만, 석탄계 콜타르와 석유계 잔사를 그대로 사용할 경우에는 반응기의 크기를 지나치게 거대하게 수 있다. As a raw material that can be used to induce the chemical interaction at this time, coal-based coal tar and most of the petroleum residue (FCC DO, VR, etc.) can be used. However, when coal-based coal tar and petroleum residue are used as they are, Can be excessively large.
따라서 상기 혼합 원료를 제조하는 단계(S100)에 있어서, 상기 석탄계 원료 및 상기 석유계 원료를 혼합하기 이전에 이들을 전 처리하는 과정을 포함하는 것이 바람직하다. Therefore, it is preferable that the step (S100) of preparing the mixed raw material includes a step of pretreating the coal-based raw material and the petroleum raw material before mixing them.
구체적으로, 상기 석탄계 원료로는 상기 석탄계 콜타르에서 퀴놀린 불용분 (quinoline-insoluble, QI)이 완전히 제거되거나 일정 수준 이하로 제어된 것을 사용하거나, 또는 연화점 70℃ 내지 150℃의 저융점 피치로 제조한 것을 사용할 수 있다. Specifically, quenoline-insoluble (QI) in the coal-based coal tar is completely removed or controlled to a certain level or the coal-based raw material is used as the coal-based raw material, or the quenoline- Can be used.
상기 석유계 원료로는 상기 석유계 잔사에서 퀴놀린 불용분 (quinoline-insoluble, QI)이 완전히 제거되거나 일정 수준 이하로 제어된 것을 사용하거나, 또는 연화점 150℃ 내지 250℃의 피치로 제조한 것을 사용할 수 있다. 상기 범위 밖의 석탄계 피치 또는 석유계 피치를 사용하여 하드 피치(hard pitch) 간의 복합을 유도해야 할 경우, 화학적 상호작용이 미흡할 수 있으며 이에 따라 코크스화 혹은 탄소화 후 분체의 혼합 효과가 미흡하게 될 수 있다.As the petroleum-based raw material, quinoline-insoluble (QI) may be completely removed from the petroleum residue or controlled to a certain level or less, or a product prepared at a pitch of 150 ° C to 250 ° C may be used have. If the coal pitch or the petroleum pitch outside the above range is used to induce the formation of the hard pitch, the chemical interaction may be insufficient and the mixing effect of the powder after coking or carbonization becomes insufficient .
상기 석탄계 원료는 연화점 100℃ 내지 150℃인 것이 더 바람직하고, 상기 석유계 원료는 연화점 180℃ 내지 220℃인 것이 더 바람직하다.More preferably, the coal-based raw material has a softening point of 100 ° C to 150 ° C, and the petroleum-based raw material preferably has a softening point of 180 ° C to 220 ° C.
상기 혼합 원료를 제조하는 단계(S100)에 있어서, 상기와 같이 전처리 단계를 거친 석탄계 원료 및 석유계 원료를 건식 혼합한 후 후속되는 복합화 과정을 진행할 수 있다. 그러나, 보다 균일한 복합화를 위해서는 용매를 통한 액상 용해 과정을 거치는 것이 바람직하다. In the step (S100) of producing the mixed raw material, the following steps may be carried out after dry mixing of the coal-based raw material and the petroleum raw material which have been subjected to the pretreatment step as described above. However, in order to achieve a more uniform composition, it is preferable to undergo a liquid-phase dissolution process through a solvent.
예를 들어, 상기 용매는 테트라하이드로퓨란(tetrahydrofuran, THF), 아세톤, 벤젠, 톨루엔, 피리딘 및 퀴놀린으로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상일 수 있으나 이에 제한되는 것은 아니다. 이들 중에서 상기 THF를 사용하는 것이 가장 바람직하다.For example, the solvent may be at least one selected from the group consisting of tetrahydrofuran (THF), acetone, benzene, toluene, pyridine, and quinoline, but is not limited thereto. Of these, THF is most preferably used.
상기 액상 용해가 완료되면 사용된 용매를 증류하는 과정을 거친다. When the liquid phase dissolution is completed, the used solvent is distilled.
한편, 혼합 원료를 제조하는 단계(S100)에서 상기 석유계 원료는 상기 석탄계 원료 및 석유계 원료의 총 합 100중량%에 대하여 1 중량% 내지 50 중량% 범위의 함량으로 포함되는 것이 바람직하다. 상기 범위 중에서도 상기 석유계 원료는 상기 석탄계 원료 및 석유계 원료의 총 합 100중량%에 대하여 10 중량% 내지 30 중량% 범위의 함량으로 포함되는 것이 더 바람직하다. 상기 범위 내인 경우 용량 특성과 출력 특성을 동시에 확보할 수 있다.Meanwhile, it is preferable that the petroleum-based raw material is contained in an amount ranging from 1% by weight to 50% by weight based on 100% by weight of the total of the coal-based raw material and the petroleum-based raw material in the step (S100) of producing the raw material mixture. In the above range, the petroleum-based raw material is more preferably contained in an amount ranging from 10% by weight to 30% by weight based on 100% by weight of the total of the coal-based raw material and the petroleum-based raw material. When the capacitance is within the above range, the capacitance characteristic and the output characteristic can be secured at the same time.
상기 혼합 원료의 제조 단계가 완결되면, 이어서 상기 혼합 원료를 제1 열처리를 통해 코크스화하는 단계(S102)를 거친다. 상기 제1 열처리는 450 내지 550 ℃의 온도에서 수행될 수 있다. 상기 제1 열처리는 상기 범위 중에서도 약 500℃의 온도에서 수행되는 것이 바람직하다.After the step of producing the mixed raw material is completed, the mixed raw material is coked through a first heat treatment (S102). The first heat treatment may be performed at a temperature of 450 to 550 ° C. The first heat treatment is preferably performed at a temperature of about 500 ° C. in the above range.
상기 코크스화 단계가 완결되면, 이어서 상기 혼합 원료를 제2 열처리를 통해 탄소화하여 탄화물을 얻는 단계(S104)를 거친다. 상기 제2 열처리는 1200 내지 1400 ℃의 온도에서 수행될 수 있다. 상기 제2 열처리는 상기 범위 중에서도 1200 내지 1400 ℃의 온도에서 수행될 수 있고, 그 중에서도 약 1300 ℃ 이하의 온도 범위인 것이 바람직하다. 상기 범위에서 탄소화되는 경우 적정 수준의 탄소화를 확보할 수 있다.After the coking step is completed, the mixed raw material is carbonized through a second heat treatment to obtain a carbide (S104). The second heat treatment may be performed at a temperature of 1200 to 1400 캜. The second heat treatment may be performed at a temperature of 1200 to 1400 ° C in the above range, and is preferably a temperature range of about 1300 ° C or less. When carbonized in the above range, an appropriate level of carbonization can be ensured.
상기 탄소화 단계가 완결되면, 이어서 상기 탄화물을 분쇄하여 분체를 얻는 단계를 거칠 수 있다(S106). 이 때 상기 분체는 1 내지 20 ㎛의 범위의 평균 입도(D50기준)로 분쇄될 수 있으나, 이는 예시일 뿐 이에 한정되는 것은 아니다. 상기 분쇄는 제트 밀 또는 핀 밀을 이용할 수 있다. After the carbonization step is completed, the carbide may be pulverized to obtain a powder (S106). At this time, the powder may be pulverized to an average particle size (D50 basis) in the range of 1 to 20 mu m, but this is not limitative. The pulverization may be performed using a jet mill or a pin mill.
상기 분쇄 단계가 완결되면, 이어서 상기 분체화된 탄화물을 제3 열처리를 통해 흑연화하여 흑연화물을 얻는 단계(S108)을 거친다. 상기 제3 열처리는 2600 내지 3000 ℃의 온도에서 수행될 수 있다. 상기 범위 내에서도 약 2800 ℃ 이상 온도에서 수행되는 것이 바람직하다. 이 경우 충분한 결정화를 확보할 수 있다. 상기 흑연화는 기존의 애치슨(Acheson)방식, 유도가열방식 등 다양한 방식을 적용할 수 있다. After the pulverization step is completed, the powdered carbide is then graphitized through a third heat treatment to obtain graphite (S108). The third heat treatment may be performed at a temperature of 2600 to 3000 ° C. Even within this range, it is preferable to perform at a temperature of about 2800 ° C or more. In this case, sufficient crystallization can be ensured. The graphitization may be performed by various methods such as the Acheson method and the induction heating method.
본 발명의 다른 구현예에 따르면 상술한 제조 방법에 따라 제조되는 리튬 이차 전지용 인조흑연 음극재를 제공한다. 상기 리튬 이차 전지용 인조흑연 음극재는 X-선회절분석(XRD)에 따른 면 간격(d002)이 0.335 nm 내지 0.336 nm의 범위일 수 있다.According to another embodiment of the present invention, there is provided an artificial graphite anode material for a lithium secondary battery produced according to the above-described manufacturing method. The artificial graphite anode material for lithium secondary batteries may have a surface interval (d 002 ) according to X-ray diffraction analysis (XRD) of 0.335 nm to 0.336 nm.
본 발명의 다른 일 구현예는 상기 음극 활물질을 포함하는 리튬 이차 전지용 음극을 제공하며, 또 다른 일 구현예는 상기 음극을 포함하는 리튬 이차 전지를 제공한다.Another embodiment of the present invention provides a negative electrode for a lithium secondary battery including the negative active material, and another embodiment provides a lithium secondary battery including the negative electrode.
상기 리튬 이차 전지는 사용하는 세퍼레이터와 전해질의 종류에 따라 리튬 이온 전지, 리튬 이온 폴리머 전지 및 리튬 폴리머 전지로 분류될 수 있고, 형태에 따라 원통형, 각형, 코인형, 파우치형 등으로 분류될 수 있으며, 사이즈에 따라 벌크 타입과 박막 타입으로 나눌 수 있다. 이들 전지의 구조와 제조방법은 이 분야에 널리 알려져 있으므로 상세한 설명은 생략한다.The lithium secondary battery may be classified into a lithium ion battery, a lithium ion polymer battery, and a lithium polymer battery according to the type of the separator and electrolyte used. The lithium secondary battery may be classified into a cylindrical shape, a square shape, a coin shape, Depending on the size, it can be divided into bulk type and thin type. The structure and the manufacturing method of these cells are well known in the art, and detailed description thereof will be omitted.
일 구현예에 따른 리튬 이차 전지는 양극, 음극, 그리고 상기 양극과 상기 음극 사이에 배치된 세퍼레이터를 포함하는 전극 조립체를 포함한다. 상기 전극 조립체는 전지 용기에 수납되어 전해액을 함침하고 있으며, 상기 전지 용기를 밀봉하는 밀봉 부재를 포함한다.A lithium secondary battery according to an embodiment includes an electrode assembly including a positive electrode, a negative electrode, and a separator disposed between the positive electrode and the negative electrode. The electrode assembly includes a sealing member that is housed in a battery container, impregnates the electrolyte, and seals the battery container.
상기 음극은 전술한 음극재로 이루어진 음극 활물질, 바인더 및 선택적으로 도전재를 혼합하여 음극 활물질층 형성용 조성물을 제조한 후, 이를 구리 등의 음극 집전체에 도포하여 제조될 수 있다.The negative electrode may be prepared by preparing a composition for forming a negative electrode active material layer by mixing a negative electrode active material composed of the negative electrode material, a binder and optionally a conductive material, and then applying the composition to an anode current collector such as copper.
상기 바인더로는 폴리비닐알코올, 카르복시메틸셀룰로오스/스티렌-부타디엔러버, 히드록시프로필렌셀룰로오스, 디아세틸렌셀룰로오스, 폴리비닐클로라이드, 폴리비닐피롤리돈, 폴리테트라플루오로에틸렌, 폴리비닐리덴 플루오라이드, 폴리에틸렌 또는 폴리프로필렌 등을 사용할 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.Examples of the binder include polyvinyl alcohol, carboxymethylcellulose / styrene-butadiene rubber, hydroxypropylene cellulose, diacetylene cellulose, polyvinyl chloride, polyvinylpyrrolidone, polytetrafluoroethylene, polyvinylidene fluoride, polyethylene Polypropylene and the like can be used, but the present invention is not limited thereto.
상기 바인더는 상기 음극 활물질층 형성용 조성물의 총량에 대하여 1 내지 30 중량%로 혼합될 수 있다.The binder may be mixed in an amount of 1 to 30% by weight based on the total amount of the composition for forming the negative electrode active material layer.
상기 도전재로는 전지에 화학적 변화를 유발하지 않으면서 도전성을 가진 것이라면 특별히 제한되는 것은 아니며, 구체적으로는 천연 흑연, 인조 흑연 등의 흑연; 아세틸렌 블랙, 케첸 블랙, 채널 블랙, 퍼네이스 블랙, 램프 블랙, 서머 블랙 등의 카본 블랙; 탄소 섬유, 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.The conductive material is not particularly limited as long as it has electrical conductivity without causing chemical changes in the battery, and specifically includes graphite such as natural graphite and artificial graphite; Carbon black such as acetylene black, ketjen black, channel black, furnace black, lamp black, and summer black; Conductive fibers such as carbon fiber and metal fiber; Metal powders such as carbon fluoride, aluminum, and nickel powder; Conductive whiskey such as zinc oxide and potassium titanate; Conductive metal oxides such as titanium oxide; Conductive materials such as polyphenylene derivatives and the like can be used.
상기 도전재는 상기 음극 활물질층 형성용 조성물의 총량에 대하여 0.1 내지 30 중량%로 혼합될 수 있다.The conductive material may be mixed in an amount of 0.1 to 30% by weight based on the total amount of the composition for forming the anode active material layer.
상기 음극 집전체는 3 내지 500 ㎛의 두께일 수 있다. 상기 음극 집전체의 예로는, 스테인리스 스틸, 알루미늄, 니켈, 티탄, 소성 탄소, 또는 알루미늄이나 스테인리스 스틸의 표면에 카본, 니켈, 티탄, 은 등으로 표면처리한 것 등이 사용될 수 있다. 상기 음극 집전체는 그것의 표면에 미세한 요철을 형성하여 음극 활물질의 접착력을 높일 수도 있으며, 필름, 시트, 호일, 네트, 다공질체, 발포체, 부직포체 등 다양한 형태가 가능하다.The anode current collector may have a thickness of 3 to 500 mu m. Examples of the negative electrode current collector may include stainless steel, aluminum, nickel, titanium, sintered carbon, or a surface treated with carbon, nickel, titanium, silver or the like on the surface of aluminum or stainless steel. The negative electrode current collector may have fine irregularities on its surface to increase the adhesive force of the negative electrode active material, and various forms such as a film, a sheet, a foil, a net, a porous body, a foam, and a nonwoven fabric are possible.
상기 양극은 상기 음극과 마찬가지로 상기 양극 활물질, 바인더 및 선택적으로 도전재를 혼합하여 양극 활물질층 형성용 조성물을 제조한 후, 이 조성물을 알루미늄 등의 양극 집전체에 도포하여 제조할 수 있다.The positive electrode may be prepared by mixing the positive electrode active material, the binder and optionally a conductive material to prepare a composition for forming a positive electrode active material layer, and then applying the composition to a positive electrode current collector such as aluminum.
상기 양극 활물질로는 리튬의 가역적인 인터칼레이션 및 디인터칼레이션이 가능한 화합물(리티에이티드 인터칼레이션 화합물)을 사용할 수 있다. 구체적으로는 코발트, 망간, 니켈로부터 선택되는 적어도 1종과 리튬과의 복합 산화물 중 1종 이상의 것을 사용할 수 있다.As the cathode active material, a compound capable of reversibly intercalating and deintercalating lithium (a lithiated intercalation compound) can be used. Concretely, at least one of complex oxides of lithium and at least one kind selected from cobalt, manganese and nickel can be used.
상기 전해액은 리튬염과, 비수성 유기 용매, 유기 고체 전해액, 무기 고체 전해액 등을 사용할 수 있다.The electrolyte solution may be a lithium salt, a non-aqueous organic solvent, an organic solid electrolyte, or an inorganic solid electrolyte.
상기 리튬염은 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. The lithium salt is LiCl, LiBr, LiI, LiClO 4 , LiBF 4, LiB 10 Cl 10, LiPF 6, LiCF 3 SO 3, LiCF 3 CO 2, LiAsF 6, LiSbF 6, LiAlCl 4, CH 3 SO 3 Li, CF 3 SO 3 Li, (CF 3 SO 2 ) 2 NLi, chloroborane lithium, lower aliphatic carboxylate lithium, lithium 4-phenylborate, and imide.
상기 비수성 유기 용매로는 N-메틸-2-피롤리돈, 프로필렌 카보네이트, 에틸렌 카보네이트, 부틸렌 카보네이트, 디메틸 카보네이트, 디에틸 카보네이트, 감마-부티로 락톤, 1,2-디메톡시에탄, 테트라히드록시 프랑(franc), 2-메틸 테트라하이드로푸란, 디메틸술폭사이드, 1,3-디옥소런, 포름아미드, 디메틸포름아미드, 디옥소런, 아세토니트릴, 니트로메탄, 포름산 메틸, 초산 메틸, 인산 트리에스테르, 트리메톡시 메탄, 디옥소런 유도체, 술포란, 메틸 술포란, 1,3-디메틸-2-이미다졸리돈, 프로필렌 카보네이트 유도체, 테트라하이드로푸란 유도체, 에테르, 피로피온산 메틸, 프로피온산 에틸 등이 사용될 수 있다.Examples of the non-aqueous organic solvent include N-methyl-2-pyrrolidone, propylene carbonate, ethylene carbonate, butylene carbonate, dimethyl carbonate, diethyl carbonate, gamma-butyrolactone, 1,2-dimethoxyethane, But are not limited to, ricifrcr, 2-methyltetrahydrofuran, dimethylsulfoxide, 1,3-dioxolane, formamide, dimethylformamide, dioxolane, acetonitrile, nitromethane, methyl formate, methyl acetate, An ether, a methyl ethyl pyrophonate, an ethyl propionate, a methyl ethyl ketone derivative, a methyl ethyl ketone derivative, a methyl ethyl ketone derivative, Etc. may be used.
상기 유기 고체 전해액으로는 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.Examples of the organic solid electrolytic solution include a polyethylene derivative, a polyethylene oxide derivative, a polypropylene oxide derivative, a phosphate ester polymer, an agitation lysine, a polyester sulfide, a polyvinyl alcohol, a polyvinylidene and an ionic dissociation group And the like can be used.
상기 무기 고체 전해액으로는 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. As the inorganic solid electrolytic solution, Li 3 N, LiI, Li 5 NI 2 , Li 3 N-LiI-LiOH, LiSiO 4 , LiSiO 4 -LiI-LiOH, Li 2 SiS 3 , Li 4 SiO 4 , Li 4 SiO 4 - Nitrides, halides and sulfates of Li such as LiI-LiOH and Li 3 PO 4 -Li 2 S-SiS 2 can be used.
상기 전해액은 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 수 있다. 또한 불연성을 부여하기 위하여 사염화탄소, 삼불화에틸렌 등의 할로겐 함유 용매를 더 포함시킬 수도 있고, 고온 보존 특성을 향상시키기 위하여 이산화탄산 가스를 더 포함시킬 수도 있다.For the purpose of improving the charge-discharge characteristics and the flame retardancy, the electrolyte solution is preferably used in the form of a solution containing at least one member selected from the group consisting of pyridine, triethylphosphite, triethanolamine, cyclic ether, ethylenediamine, glyme, hexaphosphoric triamide, N, N-substituted imidazolidine, ethylene glycol dialkyl ether, ammonium salt, pyrrole, 2-methoxyethanol, aluminum trichloride, and the like can be added. Further, a halogen-containing solvent such as carbon tetrachloride, ethylene trifluoride or the like may be further added to impart nonflammability, or a carbon dioxide gas may be further added to improve high-temperature storage characteristics.
리튬 이차 전지의 종류에 따라 양극과 음극 사이에 세퍼레이터가 존재할 수 있다. 이러한 세퍼레이터로는 높은 이온 투과도와 기계적 강도를 가지는 절연성의 얇은 박막이 사용될 수 있다. 상기 세퍼레이터의 공극 직경은 0.01 내지 10 ㎛ 이고 두께는 5 내지 300 ㎛ 일 수 있다. Depending on the type of the lithium secondary battery, a separator may exist between the positive electrode and the negative electrode. As such a separator, an insulating thin film having high ion permeability and mechanical strength can be used. The pore diameter of the separator may be 0.01 to 10 mu m and the thickness may be 5 to 300 mu m.
상기 세퍼레이터는 구체적으로, 내화학성 및 소수성의 폴리프로필렌 등의 올레핀계 폴리머; 유리섬유, 폴리에틸렌 등으로 만들어진 시트나 부직포 등이 사용될 수 있다. 전해액으로 폴리머 등의 고체 전해액이 사용되는 경우 고체 전해액이 분리막을 겸할 수도 있다.
The separator specifically includes an olefin-based polymer such as polypropylene having chemical resistance and hydrophobicity; A sheet or a nonwoven fabric made of glass fiber, polyethylene or the like can be used. When a solid electrolyte such as a polymer is used as the electrolytic solution, the solid electrolytic solution may also serve as a separation membrane.
이하 본 발명의 바람직한 실시예 및 비교예를 기재한다. 그러나 하기한 실시예는 본 발명의 바람직한 일 실시예일뿐 본 발명이 하기한 실시예에 한정되는 것은 아니다.
Hereinafter, preferred embodiments and comparative examples of the present invention will be described. However, the following embodiments are merely preferred embodiments of the present invention, and the present invention is not limited to the following embodiments.
인조흑연 음극재의 제조Manufacture of Artificial Graphite Anode Material
실시예Example 1 One
연화점 100℃ 부근의 석탄계 피치(콜타르)와 연화점 200℃ 부근의 석유계 피치(석유잔사)를 THF에 용해시킨 혼합물을 반응조에서 교반하여 혼합피치 용액을 제조하였다. 상기 석탄계 피치와 석유계 피치의 중량비는 석탄계 피치:석유계 피치=10:90으로 하였다.A mixed pitch solution was prepared by mixing a coal-based pitch (coal tar) near a softening point of 100 ° C and a petroleum pitch (petroleum residue) near a softening point of 200 ° C in THF in a reactor. The weight ratio between the coal-based pitch and the petroleum-based pitch was set to coal-based pitch: petroleum-based pitch = 10:90.
용해가 완결되면 상기 용매를 혼합피치 용액으로부터 증발시켜 혼합 피치를 제조하였다.When the dissolution was completed, the solvent was evaporated from the mixed pitch solution to prepare a mixed pitch.
이어서, 상기 혼합 피치를 약 500℃에서 코크스화한 후, 약 1200℃에서 탄소화하였다. 이어서 상기 탄소화 단계를 거쳐 얻어진 탄화물을 제트밀 등을 이용하여 평균 입경 15 ㎛가 되도록 분쇄하였다. 그 후 상기 분쇄화 단계를 거쳐 얻어진 분체를 약 2800℃ 온도의 열처리를 통해 결정화하여 인조흑연 음극재를 제조하였다.
Subsequently, the mixed pitch was coked at about 500 캜 and then carbonized at about 1200 캜. Subsequently, the carbide obtained through the above-described carbonization step was pulverized to have an average particle diameter of 15 mu m using a jet mill or the like. Thereafter, the powder obtained through the pulverization step was crystallized through a heat treatment at about 2800 ° C to produce an artificial graphite anode material.
실시예Example 2 2
상기 석탄계 피치와 석유계 피치의 중량비를 석탄계 피치:석유계 피치=50:50으로 한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일하게 하여 인조흑연 음극재를 제조하였다.
An artificial graphite anode material was produced in the same manner as in Example 1 except that the coal-based pitch and the petroleum-based pitch weight ratio were changed to coal-based pitch: petroleum pitch = 50:50.
실시예Example 3 3
상기 석탄계 피치와 석유계 피치의 중량비를 석탄계 피치:석유계 피치=70:30으로 한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일하게 하여 인조흑연 음극재를 제조하였다.
An artificial graphite anode material was produced in the same manner as in Example 1 except that the coal-based pitch and the petroleum-based pitch weight ratio were changed to coal-based pitch: petroleum pitch = 70: 30.
비교예Comparative Example 1 One
석탄계 피치를 사용하지 않고 석유계 피치만을 사용한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일하게 하여 인조흑연 음극재를 제조하였다.
An artificial graphite anode material was produced in the same manner as in Example 1 except that only the petroleum pitch was used without using coal pitch.
비교예Comparative Example 2 2
석유계 피치를 사용하지 않고 석탄계 피치만을 사용한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일하게 하여 인조흑연 음극재를 제조하였다.
An artificial graphite anode material was produced in the same manner as in Example 1, except that only the coal pitch was used without using the petroleum pitch.
평가: evaluation: XRDXRD 분석, 방전용량 및 출력특성 평가 Analysis, discharge capacity and output characteristics evaluation
실시예 1 내지 3과 비교예 1 내지 2에 따른 인조흑연 음극재에 대하여 XRD 분석을 실시하여 면간격 변화 및 전기화학적 거동을 평가하였다. The artificial graphite anode materials according to Examples 1 to 3 and Comparative Examples 1 and 2 were subjected to XRD analysis to evaluate the change in surface spacing and electrochemical behavior.
그 결과를 하기 표 1에 나타낸다.The results are shown in Table 1 below.
(d002)(nm)XRD plane spacing
(d 002 ) (nm)
(mAh/g)Discharge capacity
(mAh / g)
(%@2C/0.2C)Print
(%@2C/0.2C)
상기 표 1을 참고하면, 석탄계 피치에 석유잔사 피치가 첨가됨에 따라 면 간격은 0.3359 nm에서 0.3358 nm까지 감소하는 경향을 보이며, 석유계 피치가 함유됨에 따라 흑연화가 보다 촉진됨을 알 수 있다. 한편, 전기화학 평가에서 방전용량은 석유계 피치의 함량이 증가함에 따라 증가하는 경향, 그리고 출력특성은 감소하는 경향을 보임을 알 수 있다.Referring to Table 1, the surface interval tends to decrease from 0.3359 nm to 0.3358 nm as the petroleum residue pitch is added to the coal pitch, and graphitization is more accelerated as the petroleum pitch is contained. On the other hand, in the electrochemical evaluation, the discharge capacity tends to increase as the content of the petroleum pitch increases, and the output characteristic tends to decrease.
석유계 피치만을 사용한 경우 및 비교예 2에 따라 석탄계 피치만을 사용한 경우에 대한 결과를 살펴보면, 석유계만 사용한 경우가 면 간격은 더 작은 경향을 보여 흑연화에 유리한 것을 알 수 있고, 이에 따라 방전용량도 고용량을 보임을 확인할 수 있다. 한편 석탄계만 사용한 경우는 출력특성에서 다소 유리한 것을 알수 있다.The results of the case where only the petroleum pitch was used and the case where only the coal pitch was used according to the comparative example 2 were examined. The case where only the petroleum system was used showed a smaller surface spacing, which is advantageous for graphitization, Of the total population. On the other hand, when the coal system is used alone, the output characteristics are somewhat advantageous.
실시예 1 내지 3은 석탄계 피치 및 석유계 피치를 혼합하여 인조흑연을 제조함으로써, 용량과 출력 특성을 최적화한 인조흑연을 제조할 수 있음을 확인할 수 있다.It can be seen that Examples 1 to 3 can produce artificial graphite with optimized capacity and output characteristics by mixing artificial graphite with coal-based pitch and petroleum pitch.
이상을 통해 본 발명의 바람직한 실시 예에 대하여 설명하였지만, 본 발명은 이에 한정되는 것이 아니고 특허청구범위와 발명의 상세한 설명 및 첨부한 도면의 범위 안에서 여러 가지로 변형하여 실시하는 것이 가능하고 이 또한 본 발명의 범위에 속하는 것은 당연하다.While the present invention has been particularly shown and described with reference to exemplary embodiments thereof, it is to be understood that the invention is not limited to the disclosed exemplary embodiments, but, on the contrary, And it goes without saying that the invention belongs to the scope of the invention.
Claims (16)
상기 혼합 원료를 제1 열처리를 통해 코크스화하는 단계,
상기 혼합 원료를 제2 열처리를 통해 탄소화하여 탄화물을 얻는 단계, 및
상기 탄화물을 제3 열처리를 통해 흑연화하여 흑연화물을 얻는 단계
를 포함하는
리튬 이차 전지용 인조흑연 음극재의 제조 방법.A step of mixing the coal-based raw material and the petroleum-based raw material to produce a mixed raw material,
Coking the mixed raw material through a first heat treatment,
Carbonizing the mixed raw material through a second heat treatment to obtain a carbide, and
And graphitizing the carbide through a third heat treatment to obtain graphite
Containing
Method for manufacturing artificial graphite anode material for lithium secondary battery.
상기 석탄계 원료는 퀴놀린 불용분 (quinoline-insoluble, QI)이 제거된 석탄계 콜타르를 포함하는 연화점 70℃ 내지 150℃의 석탄계 피치인 리튬 이차 전지용 인조흑연 음극재의 제조 방법.The method of claim 1,
Wherein the coal-based raw material is a coal-based pitch having a softening point of 70 ° C to 150 ° C, which contains coal-based coal tar from which quinoline-insoluble (QI) is removed.
상기 석유계 원료는 석유 정제 잔사인 진공 잔류물 (vacuum residue, VR) 또는 유동접촉분해 배출 오일 (fluidized catalytic cracking decant oil, FCC DO)을 포함하는 연화점 150℃ 내지 250℃의 석유계 피치인 리튬 이차 전지용 인조흑연 음극재의 제조 방법. The method of claim 1,
The petroleum-based raw material is a petroleum pitch having a softening point of 150 ° C to 250 ° C including a vacuum residue (VR) or fluidized catalytic cracking decant oil (FCC DO) (Method for manufacturing artificial graphite anode material for battery).
상기 혼합 원료를 제조하는 단계는 상기 석탄계 원료 및 상기 석유계 원료를 용매와 혼합하는 단계를 포함하는 리튬 이차 전지용 인조흑연 음극재의 제조 방법.The method of claim 1,
Wherein the step of preparing the mixed raw material comprises mixing the coal-based raw material and the petroleum-based raw material with a solvent.
상기 용매는 테트라하이드로퓨란(tetrahydrofuran, THF), 아세톤, 벤젠, 톨루엔, 피리딘 및 퀴놀린으로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상인 것인 리튬 이차 전지용 인조흑연 음극재의 제조 방법. 5. The method of claim 4,
Wherein the solvent is at least one selected from the group consisting of tetrahydrofuran (THF), acetone, benzene, toluene, pyridine, and quinoline.
상기 혼합 원료를 제조하는 단계에서 상기 석유계 원료는 상기 석탄계 원료 및 석유계 원료의 총 합 100중량%에 대하여 1 중량% 내지 50 중량% 범위의 함량으로 포함되는 것인 리튬 이차 전지용 인조흑연 음극재의 제조 방법. The method of claim 1,
Wherein the petroleum-based raw material is contained in an amount ranging from 1% by weight to 50% by weight based on 100% by weight of the total of the coal-based raw material and the petroleum-based raw material in the step of producing the mixed raw material. Gt;
상기 석유계 원료는 상기 석탄계 원료 및 석유계 원료의 총 합 100중량%에 대하여 10 중량% 내지 30 중량% 범위의 함량으로 포함되는 것인 리튬 이차 전지용 인조흑연 음극재의 제조 방법. The method of claim 6,
Wherein the petroleum-based raw material is contained in an amount ranging from 10% by weight to 30% by weight based on 100% by weight of the total of the coal-based raw material and the petroleum-based raw material.
상기 제1 열처리는 450 내지 550 ℃의 온도에서 수행되는 리튬 이차 전지용 인조흑연 음극재의 제조 방법. The method of claim 1,
Wherein the first heat treatment is performed at a temperature of 450 to 550 ° C.
상기 제2 열처리는 1200 내지 1400 ℃의 온도에서 수행되는 리튬 이차 전지용 인조흑연 음극재의 제조 방법. The method of claim 1,
Wherein the second heat treatment is performed at a temperature of 1200 to 1400 占 폚.
상기 제3 열처리는 2600 내지 3000 ℃의 온도에서 수행되는 리튬 이차 전지용 인조흑연 음극재의 제조 방법. The method of claim 1,
Wherein the third heat treatment is performed at a temperature of 2600-3000 캜.
상기 탄화물을 얻는 단계 및 상기 흑연화물을 얻는 단계 사이에 상기 탄화물을 분쇄하여 분체를 얻는 단계를 더 포함하는 리튬 이차 전지용 인조흑연 음극재의 제조 방법. The method of claim 1,
Further comprising the step of grinding the carbide between the step of obtaining the carbide and the step of obtaining the graphite to obtain a powder.
상기 분체는 1 내지 20 ㎛의 범위의 평균 입도를 가지는 리튬 이차 전지용 인조흑연 음극재의 제조 방법.12. The method of claim 11,
Wherein the powder has an average particle size in the range of 1 to 20 占 퐉.
상기 리튬 이차 전지용 인조흑연 음극재는 X-선회절분석(XRD)에 따라 측정한 면 간격(d002)이 0.335 nm 내지 0.336 nm 범위인 리튬 이차 전지용 인조흑연 음극재. The method of claim 13,
Wherein the artificial graphite anode material for lithium secondary batteries has a surface spacing (d002) measured by X-ray diffraction (XRD) in the range of 0.335 nm to 0.336 nm.
양극; 및
전해액
을 포함하는 리튬 이차 전지.An anode of claim 15;
anode; And
Electrolyte
≪ / RTI >
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