CN116349033A - 电极和包括该电极的二次电池 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种电极和一种包括该电极的二次电池，所述电极包括电极活性材料层，其中所述电极活性材料层包括电极活性材料、导电剂、和十二烷基硫酸钠(SDS，Sodium dodecyl sulfate)，其中所述导电剂包括其中2至5,000个单壁碳纳米管单元彼此结合的碳纳米管结构，并且碳纳米管结构与SDS的重量比在1：3至1：30的范围内。

Description

电极和包括该电极的二次电池
技术领域
相关申请的交叉引用
本申请要求于2021年3月19日提交的韩国专利申请第10-2021-0036124号的优先权，通过引用将上述专利申请的公开内容结合在此。
技术领域
本发明涉及一种电极和一种包括该电极的二次电池，其中所述电极包括电极活性材料层，所述电极活性材料层包括电极活性材料；导电剂；和十二烷基硫酸钠(SDS，Sodiumdodecyl sulfate)，所述导电剂包括其中2至5,000个单壁碳纳米管单元彼此结合的碳纳米管结构，并且碳纳米管结构与SDS的重量比可以在1∶3至1∶30的范围内。
背景技术
使用电化学能量的电化学装置的典型示例可以是二次电池，并且其使用面积有越来越扩大的趋势。近年来，随着诸如便携式计算机、手机和照相机之类的便携式装置的技术发展和需求的增加，对作为能源的二次电池的需求显著增加，并且，在这些二次电池中，对具有高能量密度(即高容量)的锂二次电池已经进行了大量的研究，并且所述锂二次电池己被商业化和广泛使用。
一般而言，二次电池由正极、负极、电解质和隔板组成。正极和负极通常各自由电极集电器和形成在电极集电器上的电极活性材料层构成，并且所述电极活性材料层是通过以下方法制备的：将电极集电器用包括电极活性材料、导电剂和粘合剂的电极浆料组合物涂覆，进行干燥然后辊压。
通常，主要使用诸如炭黑之类的点型导电作为二次电池的导电剂，但是，关于点型导电剂，存在改善导电性的效果不足的问题。为了改善这一问题，正在积极地研究诸如碳纳米管(Carbon NanoTube，CNT)或碳纳米纤维(Carbon NanoFiber，CNF)之类的线型导电剂和诸如石墨烯之类的平面型导电剂的应用。
然而，诸如石墨烯之类的平面型导电剂具有优异的导电性，但存在难以制备薄的单层(single layer)石墨烯的问题，并且，在使用厚石墨烯的情况下，电池效率可能会降低。此外，对于平面型导电剂，由于宽的平面接触，电池中的电解质溶液迁移率可能会受到限制。
对于诸如碳纳米管或碳纳米纤维之类的线型导电剂，虽然导电性优异，但由于材料本身呈束型或缠结型生长的性质导致在浆料中的分散性较差，因此存在涂覆性和加工性差以及线型导电剂在电极活性材料层中分布不均匀的问题。为了改善这一问题，己尝试通过将官能团引入线型导电剂中来改善分散性，但是，在这种情况下，由于官能团的存在而导致发生表面副反应，因此存在电化学特性劣化的问题。
此外，为了使用碳纳米管，通常使用导电剂分散体，其中通过使用分散剂来分散束型碳纳米管。然而，由于碳纳米管在分散过程中因外力作用而产生许多表面缺陷，因而碳纳米管的机械强度和导电性降低，因此，存在电极电阻增加和电池寿命降低的问题。此外，由于分散的碳纳米管的尺寸不均匀，因此还存在电极粘附性和电极寿命降低的问题。
因此，需要开发一种包括具有最少的表面缺陷并且具有相对恒定的尺寸的碳纳米管的电极。
发明内容
技术问题
本发明的一个方面提供一种电极，其中通过包括具有最少的表面缺陷并且具有相对恒定的尺寸的碳纳米管结构来改善电极粘附性、导电性和寿命特性。
本发明的另一方面提供一种包括所述电极的二次电池。
技术方案
根据本发明的一个方面，提供一种电极，所述电极包括电极活性材料层，其中所述电极活性材料层包括电极活性材料；导电剂；和十二烷基硫酸钠(SDS，Sodium dodecylsulfate)，其中所述导电剂包括其中2至5,000个单壁碳纳米管单元彼此结合的碳纳米管结构，并且碳纳米管结构与SDS的重量比在1∶3至1∶30的范围内。
根据本发明的另一方面，提供一种包括所述电极的二次电池。
有益效果
由于根据本发明的电极包括网络(network)结构，其中绳(rope)状(长纤维状)的碳纳米管结构彼此连接，因此可以有效地形成电极中的导电路径(path)。因此，即使使用非常少量的导电剂，也可以显著提高电极中的导电性。此外，由于电极活性材料层被构成网络结构的碳纳米管结构牢固地固定，因此获得了改善电极粘附性的效果。此外，由于电极中包括十二烷基硫酸钠(SDS，Sodium dodecyl sulfate)，并且当形成碳纳米管结构时，SDS最大限度地减少了碳纳米管结构表面上缺陷的发生，因此可以降低电极的电阻并且可以改善电池的寿命。此外，由于碳纳米管结构的直径以恒定水平形成，因此可以进一步改善电池的电极粘附性和寿命特性。
附图说明
图1是样品1至5的碳纳米管结构的X射线光电子能谱(XPS)分析图；
图2是制备例1的碳纳米管结构分散体的扫描电子显微镜(SEM)图像；
图3是制备例3的碳纳米管结构分散体的SEM图像；
图4是实施例1的电极的SEM图像；和
图5是比较例1的电极的SEM图像。
具体实施方式
将理解的是，本说明书和权利要求书中使用的术语或词语不应解释为常用字典中限定的含义，并且将进一步理解的是，基于发明人可适当地定义术语或词语的含义以最佳地解释本发明的原则，这些术语或词语应被解释为具有与本发明的技术构思和相关技术的背景下的含义相一致的含义。
本说明书中使用的术语仅用于描述示例性实施方式，而不旨在限制本发明。除非相反地指出，否则单数形式的术语可以包括复数形式。
将进一步理解的是，本说明书中的术语“包括”、“包含”或“具有”指定存在所述的特征、数字、步骤、元件或其组合，但不排除存在或添加一个或多个其他的特征、数字、步骤、元件或其组合。
在本说明书中，除非另外明确地指出，否则表达“％”表示重量％。
在本说明书中，表述“比表面积”是通过Brunauer-Emmett-Teller(BET)法测量的，其中，具体而言，可以使用BEL Japan公司的BELSORP-mini II从液氮温度(77K)时的氮气吸附量来计算比表面积。
在下文中，将详细地描述本发明。
电极
根据本发明的电极包括电极活性材料层，其中所述电极活性材料层包括电极活性材料；导电剂；和十二烷基硫酸钠(SDS，Sodium dodecyl sulfate)，其中所述导电剂包括其中2至5,000个单壁碳纳米管单元彼此结合的碳纳米管结构，并且碳纳米管结构与SDS的重量比可以在1∶3至1∶30的范围内。
电极可包括电极活性材料层。电极可进一步包括集电器，并且，在这种情况下，电极活性材料层可以设置在集电器的一个表面或两个表面上。
集电器没有特别限制，只要其具有导电性且不在电池中引起不利的化学变化即可，并且，例如，可以使用铜、不锈钢、铝、镍、钛、它们的合金，用碳、镍、钛、银或类似者之一表面处理过的这些材料、或煅烧碳。
集电器通常可具有3μm至500μm的厚度，并且可以在集电器的表面上形成细微的不规则性以提高负极活性材料的粘附性。此外，例如，电极集电器可以以诸如膜、片、箔、网、多孔体、泡沫体、无纺布体和类似者的各种形状使用。
电极活性材料层可包括电极活性材料、导电剂和SDS。
电极活性材料可以是本领域常用的正极活性材料或负极活性材料，但其种类没有特别限制。
例如，作为正极活性材料，可以使用包括锂和诸如钴、锰、镍或铝之类的至少一种金属的锂氧化物。具体地，锂氧化物可包括锂锰基氧化物(例如，LiMnO2、LiMn2O、LiMnO3等)、锂钴基氧化物(例如，LiCoO2等)、锂镍基氧化物(例如，LiNiO2等)、锂镍锰基氧化物(例如，LiNi1-Y1MnY1O2(其中0＜Y1＜1)、LiMn2-Z1Niz1O4(其中0＜Z1＜2)等)、锂镍钴基氧化物(例如，LiNi1-Y2CoY2O2(其中0＜Y2＜1))、锂锰钴基氧化物(例如，LiCo1-Y3MnY3O2(其中0＜Y3＜1)、LiMn2-Z2Coz2O4(其中0＜Z2＜2)等)、锂镍钴锰基氧化物(例如，Li(NiP1CoQ1MnR1)O2(其中0＜P1＜1，0＜Q1<1，0＜R1＜1，且P1+Q1+R1＝1)或Li(NiP2CoQ2MnR2)O4(其中0＜P2＜2，0＜Q2＜2，0＜R2＜2，且P2+Q2+R2＝2)等)、或锂-镍-钴-锰-其他金属(M)氧化物(例如，Li(NiP3CoQ3MnR3M1 S)O2(其中M1选自由铝(A1)、铜(Cu)、铁(Fe)、钒(V)、铬(Cr)、钛(Ti)、锆(Zr)、锌(Zn)、钽(Ta)、铌(Nb)、镁(Mg)、硼(B)、钨(W)、和钼(Mo)构成的组，并且P3、Q3、R3、S为各独立元素的原子分数，其中0＜P3＜1，0＜Q3＜1，0＜R3＜1，0＜S＜1，且P3+Q3+R3+S＝1)等，并且可包括它们中的任何一种或它们中的两种或更多种的混合物。
例如，负极活性材料可包括：碳质材料，诸如人造石墨、天然石墨、石墨化碳纤维和无定形碳；可与锂合金化的金属化合物，诸如硅(Si)、铝(A1)、锡(Sn)、铅(Pb)、锌(Zn)、铋(Bi)、铟(In)、镁(Mg)、镓(Ga)、镉(Cd)、Si合金、Sn合金、或Al合金；可以掺杂或不掺杂锂的金属氧化物，诸如SiOv(0＜v＜2)、SnO2、钒氧化物、和锂钒氧化物；或包括金属化合物和碳质材料的复合物，诸如Si-C复合物、Ag-C复合物或Sn-C复合物，并且可以使用它们中的任何一种或它们中的两种或更多种的混合物。此外，金属锂薄膜可以用作负极活性材料。此外，低结晶碳和高结晶碳均可用作碳材料。
基于电极活性材料层的总重量，如上所述的电极活性材料可以以70重量％至99.5重量％、例如80重量％至99重量％的量被包括。当电极活性材料的量满足上述范围时，可以获得优异的能量密度、电极粘附性和导电性。
导电剂可包括碳纳米管结构。
碳纳米管结构可包括多个单壁碳纳米管单元。具体地，碳纳米管结构可以是其中2至5,000个单壁碳纳米管单元彼此结合的碳纳米管结构，并且更具体地，碳纳米管结构可以是其中2至4,500个单壁碳纳米管单元彼此结合的碳纳米管结构。例如，考虑到碳纳米管结构的分散性和电极的耐久性，碳纳米管结构最优选为其中2至50个单壁碳纳米管单元彼此结合的碳纳米管结构。
单壁碳纳米管单元可以并排布置并结合成碳纳米管结构(具有柔性的圆柱形结构，其中各单元结合以使得单元的长轴彼此平行)以形成碳纳米管结构。碳纳米管结构在电极中互连以形成网络(network)结构。
典型的包括碳纳米管的电极一般是通过将束型(bundle type)或缠结型(entangled type)碳纳米管(其中单壁碳纳米管单元或多壁碳纳米管单元彼此附着或缠结的形式)在分散介质中分散以制备导电剂分散体，然后使用该导电剂分散体来制备的。在这种情况下，由于碳纳米管完全分散在典型的导电剂分散体中，因此碳纳米管作为其中分散有单链碳纳米管单元的导电剂分散体存在。对于典型的导电剂分散体中，由于碳纳米管单元容易通过过度分散过程而被切割，因此碳纳米管单元的长度小于初始长度。此外，碳纳米管单元也可能在电极的辊压工序中容易地被切割，并且碳纳米管单元可能由于电池操作期间电极活性材料的体积变化而额外地被切割。因此，由于电极的导电性降低，电池的输入特性、输出特性和寿命特性可能劣化。此外，对于多壁碳纳米管单元，由于节点生长的机制(单元不是平滑和线性的，但是由于在生长过程中产生的缺陷而存在节点)，结构缺陷很高。因此，多壁碳纳米管单元在分散过程中更容易被切割，并且由于单元的碳表面结构引起的π-π堆积(π-πstacking)，短切的多壁碳纳米管单元很容易聚集(aggregation)。因此，多壁碳纳米管单元更加难以更均匀地分散在电极浆料中。
或者，对于本发明的电极中包括的碳纳米管结构，由于碳纳米管结构具有其中保持相对高结晶度而没有结构缺陷的2至5,000个单壁碳纳米管单元并排结合的形式，单壁碳纳米管单元在电池操作过程中不会被切割，并且可以顺利地保持其长度，因此可以保持电极的导电性。另外，由于具有高结晶度的单壁碳纳米管单元的高导电性导致电极的导电性增加，因此可以显著地改善电池的输入特性、输出特性和寿命特性。此外，由于碳纳米管结构在电极中互连以具有网络结构，因此可以抑制电极活性材料体积的过度变化，同时可以确保强的导电网络，并且可以通过抑制电极活性材料的剥离而显著改善电极粘附性。
在碳纳米管结构中，单壁碳纳米管单元的平均直径可以是0.5nm至10nm，具体地是1nm至9nm，且更具体地是1nm至6nm。当满足所述平均直径时，即使使用非常少量的导电剂，也可以使电极中的导电性最大化。当通过透射电子显微镜(TEM)观察所制备的电极时，平均直径对应于具有较大直径的前100个单壁碳纳米管和后100个单壁碳纳米管的平均值。
在碳纳米管结构中，单壁碳纳米管单元的平均长度可以是1μm至100μm，例如5μm至50μm。当满足所述平均长度时，由于可以形成用于电极活性材料之间的导电连接的长的导电路径，并且可以形成独特的网络结构，因此即使使用非常少量的导电剂，也可以使电极中的导电性最大化。当通过TEM观察所制备的电极时，平均长度对应于具有较大长度的前100个单壁碳纳米管和后100个单壁碳纳米管的平均值。
单壁碳纳米管单元的比表面积可以是500m2/g至1,000m2/g，例如是600m2/g至800m2/g。当比表面积满足上述范围时，由于可以通过较宽的比表面积顺畅地确保电极中的导电路径，因此即使使用非常少量的导电剂，也可以使电极中的导电性最大化。具体地，可以使用BEL Japan公司的BELSORP-mini II从液氮温度(77K)时的氮气吸附量来计算单壁碳纳米管单元的比表面积。
碳纳米管结构的平均直径可以为2nm至200nm，具体地是5nm至150nm，并且更具体地是5nm至50nm，例如7nm至20nm。当平均直径满足上述范围时，由于其对于形成导电网络(network)结构是有效的并且在连接活性材料方面是有利的，因此可以实现优异的导电性。当通过扫描电子显微镜(SEM)观察所制备的电极时，平均直径对应于具有较大平均直径的前100个碳纳米管结构和后100个碳纳米管结构的直径的平均值。
碳纳米管结构的平均长度可以为1μm至500μm，具体地为5μm至300μm，并且更具体地是5μm至150μm。当平均长度满足上述范围时，由于其对于形成导电网络(network)结构是有效的并且在连接活性材料方面是有利的，因此可以实现优异的导电性。当通过SEM观察所制备的电极时，平均长度对应于具有较大平均长度的前100个碳纳米管结构的长度和后100个碳纳米管结构的长度的平均值。
碳纳米管结构可以以0.01重量％至0.5重量％的量、具体是0.01重量％至0.3重量％的量被包括在电极活性材料层。当碳纳米管结构的量满足上述范围时，由于可以确保电极中的导电路径，因此可以在将电极电阻保持在低水平的同时，提高电池的寿命特性。当制备导电剂分散体时，在束型碳纳米管完全分散的情况下(作为一种典型的分散方法，其中碳纳米管分散以使得单链碳纳米管单元尽可能地彼此分离)，不产生碳纳米管结构，或者即使无意产生，也产生极少量(例如，0.0005重量％)的碳纳米管结构。也就是说，上述含量范围可能永远无法以通常的方式实现。
关于其中电极包括多壁碳纳米管单元的现有技术，必须使用大量(例如，大于0.5重量％)的多壁碳纳米管单元来补偿多壁碳纳米管单元的低导电性。另外，即使在通过使用其中单壁碳纳米管单元完全分散的导电剂分散体来制备电极的情况下，由于单壁碳纳米管单元被切割的问题，因此单壁碳纳米管单元可能无法以低量使用。
相比之下，本发明的电极中所包括的碳纳米管结构是其中2至5,000个单壁碳纳米管单元并排结合而成的形式。因此，由于即使在电池运行期间碳纳米管结构也不会被切割并且可以顺利地保持它们的长度，因此可以保持电极的导电性，并且由于单壁碳纳米管单元的高导电性而可以顺畅地确保电极的导电性。因此，即使电极中的碳纳米管结构的量低，电池的输入特性、输出特性和寿命特性也可以是优异的。
尽管不是必需的，单壁碳纳米管单元可以通过氧化处理或氮化处理进行表面处理以提高与聚偏二氟乙烯的亲和力。
SDS可以设置在碳纳米管结构上。具体地，SDS设置在碳纳米管结构中包括的单壁碳纳米管单元上。SDS在碳纳米管结构上充当一种“表面保护剂”，可最大限度地减少碳纳米管结构的表面缺陷的发生。此外，在碳纳米管结构的形成过程中，SDS充当一种“分散稳定剂”，使得碳纳米管结构顺利地分散，并用于使碳纳米管结构的直径处于恒定水平。
图1是示出样品1至5的碳纳米管结构的X射线光电子能谱(XPS)分析结果的图(样品1至5依次对应于(a)至(e))。样品1是其中在碳纳米管结构的表面上未设置表面缺陷防止材料的样品，样品2至5是其中分别在碳纳米管结构的表面上设置PBA(Pyrene ButyricAcid)(芘丁酸)、PSA(Pyrene Sulfonic Acid)(芘磺酸)、PMA(Pyrene Methyl-Amine)(芘甲基-胺)和SDS(Sodium Dodecyl-Sulfate)(十二烷基硫酸钠)的样品。参照图1，除了使用SDS的样品5之外，由于机械外力引起的分散过程在碳纳米管的表面上出现缺陷，因此可以理解，由于碳和氧的键合而出现细峰(图1中用圆圈标记的部分1)。即，在使用在直链分子结构的末端含有磺酸根(Sulfonate)阴离子官能团(SO3 -)的SDS的情况下，即使在分散过程中，SDS也可以使碳纳米管结构的缺陷最小化，同时线性包裹围绕碳纳米管结构的表面。在使用SDS的情况下，在图1的XPS表面分析结果中完全没有观察到碳和氧的结合。另外，可以通过SDS末端的磺酸根(Sulfonate)阴离子官能团(SO3-)的排斥力来改善碳纳米管结构的分散均匀性。
碳纳米管结构与SDS的重量比可以在1∶3至1∶30的范围内，具体地是1∶3至1∶20，更具体地是1∶5至1∶10。在碳纳米管结构与SDS的重量比在1∶3至1∶30的范围之外并且SDS的量减少的情况下，存在通过SDS最小化碳纳米管结构的表面缺陷的效果不足的问题。相比之下，在SDS的量在1∶3至1∶30的范围之外增加的情况下，由于电极中副反应的发生严重，因此存在导电性下降的问题。
最优选地，碳纳米管结构与SDS的重量比可以在1∶5至1∶10的范围内。在满足1∶5至1∶10的范围的情况下，由于可以有效地抑制作为原料的束型碳纳米管的过度分散(解束(debundling))，同时可以最小化碳纳米管结构的表面缺陷，因此可以得到具有所需直径和长度的碳纳米管结构。
SDS可以以0.1重量％至5重量％、具体地是0.1重量％至3重量％、更具体地是0.1重量％至1.5重量％、例如0.4重量％至1.0重量％的量被包括在电极活性材料层中。在满足上述范围的情况下，可以通过SDS有效地防止碳纳米管结构的表面缺陷。此外，该范围是低水平量，其原因在于SDS不是设置在完全分散的单壁碳纳米管单元上，而是设置在其中单壁碳纳米管单元并排结合的碳纳米管结构上。具体地，当形成其中单壁碳纳米管单元并排结合而不是完全分散的单壁碳纳米管单元的碳纳米管结构时，束型碳纳米管的分离度小，相应地，由于碳纳米管结构中的单壁碳纳米管单元不直接受到剪切力，因此出现表面缺陷的可能性相对较低。因此，即使使用少量的SDS(0.1重量％至5重量％)，也可以最小化碳纳米管结构的表面缺陷。
电极活性材料层可进一步包括聚偏二氟乙烯。聚偏二氟乙烯可以是从制备电极浆料所需的导电剂分散体开始包括在电极中的材料(在某些情况下，聚偏二氟乙烯可以在电极浆料的制备过程中额外添加以增强粘合剂的作用)。聚偏二氟乙烯起到帮助束型碳纳米管在导电剂分散体中顺利分散的作用。
聚偏二氟乙烯的重均分子量可以在10,000g/mol至1,000,000g/mol的范围内，并且具体地可以在100,000g/mol至900,000g/mol的范围内。在满足上述范围的情况下，由于聚偏二氟乙烯可以容易地渗透到束型碳纳米管中的单壁碳纳米管单元之间，因此束型碳纳米管的适当分散是可能的并且可以改善导电剂分散体的相稳定性。
聚偏二氟乙烯可以以0.1重量％至10.0重量％、具体地是0.2重量％至5.0重量％、更具体地是0.2重量％至2.5重量％被包括在电极活性材料层中。在满足上述范围的情况下，碳纳米管结构可以均匀地分散，电极的能量密度可以较高，并且电极粘附性可以是优异的。
聚偏二氟乙烯可包括用亲水性官能团改性以提高与单壁碳纳米管单元的亲和性的改性聚偏二氟乙烯。具体地，聚偏二氟乙烯可包括改性聚偏二氟乙烯，该改性聚偏二氟乙烯包括酸官能团和酯官能团中的至少一种官能团。改性聚偏二氟乙烯的官能团可以与单壁碳纳米管单元相互作用，以进一步提高电极粘附性，同时改善碳纳米管结构的分散性。
所述官能团可以以0.1重量％至5重量％的量被包括改性聚偏二氟乙烯中，并且具体地可以以0.3重量％至3重量％的量被包括改性聚偏二氟乙烯中。在满足上述范围的情况下，可以进一步提高电极粘附性，同时进一步改善碳纳米管结构的分散性。
基于聚偏二氟乙烯的总重量，改性聚偏二氟乙烯可以以1重量％至100重量％、具体地是1重量％至50重量％、且更具体地是1重量％至20重量％的量被包括。在满足上述范围的情况下，可以进一步提高电极粘附性，同时进一步改善碳纳米管结构的分散性。
电极活性材料层可进一步包括粘合剂。粘合剂用于确保电极活性材料之间的粘附性以及电极活性材料与集电器的粘附性，其中可以使用本领域中通常所用的粘合剂，并且对其类型没有特别限制。粘合剂例如可包括聚偏二氟乙烯-六氟丙烯共聚物(PVDF-co-HFP)、聚乙烯醇、聚丙烯腈(polyacrylonitrile)、羧甲基纤维素(CMC)、淀粉、羟丙基纤维素、再生纤维素、聚乙烯吡咯烷酮、四氟乙烯、聚乙烯、聚丙烯、乙烯-丙烯-二烯单体(EPDM)、磺化的EPDM、苯乙烯-丁二烯橡胶(SBR)、氟橡胶、或它们的各种共聚物，并且可以使用它们中的任何一种或它们中的两种或更多种的混合物。
粘合剂可以以基于电极活性材料层的总重量的10重量％或更少、例如0.1重量％至5重量％的量被包括。在粘合剂的量满足上述范围的情况下，可以在最小程度地增加电极电阻的同时实现优异的电极粘附性。
制备电极的方法
接下来，将描述制备本发明的电极的方法。
本发明的制备电极的方法可包括以下步骤：(1)通过将束型单壁碳纳米管和SDS添加到分散介质中并通过超声处理进行第一处理来制备混合物；(2)向所述混合物中加入聚偏二氟乙烯，并通过超声处理进行第二处理，以制备包括其中2至5,000个单壁碳纳米管单元彼此结合的碳纳米管结构的导电剂分散体；和(3)形成包括导电剂分散体和电极活性材料的电极浆料，其中碳纳米管结构与SDS的重量比可以在1∶3至1∶30的范围内。可以通过上述方法制备上述实施方式的电极。由于SDS和碳纳米管结构与上述实施方式相同，因此将省略其描述。
(1)混合物的制备
可以通过在将束型碳纳米管和SDS添加到分散介质中之后通过超声处理进行第一处理来制备混合物。束型碳纳米管以其中上述单壁碳纳米管单元结合而成的束的形式存在，其中束型碳纳米管通常包括2个或更多个、实质上500个或更多个、例如5,000个或更多个单壁碳纳米管单元。
束型单壁碳纳米管可以以0.1重量％至1.0重量％、例如0.2重量％至0.5重量％的量被包括在混合物中。当束型单壁碳纳米管的量满足上述范围时，由于束型单壁碳纳米管以适当的水平分散，因此可以以适当的水平形成碳纳米管结构，并且可以提高分散稳定性。
SDS可以以0.1重量％至20重量％、例如1重量％至10重量％的量被包括在混合物中。在SDS的量满足上述范围的情况下，由于束型单壁碳纳米管以适当的水平分散，因此可以最终形成碳纳米管结构，并且SDS可以设置在碳纳米管结构上以用作表面保护剂。因此，可以最小化碳纳米管结构的表面缺陷。
分散介质例如可包括：酰胺基极性有机溶剂，诸如二甲基甲酰胺(DMF)、二乙基甲酰胺、二甲基乙酰胺(DMAc)和N-甲基吡咯烷酮(NMP)；醇，诸如甲醇、乙醇、1-丙醇、2-丙醇(异丙醇)、1-丁醇(正丁醇)、2-甲基-1-丙醇(异丁醇)、2-丁醇(仲丁醇)、1-甲基-2-丙醇(叔丁醇)、戊醇、己醇、庚醇或辛醇；二醇，诸如乙二醇、二乙二醇、三乙二醇、丙二醇、1，3-丙二醇、1，3-丁二醇、1，5-戊二醇或己二醇；多元醇，诸如甘油、三羟甲基丙烷、季戊四醇或山梨糖醇；乙二醇醚，诸如乙二醇单甲醚、二乙二醇单甲醚、三乙二醇单甲醚、四乙二醇单甲醚、乙二醇单乙醚、二乙二醇单乙醚、三乙二醇单乙醚、四乙二醇单乙醚、乙二醇单丁醚、二乙二醇单丁醚、三乙二醇单丁醚或四乙二醇单丁醚；酮，诸如丙酮、甲乙酮、甲丙酮或环戊酮；酯，诸如乙酸乙酯、γ-丁内酯和ε-丙内酯，并且可以使用它们中的任何一种或它们中的两种或更多种的混合物，但本发明不限于此。具体地，分散介质可以是N-甲基吡咯烷酮(NMP)。
混合物中的固体含量可以在0.1重量％至20重量％的范围内，例如1重量％至10重量％。在固体成分满足上述范围的情况下，由于束型单壁碳纳米管以适当的水平分散，因此可以以适当的水平形成碳纳米管结构并且可以提高分散稳定性。此外，电极浆料可具有适合电极制备工艺的粘度和弹性，并且它还有助于增加电极浆料的固体含量。
用于将束型碳纳米管分散在混合物中的第一处理工艺可以通过使用超声处理(sonification)或混合装置(诸如均质器、珠磨机、球磨机、篮式磨机、磨碎机、通用搅拌器、透明混合器、钉磨机或TK混合器)来进行。其中，超声处理可能是优选的。在超声处理中，当向溶液中发射高强度超声波时，剧烈振动会产生大量真空气泡(bubble)，这些气泡会瞬间聚集在一起或长大，但通过紧随其后的振动会以链式方式剧烈破碎。当气泡持续破裂时，由于溶液的剧烈流动或漩涡现象产生强烈的冲击波，并且束型碳纳米管可以通过该冲击波的能量分散(解束(Debundling))。超声处理能够实现纳米级精细分散，而无需在束型碳纳米管中沿纵向切割单壁碳纳米管。出于这个原因，超声处理是优选的。
可以如下进行超声处理。可以对混合物施加超声波以分散混合物中的固体成分。
在这种情况下，进行超声处理的条件如下。
可以在800W至1,500W的输出下进行超声处理，并且具体地可以在800W至1,200W的输出下进行超声处理。超声处理可以进行0.5小时至5小时，并且具体地可以进行1小时至3小时。当满足上述范围时，束型碳纳米管可以分离至适当的水平以形成碳纳米管结构。执行时间是指使用超声处理的总时间，因此，例如，如果执行多次超声处理，则执行时间是指执行多次超声处理所需的总时间。
(2)导电剂分散体的制备
可以将聚偏二氟乙烯添加到混合物中并且可以通过超声处理进行第二处理。
聚偏二氟乙烯可以以0.1重量％至20重量％、并且具体地可以以1重量％至10重量％的量包括在混合物中。当聚偏二氟乙烯的量满足上述范围时，由于束型单壁碳纳米管以适当的水平分散，因此可以以适当的水平形成碳纳米管结构并且可以提高分散稳定性。
由于聚偏二氟乙烯与上述实施方式的聚偏二氟乙烯相同，因此将省略其描述。
导电剂分散体中束状碳纳米管与聚偏二氟乙烯的重量比可以在1∶0.1至1∶10的范围内，并且具体地可以在1∶1至1∶10的范围内。在重量比满足上述范围的情况下，由于束型单壁碳纳米管以适当的水平分散，因此可以以适当的水平形成碳纳米管结构并且可以提高分散稳定性。
在第二处理中使用的超声处理的条件可以如下。
可以在800W至1,500W的输出下进行超声处理，并且具体地可以在800W至1,200W的输出下进行超声处理。超声处理可以进行0.5小时至5小时，并且具体地可以进行1小时至3小时。当满足上述范围时，束型碳纳米管可以分离至适当的水平以形成碳纳米管结构。执行时间是指使用超声处理的总时间，因此，例如，如果执行多次超声处理，则执行时间是指执行多次超声处理所需的总时间。
上述条件是为了形成碳纳米管结构，其中在通过以适当水平分散束型碳纳米管制备的导电剂分散体中，2至5,000个单壁碳纳米管单元并排结合。这只有在严格控制混合物的组成和超声处理条件的情况下才能实现。
此外，SDS可以存在于碳纳米管结构上。
(3)电极浆料的形成
当通过上述工艺制备导电剂分散体时，通过将所述导电剂分散体与电极活性材料混合来形成电极浆料。在这种情况下，上述电极活性材料可以用作所述电极活性材料。
此外，如果需要，可以在电极浆料中进一步包括粘合剂和溶剂。在这种情况下，上述实施方式的粘合剂可以用作所述粘合剂。例如，所述溶剂可包括：酰胺基极性有机溶剂，诸如二甲基甲酰胺(DMF)、二乙基甲酰胺、二甲基乙酰胺(DMAc)和N-甲基吡咯烷酮(NMP)；醇，诸如甲醇、乙醇、1-丙醇、2-丙醇(异丙醇)、1-丁醇(正丁醇)、2-甲基-1-丙醇(异丁醇)、2-丁醇(仲丁醇)、1-甲基-2-丙醇(叔丁醇)、戊醇、己醇、庚醇或辛醇；二醇，诸如乙二醇、二乙二醇、三乙二醇、丙二醇、1，3-丙二醇、1，3-丁二醇、1，5-戊二醇或己二醇；多元醇，诸如甘油、三羟甲基丙烷、季戊四醇或山梨糖醇；乙二醇醚，诸如乙二醇单甲醚、二乙二醇单甲醚、三乙二醇单甲醚、四乙二醇单甲醚、乙二醇单乙醚、二乙二醇单乙醚、三乙二醇单乙醚、四乙二醇单乙醚、乙二醇单丁醚、二乙二醇单丁醚、三乙二醇单丁醚或四乙二醇单丁醚；酮，诸如丙酮、甲乙酮、甲丙酮或环戊酮；酯，诸如乙酸乙酯、γ-丁内酯和ε-丙内酯，并且可以使用它们中的任何一种或它们中的两种或更多种的混合物，但本发明不限于此。溶剂可以与预分散中使用的分散介质相同或不同，并且溶剂优选地为N-甲基吡咯烷酮(NMP，N-methylpyrrolidone)。
在这种情况下，电极活性材料可以以基于电极浆料中的总固体含量的70重量％至99.5重量％、例如80重量％至99重量％的量被包括。当电极活性材料的量满足上述范围时，可以获得优异的能量密度、电极粘附性和导电性。
此外，在进一步包括粘合剂的情况下，粘合剂可以以基于电极浆料中的总固体含量的10重量％或更少、例如0.1重量％至5重量％的量被包括。
电极浆料中的固体含量可以在60重量％至80重量％的范围内，并且具体地可以在65重量％至75重量％的范围内。当满足上述范围时，可以抑制在涂布电极浆料后的干燥过程中由于溶剂的蒸发导致的导电剂和粘合剂的迁移(migration)，并且可以制备具有优异的电极粘附性和导电性的电极。此外，可以制备在轧制期间电极变形较小的高质量电极。
碳纳米管结构可以以0.01重量％至0.5重量％的量被包括在电极浆料的固成分中，并且具体地可以以0.02重量％至0.2重量％的量被包括。当满足上述范围时，由于确保了电极的导电路径，因此可以在保持低水平的电极电阻的同时改善电池的寿命特性。
接下来，将如上所述制备的电极浆料涂布并干燥以形成电极活性材料层。具体而言，可以通过将电极浆料涂布在电极集电器上并干燥该己涂布的电极集电器的方法来形成电极活性材料层，或者可以通过将电极浆料涂布在单独的支撑体上然后将从该支撑体上分离的膜层叠到电极集电器上的方法来形成电极活性材料层。如果需要，通过上述方法形成电极活性材料层，然后可以进一步进行辊压工序。
在这种情况下，考虑到最终制得的电极的物理性质，可以在适当的条件下进行干燥和辊压，并且没有特别限制。
二次电池
接下来，将描述根据本发明的二次电池。
根据本发明的二次电池包括本发明的上述电极。在这种情况下，电极可以是正极和负极的至少一者。具体地，根据本发明的二次电池可包括正极、负极、设置在正极和负极之间的隔板、以及电解质，并且在这种情况下，正极和负极的至少一者可以是本发明的上述电极，即，包括包含电极活性材料和碳纳米管结构的电极活性材料层的电极。优选地，本发明的电极可以是正极。由于上文已经描述了根据本发明的电极，因此将省略其详细描述，并且在下文中，将仅描述其他部件。
隔板将负极和正极分开并且提供锂离子的传输路径，其中任何隔板均可用作隔板，而没有特别限制，只要其通常用于二次电池即可。具体地，多孔聚合物膜，例如，由诸如乙烯均聚物、丙烯均聚物、乙烯/丁烯共聚物、乙烯/己烯共聚物、和乙烯/甲基丙烯酸酯共聚物之类的聚烯烃基聚合物制成的多孔聚合物膜，或者具有其两层或更多层的层压结构可以用作隔板。此外，可以使用典型的多孔无纺布，例如，由高熔点玻璃纤维或聚对苯二甲酸乙二醇酯纤维形成的无纺布。此外，可以使用包括陶瓷组分或聚合物材料的涂覆隔板来确保耐热性或机械强度，并且可以任选地使用具有单层或多层结构的隔板。
电解质可包括在锂二次电池的制备中可使用的有机液体电解质、无机液体电解质、固体聚合物电解质、凝胶型聚合物电解质、固体无机电解质、或熔融型无机电解质，但本发明不限于此。
具体地，电解质可包括非水有机溶剂和金属盐。
作为非水有机溶剂，例如，可以使用非质子溶剂，诸如N-甲基-2-吡咯烷酮、碳酸丙烯酯、碳酸乙烯酯、碳酸丁烯酯、碳酸二甲酯、碳酸二乙酯、γ-丁内酯、1，2-二甲氧基乙烷、四氢呋喃(franc)、2-甲基四氢呋喃、二甲亚砜、1，3-二氧戊环、甲酰胺、二甲基甲酰胺、二氧戊环、乙腈、硝基甲烷、甲酸甲酯、乙酸甲酯、磷酸三酯、三甲氧基甲烷、二氧戊环衍生物、环丁砜、甲基环丁砜、1，3-二甲基-2-咪唑烷酮、碳酸丙烯酯衍生物、四氢呋喃衍生物、醚、丙酸甲酯、和丙酸乙酯。
特别地，在碳酸酯基有机溶剂中，由于作为高粘度有机溶剂的作为环状碳酸酯的碳酸乙烯酯和碳酸丙烯酯因高介电常数而很好地离解锂盐，因此可以优选地使用环状碳酸酯。由于当以适当的比例将上述环状碳酸酯与低粘度、低介电常数的直链碳酸酯(诸如碳酸二甲酯和碳酸二乙酯)进行混合并使用时，可以制备出具有高导电性的电解质，因此可以更为优选地使用所述环状碳酸酯。
可以使用锂盐作为金属盐，并且锂盐是易于溶于非水有机溶剂的材料，其中，例如，可以使用选自由以下构成的组中的至少一种作为锂盐的阴离子：F-、Cl-、I-、NO3 -、N(CN)2 -、BF4 -、ClO4 -、PF6 -、(CF3)2PF4 -、(CF3)3PF3 -、(CF3)4PF2 -、(CF3)5PF-、(CF3)6P-、CF3SO3 -、CF3CF2SO3 -、(CF3SO2)2N-、(FSO2)2N-、CF3CF2(CF3)2CO-、(CF3SO2)2CH-、(SF5)3C-、(CF3SO2)3C-、CF3(CF2)7SO3 -、CF3CO2 -、CH3CO2 -、SCN-和(CF3CF2SO2)2N-。
为了改善电池的寿命特性、抑制电池容量的降低、以及提高电池的放电容量，除了所述电解质成分以外，可以向电解质中进一步添加至少一种添加剂，例如，诸如二氟代碳酸乙烯酯的卤代碳酸亚烷基酯类化合物、吡啶、亚磷酸三乙酯、三乙醇胺、环醚、乙二胺、n-乙二醇二甲醚(glyme)、六磷酸三酰胺、硝基苯衍生物、硫、醌亚胺染料、N-取代的恶唑烷酮、N，N-取代的咪唑烷、乙二醇二烷基醚、铵盐、吡咯、2-甲氧基乙醇、或三氯化铝。
如上所述的根据本发明的二次电池在高温下比传统二次电池具有更好的电极粘附性和更好的寿命特性。
在下文中，将根据具体实施例详细地描述本发明。
制备例1：导电剂分散体的制备
制备由平均直径为1.5nm、平均长度为5μm的单壁碳纳米管单元构成的0.4重量份的束型碳纳米管(比表面积650m2/g)、2.0重量份的十二烷基硫酸钠(SDS，Sodium dodecylsulfate)、和2.0重量份的聚偏二氟乙烯(重均分子量：685,000g/mol，标准均聚物(Standard Homo-polymer))。
在将束型碳纳米管和SDS添加到作为分散介质的N-甲基吡咯烷酮(NMP，N-methylpyrrolidone)中之后，进行第一超声处理，以制备其中分散有束型碳纳米管的混合物。以1,000W的输出进行超声处理30分钟。
在向混合物中添加聚偏二氟乙烯之后，进行超声处理(以1,000W的输出进行30分钟)，以制备包括其中2至5,000个单壁碳纳米管单元并排结合的形式的碳纳米管结构的导电剂分散体(固体含量：4.4重量％)。
在导电剂分散体中，碳纳米管结构的量为0.4重量％，SDS的量为2.0重量％，聚偏二氟乙烯的量为2.0重量％。
制备例2：导电剂分散体的制备
以与制备例1中相同的方式制备导电剂分散体，不同之处在于：聚偏二氟乙烯为含有2.1重量％的酸官能团的改性聚偏二氟乙烯(重均分子量：880,000g/mol)。
制备例3：导电剂分散体的制备
将由平均直径为1.5nm、平均长度为5μm的单壁碳纳米管单元构成的0.4重量份的束型碳纳米管(比表面积650m2/g)和2.0重量份的聚偏二氟乙烯(重均分子量：685,000g/mol，标准均聚物(Standard Homo-polymer))在作为分散介质的N-甲基吡咯烷酮(NMP，N-methylpyrrolidone)中混合，以制备固体含量为2.2重量％的混合物。
通过超声处理搅拌混合物以将束型碳纳米管分散在分散介质中，以制备导电剂分散体。在这种情况下，以1,000W的输出进行超声处理1.5小时。导电剂分散体包括2至5,000个单壁碳纳米管单元并排结合的形式的碳纳米管结构。在导电剂分散体中，碳纳米管结构的量为0.4重量％，并且聚偏二氟乙烯的量为2.0重量％。
制备例4：导电剂分散体的制备
制备由平均直径为10nm、平均长度为1μm的多壁碳纳米管单元构成的4.0重量份的束型碳纳米管(比表面积185m2/g)、1.0重量份的十二烷基硫酸钠(SDS，Sodium dodecylsulfate)、和0.8重量份的包含2.1重量％的酸官能团的改性聚偏二氟乙烯(重均分子量：880,000g/mol)。
在将由多壁碳纳米管单元构成的束型碳纳米管和SDS添加到作为分散介质的N-甲基吡咯烷酮(NMP，N-methylpyrrolidone)中之后，进行第一超声处理，以制备其中分散有束型碳纳米管的混合物。以1,000W的输出进行超声处理30分钟。
在向混合物中添加聚偏二氟乙烯之后，进行超声处理(以1,000W的输出进行30分钟)，以制备导电剂分散体(固体含量：5.8重量％)。
在导电剂分散体中，多壁碳纳米管的量为4.0重量％，SDS的量为2.0重量％，聚偏二氟乙烯的量为0.8重量％。
制备例5：导电剂分散体的制备
制备由平均直径为1.5nm、平均长度为5μm的单壁碳纳米管单元构成的0.4重量份的束型碳纳米管(比表面积650m2/g)、0.5重量份的十二烷基硫酸钠(SDS，Sodium dodecylsulfate)、和2.0重量份的聚偏二氟乙烯(重均分子量：685,000g/mol，标准均聚物(Standard Homo-polymer))。
在将束型碳纳米管和SDS添加到作为分散介质的N-甲基吡咯烷酮(NMP，N-methylpyrrolidone)中之后，进行第一超声处理，以制备其中分散有束型碳纳米管的混合物。以1,000W的输出进行超声处理30分钟。
在向混合物中添加聚偏二氟乙烯之后，进行超声处理(以1,000W的输出进行30分钟)，以制备包括其中2至5,000个单壁碳纳米管单元并排结合的形式的碳纳米管结构的导电剂分散体(固体含量：4.4重量％)。
在导电剂分散体中，碳纳米管结构的量为0.4重量％，SDS的量为0.5重量％，聚偏二氟乙烯的量为2.0重量％。
参照图2，可以理解，在制备例1的导电剂分散体中，碳纳米管结构形成为具有相对均匀的直径。相比之下，参照图3，可以理解，在制备例3的导电剂分散体中，碳纳米管结构的直径不均匀。
实施例和比较例
实施例1：正极的制备
将LiNi0.6Co0.2Mn0.2O2(NCM622)和改性聚偏二氟乙烯(改性PVDF，KF9700，重均分子量：880,000g/mol，含有2.1重量％的酸官能团)添加到制备例1的导电剂分散体中并进一步添加N-甲基吡咯烷酮(NMP，N-methylpyrrolidone)，以制备固体含量为70.1重量％的正极浆料。将所述正极浆料涂布在20μm厚的铝(Al)薄膜集电器上，在130℃干燥，然后进行辊压，以制备包括正极活性材料层的正极。
在正极活性材料层中包括97.9重量％的LiNi0.6Co0.2Mn0.2O2(NCM622)、1.8重量％的聚偏二氟乙烯、0.25重量％的SDS和0.05重量％的碳纳米管结构。基于聚偏二氟乙烯的总重量，改性聚偏二氟乙烯的量为1.55重量％。
实施例2：正极的制备
以与实施例1中相同的方式制备正极，不同之处在于：在正极活性材料层中包括97.6重量％的LiNi0.6Co0.2Mn0.2O2(NCM622)、1.8重量％的聚偏二氟乙烯、0.5重量％的SDS和0.1重量％的碳纳米管结构，并且基于聚偏二氟乙烯的总重量，改性聚偏二氟乙烯的量为1.30重量％。
实施例3：正极的制备
以与实施例1中相同的方式制备正极，不同之处在于：使用制备例2的导电剂分散体，而非制备例1的导电剂分散体。
比较例1：正极的制备
以与实施例1中相同的方式制备正极，不同之处在于：使用制备例5的导电剂分散体，而非制备例1的导电剂分散体。以与实施例1中相同的方式制备正极，不同之处在于：在正极活性材料层中包括98.0875重量％的LiNi0.6Co0.2Mn0.2O2(NCM622)、1.8重量％的聚偏二氟乙烯、0.0625重量％的SDS和0.05重量％的碳纳米管结构，并且基于聚偏二氟乙烯的总重量，改性聚偏二氟乙烯的量为1.55重量％。
比较例2：正极的制备
以与实施例1中相同的方式制备正极，不同之处在于：使用制备例3的导电剂分散体，而非制备例1的导电剂分散体。
比较例3：正极的制备
以与实施例2中相同的方式制备正极，不同之处在于：使用制备例3的导电剂分散体，而非制备例1的导电剂分散体。
比较例4：正极的制备
以与实施例1中相同的方式制备正极，不同之处在于：使用制备例4的导电剂分散体，而非制备例1的导电剂分散体。以与实施例1中相同的方式制备正极，不同之处在于：在正极活性材料层中包括97.3重量％的LiNi0.6Co0.2Mn0.2O2(NCM622)、1.8重量％的聚偏二氟乙烯、0.3重量％的SDS和0.6重量％的多壁碳纳米管，并且基于聚偏二氟乙烯的总重量，改性聚偏二氟乙烯的量为1.68重量％。
试验例1：XPS表面缺陷分析
分别制备由平均直径为1.5nm、平均长度为5μm的单壁碳纳米管单元构成的束型碳纳米管(比表面积为650m2/g)、PBA、PSA、PMA和SDS。将束型碳纳米管以及PBA、PSA、PMA和SDS中的任一种添加剂添加到作为分散介质的NMP中，并且，以1,000W的输出进行超声处理30分钟后，在150℃的真空烘箱中进行干燥24小时，以制备表面处理的粉末。
样品1：未使用添加剂
样品2：使用PBA
样品3：使用PSA
样品4：使用PMA
样品5：使用SDS
此后，在使用台式球磨机(ball-mill)(SH Sigma)将500g的每个样品与球状氧化锆混合，然后以1,000 RPM球磨30分钟后，通过使用X射线光电子能谱(XPS)仪器(JPS-9000MC，JEOL，JAPAN)来分析表面缺陷(XPS)。从图1的XPS光谱可以看出，在除了使用SDS的样品5之外的所有样品中，在288eV至290eV的区域中观察到对应于由束型碳纳米管的表面缺陷产生的氧官能团的峰。相比之下，由于在样品5中没有观察到这样的峰，可以理解为抑制了表面缺陷的发生。
试验例2：正极的观察
通过扫描电子显微镜观察由实施例1(图4)和比较例1(图5)制备的正极的活性材料层。
参照图4的正极，可以理解，其中2至10个单壁碳纳米管单元并排结合的碳纳米管结构呈绳(rope)状，碳纳米管结构的平均直径为约10nm，并且平均长度为约5.8μm，并且碳纳米管结构的直径相对均匀。
相比之下，参照图5的正极，观察到平均直径为约100nm且直径相对不均匀的碳纳米管结构。
试验例3：正极浆料的粉末电阻的测量
将在实施例1至3和比较例1至4的正极的制备中使用的正极浆料在130℃的温度下进行真空干燥3小时，然后研磨以制备粉末。此后，使用Mitsubishi Chem.Analytec.Co.，Ltd的Loresta GP仪器，在25℃和50％的相对湿度下，在9.8MPa的负载下，将粉末制备为丸粒。之后，通过4-探针(4-probe)法测量粉末电阻。测量结果示于下表1中。
试验例4：正极粘附力测量
通过90°剥离测试(Peel Test)法测量实施例1至3和比较例1至4的正极的粘附力。
具体地，将双面胶带贴附到载玻片上并将冲压成20mm×180mm尺寸的每个电极放置在其上之后，将2kg的辊往复10次以将电极贴附到胶带上，然后使用万能试验机(UTM，TA仪器)以200mm/min的速率拉动电极，以测量从载玻片上脱离的力。在这种情况下，载玻片和电极之间的测量角度为90°。测量结果示于下表1中。
试验例5：电池寿命特性评估
通过将实施例1至3和比较例1至4的正极、负极和15μm厚的聚乙烯基隔板组合来制备单电池。在这种情况下，将石墨、SBR/CMC和导电剂以96.5∶2.5∶1的重量比混合以制备负极浆料，并通过用所述负极浆料涂布10μm厚的铜箔并在100℃干燥来制备负极。然后，注入其中1M LiPF6溶解在碳酸二甲酯(DEC)和碳酸乙烯酯(EC)(DEC∶EC＝1∶1)的混合溶剂中的电解质溶液，以制备锂二次电池。
将如上所述制备的锂二次电池于45℃在0.33 C/0.33 C条件下充电和放电60次后，由测量的充电和放电效率来测量寿命特性。测量结果示于下表1中。
[表1]
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Claims (12)

1.一种电极，所述电极包括电极活性材料层，
其中所述电极活性材料层包括：
电极活性材料；
导电剂；和
十二烷基硫酸钠，即SDS，
其中所述导电剂包括其中2至5,000个单壁碳纳米管单元彼此结合的碳纳米管结构，并且
所述碳纳米管结构与所述SDS的重量比在1∶3至1∶30的范围内。
2.根据权利要求1所述的电极，其中所述SDS以0.1重量％至5重量％的量被包括在所述电极活性材料层中。
3.根据权利要求1所述的电极，其中所述碳纳米管结构以0.01重量％至0.5重量％的量被包括在所述电极活性材料层中。
4.根据权利要求1所述的电极，其中所述碳纳米管结构在所述电极中互连以形成网络结构。
5.根据权利要求1所述的电极，其中所述单壁碳纳米管单元在所述碳纳米管结构中并排布置并结合。
6.根据权利要求1所述的电极，其中所述碳纳米管结构具有2nm至200nm的平均直径。
7.根据权利要求1所述的电极，其中所述电极活性材料层进一步包括聚偏二氟乙烯。
8.根据权利要求7所述的电极，其中所述聚偏二氟乙烯的重均分子量在10，000g/mol至1，000，000g/mol的范围内。
9.根据权利要求7所述的电极，其中所述聚偏二氟乙烯包括改性聚偏二氟乙烯，所述改性聚偏二氟乙烯包括酸官能团和酯官能团中的至少一种官能团。
10.根据权利要求9所述的电极，其中所述官能团以0.1重量％至5重量％的量被包括在所述改性聚偏二氟乙烯中。
11.根据权利要求1所述的电极，其中所述电极是正极。
12.一种二次电池，所述二次电池包括如权利要求1所述的电极。
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