KR20160069876A - A high power cathode comprising lithium irion oxide and a secondary battery including the same - Google Patents
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Abstract
Description
본원 발명은 전기화학소자용 양극에 대한 것으로서, 더욱 상세하게는 올리빈 구조를 갖는 리튬철인산화물 2차 입자를 포함하며 공극율이 대략적으로 40% 인 전기화학 소자용 양극에 대한 것이다.
The present invention relates to a positive electrode for an electrochemical device, and more particularly to a positive electrode for an electrochemical device comprising lithium iron phosphate oxide secondary particles having an olivine structure and having a porosity of approximately 40%.
모바일 기기에 대한 기술 개발과 수요의 증가로, 이차전지의 수요 또한 급격히 증가하고 있으며, 그 중 에서도 에너지 밀도와 작동전압이 높고 보존과 수명 특성이 우수한 리튬 이차전지는 각종 모바일 기기는 물론 다양한 전자제품의 에너지원으로 널리 사용되고 있다.Due to the development of technology and demand for mobile devices, the demand for secondary batteries is also rapidly increasing. Of these, lithium secondary batteries, which have high energy density and high operating voltage and excellent storage and life characteristics, Is widely used as an energy source.
이러한 리튬 이차 전지의 음극활물질로는 전해액 분해가 거의 발생하지 않고 결정 구조의 안전성으로 인해 사이클 특성이 우수한 리튬티타늄산화물을 적용하려는 시도가 최근 증가되고 있다. 또한, 전통적으로 탄소 재료가 주로 사용되고 있고, 리튬 금속, 황 화합물, 규소 화합물 주석 화합물 등의 사용도 고려되고 있다. 양극 활물질로는 주로 리튬 함유 코발트 산화물(LiCoO2)가 사용되고 있고, 그 외에 층상 결정 구조의 LiMnO2, 스피넬 결정 구조의 LiMn2O4 등의 리튬 함유 망간 산화물과, 리튬 함유 니켈 산화물(LiNiO2)의 사용도 고려되고 있다. As an anode active material of such a lithium secondary battery, an attempt has been recently made to apply lithium titanium oxide having excellent cyclic characteristics due to safety of a crystal structure with almost no decomposition of an electrolyte. In addition, carbon materials have been conventionally used, and lithium metal, sulfur compounds, silicon compound tin compounds and the like have been considered. As a cathode active material may mainly lithium-containing cobalt oxide (LiCoO 2) is used, the addition of the lithium-containing manganese oxide, lithium nickel oxide (LiNiO 2), such as the layered crystal structure of LiMnO 2, spinel crystal structure of LiMn 2 O4 Use is also being considered.
리튬 코발트 산화물은 우수한 사이클 특성 등 제반 물성이 우수하여 현재 많이 사용되고 있지만, 안전성이 낮으며, 원료로서 코발트의 자원적 한계로 인해 고가이고, 전기 자동차 등과 같은 분야의 동력원으로 다량 사용하기에는 한계가 있다. LiNiO2 등의 리튬 니켈 산화물은 제조 방법에 따른 특성상 합리적인 비용으로 실제 양산 공정에 적용하기에 어려움이 있고, LiMnO2나 LiMn2O4 등의 리튬 망간 산화물은 사이클 특성 등이 나쁘다는 단점을 가지고 있다. Lithium cobalt oxide has excellent properties such as excellent cycle characteristics and is widely used at present. However, it is low in safety, is expensive due to the resource limit of cobalt as a raw material, and has a limitation in being used as a power source in fields such as electric vehicles. Lithium nickel oxides such as LiNiO 2 are difficult to apply to actual mass production processes at a reasonable cost due to their characteristics in accordance with the production method, and lithium manganese oxides such as LiMnO 2 and LiMn 2 O 4 have a disadvantage of poor cycle characteristics .
이에 최근 리튬 전이금속 인산화물을 양극 활물질로서 이용하는 방법이 연구되고 있다. 리튬 전이금속 인산화물은 크게 나시콘(Nasicon) 구조인 LiMPO4로 구분되고, 기존의 LiCoO2에 비해서 고온 안정성이 우수한 물질로 연구되고 있다. 현재 나시콘 구조의 Li3V2(PO4)3가 알려져 있고 올리빈 구조의 화합물 중에서는 LiFePO4와 Li(Mn, Fe)PO4이 가장 널리 연구되고 있다. Recently, a method of using a lithium transition metal phosphate as a cathode active material has been studied. Lithium transition metal phosphates are largely classified into Nasicon structures, LiMPO 4 , and have been studied as materials superior in high temperature stability to LiCoO 2 . Li 3 V 2 (PO 4 ) 3 in the naconic structure is known, and LiFePO 4 and Li (Mn, Fe) PO 4 are the most widely studied among the olivine structure compounds.
도 1은 올리빈 구조를 개략적으로 도시한 것이다. 상기 올리빈 구조 중 특히 LiFePO4는 리튬 대비 ~3.5V 전압과 3.6 g/cm3의 높은 용적 밀도를 갖고, 이론용량 170 mAh/g의 물질로서 코발트(Co)에 비해서 고온 안정성이 우수하고 저가의 Fe를 원료로 하기 때문에 향후 리튬 이차전지용 양극 활물질로의 적용 가능성이 높다.
Figure 1 schematically illustrates an olivine structure. Among the above olivine structures, especially LiFePO 4 has a voltage density of ~ 3.5 V vs. lithium and a high bulk density of 3.6 g / cm 3 , and has a theoretical capacity of 170 mAh / g, which is superior in high temperature stability to cobalt (Co) Since Fe is used as a raw material, it is highly likely to be applied to a cathode active material for a lithium secondary battery in the future.
그러나, 이러한 LiFePO4는 전자 전도율이 낮기 때문에, LiFePO4를 양극 활물질로서 사용하는 경우 전지의 내부 저항이 증가되는 문제가 있다. 이로 인해 전지 회로 폐쇄시에 분극 전위가 증가됨으로써 전지 용량을 감소시킨다.
However, since such LiFePO 4 has a low electron conductivity, there is a problem that the internal resistance of the battery increases when LiFePO 4 is used as the cathode active material. As a result, the polarization potential is increased at the time of closing the battery circuit, thereby reducing the battery capacity.
이에, 일본 특허출원공개 제2001-110414호 등 일부 선행기술들에서는 도전성의 향상을 위해 올리빈형 금속 인산염에 도전성 물질을 첨가하는 기술을 개시하고 있다.
Thus, in some prior arts such as Japanese Patent Application Laid-Open No. 2001-110414, a technique of adding a conductive material to olivine-type metal phosphate for improving conductivity is disclosed.
그러나, 통상 LiFePO4는 Li2CO3나 LiOH를 리튬 소스로 사용하여 고상법, 수열법 등을 통해 제조되는 바, 리튬 소스와 전도도 향상을 위해 첨가되는 탄소 소스에 의해 소성 과정에서 Li2CO3가 다량 발생한다는 문제가 있다.
However, the conventional LiFePO 4 is Li 2 bar, the firing process by the carbon source to be added to the lithium source and the conductivity increase is produced through such as CO 3 or LiOH high conventional method, using a lithium source hydrothermal method Li 2 CO 3 There is a problem in that a large amount is generated.
이러한 Li2CO3는 충전시에 분해되거나 전해액과 반응하여 CO2 가스를 발생시키기 때문에 저장 또는 사이클 동안 과량의 가스가 발생하는 단점이 있다. 그에 따라 전지의 스웰링(swelling) 현상을 발생시키며, 고온 안전성을 저하시키는 문제점을 가지고 있다.
Such Li 2 CO 3 decomposes at the time of charging or reacts with an electrolyte to generate CO 2 gas, which is disadvantageous in that excessive gas is generated during storage or cycling. Thereby causing a swelling phenomenon of the battery and deteriorating high-temperature safety.
본원 발명은 리튬철인산화물의 2차 입자를 포함하며, 상기 2차 입자간 기공 구조가 유지되어 소정의 공극율을 달성할 수 있는 양극 및 상기 양극을 포함하는 리튬 이차 전지를 제공한다. 또한, 본 발명의 목적 및 장점들은 특허청구범위에서 기재되는 수단 또는 방법, 및 이의 조합에 의해 실현될 수 있음을 쉽게 알 수 있을 것이다.
The present invention provides a lithium secondary battery comprising a positive electrode comprising secondary particles of lithium iron phosphate and maintaining the pore structure between the secondary particles to achieve a predetermined porosity, and a lithium secondary battery comprising the positive electrode. It is also to be easily understood that the objects and advantages of the present invention can be realized by the means or method described in the claims, and the combination thereof.
본 발명은 전기 화학 소자용 고출력 양극에 대한 것으로서, 상기 양극은 리튬철인산화물 1차 입자가 응집되어 형성된 리튬철인산화물 2차 입자를 포함하며, 기공도가 30% 내지 40%인 것이다. The present invention relates to a high output anode for an electrochemical device, wherein the anode contains lithium iron oxide secondary particles formed by agglomerating lithium iron oxide primary particles and has porosity of 30% to 40%.
여기에서, 상기 리튬철인산화물 1차 입자 및/또는 2차 입자는 올리빈 결정 구조를 갖는다. 또한, 상기 리튬철인산화물은 올리빈 결정 구조를 갖는 것으로서, 하기 화학식 1의 조성식을 갖는다. Here, the lithium iron phosphate primary particles and / or secondary particles have an olivine crystal structure. Further, the lithium iron phosphate has an olivine crystal structure and has a composition formula of the following formula (1).
[화학식 1][Chemical Formula 1]
Li1+aFe1-xMx(PO4-b)Xb Li 1 + a Fe 1-x M x (PO 4-b ) X b
상기 식에서, M은 Al, Mg, Ni, Co, Nn, Ti, Ga, Cu, V, Nb, Zr, Ce, In, Zn 및 Y 중에서 선택된 1종 이상이고, M is at least one selected from Al, Mg, Ni, Co, Nn, Ti, Ga, Cu, V, Nb, Zr, Ce, In, Zn,
X는 F, S 및 N 중에서 선택된 1종 이상이며,X is at least one selected from F, S and N,
-0.5≤a<0.5, -0.5≤X<0.5 및 -0.5≤b<0.5이다.
-0.5? A <0.5, -0.5? X <0.5, and -0.5? B <0.5.
여기에서, 상기 리튬산화인산철 화합물은 LiFePO4일 수 있다. Here, the lithium iron oxide phosphate compound may be LiFePO 4 .
또한, 상기 리튬철인산화물 2차 입자의 공극율은 20% 이하인 것이다. Further, the porosity of the lithium iron phosphate secondary particles is 20% or less.
또한 본원 발명은 상기 양극을 포함하는 전극 조립체에 대한 것이다.
The present invention also relates to an electrode assembly including the positive electrode.
본원 발명에 따른 리튬철인산화물 양극은 레이트 특성이 우수하고 고온에서의 결정 구조가 안정하다. 따라서, 출력 특성 및 안전성 특성이 우수한 전지의 제조가 가능하므로 높은 에너지 밀도가 필요한 중대형 전지의 양극에 이용할 수 있다.
The lithium iron phosphate positive electrode according to the present invention has excellent rate characteristics and a stable crystal structure at a high temperature. Therefore, it is possible to manufacture a battery having excellent output characteristics and safety characteristics, so that it can be used for a cathode of a middle- or large-sized battery requiring high energy density.
첨부된 도면은 발명의 바람직한 실시예를 예시하는 것이며, 상세한 설명과 함께 본 발명의 원리를 설명하는 것으로, 발명의 범위가 이에 국한되는 것은 아니다. 한편, 본 명세서에 수록된 도면에서의 요소의 형상, 크기, 축척 또는 비율 등은 보다 명확한 설명을 강조하기 위해서 과장될 수 있다.
도 1은 올리빈 구조를 개략적으로 도시한 것이다.BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS The accompanying drawings, which are included to provide a further understanding of the invention and are incorporated in and constitute a part of this application, illustrate embodiments of the invention and, together with the description, serve to explain the principles of the invention. On the other hand, the shape, size, scale or ratio of the elements in the drawings incorporated herein can be exaggerated to emphasize a clearer description.
Figure 1 schematically illustrates an olivine structure.
이하 첨부된 도면을 참조하여 본원 발명을 상세하게 설명한다. 본 명세서 및 특허청구범위에 사용된 용어 또는 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다. 따라서, 본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 일 실시예에 불과할 뿐이고 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.
The present invention will now be described in detail with reference to the accompanying drawings. The terms or words used in the present specification and claims should not be construed to be limited to ordinary or dictionary terms and the inventor shall properly define the concept of the term in order to best explain its invention The present invention should be construed in accordance with the meaning and concept consistent with the technical idea of the present invention. Therefore, the embodiments described in this specification and the configurations shown in the drawings are merely the most preferred embodiments of the present invention and do not represent all the technical ideas of the present invention. Therefore, It is to be understood that equivalents and modifications are possible.
본 발명은 이차 전지와 같은 전기 화학소자의 양극 활물질로서 리튬철인산화물(lithium iron phosphate, LFP)의 2차 입자를 포함하는 양극에 대한 것이다. The present invention relates to a positive electrode containing secondary particles of lithium iron phosphate (LFP) as a positive electrode active material of an electrochemical device such as a secondary battery.
본원 발명에 있어서, 상기 리튬철인산화물은 올리빈 결정 구조를 갖는 것으로서, 하기 화학식 1의 조성식을 갖는 것이다.
In the present invention, the lithium iron phosphate has an olivine crystal structure and has a composition formula of the following formula (1).
[화학식 1][Chemical Formula 1]
Li1+aFe1-xMx(PO4-b)Xb
Li 1 + a Fe 1-x M x (PO 4-b ) X b
상기 화학식 1에서, M은 Al, Mg, Ni, Co, Nn, Ti, Ga, Cu, V, Nb, Zr, Ce, In, Zn 및 Y 중에서 선택된 1종 이상이고, X는 F, S 및 N 중에서 선택된 1종 이상이며, -0.5≤a<0.5, -0.5≤X<0.5 및 -0.5≤b<0.5이다.
Wherein M is at least one selected from the group consisting of Al, Mg, Ni, Co, Nn, Ti, Ga, Cu, V, Nb, Zr, Ce, In, -0.5? A <0.5, -0.5? X <0.5, and -0.5? B <0.5.
상기 a, b 및 x의 값이 상기 범위를 벗어나는 경우에는 도전성이 저하되거나 상기 리튬철인산화물이 올리빈 구조를 유지할 수 없게 되고 레이트 특성이 악화하거나 용량이 저하될 우려가 있다. 또한, 상기에서 x=0일 수 있는 바, 금속 성분인 M은 임의 성분이고, 이 경우 Li1+aFePO4로 표시될 수 있다. 또한, M이 포함되는 경우에는 올리빈 결정 구조의 안정성이 향상될 수 있고, 전자 전도성을 향상시킬 수 있다는 장점이 있으나 첨가량이 0.5 이상인 경우에는 용량 저하를 유발할 수 있으므로 바람직하지 않다.
When the values of a, b, and x are out of the above ranges, the conductivity may be lowered or the lithium iron phosphate may not be able to maintain the olivine structure and the rate characteristic may deteriorate or the capacity may decrease. In addition, in the above, x = 0, and M, which is a metal component, is an optional component and can be expressed as Li 1 + a FePO 4 in this case. When M is included, the stability of the olivine crystal structure can be improved and the electron conductivity can be improved. However, if the addition amount is more than 0.5, the capacity may be lowered.
이러한 조성을 갖는 리튬철인산화물의 바람직한 예로는 LiFePO4, Li(Fe,Mn)PO4, Li(Fe,Co)PO4, Li(Fe,Ni)PO4 등을 들 수 있으나 이에 한정되는 것은 아니다. 이중에서 LiFePO4는 고온 환경에서도 구조적으로 안정한 특성이 있어 전기 자동차, 전동 공구용 및 전력 저장용 전지 등과 같이 부피와 용량이 크며 장시간 사용하는 분야에 적용하는 것이 가능하다.
Preferable examples of the lithium iron phosphate having such a composition include LiFePO 4 , Li (Fe, Mn) PO 4 , Li (Fe, Co) PO 4 and Li (Fe, Ni) PO 4 . Among them, LiFePO 4 is structurally stable even in a high temperature environment, and thus can be applied to fields such as electric vehicles, electric power tools and electric power storage cells, which are large in volume and capacity and can be used for a long time.
본원 발명에 있어서 상기 리튬철인산화물의 상기 2차 입자는 리튬철인산화물의 1차 입자 다수가 반데르 발스 인력 등 물리적 결합에 의해 응집되어 형성되어 있는 것이다.
In the present invention, the secondary particles of the lithium iron phosphate are formed by aggregating many primary particles of lithium iron phosphate by physical bonding such as van der Waals attraction.
리튬철인산화물은 종래의 170mAh/g의 이론 용량을 가지며 평균 작동 전압이 3.4V로 전해질을 분해시킬 정도로 높지 않으나 전자전도도가 낮아 주로 1차 입자의 형태로 양극에 사용되고 있었다. 그러나, 전기 자동차용 전지와 같은 중대형 전지에서는 한정적인 공간에서 높은 에너지를 얻을 수 있도록 하기 위해 높은 에너지 밀도가 요구되기 때문에 활물질의 입자를 ㎛ 수준으로 하여 밀도를 높일 필요가 있다. 이에 본 발명자들은 리튬철인산화물의 2차 입자의 직경 및 2차 입자간 공극을 적절하게 제어하여 2차 입자를 양극 활물질로 사용하면서도 고출력 전지 제조가 가능함을 확인하였다.
Lithium iron oxide has a theoretical capacity of 170 mAh / g and has an average operating voltage of 3.4 V, which is not high enough to decompose the electrolyte, but has low electron conductivity and is mainly used as an anode in the form of primary particles. However, in a middle- or large-sized battery such as an electric vehicle battery, a high energy density is required in order to obtain high energy in a confined space. Therefore, it is necessary to increase the density of particles of active material to be 탆. Therefore, the present inventors have confirmed that the production of a high-output battery is possible by using secondary particles as a cathode active material by appropriately controlling the diameter of the secondary particles of the lithium iron phosphate and the secondary intergranular voids.
본원 발명에 있어서, 상기 리튬철인산화물 2차 입자는 수 마이크론 내지 수십 마이크론의 입경을 가질 수 있다. 상기 2차 입자의 직경이 지나치게 크면 2차 입자간 공극율이 커져 오히려 부피 밀도가 저하되고 에너지 밀도가 낮아 충분한 출력을 발휘하지 못할 수 있으며, 양극 슬러리 믹싱시 침강 현상이 발생하게 되므로 바람직하지 않다. 반대로, 입경이 지나치게 작으면 공정 효율이 저하되는 문제점이 있다.
In the present invention, the lithium iron phosphate secondary particles may have a particle diameter of several microns to several tens of microns. If the diameter of the secondary particles is excessively large, the porosity between the secondary particles becomes large and the bulk density is lowered and the energy density is low, so that sufficient output can not be obtained and sedimentation occurs in the mixing of the anode slurry. On the other hand, if the particle diameter is too small, the process efficiency is deteriorated.
또한, 상기 2차 입자는 2차 입자의 공극율이 20% 이하, 또는 15% 이하, 또는 10% 이하인 것이다. 상기 공극율이 20%을 초과하는 경우에는 전극의 압착과정에서 통상적으로 가해지는 압력 이상의 높은 압력을 가하는 경우 2차 입자가 유지되지 않고 1차 입자의 형태로 붕괴될 수 있다. 본 명세서에서 상기 2차 입자의 공극율은 2차 입자내에 형성되는 기공에 의한 것으로서 상기 기공은 1차 입자간 형성되는 것이다. 상기 2차 입자내에 존재하는 기공은 폐쇄형일 수도 있고 개방형일 수도 있다.
The porosity of the secondary particles in the secondary particles is 20% or less, or 15% or less, or 10% or less. If the porosity exceeds 20%, secondary particles may not be retained and may collapse in the form of primary particles when a pressure higher than the pressure normally applied in the pressing process of the electrode is applied. In the present specification, the porosity of the secondary particles is due to the pores formed in the secondary particles, and the pores are formed between the primary particles. The pores present in the secondary particles may be closed or open.
상기 1차 입자는 입경의 범위가 수십 나노미터 내지 수 마이크론인 것이다. 본원 발명에 있어서, 상기 1차 입자의 입경이 지나치게 큰 경우에는 2차 입자내에서 1차 입자간 공극률이 과도하게 증가하고 이에 따라 1차 입자간 결합력이 낮아져 양극제조시 압연과정에서 2차 입자가 붕괴하여 1차 입자로 회복되어 양극활물질 중 리튬철인산화물의 2차 입자의 비율이 낮아지는 문제점이 있어 바람직하지 않다. The primary particles have a particle diameter ranging from several tens nanometers to several microns. In the present invention, when the particle size of the primary particles is excessively large, the porosity between the primary particles in the secondary particles excessively increases and thus the bonding force between the primary particles is lowered, so that the secondary particles It is disadvantageous in that the secondary particles of the lithium iron phosphate in the cathode active material are lowered in proportion to the recovery of the primary particles.
또한, 상기 1차 입자의 리튬철인산화물은 바람직하게는 올리빈 구조를 갖는 것이다. 전술한 바와 같이 본원 발명의 양극은 활물질로서 마이크론 수준의 직경을 갖는 리튬철인산화물의 2차 입자를 포함하므로 리튬 이온의 확산성 및 전도성 향상을 위해서는 상기 2차 입자를 이루는 1차 입자들이 결정화된 구조를 갖는 것이 바람직하다. 따라서 본원 발명에 따르면, 상기 1차 입자들은 각각 독립적으로 올리빈형 결정 구조를 갖는다. 이와 같이 1차 입자가 올리빈형의 결정 구조를 갖는 경우 2차 입자 결정 구조의 안정성 및 높은 부피 밀도를 발휘하는데 유리한 측면이 있다.
The lithium iron phosphate of the primary particles preferably has an olivine structure. As described above, since the positive electrode of the present invention includes secondary particles of lithium iron phosphate having a micron-sized diameter as an active material, in order to improve the diffusion property and conductivity of lithium ions, the primary particles constituting the secondary particles . Therefore, according to the present invention, each of the primary particles independently has an olivine crystal structure. When the primary particles have an olivine-type crystal structure as described above, there is a favorable aspect for exhibiting stability and high bulk density of the secondary particle crystal structure.
본원 발명의 일 실시양태에 있어서, 경우에 따라서는 도전성을 더욱 높이기 위해, 상기 리튬철인산화물의 1차 입자 및 2차 입자 중 적어도 하나는 탄소, 귀금속, 및 도전성 고분자로부터 선택되는 1종 이상으로 되는 도전성 물질로 피복될 수 있다. 특히 탄소로 피복하는 경우, 제조 비용 및 중량을 크게 높이지 않으면서도 효과적으로 도전성을 향상시킬 수 있다는 장점이 있다.
In one embodiment of the present invention, at least one of the primary particles and the secondary particles of the lithium iron phosphate is at least one selected from carbon, a noble metal, and a conductive polymer It can be coated with a conductive material. Particularly, when coated with carbon, there is an advantage that the conductivity can be effectively improved without significantly increasing manufacturing cost and weight.
본원 발명에 있어서, 상기 리튬철인산화물의 2차 입자는 상기 양극 활물질 100중량% 대비 80중량% 이상, 더욱 바람직하게는 90% 이상, 가장 바람직하게는 99.9% 이상인 것이다. 전술한 바와 같이 중대형 전지에서는 에너지 밀도를 높이기 위해 활물질의 직경이 ㎛ 수준인 것이 바람직하다. 따라서, 양극 활물질에서 상기 2차 입자의 함유율이 80% 미만인 경우에는 에너지 밀도가 저하되어 소정의 출력 요건을 만족하기 어려울 수 있다.
In the present invention, the secondary particles of the lithium iron phosphate are at least 80 wt%, more preferably at least 90 wt%, and most preferably at least 99.9 wt%, relative to 100 wt% of the cathode active material. As described above, in order to increase the energy density in the middle- or large-sized battery, the diameter of the active material is preferably on the order of 탆. Therefore, when the content of the secondary particles in the cathode active material is less than 80%, the energy density is lowered and it may be difficult to satisfy the predetermined output requirement.
또한, 본원 발명에 있어서, 양극 내 도전성 향상을 위해 상기 양극은 기공도가 30% 내지 50%, 바람직하게는 40%이하로 제어되는 것이 바람직하다. 상기 기공도가 전술함 범위를 벗어나는 경우에는 활물질 입자간의 간격이 멀어짐에 따라 리튬 이온의 확산 거리가 증가되어 전기 전도도가 저하될 수 있다.
Further, in the present invention, it is preferable that the porosity of the anode is controlled to be 30% to 50%, preferably 40% or less, in order to improve the conductivity in the anode. When the porosity is out of the range described above, the diffusion distance of lithium ions increases as the distance between the active material particles increases, and the electric conductivity may decrease.
본원 발명에 있어서, 상기 리튬철인산화물의 2차 입자는 올리빈 결정구조를 갖는 1차 입자를 제조하는 단계(S10); 상기(S10)에서 수득된 1차 입자와 바인더 및 용매를 혼합하여 혼합물 제조하는 단계(S20) 및 상기 혼합물을 건조하여 1차 입자가 응집하는 단계(S30)에 의해 형성될 수 있다.
In the present invention, the secondary particles of the lithium iron phosphate may include (S10) preparing primary particles having an olivine crystal structure; (S20) mixing the primary particles obtained in the step (S10) with a binder and a solvent to prepare a mixture, and drying the mixture to aggregate the primary particles (S30).
본원 발명에 있어서, 상기 (S10)에서 리튬철인산화물의 1차 입자를 준비하는 방법은 예를 들어 고상법, 공침법, 수열법, 초임계 수열법 등의 방법을 선택하여 사용할 수 있으나 이에 한정되는 것은 아니다. 본 발명에 따른 올리빈형 리튬철인산화물 1차 입자는 본원 명세서에서 전술한 입자의 형태를 제조할 수 있는 방법이면 어느 방법으로 제조해도 무방하다.
In the present invention, the method of preparing the primary particles of lithium iron phosphate in (S10) may be selected from, for example, a solid phase method, coprecipitation method, hydrothermal method, supercritical hydrothermal method, It is not. The olivine-type lithium iron phosphate primary particles according to the present invention may be prepared by any method as long as the above-described particle form can be produced in the present specification.
예를 들어, 상기 리튬철인산화물 1차 입자는 초임계 수열법 또는 마이크로 웨이브 공정에 의해 제조될 수 있으며, 상기 초임계 수열법에 의한 리튬철인산화물 1차 입자의 제조방법에 대해서는 대한민국 공개특허 10-2013-0072379를 참조할 수 있다.
For example, the lithium iron phosphate primary particles can be prepared by a supercritical hydrothermal method or a microwave method, and a method for preparing lithium iron phosphate primary particles by the supercritical hydrothermal method is disclosed in Korean Patent Laid- 2013-0072379.
다음으로 (S1)에서 수득된 1차 입자와 바인더 및 용매를 혼합하여 혼합물을 제조한다(S2). 본원 발명의 구체적인 일 실시양태에 따르면 상기 (S20)단계에서 상기 혼합물에는 도전재가 더 투입되어 혼합될 수 있다. 이와 같이 1차 입자가 응집하기 전 단계에서 도전재가 투입됨으로써 각 1차 입자의 표면이 도전재로 피복될 수 있으며, 이에 따라 1차 입자가 응집된 2차 입자의 표면에도 도전재가 균일하게 분산된 구성을 가질 수 있다.
Next, a mixture is prepared by mixing the primary particles obtained in (S1) with a binder and a solvent (S2). According to a specific embodiment of the present invention, the conductive material may be further added to the mixture in the step (S20). The surface of each primary particle can be coated with a conductive material by the introduction of the conductive material in the step before the primary particles are agglomerated, and thus the conductive material is uniformly dispersed on the surface of the secondary particles in which the primary particles are aggregated Configuration.
이렇게 제조된 리튬철인산화물을 이용하여 양극을 제조하는 경우 별도의 도전제를 첨가하지 않거나 첨가하더라도 소량만을 사용하더라도 기존 리튬철인산화물을 양극 활물질로 사용하는 경우에 비해 도전성이 저하되지 않는다. 따라서 양극 활물질의 함량을 상대적으로 더 고함량으로 구성할 수 있고 이에 따라 기존의 리튬철인산화물 양극에 비해 용량을 증가시킬 수 있다.
In the case of producing the positive electrode using the lithium iron phosphate thus produced, the conductivity is not lowered as compared with the case where the existing lithium iron phosphate is used as the positive electrode active material, even if only a small amount of the lithium iron phosphate is added or added without any additional conductive agent. Therefore, the content of the cathode active material can be relatively higher, and thus the capacity can be increased as compared with the conventional lithium iron phosphate oxide anode.
상기 (S20)의 도전재는 일반적으로 도전재로 사용될 수 있는 것이면 그 종류에 제한이 있는 것은 아니다. 바람직하게는 수열법으로 제조된 1차 입자의 슬러리 또는 추가되는 용매에 잘 분산하기 위하여 친수성 도전재인 것이 바람직하다. 소수성 도전재의 경우 잘 분산되지 않아 응집되고 리튬철 인산화물의 제조시 도전재가 고르게 분산되지 않은 형태로 2차 입자가 형성되어 상대적으로 많은 양의 도전재를 사용해야 하므로 바람직하지 않을 수 있다.
The conductive material of (S20) is not limited as long as it can be generally used as a conductive material. Preferably it is a hydrophilic conducting material to disperse well in the slurry of primary particles prepared by the hydrothermal method or in the added solvent. The hydrophobic conductive material may be undesirable because it is not well dispersed and agglomerates and secondary particles are formed in a form in which the conductive material is not dispersed evenly in the production of lithium iron phosphate so that a relatively large amount of conductive material is used.
또한, 상기 (S20)의 도전재는 분말성 도전재로서 평균 입경이 5 내지 500nm일 수 있다. 상기 도전재의 평균 입경이 5nm 미만인 경우 입자 크기가 너무 작아서 공정상 어려움이 있고, 반대로 500nm 초과인 경우, 1차 입자들 사이에 분산되기 어려울 수 있으므로 바람직하지 않다.
The conductive material of (S20) may be an average particle diameter of 5 to 500 nm as the powdery conductive material. When the average particle diameter of the conductive material is less than 5 nm, the particle size is too small to process. On the other hand, when the conductive material is more than 500 nm, it may be difficult to disperse among the primary particles.
상기 친수성 도전재는 그 종류가 특별히 한정되는 것은 아니나 예를 들어, 채널블랙, 퍼니스블랙 및 산화처리된 탄소재료 들로 이루어진 군에서 선택되는 하나 이상일 수 있다.
The kind of the hydrophilic conductive material is not particularly limited, but may be one or more selected from the group consisting of, for example, channel black, furnace black, and oxidized carbon materials.
상기 (S30)에서 건조와 2차 입자의 제조는 동시에 수행될 수도 있는데, 예를 들어 분무 건조법, 유동층 건조법, 진동 건조법 등의 다양한 방법들이 사용될 수 있다. 특히, 분무 건조법 중 회전 분무 건조법은 2차 입자를 구형으로 제조할 수 있으므로 그에 따라 전극의 탭 밀도를 증가시킬 수 있어 바람직하다.
In step (S30), the drying and the production of the secondary particles may be performed simultaneously. For example, various methods such as spray drying, fluidized bed drying, and vibration drying may be used. Particularly, the spin spray drying method in the spray drying method is preferable because the secondary particles can be made spherical so that the tap density of the electrode can be increased.
또한, 경우에 따라서 상기 건조 후 소성 공정을 추가로 진행할 수 있다. 상기 소성에 의해 올리빈 구조의 리튬철인산화물의 결정성이 강화될 수 있다. In some cases, the calcination step after the drying may be further carried out. The crystallinity of the lithium iron phosphate of the olivine structure can be enhanced by the above firing.
다음으로 상기 양극 활물질인 리튬철인산화물 2차 입자를 포함하는 양극 합제에 대해 설명한다. 상기 양극 합제는 활물질로서 리튬철인산화물 2차 입자 이외에 선택적으로 도전재, 바인더 등이 포함될 수 있다.
Next, the positive electrode material mixture containing the lithium iron phosphate oxide secondary particles as the positive electrode active material will be described. The positive electrode material mixture may include a conductive material, a binder, and the like in addition to the lithium iron phosphate oxide secondary particles as an active material.
상기 도전재는 통상적으로 양극 활물질을 포함한 혼합물 전체 중량을 기준으로 0 내지 30 중량%로 첨가될 수 있 다. 이러한 도전재는 당해 전지에 화학적 변화를 유발하지 않으면서 도전성을 가진 것이라면 특별히 제한되는 것은 아니며, 예를 들어, 그라파이트; 카본블랙, 아세틸렌 블랙, 케첸 블랙, 채널 블랙, 퍼니스 블랙, 램프 블 랙, 서머 블랙 등의 카본블랙; 탄소 섬유나 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. 시판되고 있는 도전재의 구체적인 예로는 아세틸렌 블랙 계열인 쉐브론 케미칼 컴퍼니(Chevron Chemical Company)나 덴카 블랙(Denka Singapore Private Limited), 걸프 오일 컴퍼니(Gulf Oil Company) 제품 등), 케트젠블랙(Ketjenblack), EC 계열(아르막 컴퍼니(Armak Company) 제품),불칸(Vulcan) XC-72(캐보트 컴퍼니(Cabot Company) 제품) 및 수퍼(Super) P(Timcal 사 제품) 등이 있다.
The conductive material may typically be added in an amount of 0 to 30% by weight based on the total weight of the mixture including the cathode active material. Such a conductive material is not particularly limited as long as it has electrical conductivity without causing a chemical change in the battery, and includes, for example, graphite; Carbon black such as carbon black, acetylene black, ketjen black, channel black, furnace black, lampblack, 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. Concrete examples of commercially available conductive materials include acetylene black series such as Chevron Chemical Company, Denka Singapore Private Limited, Gulf Oil Company, etc.), Ketjenblack, EC (Armak Company), Vulcan XC-72 (Cabot Company), and Super P (Timcal).
상기 바인더는 활물질과 도전재 등의 결합과 집전체에 대한 결합에 조력하는 성분으로서, 통상적으로 양극 활물질을 포함하는 혼합물 전체 중량을 기준으로 1 내지 30 중량%로 첨가된다. 이러한 바인더의 예로는, 폴리불화비닐리덴, 폴리비닐알코올, 카르복시메틸셀룰로우즈(CMC), 전분, 히드록시프로필셀룰로우즈, 재생 셀룰로우즈, 폴리비닐피롤리돈, 테트라플루오로에틸렌, 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 에틸렌-프로필렌-디엔 테르 폴리머(EPDM), 술폰화 EPDM, 스티렌 브티렌 고무, 불소 고무, 다양한 공중합제 등을 들 수 있다.
The binder is a component which assists in bonding of the active material and the conductive material and bonding to the current collector, and is usually added in an amount of 1 to 30% by weight based on the total weight of the mixture containing the cathode active material. Examples of such binders include polyvinylidene fluoride, polyvinyl alcohol, carboxymethylcellulose (CMC), starch, hydroxypropylcellulose, regenerated cellulose, polyvinylpyrrolidone, tetrafluoroethylene, polyethylene , Polypropylene, ethylene-propylene-diene terpolymer (EPDM), sulfonated EPDM, styrene butylene rubber, fluorine rubber, and various copolymers.
한편, 상기 양극 활물질은 본 발명에 따른 상기 올리빈형 리튬 철인산화물 만으로 구성될 수도 있고, 경우에 따라서는 기타 리튬 함유 전이금속 산화물과 함께 구성될 수도 있다. 상기 리튬 함유 전이금속 산화물의 예로는, 리튬 코발트 산화물(LiCoO 2), 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), LiMnO 3, 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 ~ 0.3임)으로 표현되는 Ni 사이트형 리튬 니켈 산화물; 화학식 LiMn2-yMyO2 (여기서, M = Co, Ni, Fe, Cr, Zn 또는 Ta이고, y = 0.01 ~ 0.1 임) 또는 Li2Mn3MO8(여기서, M = Fe, Co, Ni, Cu 또는 Zn 임)으로 표현되는 리튬 망간복합 산화물; 화학식의 Li 일부가 알칼리토금속 이온으로 치환된 LiMn2O4; 디설파이드 화합물; Fe2(MoO4)3 등을 들 수 있지만, 이들만으로 한정되는 것은 아니다.
On the other hand, the cathode active material may be composed of only the olivine-type lithium iron phosphate according to the present invention, and in some cases, it may be composed of other lithium-containing transition metal oxides. Examples of the lithium-containing transition metal oxide include a layered compound such as lithium cobalt oxide (LiCoO 2 ), lithium nickel oxide (LiNiO 2 ), or a compound substituted with one or more transition metals; Lithium manganese oxides such as Li 1 + y Mn 2-y O 4 (where y is 0 to 0.33), LiMnO 3 , LiMn 2 O 3 and LiMnO 2 ; Lithium copper oxide (Li 2 CuO 2 ); Vanadium oxides such as LiV 3 O 8 , LiFe 3 O 4 , V 2 O 5 and Cu 2 V 2 O 7 ; Formula LiNi 1-y M y O 2 ( where, the M = Co, Mn, Al, Cu, Fe, Mg, B or Ga, y = 0.01 ~ 0.3 Im) Ni site type lithium nickel oxide which is represented by; Formula LiMn 2-y M y O 2 ( where, M = Co, Ni, Fe , Cr, and Zn, or Ta, y = 0.01 ~ 0.1 Im) or Li 2 Mn 3 MO 8 (where, M = Fe, Co, Ni, Cu, or Zn); LiMn 2 O 4 in which a part of Li in the formula is substituted with an alkaline earth metal ion; Disulfide compounds; Fe 2 (MoO 4 ) 3 , and the like. However, the present invention is not limited to these.
본원 발명에 따른 리튬철인산화물을 양극 활물질로 포함하는 양극은 상기 양극 합제를 NMP 등의 용매에 혼합하여 만들어진 슬러리를 양극 집전체 상에 도포한 후 건조 및 압연하여 제조된다.
The positive electrode containing lithium iron oxide according to the present invention as a positive electrode active material is prepared by applying a slurry prepared by mixing the positive electrode mixture with a solvent such as NMP, applying the slurry on the positive electrode collector, followed by drying and rolling.
양극 집전체는 일반적으로 3 내지 500㎛의 두께로 만들어진다. 이러한 양극 집전체로는 당해 전지에 화학적 변화를 유발하지 않으면서 도전성을 가진 것이라면 특별히 제한되지 않는다. 예를 들어, 스텐레스 스틸, 알루미늄, 니켈, 티탄, 소성 탄소 또는 알루미늄이나 스텐레스 스틸의 표면에 카본, 니켈, 티탄, 은 등으로 표면처리한 것 등이 사용될 수 있다. 집전체는 그것의 표면에 미세한 요철을 형성하여 양극활물질의 접착력을 높일 수도 있으며, 필름, 시트, 호일, 네트, 다공질체, 발포체, 부직포체 등 다양한 형태가 가능하다.
The positive electrode collector is generally made to have a thickness of 3 to 500 mu m. Such a positive electrode current collector is not particularly limited as long as it has electrical conductivity without causing chemical changes in the battery. For example, surfaces of stainless steel, aluminum, nickel, titanium, sintered carbon, aluminum or stainless steel surface-treated with carbon, nickel, titanium, silver, or the like may be used. The current collector may have fine irregularities on the surface thereof to increase the adhesive force of the cathode 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.
또한, 본 발명은 상기 양극, 음극, 상기 양극 및 음극 사이에 개재되는 분리막 및 리튬염 함유 비수 전해액으로 구성된 리튬 이차 전지를 제공한다.
The present invention also provides a lithium secondary battery comprising the positive electrode, the negative electrode, a separator interposed between the positive electrode and the negative electrode, and a nonaqueous electrolyte solution containing a lithium salt.
상기 음극은 예를 들어, 음극 집전체 상에 음극 활물질을 포함하는 음극 합제를 도포한 후 건조 하여 제조되며, 상기 음극 합제에는 필요에 따라 앞서 설명한 바와 같은 도전재, 바인더, 충진제 등의 성분들이 포함될 수 있다. The negative electrode is prepared, for example, by coating a negative electrode mixture containing a negative electrode active material on a negative electrode collector and then drying the same. The negative electrode mixture contains components such as a conductive material, a binder and a filler as described above .
상기 음극 집전체는 일반적으로 3 내지 500㎛의 두께로 만든다. 이러한 음극 집전체로는 당해 전지에 화학적 변화를 유발하지 않으면서 높은 도전성을 갖는 것이라면 특별히 제한되는 것은 아니며, 예를 들어, 구리, 스테인리스 스틸, 알루미늄, 니켈, 티탄, 소성 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.
The negative electrode current collector is generally made to have a thickness of 3 to 500 mu m. The negative electrode current collector is not particularly limited as long as it has high conductivity without causing chemical changes in the battery. Examples of the negative electrode current collector include copper, stainless steel, aluminum, nickel, titanium, sintered carbon, copper or stainless steel Surface-treated with carbon, nickel, titanium, silver or the like, aluminum-cadmium alloy, or the like can be used. In addition, like the positive electrode collector, fine unevenness can be formed on the surface to enhance the bonding force of the negative electrode active material, and it can be used in various forms such as films, sheets, foils, nets, porous bodies, foams and nonwoven fabrics.
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.
The separation membrane is interposed between the anode and the cathode, and an insulating thin film having high ion permeability and mechanical strength is used. The pore diameter of the separator is generally 0.01 to 10 mu m and the thickness is generally 5 to 300 mu m.
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.
Such separation membranes include, for example, olefinic polymers such as polypropylene, which are chemically resistant and hydrophobic; A sheet or nonwoven fabric made of glass fiber, polyethylene or the like is used. When a solid electrolyte such as a polymer is used as an electrolyte, the solid electrolyte may also serve as a separation membrane.
상기 리튬염 함유 비수계 전해액은 전해액과 리튬염으로 이루어져 있으며, 상기 전해액으로는 비수계 유기용매, 유기 고체 전해질, 무기 고체 전해질 등이 사용된다.The lithium salt-containing nonaqueous electrolyte solution is composed of an electrolyte solution and a lithium salt. As the electrolyte solution, a nonaqueous organic solvent, an organic solid electrolyte, and an inorganic solid electrolyte may be used.
상기 비수계 유기용매로는, 예를 들어, N-메틸-2-피롤리디논, 프로필렌 카르보네이트, 에틸렌 카르보네 이트, 부틸렌 카르보네이트, 디메틸 카르보네이트, 디에틸 카르보네이트, 감마-부틸로 락톤, 1,2-디메톡시에탄, 테트라히드록시 프랑(franc), 2-메틸 테트라하이드로푸란, 디메틸술폭시드, 1,3-디옥소런, 포름아미드, 디메틸포름아미드, 디옥소런, 아세토니트릴, 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.
Examples of the non-aqueous organic solvent include N-methyl-2-pyrrolidinone, propylene carbonate, ethylene carbonate, butylenecarbonate, dimethylcarbonate, diethylcarbonate, gamma -Butyrolactone, 1,2-dimethoxyethane, tetrahydroxyfuran, 2-methyltetrahydrofuran, dimethylsulfoxide, 1,3-dioxolane, formamide, dimethylformamide, dioxolane , Acetonitrile, nitromethane, methyl formate, methyl acetate, triester phosphate, trimethoxymethane, dioxolane derivatives, sulfolane, methylsulfolane, 1,3-dimethyl-2-imidazolidinone, propylene carbonate Nonionic organic solvents such as tetrahydrofuran derivatives, ethers, methyl pyrophosphate, ethyl propionate and the like can be used.
상기 유기 고체 전해질로는, 예를 들어, 폴리에틸렌 유도체, 폴리에틸렌 옥사이드 유도체, 폴리프로필 렌 옥사이드 유도체, 인산 에스테르 폴리머, 폴리 에지테이션 리신(agitation lysine), 폴리에스테르 술파이드, 폴리비닐 알코올, 폴리 불화 비닐리덴, 이온성 해리기를 포함하는 중합제 등이 사용될 수 있다.Examples of the organic solid electrolyte include a polymer electrolyte such as 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 fluoride , An ionic dissociation group-containing polymer, and the like.
상기 무기 고체 전해질로는, 예를 들어, Li3N, LiI, Li5NI2, Li3N-LiI-LiOH, LiSiO4, LiSiO4-LiI-LiOH, Li2SiS3, Li4SiO4, Li4SiO4- LiI-LiOH, Li 3 PO 4- Li 2 S-SiS 2 등의 Li의 질화물, 할로겐화물, 황산염 등이 사용될 수 있다.
Examples of the inorganic solid electrolyte include 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 , Nitrides, halides and sulfates of Li such as Li 4 SiO 4 - LiI - LiOH and Li 3 PO 4 - Li 2 S - SiS 2 can be used.
Claims (6)
Lithium iron phosphate oxide secondary particles formed by agglomerating lithium iron phosphate primary particles, and porosity of 30% to 40%.
상기 리튬철인산화물 1차 입자 및/또는 2차 입자는 올리빈 결정 구조를 갖는 것인, 전기화학소자용 고출력 양극.
The method according to claim 1,
Wherein the lithium iron phosphate primary particles and / or secondary particles have an olivine crystal structure.
상기 리튬철인산화물은 올리빈 결정 구조를 갖는 것으로서, 하기 화학식 1의 조성식을 갖는 것인, 전기화학소자용 고출력 양극:
Li1+aFe1-xMx(PO4-b)Xb (1)
상기 식에서, M은 Al, Mg, Ni, Co, Nn, Ti, Ga, Cu, V, Nb, Zr, Ce, In, Zn 및 Y 중에서 선택된 1종 이상이고,
X는 F, S 및 N 중에서 선택된 1종 이상이며,
-0.5≤a<0.5, -0.5≤X<0.5 및 -0.5≤b<0.5이다.
The method according to claim 1,
Wherein the lithium iron phosphate has an olivine crystal structure and has a composition formula of the following formula 1:
Li 1 + a Fe 1-x M x (PO 4-b ) X b (1)
M is at least one selected from Al, Mg, Ni, Co, Nn, Ti, Ga, Cu, V, Nb, Zr, Ce, In, Zn,
X is at least one selected from F, S and N,
-0.5? A <0.5, -0.5? X <0.5, and -0.5? B <0.5.
상기 리튬산화인산철 화합물은 LiFePO4인 것인, 전기화학소자용 고출력 양극.
The method of claim 3,
Wherein the lithium iron oxide phosphate compound is LiFePO 4 .
상기 리튬철인산화물 2차 입자의 공극율은 20% 이하인 것을 특징으로 하는, 전기화학소자용 고출력 양극.
The method according to claim 1,
Wherein the lithium iron phosphate oxide secondary particles have a porosity of 20% or less.
An electrode assembly comprising a positive electrode according to any one of claims 1 to 5.
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A201 | Request for examination | ||
| E902 | Notification of reason for refusal | ||
| AMND | Amendment | ||
| E601 | Decision to refuse application | ||
| AMND | Amendment | ||
| J201 | Request for trial against refusal decision | ||
| J301 | Trial decision |
Free format text: TRIAL NUMBER: 2017101005630; TRIAL DECISION FOR APPEAL AGAINST DECISION TO DECLINE REFUSAL REQUESTED 20171122 Effective date: 20190221 |
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| S901 | Examination by remand of revocation | ||
| GRNO | Decision to grant (after opposition) | ||
| GRNT | Written decision to grant |