JP2021500707A - リチウム二次電池用負極活物質およびこれを含むリチウム二次電池 - Google Patents

リチウム二次電池用負極活物質およびこれを含むリチウム二次電池 Download PDF

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Abstract

リチウム二次電池用負極活物質およびこれを含むリチウム二次電池に関するものであって、前記リチウム二次電池用負極活物質は2種の結晶質炭素を含み、X線回折パターンにおいて、2H(100)面のピーク強度に対する3R(101)面のピーク強度比であるI3R(101)/I2H(100)が0.55〜0.7である。

Description

リチウム二次電池用負極活物質およびこれを含むリチウム二次電池に関するものである。
低電圧システム(low voltage system:LVS)とは、鉛蓄電池をリチウムイオン電池に交替するか、鉛蓄電池に追加的にリチウムイオン電池を装着して既存の車両より電池電圧を高めるシステムをいうものである。
LVSを使用すれば、一般の自動車鉛蓄電池電圧が通常12Vであるのに比して、48Vまで増加させることができる。但し、電圧が60V以上である電気自動車(EV:Electric vehicle)よりは低いため低電圧システムと呼ばれる。このようなLVSでは速い充放電特性が要求(高出力)されており、電池充電特性は負極の充電性能と関連があるので、高出力負極が要求されている。
一実施形態は、優れた初期効率および充放電特性を示すリチウム二次電池用負極活物質を提供するものである。
他の一実施形態は、前記負極活物質を含むリチウム二次電池を提供するものである。
一実施形態は、2種の結晶質炭素を含み、X線回折パターンにおいて、2H(100)面のピーク強度に対する3R(101)面のピーク強度比であるI3R(101)/I2H(100)が0.55〜0.7であるリチウム二次電池用負極活物質を提供する。
前記2種の結晶質炭素は、第1黒鉛および第2黒鉛であってもよい。前記第1黒鉛は天然黒鉛であってもよく、前記第2黒鉛は人造黒鉛であってもよい。
前記第1黒鉛および前記第2黒鉛の混合比は、20:80〜40:60重量比であってもよい。
前記第1黒鉛は、3.354Å≦d(002)≦3.359Åの面間距離d(002)を有するものであってもよい。
前記第2黒鉛は、3.360Å<d(002)<3.364Åの面間距離d(002)を有するものであってもよい。
前記2H(100)面のピーク強度に対する3R(101)面のピーク強度比であるI3R(101)/I2H(100)が0.55〜0.65であってもよく、0.55超過、0.65以下であってもよい。
本発明の他の一実施形態は、前記負極活物質を含む負極;正極活物質を含む正極;および電解質を含むリチウム二次電池を提供する。
その他の本発明の実施形態の具体的な事項は、以下の詳細な説明に含まれている。
一実施形態によるリチウム二次電池用負極活物質は、優れた初期効率および充放電特性を示すリチウム二次電池を提供することができる。
本発明の一実施形態によるリチウム二次電池の構造を概略的に示した図である。 実施例1および2、比較例1、2、3および6の負極を用いた半電池の放電容量および充電率特性を示すグラフである。 実施例1および2、比較例1、2、3および6の負極を用いた半電池の放電容量および放電率特性を示すグラフである。 実施例1および2、比較例1、2、3および6の負極を用いた半電池の放電容量および初期効率を示すグラフである。 実施例1および2、比較例1、2、3および6の負極を用いた半電池の放電容量および低温直流内部抵抗を示すグラフである。
以下、本発明の実施形態を詳しく説明する。但し、これは例示として提示されるものであって、これによって本発明が制限されず、本発明は後述の特許請求の範囲の範疇によって定義されるだけである。
本発明の一実施形態によるリチウム二次電池用負極活物質は、2種の結晶質炭素を含み、X線回折パターンにおいて、2H(100)面のピーク強度に対する3R(101)面のピーク強度比であるI3R(101)/I2H(100)が0.55〜0.7である。一実施形態において、前記2H(100)面のピーク強度に対する3R(101)面のピーク強度比であるI3R(101)/I2H(100)は0.55〜0.65であってもよく、0.55超過、0.65以下であってもよい。
前記負極活物質の2H(100)面のピーク強度に対する3R(101)面のピーク強度比であるI3R(101)/I2H(100)が0.55より小さいか、0.7より大きければ、充放電特性が低下し適切でない。特に、前記負極活物質の2H(100)面のピーク強度に対する3R(101)面のピーク強度比であるI3R(101)/I2H(100)が0.55超過(0.55は含まれない)、0.65以下である場合、充放電特性がより優れるようになるので、さらに適切である。
一般に、黒鉛はグラフェン層(graphene layer)の積層(stacking)順序によってABAB形態の積層配列(stacking sequence)を有するヘキサゴナル(hexagonal)構造とロンボヘドラル(rhombohedral)構造に分類され、前記3R(101)中のRはロンボヘドラル構造を意味し、前記2H(100)中のHはヘキサゴナル構造を意味する。
一般に、ピーク強度値はピークの高さ値またはピークの面積を積分して得られた積分面積値を意味し、一実施形態によるピーク強度値はピークの高さ値を意味する。一実施形態で、3R(101)のピーク強度値はX線回折パターンで、42.8<2θ<43.8の範囲でピーク高さが最も高い値を意味し、2H(100)のピーク強度値はX線回折パターンで、41.8<2θ<42.8の範囲でピーク高さが最も高い値を意味する。
一実施形態で、前記X線回折パターン、即ち、XRD測定はターゲット線としてCuKα線を使用して測定したものであり、この時、2θ=40°〜50°およびスキャンスピード(°/S)が0.0056〜0.0112、ステップサイズ(step size、°/ステップ)は0.0066〜0.0131の測定条件で測定したものである。
前記2種の結晶質炭素は、粒径が異なる結晶質炭素であってもよく、2次粒子結晶質炭素および1次粒子結晶質炭素であってもよく、天然黒鉛と人造黒鉛であってもよい。一実施形態によれば、2種の結晶質炭素は第1黒鉛と第2黒鉛であってもよく、第1黒鉛は天然黒鉛であってもよく、第2黒鉛は人造黒鉛であってもよい。前記第1黒鉛と第2黒鉛の混合比は20:80〜40:60重量比であってもよい。前記第1黒鉛と第2黒鉛の混合比が前記範囲を外れる場合、即ち、第1黒鉛が20重量比より少ない場合には充電放電率特性および初期効率が低下し、低温抵抗が増加するので適切でない。反面、第1黒鉛が40重量比より増加する場合には、放電容量が減少するので適切でない。
前記第1黒鉛は面間距離d(002)が3.354Å≦d(002)≦3.359Åの面間距離d(002)を有するものであってもよく、一実施形態によれば、第1黒鉛である天然黒鉛はこのような面間距離を有するものであってもよい。
天然黒鉛として前記物性を有していない天然黒鉛を使用する場合には、人造黒鉛と混合しても目的とするXRDピーク強度比を有する負極活物質を得ることができず、これによる優れた初期効率および充放電特性を得ることができない。
前記第2黒鉛は面間距離d(002)が3.360Å<d(002)<3.364Åであるものを適切に使用することができ、一実施形態によれば、第2黒鉛である人造黒鉛はこのような面間距離を有するものであってもよい。
本発明の他の一実施形態は、前記負極活物質を含む負極、正極活物質を含む正極および電解質を含むリチウム二次電池を提供する。一実施形態によるリチウム二次電池は低電圧システム(LSV)用であって、作動電圧が約2.1V〜48Vであるリチウム二次電池であり得る。
前記負極は、負極活物質層およびこの負極活物質層を支持する電流集電体を含む。
前記負極活物質層で負極活物質の含量は、負極活物質層全体重量に対して95重量%〜99重量%であってもよい。
本発明の一実施形態において、前記負極活物質層はバインダーを含み、選択的に導電材をさらに含んでもよい。前記負極活物質層でバインダーの含量は、負極活物質層全体重量に対して1重量%〜5重量%であってもよい。また導電材をさらに含む場合には、負極活物質を90重量%〜98重量%、バインダーを1重量%〜5重量%、導電材を1重量%〜5重量%使用することができる。
前記バインダーは、負極活物質粒子を互いによく付着させ、また負極活物質を電流集電体によく付着させる役割を果たす。前記バインダーとしては、非水系バインダー、水系バインダーまたはこれらの組み合わせを使用することができる。
前記非水系バインダーとしては、ポリビニルクロリド、カルボキシル化されたポリビニルクロリド、ポリビニルフルオリド、エチレンオキシドを含むポリマー、ポリビニルピロリドン、ポリウレタン、ポリテトラフルオロエチレン、ポリビニリデンフルオリド、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリアミドイミド、ポリイミドまたはこれらの組み合わせが挙げられる。
前記水系バインダーとしては、スチレン−ブタジエンゴム、アクリレーテッドスチレン−ブタジエンゴム(SBR)、アクリロニトリル−ブタジエンゴム、アクリルゴム、ブチルゴム、ポリプロピレン、エチレンプロピレン共重合体、ポリエピクロロヒドリン、ポリホスファゼン、ポリアクリロニトリル、ポリスチレン、エチレンプロピレンジエン共重合体、ポリビニルピリジン、クロロスルホン化ポリエチレン、ラテックス、ポリエステル樹脂、アクリル樹脂、フェノール樹脂、エポキシ樹脂、ポリビニルアルコールまたはこれらの組み合わせであってもよい。
前記負極バインダーとして水系バインダーを使用する場合、粘性を付与することができるセルロース系化合物を増粘剤としてさらに含むことができる。このセルロース系化合物としては、カルボキシメチルセルロース、ヒドロキシプロピルメチルセルロース、メチルセルロース、またはこれらのアルカリ金属塩などを1種以上混合して使用することができる。前記アルカリ金属としては、Na、KまたはLiを使用することができる。このような増粘剤使用含量は、負極活物質100重量部に対して0.1重量部〜3重量部であってもよい。
前記導電材は電極に導電性を付与するために使用されるものであって、構成される電池において、化学変化を引き起こさず電子伝導性材料であればいかなるものも使用可能である。導電材の例として、天然黒鉛、人造黒鉛、カーボンブラック、アセチレンブラック、ケッチェンブラック、炭素繊維などの炭素系物質;銅、ニッケル、アルミニウム、銀などの金属粉末または金属繊維などの金属系物質;ポリフェニレン誘導体などの導電性ポリマー;またはこれらの混合物を含む導電性材料を使用することができる。
前記集電体としては、銅箔、ニッケル箔、ステレンス鋼箔、チタン箔、ニッケル発泡体(foam)、銅発泡体、伝導性金属がコーティングされたポリマー基材、およびこれらの組み合わせからなる群より選択されるものを使用することができる。
前記正極は、電流集電体およびこの電流集電体に形成される正極活物質層を含む。前記正極活物質としては、リチウムの可逆的なインターカレーションおよびインターカレーションが可能な化合物(リチエイテッドインターカレーション化合物)を使用することができる。具体的には、コバルト、マンガン、ニッケル、およびこれらの組み合わせから選択される金属とリチウムとの複合酸化物のうちの1種以上のものを使用することができる。
より具体的な例としては、下記化学式のうちのいずれか一つで表される化合物を使用することができる。Li1−b(0.90≦a≦1.8、0≦b≦0.5);Li1−b2−c(0.90≦a≦1.8、0≦b≦0.5、0≦c≦0.05);Li1−b2−c(0≦b≦0.5、0≦c≦0.05);Li2−b4−c(0≦b≦0.5、0≦c≦0.05);LiNi1−b−cCoα(0.90≦a≦1.8、0≦b≦0.5、0≦c≦0.5、0<α≦2);LiNi1−b−cCo2−αα(0.90≦a≦1.8、0≦b≦0.5、0≦c≦0.05、0<α<2);LiNi1−b−cCo2−α(0.90≦a≦1.8、0≦b≦0.5、0≦c≦0.05、0α<2);LiNi1−b−cMnα(0.90≦a≦1.8、0≦b≦0.5、0≦c≦0.05、0<α≦2);LiNi1−b−cMn2−αα(0.90≦a≦1.8、0≦b≦0.5、0≦c≦0.05、0<α<2);LiNi1−b−cMn2−α(0.90≦a≦1.8、0≦b≦0.5、0≦c≦0.05、0<α<2);LiNi(0.90≦a≦1.8、0≦b≦0.9、0≦c≦0.5、0.001≦d≦0.1);LiNiCoMn(0.90≦a≦1.8、0≦b≦0.9、0≦c≦0.5、0≦d≦0.5、0.001≦e≦0.1);LiNiG(0.90≦a≦1.8、0.001≦b≦0.1);LiCoG(0.90≦a≦1.8、0.001≦b≦0.1);LiMn1−b(0.90≦a≦1.8、0.001≦b≦0.1);LiMn(0.90≦a≦1.8、0.001≦b≦0.1);LiMn1−gPO(0.90≦a≦1.8、0≦g≦0.5);QO;QS;LiQS;V;LiV;LiZO;LiNiVO;Li(3−f)(PO(0≦f≦2);Li(3−f)Fe(PO(0≦f≦2);LiFePO(0.90≦a≦1.8)。
上記化学式において、AはNi、Co、Mn、およびこれらの組み合わせからなる群より選択され;XはAl、Ni、Co、Mn、Cr、Fe、Mg、Sr、V、希土類元素およびこれらの組み合わせからなる群より選択され;DはO、F、S、P、およびこれらの組み合わせからなる群より選択され;EはCo、Mn、およびこれらの組み合わせからなる群より選択され;TはF、S、P、およびこれらの組み合わせからなる群より選択され;GはAl、Cr、Mn、Fe、Mg、La、Ce、Sr、V、およびこれらの組み合わせからなる群より選択され;QはTi、Mo、Mn、およびこれらの組み合わせからなる群より選択され;ZはCr、V、Fe、Sc、Y、およびこれらの組み合わせからなる群より選択され;JはV、Cr、Mn、Co、Ni、Cu、およびこれらの組み合わせからなる群より選択される。
もちろん、この化合物表面にコーティング層を有するものも使用することができ、または前記化合物とコーティング層を有する化合物を混合して使用することもできる。このコーティング層は、コーティング元素のオキシド、コーティング元素のヒドロキシド、コーティング元素のオキシヒドロキシド、コーティング元素のオキシカーボネートおよびコーティング元素のヒドロキシカーボネートからなる群より選択される少なくとも一つのコーティング元素化合物を含むことができる。これらコーティング層を成す化合物は、非晶質または結晶質であってもよい。前記コーティング層に含まれるコーティング元素としては、Mg、Al、Co、K、Na、Ca、Si、Ti、V、Sn、Ge、Ga、B、As、Zrまたはこれらの混合物を使用することができる。コーティング層形成工程は前記化合物にこのような元素を使用して正極活物質の物性に悪影響を与えない方法(例えば、スプレーコーティング、浸漬法など)でコーティングすることができればいかなるコーティング方法を使用してもよく、これについては当該分野に従事する者によく理解できる内容であるので詳しい説明は省略する。
一実施形態によれば、前記正極活物質として、LiNi1−b−cCoα(0.90≦a≦1.8、0≦b≦0.5、0≦c≦0.5、0≦α≦2);LiNi1−b−cCo2−αα(0.90≦a≦1.8、0≦b≦0.5、0≦c≦0.05、0≦α<2);LiNi1−b−cCo2−α(0.90≦a≦1.8、0≦b≦0.5、0≦c≦0.05、0≦α≦2);LiNi1−b−cMnα(0.90≦a≦1.8、0≦b≦0.5、0≦c≦0.05、0≦α≦2);LiNi1−b−cMnαα(0.90≦a≦1.8、0≦b≦0.5、0≦c≦0.05、0≦α≦2);LiNi1−b−cMn2−α(0.90≦a≦1.8、0≦b≦0.5、0≦c≦0.05、0≦α≦2);LiNi(0.90≦a≦1.8、0≦b≦0.9、0≦c≦0.5、0.001≦d≦0.1);LiNiCoMn(0.90≦a≦1.8、0≦b≦0.9、0≦c≦0.5、0≦d≦0.5、0.001≦e≦0.1);LiNiG(0.90≦a≦1.8、0.001≦b≦0.1)のようなニッケル系正極活物質のうちの少なくとも二種を混合して使用することができ、または前記ニッケル系正極活物質と前記正極活物質の化学式中の前記ニッケル系正極活物質を除いた他の活物質を混合して使用することもできる。
特に、前記ニッケル系正極活物質としてLiNib1Coc1d1z1(0.90≦a≦1.8、0.5≦b1≦0.98、0<c1≦0.3、0<d1≦0.3、0≦z1≦0.1、b1+c1+d1+z1=1、XはMn、Alまたはこれらの組み合わせであり、GはCr、Fe、Mg、La、Ce、Sr、Vまたはこれらの組み合わせである)を適切に使用することができる。
これらを混合して使用する場合、この混合比は目的とする物性によって適切に混合して使用することができる。一例として、前記ニッケル系正極活物質と他の活物質を混合して使用する場合には、正極活物質全体重量に対して、前記ニッケル系正極活物質の含量を30重量%〜97重量%で使用することができる。
前記正極で、前記正極活物質の含量は、正極活物質層全体重量に対して90重量%〜98重量%であってもよい。
本発明の一実施形態において、前記正極活物質層は、バインダーおよび導電材をさらに含むことができる。この時、前記バインダーおよび導電材の含量は、正極活物質層全体重量に対してそれぞれ1重量%〜5重量%であってもよい。
前記バインダーは、正極活物質粒子を互いによく付着させ、また正極活物質を電流集電体によく付着させる役割を果たす。バインダーの代表的な例としては、ポリビニルアルコール、カルボキシメチルセルロース、ヒドロキシプロピルセルロース、ジアセチルセルロース、ポリビニルクロリド、カルボキシル化されたポリビニルクロリド、ポリビニルフルオリド、エチレンオキシドを含むポリマー、ポリビニルピロリドン、ポリウレタン、ポリテトラフルオロエチレン、ポリビニリデンフルオリド、ポリエチレン、ポリプロピレン、スチレン−ブタジエンゴム、アクリレーテッドスチレンブタジエンゴム、エポキシ樹脂、ナイロンなどを使用することができるが、これに限定されるのではない。
前記導電材は電極に導電性を付与するために使用されるものであって、構成される電池において、化学変化を引き起こさず電子伝導性材料であればいかなるものも使用可能である。導電材の例として、天然黒鉛、人造黒鉛、カーボンブラック、アセチレンブラック、ケッチェンブラック、炭素繊維などの炭素系物質;銅、ニッケル、アルミニウム、銀などの金属粉末または金属繊維などの金属系物質;ポリフェニレン誘導体などの導電性ポリマー;またはこれらの混合物を含む導電性材料が挙げられる。
前記電流集電体としてはAlを使用することができるが、これに限定されるのではない。
前記電解質は、非水性有機溶媒およびリチウム塩を含む。
前記非水性有機溶媒は、電池の電気化学的反応に関与するイオンが移動できる媒質役割を果たす。
前記非水性有機溶媒としては、カーボネート系、エステル系、エーテル系、ケトン系、アルコール系、または非プロトン性溶媒を使用することができる。
前記カーボネート系溶媒としては、ジメチルカーボネート(DMC)、ジエチルカーボネート(DEC)、ジプロピルカーボネート(DPC)、メチルプロピルカーボネート(MPC)、エチルプロピルカーボネート(EPC)、メチルエチルカーボネート(MEC)、エチレンカーボネート(EC)、プロピレンカーボネート(PC)、ブチレンカーボネート(BC)などを使用することができる。前記エステル系溶媒としては、メチルアセテート、エチルアセテート、n−プロピルアセテート、ジメチルアセテート、メチルプロピオネート、エチルプロピオネート、デカノリド(decanolide)、メバロノラクトン(mevalonolactone)、カプロラクトン(caprolactone)などを使用することができる。前記エーテル系溶媒としては、ジブチルエーテル、テトラグライム、ジグライム、ジメトキシエタン、2−メチルテトラヒドロフラン、テトラヒドロフランなどを使用することができる。また、前記ケトン系溶媒としてはシクロヘキサノンなどを使用することができる。また前記アルコール系溶媒としてはエチルアルコール、イソプロピルアルコールなどを使用することができ、前記非プロトン性溶媒としてはR−CN(Rは炭素数2〜20の直鎖状、分枝状、または環構造の炭化水素基であり、二重結合方向環またはエーテル結合を含むことができる)などのニトリル類、ジメチルホルムアミドなどのアミド類、1,3−ジオキソランなどのジオキソラン類、スルホラン(sulfolane)類などを使用することができる。
前記有機溶媒は単独でまたは一つ以上混合して使用することができ、一つ以上混合して使用する場合の混合比率は目的とする電池性能によって適切に調節することができ、これは当該分野に従事する者には広く理解され得る。
また、前記カーボネート系溶媒の場合、環状(cyclic)カーボネートと鎖状(chain)カーボネートを混合して使用することが良い。この場合、環状カーボネートと鎖状カーボネートは1:1〜1:9の体積比で混合して使用することで電解液の性能が優れるようになり得る。
前記非水性有機溶媒を混合して使用する場合、環状(cyclic)カーボネートと鎖状(chain)カーボネートの混合溶媒;環状カーボネートとプロピオネート系溶媒の混合溶媒;または環状カーボネート、鎖状カーボネートおよびプロピオネート系溶媒の混合溶媒を使用することができる。前記プロピオネート系溶媒としては、メチルプロピオネート、エチルプロピオネート、プロピルプロピオネートまたはこれらの組み合わせを使用することができる。
この時、環状カーボネートと鎖状カーボネート、または環状カーボネートとプロピオネート系溶媒を混合使用する場合には、1:1〜1:9の体積比で混合して使用することで電解液の性能が優れるようになり得る。また、環状カーボネート、鎖状カーボネートおよびプロピオネート系溶媒を混合して使用する場合には、1:1:1〜3:3:4の体積比で混合して使用することができる。もちろん、前記溶媒の混合比は所望の物性によって適切に調節することもできる。
前記有機溶媒は、前記カーボネート系溶媒に芳香族炭化水素系有機溶媒をさらに含んでもよい。この時、前記カーボネート系溶媒と芳香族炭化水素系有機溶媒は1:1〜30:1の体積比で混合することができる。
前記芳香族炭化水素系有機溶媒としては、下記化学式1の芳香族炭化水素系化合物を使用することができる。
Figure 2021500707
上記化学式1中、R〜Rは、互いに同一であるか異なり、水素、ハロゲン、炭素数1〜10のアルキル基、ハロアルキル基およびこれらの組み合わせからなる群より選択されるものである。
前記芳香族炭化水素系有機溶媒の具体的な例としては、ベンゼン、フルオロベンゼン、1,2−ジフルオロベンゼン、1,3−ジフルオロベンゼン、1,4−ジフルオロベンゼン、1,2,3−トリフルオロベンゼン、1,2,4−トリフルオロベンゼン、クロロベンゼン、1,2−ジクロロベンゼン、1,3−ジクロロベンゼン、1,4−ジクロロベンゼン、1,2,3−トリクロロベンゼン、1,2,4−トリクロロベンゼン、ヨードベンゼン、1,2−ジヨードベンゼン、1,3−ジヨードベンゼン、1,4−ジヨードベンゼン、1,2,3−トリヨードベンゼン、1,2,4−トリヨードベンゼン、トルエン、フルオロトルエン、2,3−ジフルオロトルエン、2,4−ジフルオロトルエン、2,5−ジフルオロトルエン、2,3,4−トリフルオロトルエン、2,3,5−トリフルオロトルエン、クロロトルエン、2,3−ジクロロトルエン、2,4−ジクロロトルエン、2,5−ジクロロトルエン、2,3,4−トリクロロトルエン、2,3,5−トリクロロトルエン、ヨードトルエン、2,3−ジヨードトルエン、2,4−ジヨードトルエン、2,5−ジヨードトルエン、2,3,4−トリヨードトルエン、2,3,5−トリヨードトルエン、キシレン、およびこれらの組み合わせからなる群より選択されるものである。
前記電解質は、電池寿命を向上させるためにビニレンカーボネートまたは下記化学式2のエチレンカーボネート系化合物を寿命向上添加剤としてさらに含んでもよい。
Figure 2021500707
上記化学式2中、RおよびRは、互いに同一であるか異なり、水素、ハロゲン基、シアノ基(CN)、ニトロ基(NO)およびフッ素化された炭素数1〜5のアルキル基からなる群より選択され、前記RとRのうちの少なくとも一つはハロゲン基、シアノ基(CN)、ニトロ基(NO)およびフッ素化された炭素数1〜5のアルキル基からなる群より選択される。ただし、RおよびRがいずれも水素であることはない。
前記エチレンカーボネート系化合物の代表的な例としては、ジフルオロエチレンカーボネート、クロロエチレンカーボネート、ジクロロエチレンカーボネート、ブロモエチレンカーボネート、ジブロモエチレンカーボネート、ニトロエチレンカーボネート、シアノエチレンカーボネートまたはフルオロエチレンカーボネートなどが挙げられる。このような寿命向上添加剤をさらに使用する場合、その使用量は適切に調節することができる。
前記リチウム塩は有機溶媒に溶解されて、電池内でリチウムイオンの供給源として作用して基本的なリチウム二次電池の作動を可能にし、正極と負極の間のリチウムイオンの移動を促進する役割を果たす物質である。このようなリチウム塩の代表的な例としては、LiPF、LiBF、LiSbF、LiAsF、LiN(SO、Li(CFSON、LiN(SO、LiCSO、LiClO、LiAlO、LiAlCl、LiN(C2x+1SO)(C2y+1SO)(ここで、xおよびyは自然数であり、例えば、1〜20の整数である)、LiCl、LiIおよびLiB(C(リチウムビスオキサラトボレート(lithium bis(oxalato) borate:LiBOB)からなる群より選択される一つまたは二つ以上を支持(supporting)電解塩として含む。リチウム塩の濃度は、0.1M〜2.0M範囲内で使用することが良い。リチウム塩の濃度が前記範囲であれば、電解質が適切な伝導度および粘度を有するので優れた電解質性能を示すことができ、リチウムイオンが効果的に移動できる。
リチウム二次電池の種類によって正極と負極の間にセパレータが存在してもよい。このようなセパレータとしては、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリビニリデンフルオリドまたはこれらの2層以上の多層膜を使用することができ、ポリエチレン/ポリプロピレン2層セパレータ、ポリエチレン/ポリプロピレン/ポリエチレン3層セパレータ、ポリプロピレン/ポリエチレン/ポリプロピレン3層セパレータなどのような混合多層膜を使用することができるのはもちろんである。
図1に、本発明の一実施形態によるリチウム二次電池の分解斜視図を示した。一実施形態によるリチウム二次電池は角型のものを例として説明するが、本発明がこれに制限されるわけではなく、円筒型、パウチ型など多様な形態の電池に適用することができる。
図1に示すように、一実施形態によるリチウム二次電池100は、正極10と負極20の間にセパレータ30を介して巻き取られた電極組立体40と、前記電極組立体40が内蔵されるケース50を含むことができる。前記正極10、前記負極20および前記セパレータ30は電解液(図示せず)に含浸されていてもよい。
以下、本発明の実施例および比較例を記載する。下記の実施例は本発明の一実施例に過ぎず、本発明が下記の実施例に限定されるのではない。
(実施例1)
人造黒鉛(商品名:CP7M、製造会社:shanshan社)80重量%および天然黒鉛(商品名:HC37、製造会社:Hitachi社)20重量%を混合して負極活物質を製造した。前記天然黒鉛の面間距離d(002)を測定した結果、3.359Åであった。前記負極活物質94重量%、ポリビニリデンフルオリド3重量%およびケッチェンブラック3重量%をN−メチルピロリドン溶媒中で混合して負極活物質スラリー組成物を製造した。前記負極活物質スラリー組成物をCu電流集電体に塗布、乾燥および圧延して負極を製造した。
(実施例2)
人造黒鉛(商品名:CP7M、製造会社:shanshan社)70重量%および天然黒鉛(商品名:HC37、製造会社:Hitachi社)30重量%を混合して負極活物質を製造したことを除いては前記実施例1と同様に実施して負極を製造した。
(実施例3)
人造黒鉛(商品名:CP7M、製造会社:shanshan社)60重量%および天然黒鉛(商品名:HC37、製造会社:Hitachi社)40重量%を混合して負極活物質を製造したことを除いては前記実施例1と同様に実施して負極を製造した。
(比較例1)
人造黒鉛(商品名:CP7M、製造会社:shanshan社)のみを負極活物質として使用したことを除いては前記実施例1と同様に実施して負極を製造した。
(比較例2)
人造黒鉛(商品名:CP7M、製造会社:shanshan社)90重量%および天然黒鉛(商品名:HC37、製造会社:Hitachi社)10重量%を混合して負極活物質を製造したことを除いては前記実施例1と同様に実施して負極を製造した。
(比較例3)
人造黒鉛(商品名:CP7M、製造会社:shanshan社)50重量%および天然黒鉛(商品名:HC37、製造会社:Hitachi社)50重量%を混合して負極活物質を製造したことを除いては前記実施例1と同様に実施して負極を製造した。
(比較例4)
人造黒鉛(商品名:CP7M、製造会社:shanshan社)40重量%および天然黒鉛(商品名:HC37、製造会社:Hitachi社)60重量%を混合して負極活物質を製造したことを除いては前記実施例1と同様に実施して負極を製造した。
(比較例5)
人造黒鉛(商品名:CP7M、製造会社:shanshan社)20重量%および天然黒鉛(商品名:HC37、製造会社:Hitachi社)80重量%を混合して負極活物質を製造したことを除いては前記実施例1と同様に実施して負極を製造した。
(比較例6)
天然黒鉛(商品名:HC37、製造会社:shanshan社)のみを負極活物質として使用したことを除いては前記実施例1と同様に実施して負極を製造した。
(比較例7)
天然黒鉛(商品名:BSG−L、製造会社:BTR社)のみを負極活物質として使用したことを除いては前記実施例1と同様に実施して負極を製造した。前記天然黒鉛の面間距離d(002)を測定した結果、3.357Åであった。
(比較例8)
人造黒鉛(商品名:CP7M、製造会社:shanshan社)80重量%および前記比較例7で使用された天然黒鉛(商品名:BSG−L、製造会社:BTR社)20重量%を混合して負極活物質を製造したことを除いては前記実施例1と同様に実施して負極を製造した。
(比較例9)
人造黒鉛(商品名:CP7M、製造会社:shanshan社)70重量%および前記比較例7で使用された天然黒鉛(商品名:BSG−L、製造会社:BTR社)30重量%を混合して負極活物質を製造したことを除いては前記実施例1と同様に実施して負極を製造した。
(比較例10)
人造黒鉛(商品名:CP7M、製造会社:shanshan社)60重量%および前記比較例7で使用された天然黒鉛(商品名:BSG−L、製造会社:BTR社)40重量%を混合して負極活物質を製造したことを除いては前記実施例1と同様に実施して負極を製造した。
(比較例11)
人造黒鉛(商品名:CP7M、製造会社:shanshan社)40重量%および前記比較例7で使用された天然黒鉛(商品名:BSG−L、製造会社:BTR社)60重量%を混合して負極活物質を製造したことを除いては前記実施例1と同様に実施して負極を製造した。
(比較例12)
人造黒鉛(商品名:CP7M、製造会社:shanshan社)20重量%および前記比較例7で使用された天然黒鉛(商品名:BSG−L、製造会社:BTR社)80重量%を混合して負極活物質を製造したことを除いては前記実施例1と同様に実施して負極を製造した。
前記実施例1〜3と前記比較例1〜12によって製造された負極、リチウム金属対極および電解質を用いて半電池を製造した。前記電解質は1.0M LiPFが溶解されたエチレンカーボネートおよびジエチルカーボネートの混合溶媒(50:50体積比)を使用した。
*XRD測定
前記実施例1〜3と前記比較例1〜12で製造された負極活物質に対してCuKα線をターゲット線として使用してXRD結果を測定した。
XRD測定は、前記負極活物質97.5%、スチレン−ブタジエンゴムバインダー1重量%およびカルボキシメチルセルロース1.5重量%を水溶媒中で混合して、スラリーを製造し、このスラリーをCu箔電流集電体に塗布した後、真空乾燥して製造された負極に対して実施した。この時、2θ=40°〜50°およびスキャンスピード(°/S)が0.0056、スキャンステップサイズ(0.0066°/ステップ)の測定条件で測定した。より詳しい測定条件を下記表1に示した。
Figure 2021500707
測定されたXRD結果のうち、実施例1および3と、比較例1、4〜6の結果を下記表2に示し、比較例7、8、10、11および12の結果を下記表3に示した。また、比較のために、比較例1の結果を下記表3に共に示した。
Figure 2021500707
Figure 2021500707
上記表2に示したように、面間距離d(002)が3.359Åである天然黒鉛の含量が20重量%〜40重量%である実施例1および3のI3R(101)/I2H(100)の比率が0.5〜0.7の範囲に含まれることが分かる。
反面、前記表3に示したように、天然黒鉛を20重量%〜40重量%で含んでも、面間距離d(002)が3.357Åである天然黒鉛を使用した比較例7、8、10、11および12のI3R(101)/I2H(100)の比率が0.5未満であることが分かる。
*充放電率特性および初期効率評価
前記実施例1〜3と、比較例1〜12の負極を用いた半電池を定電流/定電圧条件で0.1C充電および0.1C放電を1回実施し、放電容量および充電容量を評価した。
また、前記半電池を定電流/定電圧条件で2.0C充放電1回および定電流/定電圧条件で2C充放電を1回実施し、0.2C定電流充電容量に対する2.0C定電流充電容量比を求めて得た。その結果のうち、実施例1および2、比較例1、2、3および6の放電容量(◆)および充電容量比(充電率特性として示す、■)結果を図2に示した。
また、前記実施例1〜3と、比較例1〜12の負極を用いた半電池を3.0C充電および0.2C放電で1回充放電を実施し、放電容量および放電率特性を評価した。その結果のうち、実施例1および2、比較例1、2、3および6の結果を図3に示した(放電容量(◆)および放電率特性(■))。
図2および図3に示したように、天然黒鉛と人造黒鉛を20:80重量比および30:70重量比で混合使用した実施例1および2の場合、適切な放電容量を示しながら、優れた充電率および放電率特性を示すことが分かる。その反面、人造黒鉛のみ使用した比較例1または天然黒鉛を少量使用した比較例2の場合には放電容量が過度に低く、天然黒鉛を過量使用した比較例3および天然黒鉛のみを使用した比較例6の場合、放電容量は優れるが、充電率特性および放電率特性が顕著に劣ることが分かる。このように、充電率特性において実施例1および2が、比較例1、2、3および6より優れるので、活物質の抵抗が小さいことが分かる。
また、前記実施例1〜3と比較例1〜11の負極を用いた半電池を0.1C充電および0.1C放電で1回充放電を実施し、充放電容量を測定して、初期効率(放電容量/充電容量パーセント値)を求めた。その結果のうち、実施例1および2、比較例1、2、3および6の結果を図4に示し、放電容量も図4に共に示した(放電容量(◆)および初期効率特性(■))。図4に示したように、天然黒鉛と人造黒鉛を20:80重量比および30:70重量比で混合使用した実施例1および2の場合、適切な放電容量を示しながら、優れた初期効率を示すことが分かる。その反面、人造黒鉛のみ使用した比較例1または天然黒鉛を少量使用した比較例2の場合には放電容量が過度に低く、天然黒鉛を過量使用した比較例3および天然黒鉛のみを使用した比較例6の場合、放電容量は優れるが、初期効率が顕著に劣ることが分かる。
*直流内部抵抗(DC−IR:Direct current internal resistance)測定
前記実施例1〜3と、前記比較例1〜11の負極を用いた半電池を−10℃で3.0C充電および0.2C放電条件で1回充放電を実施し、SOC50(電池全体充電容量を100%とした時、50%充電容量になるように充電した状態であり、これは放電中状態から見れば放電を50%させた状態を意味する)で、3Cで10秒間電流を流しながら発生する電圧(V)と0.2Cで10秒間電流を流しながら発生する電圧(V)の差(voltage drop)を測定して、直流内部抵抗(DC−IR)を測定した。その結果のうち、比較例1(天然黒鉛含量0重量%)、比較例2(天然黒鉛含量10重量%)、実施例2(天然黒鉛含量30重量%)、比較例3(天然黒鉛含量50重量%)と比較例6(天然黒鉛含量100重量%)の結果を図5に示した。
図5に示したように、実施例2、比較例3および6の負極を用いた半電池は適切な直流内部抵抗を示す反面、比較例1および2の負極を用いた半電池は直流内部抵抗が過度に高いことが分かる。この結果から、天然黒鉛を20重量%〜40重量%含む場合、天然黒鉛のみを使用するか(比較例6)、天然黒鉛を人造黒鉛と同量使用する場合(比較例3)と同様に適切な直流内部抵抗を示すことが分かる。
図2〜図4に示した結果を整理して下記表4に示した。また、測定された結果のうちの比較例7および9の結果を下記表4に共に示した。
Figure 2021500707
上記表4に示したように、実施例1および2の場合、人造黒鉛のみを使用した比較例1、天然黒鉛を10重量%、50重量%および30重量%を使用し、ピーク強度比I3R(101)/I2H(100)が0.55〜0.7を外れる比較例2、3および9の場合には、劣った放電容量、充電率特性を示すことが分かる。
また、天然黒鉛のみを使用した比較例6および7の場合には、放電容量は優れるが、充電率および放電率特性が劣る結果を示すことが分かる。
以上、本発明の好ましい実施例について説明したが、本発明はこれに限定されるのではなく、特許請求の範囲と発明の詳細な説明および添付した図面の範囲内で多様に変形して実施することが可能であり、これも本発明の範囲に属するのは当然である。
前記水系バインダーとしては、スチレン−ブタジエンゴム、アクリレーテッドスチレン−ブタジエンゴム(BR)、アクリロニトリル−ブタジエンゴム、アクリルゴム、ブチルゴム、ポリプロピレン、エチレンプロピレン共重合体、ポリエピクロロヒドリン、ポリホスファゼン、ポリアクリロニトリル、ポリスチレン、エチレンプロピレンジエン共重合体、ポリビニルピリジン、クロロスルホン化ポリエチレン、ラテックス、ポリエステル樹脂、アクリル樹脂、フェノール樹脂、エポキシ樹脂、ポリビニルアルコールまたはこれらの組み合わせであってもよい。
また、前記半電池を定電流/定電圧条件で0.2C充放電1回および定電流/定電圧条件で2C充放電を1回実施し、0.2C定電流充電容量に対する2.0C定電流充電容量比を求めて得た。その結果のうち、実施例1および2、比較例1、2、3および6の放電容量(◆)および充電容量比(充電率特性として示す、■)結果を図2に示した。

Claims (9)

  1. 2種の結晶質炭素を含み、
    X線回折パターンにおいて、2H(100)面のピーク強度に対する3R(101)面のピーク強度比であるI3R(101)/I2H(100)が0.55〜0.7である、リチウム二次電池用負極活物質。
  2. 前記2種の結晶質炭素は、第1黒鉛および第2黒鉛である、請求項1に記載のリチウム二次電池用負極活物質。
  3. 前記第1黒鉛は天然黒鉛であり、前記第2黒鉛は人造黒鉛である、請求項2に記載のリチウム二次電池用負極活物質。
  4. 前記第1黒鉛および前記第2黒鉛の混合比は、20:80〜40:60重量比である、請求項2に記載のリチウム二次電池用負極活物質。
  5. 前記第1黒鉛は、3.354Å≦d(002)≦3.359Åの面間距離d(002)を有するものである、請求項2に記載のリチウム二次電池用負極活物質。
  6. 前記第2黒鉛は、3.360Å<d(002)<3.364Åの面間距離d(002)を有するものである、請求項2に記載のリチウム二次電池用負極活物質。
  7. 前記2H(100)面のピーク強度に対する3R(101)面のピーク強度比であるI3R(101)/I2H(100)が0.55〜0.65である、請求項1に記載のリチウム二次電池用負極活物質。
  8. 前記2H(100)面のピーク強度に対する3R(101)面のピーク強度比であるI3R(101)/I2H(100)が0.55超過、0.65以下である、請求項1に記載のリチウム二次電池用負極活物質。
  9. 請求項1〜8のうちのいずれか一項の負極活物質を含む負極;
    正極活物質を含む正極;および
    電解質
    を含む、リチウム二次電池。
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US11784311B2 (en) 2020-03-27 2023-10-10 Contemporary Amperex Technology Co., Limited Secondary battery and apparatus containing the secondary battery

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
HUE065042T2 (hu) * 2020-03-27 2024-04-28 Contemporary Amperex Technology Co Ltd Szekunder elem és a szekunder elemet tartalmazó készülék
WO2021190650A1 (zh) * 2020-03-27 2021-09-30 宁德时代新能源科技股份有限公司 二次电池、含有该二次电池的电池模块、电池包及装置

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2012015054A1 (ja) * 2010-07-30 2012-02-02 日立化成工業株式会社 リチウムイオン二次電池用負極材、リチウムイオン二次電池用負極及びリチウムイオン二次電池
US20170062822A1 (en) * 2015-08-27 2017-03-02 Samsung Sdi Co., Ltd. Negative electrode active material for rechargeable lithium battery, method for preparing the same, and negative electrode and rechargeable lithium battery including same

Family Cites Families (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7052803B2 (en) * 2002-07-31 2006-05-30 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. Lithium rechargeable battery
WO2010095716A1 (ja) 2009-02-20 2010-08-26 三菱化学株式会社 リチウムイオン二次電池用炭素材料
KR101641749B1 (ko) 2009-03-27 2016-07-21 미쓰비시 가가꾸 가부시키가이샤 비수 전해액 2 차 전지용 부극 재료 및 이것을 사용한 비수 전해액 2 차 전지
JP2011138680A (ja) * 2009-12-28 2011-07-14 Panasonic Corp 非水電解質二次電池用負極および非水電解質二次電池
US20120148922A1 (en) 2010-06-30 2012-06-14 Keiichi Takahashi Negative electrode for non-aqueous electrolyte secondary battery and method for producing the same
JP5426763B2 (ja) 2010-09-10 2014-02-26 パナソニック株式会社 二次電池用非水電解質および非水電解質二次電池
CN102637859B (zh) 2012-04-06 2014-08-27 宁德新能源科技有限公司 锂离子电池及其石墨负极材料及其制备方法
KR101790400B1 (ko) 2013-12-20 2017-10-25 주식회사 엘지화학 음극 활물질 및 이를 포함하는 리튬 이차전지
KR101685832B1 (ko) 2014-07-29 2016-12-12 주식회사 엘지화학 흑연 2차 입자 및 이를 포함하는 리튬 이차전지
KR102356994B1 (ko) 2015-06-19 2022-02-03 에스케이온 주식회사 이차전지용 음극 및 이로부터 제조된 리튬이차전지

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2012015054A1 (ja) * 2010-07-30 2012-02-02 日立化成工業株式会社 リチウムイオン二次電池用負極材、リチウムイオン二次電池用負極及びリチウムイオン二次電池
US20170062822A1 (en) * 2015-08-27 2017-03-02 Samsung Sdi Co., Ltd. Negative electrode active material for rechargeable lithium battery, method for preparing the same, and negative electrode and rechargeable lithium battery including same

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US11784311B2 (en) 2020-03-27 2023-10-10 Contemporary Amperex Technology Co., Limited Secondary battery and apparatus containing the secondary battery

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