KR20150116702A - 리튬 공기 전지용 양극, 이의 제조 방법 및 이를 포함하는 리튬 공기 전지 - Google Patents

리튬 공기 전지용 양극, 이의 제조 방법 및 이를 포함하는 리튬 공기 전지 Download PDF

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Abstract

집전체 및 상기 집전체 위에 위치하는 촉매층을 포함하고, 상기 촉매층은 바인더, 상기 바인더를 둘러싸는 도전성 입자, 그리고 상기 바인더와 분리되고 상기 도전성 입자의 표면에 위치하는 촉매 입자를 포함하는 리튬 공기 전지용 양극, 이의 제조 방법 및 이를 포함하는 리튬 공기 전지가 제공된다.

Description

리튬 공기 전지용 양극, 이의 제조 방법 및 이를 포함하는 리튬 공기 전지{POSITIVE ELECTRODE FOR LITHIUM AIR BATTERY, METHOD OF PREPARING THE SAME AND LITHIUM AIR BATTERY INCLUDING THE SAME}
리튬 공기 전지용 양극, 이의 제조 방법 및 이를 포함하는 리튬 공기 전지에 관한 것이다.
최근 첨단 전자 산업의 발달로 전자장비의 소량화 및 경량화가 가능하게 됨에 따라 휴대용 전자 기기의 사용이 증대되고 있다. 이러한 휴대용 전자 기기의 전원의 일 예로 리튬 공기 전지가 개발되고 있다.
리튬 공기 전지는 리튬을 공기와 접촉시킴에 따라, 리튬 이온 전지에 비해 현저히 높은 에너지 밀도를 나타내고, 소형화, 경량화 등이 용이한 장점을 가진 전지이다. 따라서, 전기 자동차에 적용시키는 경우, 주행 거리를 500km 이상으로 향상시킬 수 있어, 주행 거리가 160km에 불과한 리튬 이온 전지 대신, 전기 자동차에 유용하게 사용할 수 있는 전지로 연구되고 있다.
리튬 공기 전지는 산소를 양극 활물질로 사용하는 양극, 리튬 이온을 흡장 및 방출 가능한 음극, 그리고 전해액을 포함한다. 리튬 공기 전지의 작동시, 음극에서는 방전시 리튬의 방출이 일어나고 충전시 리튬의 흡장이 일어나며, 양극에서는 방전시 산소의 환원이 일어나고 충전시 산소의 방출이 일어난다.
이러한 리튬 공기 전지는 리튬 이온 전지 대비 에너지 밀도가 크게 높은 반면, 출력이 낮다.
일 구현예는 출력 특성이 우수한 리튬 공기 전지용 양극을 제공하기 위한 것이다.
다른 일 구현예는 상기 리튬 공기 전지용 양극의 제조 방법을 제공하기 위한 것이다.
또 다른 일 구현예는 상기 양극을 포함하는 리튬 공기 전지를 제공하기 위한 것이다.
일 구현예는 집전체 및 상기 집전체 위에 위치하는 촉매층을 포함하고, 상기 촉매층은 바인더, 상기 바인더를 둘러싸는 도전성 입자, 그리고 상기 바인더와 분리되고 상기 도전성 입자의 표면에 위치하는 촉매 입자를 포함하는 리튬 공기 전지용 양극을 제공한다.
상기 촉매 입자는 상기 도전성 입자의 표면에 적어도 하나 위치할 수 있다.
상기 촉매 입자는 Pt, Au, Ru, Pd, Co, Cr 또는 이들의 조합을 포함할 수 있다.
상기 촉매 입자는 상기 촉매층의 총량에 대하여 5 내지 80 중량%로 포함될 수 있다.
상기 도전성 입자는 흑연, 덴카 블랙, 케첸 블랙, 아세틸렌 블랙, 카본 나노 튜브, 카본 나노 파이버, 카본 나노 와이어, 카본 나노 볼, 활성 탄소, 그래핀 또는 이들의 조합을 포함할 수 있다.
상기 도전성 입자는 상기 촉매층의 총량에 대하여 20 내지 75 중량%로 포함될 수 있다.
상기 바인더는 폴리테트라플루오로에틸렌, 폴리비닐리덴플루오라이드, 폴리비닐알코올, 카르복시메틸셀룰로오스, 히드록시프로필셀룰로오스, 디아세틸셀룰로오스, 폴리비닐클로라이드, 카르복실화된 폴리비닐클로라이드, 에틸렌옥사이드를 포함하는 폴리머, 폴리비닐피롤리돈, 폴리우레탄, 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 스티렌-부타디엔 러버, 아크릴레이티드 스티렌-부타디엔 러버, 에폭시 수지, 나일론, 폴리(퍼플루오로술폰산)(polyperfluorosulfonic acid), 폴리(테트라플루오로에틸렌)(polytetrafluoro ethylene), 플루오리네이티드 에틸렌-프로필렌(fluorinated ethylene-propylene), 소듐 카르복시메틸셀룰로오스(sodium carboxymethylcellulose), 스티렌-부타디엔 러버(styrene-butadiene rubber) 또는 이들의 조합을 포함할 수 있다.
다른 일 구현예는 바인더 및 도전성 입자를 혼합하여 제1 복합체를 제조하는 단계; 상기 제1 복합체 및 금속 함유 전구체를 혼합하여 제2 복합체를 제조하는 단계; 상기 제2 복합체를 열처리하는 단계; 및 상기 열처리된 제2 복합체를 집전체 위에 부착하는 단계를 포함하는 리튬 공기 전지용 양극의 제조 방법을 제공한다.
상기 제1 복합체는 상기 바인더 10 내지 50 중량% 및 상기 도전성 입자 50 내지 90 중량%를 혼합하여 제조될 수 있다.
상기 금속 함유 전구체는 Pt, Au, Ru, Pd, Co, Cr 또는 이들의 조합의 금속을 포함할 수 있다.
상기 제2 복합체는 상기 제1 복합체 20 내지 95 중량% 및 상기 금속 함유 전구체 5 내지 80 중량%를 혼합하여 제조될 수 있다.
상기 열처리는 25 내지 120 ℃에서 수행될 수 있다.
또 다른 일 구현예는 상기 양극; 음극; 및 전해액을 포함하는 리튬 공기 전지를 제공한다.
기타 구현예들의 구체적인 사항은 이하의 상세한 설명에 포함되어 있다.
촉매의 반응 면적이 커짐에 따라, 출력 특성이 우수한 리튬 공기 전지를 구현할 수 있다.
도 1은 일 구현예에 따른 리튬 공기 전지의 구조를 나타내는 개략도이다.
도 2는 일 구현예에 따른 리튬 공기 전지용 양극에서의 촉매층의 구성을 나타내는 개략도이다.
도 3은 종래의 리튬 공기 전지용 양극에서의 촉매층의 구성을 나타내는 개략도이다.
도 4는 일 구현예에 따른 리튬 공기 전지용 양극의 제조 방법을 나타내는 순서도이다.
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.
본 명세서에서 특별한 언급이 없는 한, 층, 막, 영역, 판 등의 부분이 다른 부분 "위에" 있다고 할 때, 이는 다른 부분 "바로 위에" 있는 경우 뿐만 아니라 그 중간에 또 다른 부분이 있는 경우도 포함한다.
일 구현예에 따른 리튬 공기 전지는 도 1을 참고하여 설명한다.
도 1은 일 구현예에 따른 리튬 공기 전지의 구조를 나타내는 개략도이다.
도 1을 참고하면, 상기 리튬 공기 전지(10)는 산소를 양극 활물질로 사용하는 양극(11), 리튬 이온을 흡장 및 방출 가능한 음극(14), 상기 양극(11)과 상기 음극(14) 사이에 개재된 전해액(17), 그리고 상기 양극(11)과 상기 음극(14) 사이에 위치하는 세퍼레이터(18)를 포함할 수 있다.
상기 양극(11)은 제1 집전체(12) 및 상기 제1 집전체(12) 위에 위치하는 촉매층(13)을 포함할 수 있다.
상기 음극(14)은 제2 집전체(15) 및 상기 제2 집전체(15) 위에 위치하는 음극 활물질층(16)을 포함할 수 있다.
우선, 상기 양극(11)에 대하여 구체적으로 설명한다.
상기 양극(11)을 구성하는 상기 제1 집전체(12)는 도전성을 갖는 것이면 특별히 한정되지 않는다. 예를 들어, 구리, 니켈, 스테인레스, 티타늄, 알루미늄, 철, 카본 또는 이들의 조합을 들 수 있다. 상기 제1 집전체(12)의 형상으로는, 예를 들어, 박상, 판상, 메시(mesh), 그리드(grid), 발포체(foam) 형태 등을 들 수 있다.
상기 촉매층(13)은 바인더, 도전성 입자 및 촉매 입자를 포함할 수 있다.
일 구현예에 따른 촉매층(13)은 상기 촉매 입자의 반응 면적이 크게 증가하는 구조를 가진다. 이러한 상기 촉매층(13)의 구조는 도 2를 통하여 구체적으로 설명한다.
도 2는 일 구현예에 따른 리튬 공기 전지용 양극에서의 촉매층의 구성을 나타내는 개략도이다.
도 2를 참고하면, 상기 촉매층은 상기 바인더(20), 상기 바인더(20)를 둘러싸는 상기 도전성 입자(21), 및 상기 바인더(20)와 분리되고 상기 도전성 입자(21)의 표면에 위치하는 촉매 입자(22)를 포함할 수 있다.
상기 촉매층은 구체적으로, 상기 도전성 입자(21)가 상기 바인더(20)를 하나의 층으로 둘러싸는 구조를 가질 수 있다. 또한 상기 도전성 입자(21) 하나당 상기 도전성 입자(21)의 표면에 적어도 하나의 상기 촉매 입자가 위치할 수 있다.
종래의 촉매층은 주로 촉매 입자가 도전성 입자에 담지된 형태의 복합체를 이용하여 제조하며, 이에 따라 상기 촉매 입자는 상기 도전성 입자의 표면 전체에 위치할 수 있다. 이해를 돕기 위해 종래의 촉매층의 구조를 도 3에 나타내었다.
도 3은 종래의 리튬 공기 전지용 양극에서의 촉매층의 구성을 나타내는 개략도이다.
도 3을 참고하면, 상기 촉매층은 바인더(30), 상기 바인더(30)를 둘러싸는 도전성 입자(31), 및 상기 도전성 입자(31)의 표면에 위치하는 촉매 입자(32)를 포함할 수 있다. 상기 촉매 입자(32)는 상기 바인더(30)와 접촉되지 않고 분리되는 위치에도 존재하고, 상기 바인더(30)와 분리되지 않고 접촉되는 위치에도 존재한다. 다시 말하면, 상기 촉매 입자(32)는 상기 바인더(30)와 접촉되는 상기 도전성 입자(31)의 표면에도 존재하고 상기 바인더(30)와 접촉되지 않고 분리되는 상기 도전성 입자(31)의 표면에도 존재하는 구조를 가질 수 있다.
이러한 구조로 인하여, 연료 및 리튬 이온과 접촉하지 못하여 전기화학 반응에 참여하지 못하는 비활성(inactive)을 가진 촉매 입자(32)가 적어도 일부 존재하게 된다.
일 구현예에 따른 촉매층은 상기 촉매 입자(22)가 상기 도전성 입자(21)의 표면에 위치하는 구조를 가지되, 상기 촉매 입자(22)는 상기 바인더(20)와 분리되는 구조, 즉, 상기 바인더(20)와 접촉되지 않는 구조를 가질 수 있다. 다시 말하면, 상기 촉매 입자(22)는 상기 바인더(20)와 접촉되는 상기 도전성 입자(21)의 표면에는 존재하지 않고 상기 바인더(20)와 접촉되지 않고 분리되는 상기 도전성 입자(21)의 표면에는 존재하는 구조를 가질 수 있다. 상기 구조를 가짐으로 인하여, 상기 촉매 입자는 거의 모두 연료 및 리튬 이온과 접촉하여 전기화학 반응에 참여할 수 있으며, 이에 따라 상기 촉매 입자의 반응 면적이 크게 증가하게 된다. 이로부터 촉매 효율이 증가하여 리튬 공기 전지의 출력 특성이 향상될 수 있다.
상기 촉매 입자는 전극 반응을 더욱 원활하기 위해 사용하는 것으로서, 양극 연료인 산소의 산화 환원 능력을 증가시키는 역할을 한다.
상기 촉매 입자의 예로는 Pt, Au, Ru, Pd, Co, Cr 또는 이들의 조합을 들 수 있다.
일 구현예에 따르면 상기 촉매의 반응 면적은 커질 수 있다. 예를 들면, 상기 촉매로 Pt를 사용할 경우, 백금 촉매의 매스 액티비티(mass activity)가 600 내지 1200 mA·cm2·Pt·mg-1 일 수 있고, 구체적으로는 900 내지 1200 mA·cm2·Pt·mg-1 일 수 있고, 더욱 구체적으로는 1000 내지 1200 mA·cm2·Pt·mg-1 일 수 있다. 상기 범위 내의 매스 액티비티를 가질 경우 촉매 효율이 개선되어 출력 특성이 우수한 리튬 공기 전지를 구현할 수 있다.
상기 촉매 입자는 상기 촉매층의 총량에 대하여 5 내지 80 중량%로 포함될 수 있고, 구체적으로는 5 내지 60 중량%로 포함될 수 있고, 더욱 구체적으로는 10 내지 40 중량%로 포함될 수 있다. 상기 촉매 입자가 상기 범위 내로 포함되는 경우 촉매 효율이 증가한다.
상기 도전성 입자는 상기 촉매 입자의 담지체 역할을 하는 것으로, 예를 들면, 흑연, 덴카 블랙, 케첸 블랙, 아세틸렌 블랙, 카본 나노 튜브, 카본 나노 파이버, 카본 나노 와이어, 카본 나노 볼, 활성 탄소, 그래핀 또는 이들의 조합을 들 수 있다.
상기 도전성 입자는 상기 촉매층의 총량에 대하여 20 내지 75 중량%로 포함될 수 있고, 구체적으로는 20 내지 70 중량%로 포함될 수 있고, 더욱 구체적으로는 30 내지 60 중량%로 포함될 수 있다. 상기 도전성 입자가 상기 범위 내로 포함되는 경우 촉매 효율이 증가한다.
상기 바인더는 상기 촉매층의 구조를 유지시키기 위한 뼈대 역할을 하는 것으로, 예를 들면, 폴리테트라플루오로에틸렌, 폴리비닐리덴플루오라이드, 폴리비닐알코올, 카르복시메틸셀룰로오스, 히드록시프로필셀룰로오스, 디아세틸셀룰로오스, 폴리비닐클로라이드, 카르복실화된 폴리비닐클로라이드, 에틸렌옥사이드를 포함하는 폴리머, 폴리비닐피롤리돈, 폴리우레탄, 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 스티렌-부타디엔 러버, 아크릴레이티드 스티렌-부타디엔 러버, 에폭시 수지, 나일론, 폴리(퍼플루오로술폰산)(polyperfluorosulfonic acid), 폴리(테트라플루오로에틸렌)(polytetrafluoro ethylene), 플루오리네이티드 에틸렌-프로필렌(fluorinated ethylene-propylene), 소듐 카르복시메틸셀룰로오스(sodium carboxymethylcellulose), 스티렌-부타디엔 러버(styrene-butadiene rubber) 또는 이들의 조합을 들 수 있다.
상기 촉매층을 포함하는 리튬 공기 전지용 양극의 제조 방법은 다음과 같다.
우선, 상기 바인더 및 상기 도전성 입자를 혼합하여 제1 복합체를 제조한다. 이후, 상기 제1 복합체 및 금속 함유 전구체를 혼합하여 제2 복합체를 제조한다. 이후, 상기 제2 복합체를 열처리한다. 이어서, 상기 열처리된 제2 복합체를 상기 제1 집전체 위에 부착하여, 상기 양극을 제조할 수 있다.
일 구현예에 따르면, 촉매 입자가 도전성 입자에 담지된 형태의 복합체를 우선 제조한 후 바인더와 혼합하여 상기 촉매층을 제조하는 것이 아니라, 상기 바인더와 상기 도전성 입자를 우선 혼합하여 상기 제1 복합체를 제조한 후 촉매 입자를 함유하는 전구체와 혼합하여 상기 촉매층을 제조한다. 이와 같은 방법으로 제조함에 따라, 촉매 입자가 상기 바인더와 접촉되지 않고 분리되어 있으며 상기 도전성 입자의 표면에 존재하는 구조의 촉매층을 형성할 수 있다. 이로부터, 촉매 입자의 반응 면적이 크게 증가하여 우수한 촉매 효율을 얻을 수 있다.
상기 제1 복합체 제조시, 상기 바인더 10 내지 50 중량% 및 상기 도전성 입자 50 내지 90 중량%를, 구체적으로는 상기 바인더 20 내지 30 중량% 및 상기 도전성 입자 70 내지 80 중량%를 약 50 내지 75℃에서 혼합하고, 이후 여과하여 건조 및 분쇄시킬 수 있다.
상기 제2 복합체 제조시 사용되는 상기 금속 함유 전구체로부터 전술한 촉매 입자를 얻을 수 있다. 즉, 상기 금속은 전술한 촉매 입자의 종류와 동일한 것이 사용될 수 있다.
상기 금속 함유 전구체는 예를 들어, 클로로 금속산, 금속 클로라이드, 금속 나이트레이트, 클로로 금속 암모늄 등을 들 수 있다.
상기 제2 복합체 제조시, 상기 제1 복합체 20 내지 95 중량% 및 상기 금속 함유 전구체 5 내지 80 중량%를, 구체적으로는 상기 제1 복합체 40 내지 95 중량% 및 상기 금속 함유 전구체 5 내지 60 중량%를 혼합할 수 있다. 이후 여과하여 고형분을 얻은 후 수세하고, 이후 100℃ 이상에서 1 시간 이상 건조 시킬 수 있다.
상기 제2 복합체의 상기 열처리는 25 내지 120 ℃에서 수행될 수 있고, 구체적으로는 100 내지 120 ℃에서, 더욱 구체적으로는 100 내지 110 ℃에서 수행될 수 있다. 상기 온도 범위 내에서 열처리할 경우 촉매 입자 내의 불순물을 최대한 줄일 수 있다.
상기 열처리 이후, 상기 제2 복합체를 롤링하여 압연시킬 수 있다.
이후, 상기 제2 복합체를 상기 제1 집전체에 부착시킬 수 있다. 상기 부착은 압력과 열을 동시에 가하면서 프레스(press)하는 과정일 수 있다. 이때 300 내지 350 ℃의 온도에서 열을 가할 수 있다.
전술한 리튬 공기 전지용 양극의 제조 방법을 요약하여 도 4에 나타내었다.
도 4는 일 구현예에 따른 리튬 공기 전지용 양극의 제조 방법을 나타내는 순서도이다. 도 4는 리튬 공기 전지용 양극의 제조 방법의 일 예를 도시한 것일 뿐, 이에 한정되는 것은 아니다.
상기 음극(14)을 구성하는 상기 제2 집전체(15)는 전술한 제1 집전체(12)와 동일한 것을 사용할 수 있다.
상기 음극 활물질층(16)은 음극 활물질을 포함하며, 바인더, 도전재, 또는 이들의 조합을 더 포함할 수 있다.
상기 음극 활물질로는 리튬 이온을 가역적으로 인터칼레이션/디인터칼레이션할 수 있는 물질, 리튬 금속, 리튬 금속의 합금, 리튬을 도프 및 탈도프할 수 있는 물질, 또는 전이 금속 산화물을 포함한다.
상기 리튬 이온을 가역적으로 인터칼레이션/디인터칼레이션할 수 있는 물질로는 탄소 물질로서, 리튬 이차 전지에서 일반적으로 사용되는 탄소계 음극 활물질은 어떠한 것도 사용할 수 있으며, 그 대표적인 예로는 결정질 탄소, 비정질 탄소 또는 이들을 함께 사용할 수 있다. 상기 결정질 탄소의 예로는 무정형, 판상, 린편상(flake), 구형 또는 섬유형의 천연 흑연 또는 인조 흑연과 같은 흑연을 들 수 있고, 상기 비정질 탄소의 예로는 소프트 카본(soft carbon: 저온 소성 탄소) 또는 하드 카본(hard carbon), 메조페이스 피치 탄화물, 소성된 코크스 등을 들 수 있다.
상기 리튬 금속의 합금으로는 리튬과 Na, K, Rb, Cs, Fr, Be, Mg, Ca, Sr, Si, Sb, Pb, In, Zn, Ba, Ra, Ge, Al 및 Sn으로 이루어진 군에서 선택되는 금속의 합금이 사용될 수 있다.
상기 리튬을 도프 및 탈도프할 수 있는 물질로는 Si, SiOx(0 < x < 2), Si-C 복합체, Si-Y 합금(상기 Y는 알칼리 금속, 알칼리 토금속, 13족 내지 16족 원소, 전이금속, 희토류 원소 및 이들의 조합으로 이루어진 군에서 선택되는 원소이며, Si은 아님), Sn, SnO2, Sn-C 복합체, Sn-Y(상기 Y는 알칼리 금속, 알칼리 토금속, 13족 내지 16족 원소, 전이금속, 희토류 원소 및 이들의 조합으로 이루어진 군에서 선택되는 원소이며, Sn은 아님) 등을 들 수 있고, 또한 이들 중 적어도 하나와 SiO2를 혼합하여 사용할 수도 있다. 상기 원소 Y로는 Mg, Ca, Sr, Ba, Ra, Sc, Y, Ti, Zr, Hf, Rf, V, Nb, Ta, Db, Cr, Mo, W, Sg, Tc, Re, Bh, Fe, Pb, Ru, Os, Hs, Rh, Ir, Pd, Pt, Cu, Ag, Au, Zn, Cd, B, Al, Ga, Sn, In, Ti, Ge, P, As, Sb, Bi, S, Se, Te, Po, 및 이들의 조합으로 이루어진 군에서 선택될 수 있다.
상기 전이 금속 산화물로는 바나듐 산화물, 리튬 바나듐 산화물 등을 들 수 있다.
상기 바인더는 상기 음극 활물질의 입자들을 서로 잘 부착시키고, 또한 상기 음극 활물질을 상기 제2 집전체에 잘 부착시키는 역할을 하며, 그 대표적인 예로 폴리비닐알코올, 카르복시메틸셀룰로오스, 히드록시프로필셀룰로오스, 폴리비닐클로라이드, 카르복실화된 폴리비닐클로라이드, 폴리비닐플루오라이드, 에틸렌 옥사이드를 포함하는 폴리머, 폴리비닐피롤리돈, 폴리우레탄, 폴리테트라플루오로에틸렌, 폴리비닐리덴 플루오라이드, 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 스티렌-부타디엔 러버, 아크릴레이티드 스티렌-부타디엔 러버, 에폭시 수지, 나일론 등을 사용할 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
상기 도전재는 전극에 도전성을 부여하기 위해 사용되는 것으로서, 구성되는 전지에 있어서, 화학변화를 야기하지 않고 전자 전도성 재료이면 어떠한 것도 사용가능하며, 그 예로 천연 흑연, 인조 흑연, 카본 블랙, 아세틸렌 블랙, 케첸 블랙, 탄소섬유 등의 탄소계 물질; 구리, 니켈, 알루미늄, 은 등의 금속 분말 또는 금속 섬유 등의 금속계 물질; 폴리페닐렌 유도체 등의 도전성 폴리머; 또는 이들의 혼합물을 포함하는 도전성 재료를 사용할 수 있다.
상기 음극은 상기 음극 활물질, 상기 도전재 및 상기 바인더를 용매 중에서 혼합하여 음극 활물질층 조성물을 제조하고, 상기 음극 활물질층 조성물을 상기 집전체에 도포하여 제조한다. 상기 용매로는 N-메틸피롤리돈 등을 사용할 수 있으나 이에 한정되는 것은 아니다.
상기 전해액(17)은 비수성 유기 용매와 리튬염을 포함한다.
상기 비수성 유기 용매는 전지의 전기화학적 반응에 관여하는 이온들이 이동할 수 있는 매질 역할을 한다. 상기 비수성 유기 용매로는 카보네이트계, 에스테르계, 에테르계, 케톤계, 알코올계 및 비양성자성 용매에서 선택될 수 있다.
상기 카보네이트계 용매로는 예컨대 디메틸 카보네이트(dimethyl carbonate, DMC), 디에틸 카보네이트(diethyl carbonate, DEC), 디프로필 카보네이트(dipropyl carbonate, DPC), 메틸프로필 카보네이트(methylpropyl carbonate, MPC), 에틸프로필 카보네이트(ethylpropyl carbonate, EPC), 에틸메틸 카보네이트(ethylmethyl carbonate, EMC), 에틸렌 카보네이트(ethylene carbonate, EC), 프로필렌 카보네이트(propylene carbonate, PC), 부틸렌 카보네이트(butylene carbonate, BC) 등이 사용될 수 있다.
특히, 사슬형 카보네이트 화합물 및 환형 카보네이트 화합물을 혼합하여 사용하는 경우, 유전율을 높이는 동시에 점성이 작은 용매로 제조될 수 있어서 좋다. 이 경우 환형 카보네이트 화합물 및 사슬형 카보네이트 화합물은 약 1:1 내지 1:9의 부피비로 혼합하여 사용할 수 있다.
또한 상기 에스테르계 용매로는 예컨대 메틸아세테이트, 에틸아세테이트, n-프로필아세테이트, 디메틸아세테이트, 메틸프로피오네이트, 에틸프로피오네이트, γ-부티로락톤, 데카놀라이드(decanolide), 발레로락톤, 메발로노락톤(mevalonolactone), 카프로락톤(caprolactone) 등이 사용될 수 있다. 상기 에테르 용매로는 예컨대 디부틸에테르, 테트라글라임, 디글라임, 디메톡시에탄, 2-메틸테트라히드로퓨란, 테트라히드로퓨란 등이 사용될 수 있으며, 상기 케톤계 용매로는 시클로헥사논 등이 사용될 수 있다. 또한 상기 알코올계 용매로는 에틸알코올, 이소프로필 알코올 등이 사용될 수 있다.
상기 비수성 유기 용매는 단독 또는 하나 이상 혼합하여 사용할 수 있으며, 하나 이상 혼합하여 사용하는 경우의 혼합 비율은 목적하는 전지 성능에 따라 적절하게 조절할 수 있다.
상기 비수성 전해액은 에틸렌카보네이트, 피로카보네이트 등의 과충전 방지제와 같은 첨가제를 더 포함할 수도 있다.
상기 리튬염은 유기 용매에 용해되어, 전지 내에서 리튬 이온의 공급원으로 작용하여 기본적인 리튬 이차 전지의 작동을 가능하게 하고, 양극과 음극 사이의 리튬 이온의 이동을 촉진하는 역할을 하는 물질이다.
상기 리튬염의 구체적인 예로는 LiPF6, LiBF4, LiSbF6, LiAsF6, LiN(SO3C2F5)2, LiC4F9SO3, LiClO4, LiAlO2, LiAlCl4, LiN(CxF2x+1SO2)(CyF2y+1SO2)(여기서, x 및 y는 자연수임), LiCl, LiI, LiB(C2O4)2(리튬 비스옥살레이토 보레이트(lithium bis(oxalato) borate; LiBOB) 또는 이들의 조합을 들 수 있다.
상기 리튬염의 농도는 약 0.1M 내지 약 2.0M 범위 내에서 사용하는 것이 좋다. 리튬염의 농도가 상기 범위에 포함되면, 전해액이 적절한 전도도 및 점도를 가지므로 우수한 전해액 성능을 나타낼 수 있고, 리튬 이온이 효과적으로 이동할 수 있다.
상기 세퍼레이터(18)는 리튬 공기 전지의 사용 범위에 견딜 수 있는 조성이라면 한정되지 않으며, 예를 들어 폴리프로필렌 소재의 부직포나 폴리페닐렌 설파이드 소재의 부직포 등의 고분자 부직포, 폴리에틸렌이나 폴리프로필렌 등의 올레핀계 수지의 다공성 필름을 예시할 수 있으며, 이들을 2종 이상 병용하는 것도 가능하다.
이하에서는 본 발명의 구체적인 실시예들을 제시한다. 　다만, 하기에 기재된 실시예들은 본 발명을 구체적으로 예시하거나 설명하기 위한 것에 불과하며, 이로서 본 발명이 제한되어서는 아니된다.
또한, 여기에 기재되지 않은 내용은 이 기술 분야에서 숙련된 자이면 충분히 기술적으로 유추할 수 있는 것이므로 그 설명을 생략한다.
(리튬 공기 전지 제작)
실시예 1
폴리테트라플루오로에틸렌(PTFE) 33.3 중량% 및 카본 블랙 66.7 중량%를 50 내지 60℃에서 혼합하고 여과 및 건조 후 분쇄하여 제1 복합체를 제조하였다. 상기 제1 복합체 90 중량%와 H2PtCl6·nH2O 용액 10 중량%를 혼합, 여과 및 수세 건조하여 제2 복합체를 제조하였다. 상기 제2 복합체를 100℃에서 열처리하여 이소프로필 알코올을 혼합한 후 롤링하였다. 상기 열처리된 제2 복합체를 카본 페이퍼 위에 부착하여 촉매층이 형성된 양극을 제조하였다.
음극으로는 리튬 금속 박막을 사용하였다. 상기 양극과 상기 음극 사이에 배치되는 세퍼레이터로 폴리에틸렌 고분자막을 사용하였다. 이때 에틸렌 카보네이트, 디메틸 카보네이트 및 메틸에틸 카보네이트(3:4:3의 부피비)의 혼합물에 1.15M의 LiPF6 이 용해된 전해액을 사용하여 리튬 공기 전지를 제조하였다.
비교예 1
탄소(Cabot Co., Vulcan)에 담지된 백금에 첨가하여 촉매 용액을 제조하였다. 제조된 촉매 용액에 폴리테트라플루오로에틸렌을 첨가하여 촉매 조성물을 제조하였다. 이때 상기 탄소 및 상기 폴리테트라플루오로에틸렌의 함량은 각각 상기 촉매 조성물의 고형분 총량에 대하여 70 중량% 및 30 중량%가 되도록 사용하였고, 상기 백금은 상기 탄소 및 상기 폴리테트라풀루오로에틸렌의 총량 100 중량부에 대하여 10 중량부가 되도록 사용하였다. 상기 촉매 조성물을 Al 전류 집전체에 도포하고 건조하여 촉매층이 형성된 양극을 제조하였다. 이때 백금의 함량은 상기 촉매층 총량에 대하여 10 중량% 였다.
음극으로는 리튬 금속 박막을 사용하였다. 상기 양극과 상기 음극 사이에 배치되는 세퍼레이터로 폴리에틸렌 고분자막을 사용하였다. 이때 에틸렌 카보네이트, 디메틸 카보네이트 및 메틸에틸 카보네이트(3:4:3의 부피비)의 혼합물에 1.15M의 LiPF6 이 용해된 전해액을 사용하여 리튬 공기 전지를 제조하였다.
평가 1: 촉매층 평가
실시예 1 및 비교예 1에서 제조된 촉매층을 이용한 전지의 단위 면적 당 발생 가능한 출력(W/cm2)을 백금의 로딩 양(mg/cm2)으로 환산하여 촉매의 매스 액티비티(mass activity)를 측정하였다.
측정 결과, 실시예 1의 백금의 매스 액티비티는 0.27 W·mgPt -1 이고, 비교예 1의 백금의 매스 액티비티는 0.16 W·mgPt -1 였다.
상기 결과를 통하여, 바인더 및 도전성 입자를 우선 혼합한 이후 금속 함유 전구체를 첨가하여 제조된 실시예 1의 경우 촉매 입자는 바인더와 접촉되지 않고 바인더와 분리되는 부분의 도전성 입자의 표면에 위치하는 구조를 가지며, 이에 따라 촉매의 반응 면적이 커짐을 알 수 있다. 반면, 도전성 입자 및 촉매를 우선 혼합한 이후 바인더를 첨가하여 제조된 비교예 1의 경우 촉매 입자는 바인더와 접촉되는 부분의 도전성 입자의 표면에도 존재하는 구조를 가지며, 이에 따라 촉매의 반응 면적이 작아짐을 알 수 있다.
평가 2: 리튬 공기 전지의 출력 특성 평가
실시예 1 및 비교예 1에서 제조된 리튬 공기 전지를 4.1V 및 500 mA 전류 조건에서 20회 충방전을 실시하여, 출력 특성을 측정하였다. 그 결과, 실시예 1의 리튬 공기 전지의 출력이 비교예 1 대비 약 50 내지 80 % 향상된 결과를 얻었다.
이상에서 본 발명의 바람직한 실시예들에 대하여 상세하게 설명하였지만 본 발명의 권리 범위는 이에 한정되는 것은 아니고 다음의 청구 범위에서 정의하고 있는 본 발명의 기본 개념을 이용한 당업자의 여러 변형 및 개량 형태 또한 본 발명의 권리 범위에 속하는 것이다.
10: 리튬 공기 전지
11: 양극
12: 제1 집전체
13: 촉매층
14: 음극
15: 제2 집전체
16: 음극 활물질층
17: 전해액
18: 세퍼레이터
20, 30: 바인더
21, 31: 도전성 입자
22, 32: 촉매 입자

Claims (15)

  1. 집전체 및 상기 집전체 위에 위치하는 촉매층을 포함하고,
    상기 촉매층은
    바인더,
    상기 바인더를 둘러싸는 도전성 입자, 그리고
    상기 바인더와 분리되고 상기 도전성 입자의 표면에 위치하는 촉매 입자
    를 포함하는 리튬 공기 전지용 양극.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 촉매 입자는 상기 도전성 입자의 표면에 적어도 하나 위치하는 리튬 공기 전지용 양극.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 촉매 입자는 Pt, Au, Ru, Pd, Co, Cr 또는 이들의 조합을 포함하는 리튬 공기 전지용 양극.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 촉매 입자는 상기 촉매층의 총량에 대하여 5 내지 80 중량%로 포함되는 리튬 공기 전지용 양극.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 도전성 입자는 흑연, 덴카 블랙, 케첸 블랙, 아세틸렌 블랙, 카본 나노 튜브, 카본 나노 파이버, 카본 나노 와이어, 카본 나노 볼, 활성 탄소, 그래핀 또는 이들의 조합을 포함하는 리튬 공기 전지용 양극.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 도전성 입자는 상기 촉매층의 총량에 대하여 20 내지 75 중량%로 포함되는 리튬 공기 전지용 양극.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 바인더는 폴리테트라플루오로에틸렌, 폴리비닐리덴플루오라이드, 폴리비닐알코올, 카르복시메틸셀룰로오스, 히드록시프로필셀룰로오스, 디아세틸셀룰로오스, 폴리비닐클로라이드, 카르복실화된 폴리비닐클로라이드, 에틸렌옥사이드를 포함하는 폴리머, 폴리비닐피롤리돈, 폴리우레탄, 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 스티렌-부타디엔 러버, 아크릴레이티드 스티렌-부타디엔 러버, 에폭시 수지, 나일론, 폴리(퍼플루오로술폰산)(polyperfluorosulfonic acid), 폴리(테트라플루오로에틸렌)(polytetrafluoro ethylene), 플루오리네이티드 에틸렌-프로필렌(fluorinated ethylene-propylene), 소듐 카르복시메틸셀룰로오스(sodium carboxymethylcellulose), 스티렌-부타디엔 러버(styrene-butadiene rubber) 또는 이들의 조합을 포함하는 리튬 공기 전지용 양극.
  8. 바인더 및 도전성 입자를 혼합하여 제1 복합체를 제조하는 단계;
    상기 제1 복합체 및 금속 함유 전구체를 혼합하여 제2 복합체를 제조하는 단계;
    상기 제2 복합체를 열처리하는 단계; 및
    상기 열처리된 제2 복합체를 집전체 위에 부착하는 단계
    를 포함하는 리튬 공기 전지용 양극의 제조 방법.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 바인더는 폴리테트라플루오로에틸렌, 폴리비닐리덴플루오라이드, 폴리비닐알코올, 카르복시메틸셀룰로오스, 히드록시프로필셀룰로오스, 디아세틸셀룰로오스, 폴리비닐클로라이드, 카르복실화된 폴리비닐클로라이드, 에틸렌옥사이드를 포함하는 폴리머, 폴리비닐피롤리돈, 폴리우레탄, 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 스티렌-부타디엔 러버, 아크릴레이티드 스티렌-부타디엔 러버, 에폭시 수지, 나일론, 폴리(퍼플루오로술폰산)(polyperfluorosulfonic acid), 폴리(테트라플루오로에틸렌)(polytetrafluoro ethylene), 플루오리네이티드 에틸렌-프로필렌(fluorinated ethylene-propylene), 소듐 카르복시메틸셀룰로오스(sodium carboxymethylcellulose), 스티렌-부타디엔 러버(styrene-butadiene rubber) 또는 이들의 조합을 포함하는 리튬 공기 전지용 양극의 제조 방법.
  10. 제8항에 있어서,
    상기 도전성 입자는 흑연, 덴카 블랙, 케첸 블랙, 아세틸렌 블랙, 카본 나노 튜브, 카본 나노 파이버, 카본 나노 와이어, 카본 나노 볼, 활성 탄소, 그래핀 또는 이들의 조합을 포함하는 리튬 공기 전지용 양극의 제조 방법.
  11. 제8항에 있어서,
    상기 제1 복합체는 상기 바인더 10 내지 50 중량% 및 상기 도전성 입자 50 내지 90 중량%를 혼합하여 제조되는 리튬 공기 전지용 양극의 제조 방법.
  12. 제8항에 있어서,
    상기 금속 함유 전구체는 Pt, Au, Ru, Pd, Co, Cr 또는 이들의 조합의 금속을 포함하는 리튬 공기 전지용 양극의 제조 방법.
  13. 제8항에 있어서,
    상기 제2 복합체는 상기 제1 복합체 20 내지 95 중량% 및 상기 금속 함유 전구체 5 내지 80 중량%를 혼합하여 제조되는 리튬 공기 전지용 양극의 제조 방법.
  14. 제8항에 있어서,
    상기 열처리는 25 내지 120 ℃에서 수행되는 리튬 공기 전지용 양극의 제조 방법.
  15. 제1항 내지 제7항 중 어느 한 항의 양극;
    음극; 및
    전해액
    을 포함하는 리튬 공기 전지.
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Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105576188A (zh) * 2015-12-18 2016-05-11 贵州梅岭电源有限公司 一种复合导电剂的锂/亚硫酰氯电池正极及其制备方法
CN106328883A (zh) * 2016-10-24 2017-01-11 贵州梅岭电源有限公司 一种锂亚硫酰氯电池正极及其制备方法
CN108686704A (zh) * 2018-05-23 2018-10-23 陕西理工大学 一种纳米金属催化剂制备方法

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH07114925A (ja) * 1993-10-20 1995-05-02 Matsushita Electric Ind Co Ltd 空気極の製造法

Family Cites Families (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2009518795A (ja) 2005-12-06 2009-05-07 レボルト テクノロジー リミティド ２機能性空気電極
KR20080042551A (ko) * 2006-11-10 2008-05-15 삼성에스디아이 주식회사 연료 전지용 전극, 이를 포함하는 막-전극 어셈블리 및이를 포함하는 연료 전지 시스템
JP5125461B2 (ja) * 2007-01-18 2013-01-23 株式会社豊田中央研究所 リチウム空気電池
JP2010519035A (ja) * 2007-02-26 2010-06-03 エルコマックス ゲゼルシャフト ミット ベシュレンクテル ハフツング 触媒層を製造する方法
JP5358408B2 (ja) * 2009-11-26 2013-12-04 株式会社日立製作所 膜電極接合体及びこれを用いた燃料電池
US20110177400A1 (en) * 2010-01-21 2011-07-21 David Chua Protected lithium-air cells by oxygen-selective permeable cathode membranes
KR101338142B1 (ko) 2010-04-27 2013-12-06 한양대학교 산학협력단 리튬 공기 전지
JP6049633B2 (ja) * 2010-12-29 2016-12-21 パルマスカンド アクチボラグ ガス拡散電極
KR102029408B1 (ko) * 2013-03-08 2019-10-07 삼성에스디아이 주식회사 리튬 공기 전지용 양극, 이의 제조 방법 및 이를 포함하는 리튬 공기 전지

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH07114925A (ja) * 1993-10-20 1995-05-02 Matsushita Electric Ind Co Ltd 空気極の製造法

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