KR100453920B1 - Methods for the preparation of rounded-morphology graphite by coating with amorphous carbons - Google Patents

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Abstract

본 발명은 불규칙한 형상의 흑연입자 표면에 비정질 탄소를 코팅하여 구형으로 제조된 구형(rounded-morphology) 흑연 화합물 및 그의 제조방법에 관한 것으로, 특히 하기 수학식 1을 만족하는 구상의 구형 입자를 10 중량% 이상 포함하는 비정질 탄소가 코팅된 구형 흑연 화합물을 제공한다.The present invention relates to a spherical (rounded-morphology) graphite compound prepared in the form of a sphere by coating amorphous carbon on the surface of the graphite particles of irregular shape and a method for producing the same, in particular 10 weight of spherical spherical particles satisfying the following formula (1) It provides a spherical graphite compound coated with amorphous carbon containing more than%.

[수학식 1][Equation 1]

0.92 ≤ a/b ≤ 10.92 ≤ a / b ≤ 1

(상기 식에서, a는 입자의 단경이고, b는 입자의 장경이다)(Wherein a is the short diameter of the particle and b is the long diameter of the particle)

Description

비정질 탄소가 코팅된 구형 흑연 및 그의 제조방법{METHODS FOR THE PREPARATION OF ROUNDED-MORPHOLOGY GRAPHITE BY COATING WITH AMORPHOUS CARBONS}Spherical Graphite Coated with Amorphous Carbon and a Method for Manufacturing the Same {METHODS FOR THE PREPARATION OF ROUNDED-MORPHOLOGY GRAPHITE BY COATING WITH AMORPHOUS CARBONS}

본 발명은 불규칙한 형상의 흑연입자 표면에 비정질 탄소를 코팅하여 구형(rounded-morphology) 흑연입자 및 그의 제조방법에 관한 것으로, 특히 리튬 이차 전지의 음극 활물질로 사용될 수 있는 입자크기가 수 내지 수십 ㎛인 구형 흑연 화합물 및 그의 제조방법에 관한 것이다.The present invention relates to spherical (rounded-morphology) graphite particles and a method of manufacturing the same by coating amorphous carbon on the surface of the graphite particles of irregular shape, in particular the particle size that can be used as a negative electrode active material of a lithium secondary battery of several to several tens of ㎛ A spherical graphite compound and a method for producing the same.

리튬 이차 전지의 음극 재료는 주로 탄소계 물질이 사용되고 있으며, 상기 탄소계 물질은 결정질 탄소와 비정질 탄소가 있다. 결정질 탄소는 천연흑연과 인조흑연과 같은 흑연질(graphite) 탄소가 대표적이며, 비정질 탄소는 고분자 수지를 탄화시켜서 얻는 난흑연화성 탄소(non-graphitizable carbons, hard carbons)와, 핏치(pitch)를 열처리하여 얻는 이흑연화성 탄소(graphitizable carbons, soft carbons) 등이 있다. 이 중에서도 인조흑연의 한 종류인 흑연화된 메조카본 마이크로비드(Graphitized Mesocarbon Microbeads, 일본 Osaka Gas Co. 제품, 이하 'g-MCMB'라 함)가 가장 많이 이용되고 있다.As the negative electrode material of the lithium secondary battery, a carbon-based material is mainly used, and the carbon-based material includes crystalline carbon and amorphous carbon. Crystalline carbon is typical of graphite carbon such as natural graphite and artificial graphite, and amorphous carbon is heat treated to non-graphitizable carbons (hard carbons) and pitch obtained by carbonizing a polymer resin. Graphitizable carbons (soft carbons). Among these, graphitized mesocarbon microbeads (manufactured by Osaka Gas Co., Japan, hereinafter referred to as 'g-MCMB'), which is a kind of artificial graphite, are most used.

상기 결정질 탄소인 흑연은 산화 환원 전위가 낮고 전압 평탄성이 우수하며, 방전 중 방전 전압이 일정하고, 첫 번째 사이클의 쿨롱 효율이 우수하여 리튬 이차 전지에 음극 활물질로 사용시 고전압의 전지를 제공할 수 있다. 그러나, 흑연은 충방전시 부피의 변화가 크고 비가역 반응의 양이 많고, 전지 제조시 전해액의 제한을 받게 된다. 즉, 저가이며 상온에서 액체인 프로필렌카보네이트를 사용하면 이 전해액의 코-인터칼레이션(co-intercalation)으로 결정질 흑연층이 박리되는 현상이 나타나고, 이로 인해 리튬 이온의 삽입, 탈리가 제대로 이루어질 수 없으므로 활물질의 초기 효율 감소 및 전지의 용량이 저하된다. 따라서, 종래에는 주로 전해질 용액으로 상온에서 고체이고 이온전도도가 낮으며, 전지를 제조시 작업성이 낮은 고가의 에틸렌카보네이트를 주로 사용하고 있다.Graphite, which is the crystalline carbon, has a low redox potential, excellent voltage flatness, constant discharge voltage during discharge, and excellent coulombic efficiency during the first cycle, thereby providing a high voltage battery when used as a negative electrode active material in a lithium secondary battery. . However, graphite has a large change in volume during charging and discharging, a large amount of irreversible reaction, and is subject to limitations in electrolyte during battery manufacture. In other words, when propylene carbonate, which is inexpensive and liquid at room temperature, is used, the crystalline graphite layer is peeled off by co-intercalation of the electrolyte, and thus lithium ion can not be properly inserted and desorbed. The initial efficiency of the active material decreases and the capacity of the battery decreases. Therefore, conventionally, expensive ethylene carbonate is mainly used as an electrolyte solution, which is solid at room temperature, has low ionic conductivity, and has low workability in manufacturing a battery.

한편, 가격이 저렴한 천연흑연을 전지에 적용할 경우 분쇄과정을 거쳐야 하므로 번거롭고 분쇄과정으로 생성된 무정형 또는 판상의 결정질 탄소 활물질을 극판에 그대로 적용할 경우 그 형상으로 인해 낮은 탭 밀도를 나타낸다. 또한 활물질을 극판에 충전시킨 후 프레싱(pressing)할 때 무정형의 활물질 입자가 완전 배향함으로써 리튬 이온의 삽입, 탈리가 불리한 기저면(basal plane)이 전해액과 접하게 된다.On the other hand, when inexpensive natural graphite is applied to a battery, it has to undergo a grinding process, and thus, when the amorphous or plate-like crystalline carbon active material produced by the cumbersome grinding process is applied to the electrode plate as it is, its shape shows low tap density. In addition, when the active material is filled in the electrode plate and pressed, the amorphous active material particles are completely oriented so that a basal plane in which lithium ions are not inserted or removed is in contact with the electrolyte.

이렇게 천연 흑연은 값도 싸고 용량도 커서 리튬 이차 전지의 음극 활물질로 사용될 수 있는 요건이 있지만, 저가의 프로필렌카보네이트 전해질을 사용할 수 없는 결정적인 문제가 있다. 이에 따라, 리튬 이차 전지의 음극 활물질로 적합하도록 흑연 표면을 비정질 탄소로 코팅하는 여러 방법들이 시도되고 있다.Natural graphite has such a low cost and large capacity that it can be used as a negative electrode active material of a lithium secondary battery, but there is a critical problem in that a low-cost propylene carbonate electrolyte cannot be used. Accordingly, various methods have been attempted to coat the graphite surface with amorphous carbon to be suitable as a negative electrode active material of a lithium secondary battery.

이러한 방법으로 대한민국 공개특허 공보 제99-80594호는 페놀 수지 등의 비정질 탄소 전구체를 유기용매에 녹인 후 흑연 등의 결정질 탄소를 혼합하여 탄소 표면에 두께가 10 내지 2000 Å의 비정질 탄소 전구체 또는 터보스트래틱(turbostratic) 구조의 탄소 쉘(shell)을 포함하는 리튬 이온 이차 전지용 음극 활물질과 이를 이용한 리튬 이차 전지를 기술한 바 있다. 또한, 대한민국 등록특허공보 제275,032호는 흑연질 탄소에 핏치를 물리적 또는 용매를 사용하여 초기 혼합 및 도포시키고, 경우에 따라 산화 또는 메조층 형성을 유도하여 안정화시킨 후, 최종적으로 열처리하여 이중층 구조를 갖는 음극재료를 제조하는 방법을 개시하고 있다. 또한, 대한민국 공개특허 공보 제99-83662호는 탄소질 원료를 유기용매에 용해한 후 흑연분말의 표면에 피복하고 불활성 분위기 하에서 열처리하여 리튬 전지 음극재용 탄소재료를 제조하는 방법을 기술하고 있다. 또한, 대한민국 공개특허 공보 제2000-19113호는 양극 활물질이 충전된 양극판과, 하나 이상의 결정질 탄소 일차 입자가 비정질 탄소로 코팅되어 있으며, 상기 비정질 탄소로 코팅된 일차 입자들이 조립(造粒)되어 실질적으로 구형인 이차 입자를 형성하고 있는 음극 활물질이 충전된 음극판과, 상기 양극판과 음극판의 사이에 위치하는 세퍼레이터, 및 상기 양극판, 음극판, 세퍼레이터에 함침된 것으로 리튬염이 유기 용매에 용해된 전해액을 포함하는 리튬 계열 이차 전지에 대하여 기술하고 있다. 그러나, 상기 방법들은 모두 비정질 탄소를 흑연에 코팅하여 분쇄과정을 필요로 하지 않지만, 코팅 후에 생성된 탄소입자가 균일한 형태를 이루지 않거나 구형이 아니며, 구형으로 제조하기 위하여 별도의 조립공정을 거쳐야 하는 문제점이 있다.In this way, Korean Patent Publication No. 99-80594 discloses an amorphous carbon precursor or turbos having a thickness of 10 to 2000 mm 3 on the surface of carbon by dissolving an amorphous carbon precursor such as a phenol resin in an organic solvent and then mixing crystalline carbon such as graphite. The negative electrode active material for a lithium ion secondary battery including a carbon shell having a traverse structure and a lithium secondary battery using the same have been described. In addition, Korean Patent Publication No. 275,032 discloses the initial mixing and application of pitch to graphite carbon using physical or solvents, and in some cases induced and stabilized by induction of oxidation or meso layer formation, and finally heat treatment to form a double layer structure. Disclosed is a method for producing a negative electrode material. In addition, Korean Patent Laid-Open Publication No. 99-83662 describes a method of preparing a carbon material for a lithium battery negative electrode material by dissolving a carbonaceous raw material in an organic solvent, then coating the surface of the graphite powder and heat-treating in an inert atmosphere. In addition, Korean Patent Publication No. 2000-19113 discloses a positive electrode plate filled with a positive electrode active material, one or more crystalline carbon primary particles are coated with amorphous carbon, and the primary particles coated with the amorphous carbon are assembled to substantially A negative electrode plate filled with a negative electrode active material forming spherical secondary particles, a separator positioned between the positive electrode plate and the negative electrode plate, and an electrolyte solution in which lithium salt is impregnated in the positive electrode plate, negative electrode plate, and separator, dissolved in an organic solvent. Lithium-based secondary battery is described. However, all of the above methods do not require grinding by coating amorphous carbon on graphite, but the carbon particles produced after the coating do not form a uniform shape or are not spherical, and have to undergo a separate assembly process to produce a spherical shape. There is a problem.

또한, 일본특허공개 평10-29411호는 입자의 장경 a와 단경 b의 비 a/b가 1≤a/b≤3이며 평균입경이 1 ∼ 30 ㎛인 탄소 또는 흑연분말을 흑연화한 리튬이차전지의 음극 활물질용 흑연질 탄소재와 그 제조방법을 개시하고 있다. 일본특허공개 제2000-294243호는 탄소분말을 등방성 가압처리하여 얻은 리튬 2차 전지의 음극 활물질용 탄소분말과 그 제조방법을 개시하고 있다. 또한, 일본특허공개 제2001-89118호는 비표면적이 0.3 ∼ 2.0 ㎡/g이고, 종횡비가 1.1 ∼ 5이며, 거친표면밀도가 0.5 g/㎤ 이상이고, 편평상의 입자를 여러 집합 또는 결합해 된 형상을 갖는 흑연입자, 흑연화 가능한 골재 또는 흑연과 흑연화 가능한 바인더를 혼합한 공정, 상기 공정으로 얻어진 혼합물을 소성, 및 평균입경 10 ∼ 100 ㎛로 분쇄한 후 흑연화하는 공정을 포함하는 흑연입자의 제조방법을 기술하고 있다.In addition, Japanese Patent Application Laid-open No. Hei 10-29411 discloses a lithium secondary which graphitizes carbon or graphite powder having a ratio a / b of the long diameter a and the short diameter b of particles 1 ≦ a / b ≦ 3 and an average particle diameter of 1 to 30 μm. A graphite carbon material for a negative electrode active material of a battery and a method of manufacturing the same are disclosed. Japanese Patent Laid-Open No. 2000-294243 discloses a carbon powder for a negative electrode active material of a lithium secondary battery obtained by isotropically pressurizing a carbon powder and a method of manufacturing the same. Further, Japanese Patent Laid-Open No. 2001-89118 has a specific surface area of 0.3 to 2.0 m 2 / g, an aspect ratio of 1.1 to 5, a coarse surface density of 0.5 g / cm 3 or more, and multiple sets or combinations of flat particles. Graphite particles comprising a step of mixing a graphite particle having a shape, graphitizable aggregate or graphite and a graphitizable binder, and calcination of the mixture obtained by the above step and grinding the mixture to an average particle diameter of 10 to 100 µm. It describes the preparation method of.

그러나, 상기 방법들에서 얻어진 흑연질 탄소 또는 흑연입자의 표면의 형태는 불규칙한 형상을 가지는 것으로 구형이 아니기 때문에 이역시 구형으로 제조하기 위하여 별도의 조립공정을 거쳐야 하는 문제점이 있다.However, since the shape of the surface of the graphite carbon or the graphite particles obtained in the above methods has an irregular shape and is not spherical, there is a problem in that a separate assembling process is required to produce a spherical shape.

본 발명은 상기 종래 기술에서의 문제점을 고려하여, 수 내지 수십 ㎛의 크기를 가지는 불규칙한 형상의 천연흑연 표면에 비정질 탄소를 코팅하여 구형화된 흑연 화합물을 제공하는 것을 목적으로 한다.In view of the problems in the prior art, an object of the present invention is to provide a spherical graphite compound by coating amorphous carbon on an irregularly shaped natural graphite surface having a size of several to several tens of micrometers.

본 발명의 다른 목적은 상기 비정질 탄소가 코팅된 구형 흑연 화합물의 제조방법을 제공하는 것이다.Another object of the present invention is to provide a method for preparing the spherical graphite compound coated with the amorphous carbon.

본 발명의 다른 목적은 상기 비정질 탄소가 코팅된 구형 흑연 화합물을 음극 활물질로 포함하는 리튬 이차 전지를 제공하는 것이다.Another object of the present invention is to provide a lithium secondary battery including the spherical graphite compound coated with amorphous carbon as a negative electrode active material.

도 1은 본 발명에서 제조된 비정질 탄소가 코팅된 구형 흑연입자에 대한 4,500 배율의 주사전자현미경 사진이다.Figure 1 is a scanning electron micrograph of 4,500 magnification for the "amorphous" carbon coated "spherical" graphite particles prepared in the present invention.

상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은In order to achieve the above object, the present invention

비정질 탄소가 코팅된 구형 흑연 화합물에 있어서,In the spherical graphite compound coated with amorphous carbon,

하기 수학식 1을 만족하는 구상의 구형 입자를 10 중량% 이상 포함하는 비정질 탄소가 코팅된 구형 흑연 화합물을 제공한다.It provides a spherical graphite compound coated with amorphous carbon comprising 10% by weight or more of spherical spherical particles satisfying Equation 1 below.

[수학식 1][Equation 1]

0.92 ≤ a/b ≤ 10.92 ≤ a / b ≤ 1

상기 식에서, a는 입자의 단경이고, b는 입자의 장경이다.Wherein a is the short diameter of the particle and b is the long diameter of the particle.

비정질 탄소가 코팅된 구형 흑연 화합물의 제조방법에 있어서,In the manufacturing method of the spherical graphite compound coated with amorphous carbon,

a) 탄소 전구체를 유기용매에 녹인 용액에 흑연(graphite) 입자를 분산시킨a) graphite particles are dispersed in a solution in which a carbon precursor is dissolved in an organic solvent.

후 용매를 제거하여 흑연에 탄소 전구체를 코팅시키는 단계;Removing the solvent to coat the carbon precursor on the graphite;

b) 상기 a)단계의 탄소 전구체가 코팅된 흑연에 소수성 무기물을 가하여b) adding a hydrophobic inorganic material to the graphite coated with the carbon precursor of step a)

혼합한 후 불활성 가스 분위기 하에서 열처리하여 탄화시키는 단계; 및Carbonizing the mixture by heat treatment under an inert gas atmosphere; And

c) 상기 b)단계의 탄화물에 산 또는 알칼리를 가하여 소수성 무기물을 제거c) removing hydrophobic minerals by adding acid or alkali to the carbide of step b)

하는 단계Steps to

를 포함하는 제조방법을 제공한다.It provides a manufacturing method comprising a.

또한, 본 발명은 상기 기재의 비정질 탄소가 코팅되는 구형 흑연 화합물을음극 활물질로 포함하는 리튬 이차 전지를 제공한다.In addition, the present invention provides a lithium secondary battery comprising a spherical graphite compound coated with amorphous carbon of the substrate as a negative electrode active material.

이하에서 본 발명을 상세히 설명한다.Hereinafter, the present invention will be described in detail.

본 발명은 가격이 저렴하고 용량이 큰 흑연에 비정질 탄소로 코팅하여 전지에 사용시 전해질의 사용에 제한이 없고 입자의 형상이 구형에 가까워서 충전(充塡)량을 크게 할 수 있는 비정질 탄소로 코팅된 구형 흑연입자 및 그의 제조방법을 제공하는 것이다. 이러한 방법에 따르면 비정질 탄소 전구체를 흑연에 코팅한 후 열처리하기 전에 실리카와 같은 무기물을 첨가하고 열처리함으로써 최종적으로 얻어지는 흑연입자를 구형에 가깝게 제조하며, 또한 상기 방법으로 제조되는 비정질 탄소가 코팅된 구형 흑연입자를 리튬 이차 전지에 음극 활물질로 사용시 프로필렌카보네이트를 전해질로 사용할 수 있고, 충전(充塡)량을 크게 할 수 있으며, 전극제작 공정에서 가공성이 우수하여 경제적인 효과가 있다.The present invention is coated with amorphous carbon, which is inexpensive and has a large capacity, and is coated with amorphous carbon which can increase the amount of filling because the shape of the particles is close to a spherical shape. It is to provide a spherical graphite particles and a method of manufacturing the same. According to this method, the amorphous carbon precursor is coated on the graphite, followed by the addition of an inorganic material such as silica and heat treatment before the heat treatment to prepare the finally obtained graphite particles close to the spherical shape, and the amorphous carbon coated spherical graphite prepared by the above method. When the particles are used as a negative electrode active material in a lithium secondary battery, propylene carbonate can be used as an electrolyte, the filling amount can be increased, and the processability in the electrode manufacturing process is excellent, resulting in economical effects.

본 발명의 비정질 탄소가 코팅된 구형 흑연 화합물은 하기 수학식 1을 만족하는 구상의 구형입자를 전체 10 중량% 이상 포함하는 것이 바람직하다.It is preferable that the amorphous carbon-coated spherical graphite compound of the present invention contains 10% by weight or more of spherical spherical particles satisfying Equation 1 below.

또한, 본 발명의 비정질 탄소가 코팅된 구형 흑연 화합물의 나머지 입자는 하기 수학식 2를 만족하는 구상의 구형입자를 포함하는 것이 바람직하다.In addition, it is preferable that the remaining particles of the spherical graphite compound coated with amorphous carbon of the present invention include spherical spherical particles satisfying Equation 2 below.

[수학식 1][Equation 1]

0.92 ≤ a/b ≤ 10.92 ≤ a / b ≤ 1

[수학식 2][Equation 2]

0.1 ≤ a/b ≤ 0.920.1 ≤ a / b ≤ 0.92

상기 식에서, a는 입자의 단경이고, b는 입자의 장경이다.Wherein a is the short diameter of the particle and b is the long diameter of the particle.

이러한 본 발명의 비정질 탄소가 코팅된 구형 흑연 화합물은 평균입경이 1 내지 40 ㎛인 것이 바람직하다.It is preferable that the spherical graphite compound coated with amorphous carbon of the present invention has an average particle diameter of 1 to 40 μm.

또한, 본 발명의 상기 비정질 탄소가 코팅된 구형 흑연 화합물의 제조방법을 설명하면 다음과 같다.In addition, the method for producing the amorphous carbon-coated spherical graphite compound of the present invention will be described.

본 발명은 먼저, a) 탄소 전구체를 용매에 용해하고 흑연(graphite) 입자를 가하여 혼합한 후 용매를 제거하여 흑연에 탄소 전구체를 코팅시키는 단계를 실시한다.In the present invention, first, a) a carbon precursor is dissolved in a solvent, graphite particles are added and mixed, and then the solvent is removed to coat the carbon precursor on graphite.

본 발명에서 사용하는 탄소 전구체는 무기물과 혼합할 수 있는 고체 분말 상태이면 되므로 전구체 종류에는 특별한 제한은 없으며, 바람직하게는 수지, 핏치 또는 이들의 혼합물을 사용한다.Since the carbon precursor used in the present invention may be in a solid powder state that can be mixed with an inorganic substance, there is no particular limitation on the type of precursor, and preferably, resin, pitch or a mixture thereof is used.

본 발명에서 탄소 전구체로 사용되는 수지는 열경화성 합성수지를 사용하는 것이 바람직하며, 이러한 열경화성 합성수지는 페놀(phenolics) 수지, 푸란(furan) 수지, 에폭시(epoxy) 수지, 폴리아크릴로니트릴 (polyacrylonitrile) 수지, 폴리이미드(polyimide) 수지, 폴리벤즈이미다졸(polybenzimidazoloe) 수지, 폴리페닐렌(polyphenylene) 수지, 및 바이페놀 (biphenol) 수지, 디비닐벤젠 스티렌 공중합체(divinylbenzene styrene copolymer), 및 셀룰로오스로부터 이루어진 군으로부터 1 종 이상 선택되는 것을 사용할 수 있다.In the present invention, the resin used as the carbon precursor is preferably a thermosetting synthetic resin. The thermosetting synthetic resin is a phenolics resin, a furan resin, an epoxy resin, a polyacrylonitrile resin, From the group consisting of polyimide resin, polybenzimidazoloe resin, polyphenylene resin, and biphenol resin, divinylbenzene styrene copolymer, and cellulose One or more selected may be used.

본 발명에서 탄소 전구체로 사용되는 핏치는 석유핏치 또는 석탄 핏치 등이 사용될 수 있다. 상기 용매는 아세톤, 테트라히드로푸란, 및 피리딘으로 이루어진 군으로부터 1 종 이상 선택되는 것이 바람직하다. 상기 흑연(graphite) 입자는 수내지 수십 ㎛의 흑연분말을 사용하는 것이 바람직하다.In the present invention, the pitch used as the carbon precursor may be petroleum pitch or coal pitch. It is preferable that the solvent is selected from one or more selected from the group consisting of acetone, tetrahydrofuran, and pyridine. As the graphite particles, it is preferable to use graphite powder of several to several tens of micrometers.

상기 흑연(graphite) 입자와 탄소 전구체의 혼합비율은 1 : 0.01 내지 10의 중량비로 혼합하여 사용하는 것이 바람직하다. 이때, 흑연입자 1 중량부에 대하여 탄소 전구체의 혼합비가 상기 범위 미만이면 흑연 입자에 탄소 전구체가 고르게 코팅되지 않으며, 상기 범위를 초과하면 구현되는 흑연의 용량이 너무 작다는 문제가 있다.The mixing ratio of the graphite particles and the carbon precursor is preferably used by mixing in a weight ratio of 1: 0.01 to 10. In this case, when the mixing ratio of the carbon precursor to 1 part by weight of the graphite particles is less than the above range, the carbon precursor is not evenly coated on the graphite particles, and if the amount exceeds the above range, the capacity of the graphite to be implemented is too small.

이때, 상기 용매제거는 탄소 전구체가 코팅된 흑연 표면에 있는 용매가 완전히 제거되도록 적절한 온도에서 감압하여 건조하는 것이 바람직하다.At this time, the solvent removal is preferably dried under reduced pressure at a suitable temperature so that the solvent on the graphite surface coated with the carbon precursor is completely removed.

또한, 본 발명은 b) 상기 단계에서 얻은 탄소 전구체가 코팅된 흑연입자에 소수성 무기물을 가하여 혼합한 후 불활성 가스 분위기 하에서 열처리하여 탄화시키는 단계를 실시한다.In addition, the present invention is b) adding a hydrophobic inorganic material to the carbon precursor coated graphite particles obtained in the above step by mixing and then performing a carbonization by heat treatment under an inert gas atmosphere.

본 발명은 비정질 탄소인 탄소 전구체로 코팅된 흑연에 표면이 소수성으로 처리된 무기물을 첨가함으로써 구형에 가까운 흑연입자를 얻을 수 있다. 상기 탄소를 종래와 같이 무기 미립자를 도입하지 않고 탄화하면 덩어리 형태의 흑연입자가 얻어진다. 그러나, 본 발명에서와 같이 무기 미립자의 표면을 소수성으로 처리한 소수성 무기물을 혼합하여 탄화하면 덩어리 형태가 아닌 구형에 가까운 흑연입자가 얻어지므로 분쇄과정을 필요로 하지 않는다. 본 발명에서 사용하는 상기 소수성 무기물은 탄소 표면을 둘러싸서 탄화과정에서 탄소입자의 뭉치는 현상을 방지하며, 또한 탄화과정에서 입자가 수축할 때 높은 표면장력을 제공하여 입자가 구형이 되도록 유도한다. 따라서, 표면이 소수성으로 처리되지 아니한 무기 첨가물을도입하여 탄화하였을 때는 덩어리 형태의 탄화가 제조되므로 무기 첨가물 표면의 소수성이 구형 흑연입자의 제조에 매우 중요한 요소가 됨을 알 수 있다.The present invention can obtain graphite particles close to a spherical shape by adding an inorganic material whose surface is hydrophobically treated to graphite coated with a carbon precursor that is amorphous carbon. When the carbon is carbonized without introducing inorganic fine particles as in the prior art, agglomerated graphite particles are obtained. However, as in the present invention, when the surface of the inorganic fine particles is hydrophobized by mixing hydrophobic inorganic materials, carbonized particles which are close to a spherical shape rather than agglomerate form are obtained and do not require a grinding process. The hydrophobic inorganic material used in the present invention prevents agglomeration of carbon particles in the carbonization process by surrounding the carbon surface, and also provides a high surface tension when the particles shrink during the carbonization process to induce the particles to be spherical. Therefore, when the carbonized inorganic particles are introduced and carbonized, the hydrophobicity of the surface of the inorganic additive is very important for the production of spherical graphite particles.

이러한 소수성 무기물로는 표면이 소수성으로 처리된 실리카, 제올라이트, 알루미나, 티타니아(TiO2) 및 세리아(CeO2) 등의 사용이 가능하다. 또한, 상기에 예시된 것 이외에 본 발명의 구성에 적합한 것이라면 기타 다른 종류의 무기물도 사용될 수 있다. 그 중 약산성 또는 약알카리성 용액에 의해 쉽게 용해되어 제거될 수 있고 가격이 싸고 입자 크기가 작은 실리카를 사용하는 것이 더욱 바람직하다. 상기 소수성으로 표면이 처리된 실리카의 구체적 예는 캐보트(Cabot)사의 카보실(CAB-O-SIL TS-720, TS-610, TS-530, TS-500, TG-308F, TG-810G530 등)과 대구사(Deggusa)사의 에어로실(AEROSIL R972, R974, R812, R812S, R202) 등과 같은 실리카들이 있다. 이들 무기물은 상품화된 제품을 사용할 수도 있고, 또한 합성하여 사용할 수도 있다.As the hydrophobic inorganic material, silica, zeolite, alumina, titania (TiO 2 ), ceria (CeO 2 ), and the like, which are hydrophobically treated, may be used. In addition, other types of inorganic materials may be used as long as they are suitable for the configuration of the present invention in addition to those exemplified above. Among them, it is more preferable to use silica, which can be easily dissolved and removed by a weakly acidic or weakly alkaline solution, and is inexpensive and has a small particle size. Specific examples of the hydrophobic surface-treated silica include Cabosil (Cab-O-SIL TS-720, TS-610, TS-530, TS-500, TG-308F, TG-810G530, etc.). ) And Deggusa's aerosils (AEROSIL R972, R974, R812, R812S, R202). These inorganic substances may use a commercialized product, and may also use it synthetically.

상기 소수성 무기물을 합성하는 방법은 구체적 예를 들면, 표면이 비소수성인 일반적인 무기물과 트리메틸클로로실란(trimethylchlorosilane)과 같은 유기실란 표면처리제를 톨루엔과 같은 용매에 첨가한 후 교반하면서 환류시켜주어 표면이 소수성인 무기물을 쉽게 얻을 수 있다.For example, the method of synthesizing the hydrophobic inorganic material may include adding a general inorganic material having a non-hydrophobic surface and an organosilane surface treatment agent such as trimethylchlorosilane to a solvent such as toluene, and refluxing it under stirring to make the surface hydrophobic. You can easily get minerals.

본 발명에서 상기 비정질 탄소인 탄소전구체로 코팅된 흑연입자와 표면이 소수성으로 처리된 무기물의 혼합비율은 100 : 0.1 내지 1000의 중량비로 혼합하는 것이 바람직하다. 이때, 탄소전구체 100 중량부에 대하여 소수성 무기물의 첨가량이 0.1 중량부 미만이면 구형의 탄소를 제조하기 어렵고, 1000 중량부를 초과하면 첨가량 만큼의 효과를 얻기가 어렵다.In the present invention, the mixing ratio of the graphite particles coated with the carbon precursor, which is the amorphous carbon, and the inorganic material whose surface is hydrophobically treated is preferably mixed in a weight ratio of 100: 0.1 to 1000. At this time, it is difficult to produce spherical carbon when the amount of the hydrophobic inorganic substance added is less than 0.1 part by weight with respect to 100 parts by weight of the carbon precursor, and when the amount is more than 1000 parts by weight, it is difficult to obtain the effect as much as the added amount.

본 발명은 상기 비율로 이루어진 혼합물을 불활성 가스(예를 들면, 아르곤, 질소, 헬륨 등) 분위기 하에서 열처리하여 탄화하면, 바로 구형에 가까운 흑연입자를 얻게 된다. 상기 열처리 조건은 0.1 내지 100 ℃/분의 승온속도로 가열하여 700 내지 1500 ℃에서 1 분 내지 50 시간 동안 실시하는 것이 바람직하다.In the present invention, when the mixture made of the above ratio is carbonized by heat treatment under an inert gas (for example, argon, nitrogen, helium, etc.) atmosphere, graphite particles close to spherical shape are obtained. The heat treatment is preferably carried out at a temperature increase rate of 0.1 to 100 ℃ / min and carried out for 1 minute to 50 hours at 700 to 1500 ℃.

또한, 본 발명은 c) 상기 단계에서 얻은 탄화물에 산 또는 알칼리를 가하여 소수성 무기물을 제거하는 단계를 실시하여 비정질 탄소가 코팅된 구형 흑연입자를 제조한다.In addition, the present invention c) adding a acid or an alkali to the carbide obtained in the above step to remove the hydrophobic inorganic material to produce spherical graphite particles coated with amorphous carbon.

상기 과정을 통해 제조된 구형 탄소는 표면부분에 무기물 미립자가 분포하고 있으므로 이를 제거하여야 한다. 따라서, 본 발명은 산 또는 알칼리를 가하여 무기물을 제거한다. 실리카의 경우는 불산 용액 또는 알카리 용액 등을 제거 용매로 사용할 수 있다. 일례로 불산을 사용하는 경우에는 실리카에 싸여있는 구형 흑연입자를 상온에서 30분 내지 48시간 동안 20% 내지 50%의 불산 용액 내에서 교반하여 실리카를 용해시켜 제거할 수 있다.Spherical carbon prepared by the above process has to be removed because the inorganic particles are distributed on the surface portion. Therefore, the present invention removes inorganic substances by adding acid or alkali. In the case of silica, a hydrofluoric acid solution or an alkali solution can be used as a removal solvent. For example, in the case of using hydrofluoric acid, spherical graphite particles wrapped in silica may be removed by stirring in 20% to 50% hydrofluoric acid solution at room temperature for 30 minutes to 48 hours to dissolve the silica.

또한, 상기 비정질 탄소가 코팅된 구형 흑연입자는 리튬 이차 전지의 음극 활물질로 사용할 수 있다.In addition, the spherical graphite particles coated with amorphous carbon may be used as a negative electrode active material of a lithium secondary battery.

본 발명은 비정질 탄소가 코팅된 구형 흑연입자를 리튬 이차 전지 음극 활물질로 이용하기 위하여 전극을 성형한다. 전극의 성형방법의 예를 들면, 상기와 같은 방법으로 제조되는 비정질 탄소가 코팅된 구형 흑연입자와 결합제를 10 : 0.5내지 2의 중량비로 분산제에 첨가 및 교반하여 페이스트를 제조한 후, 이를 집전체용 금속재료에 도포하고 압축한 뒤 건조하여 라미네이트 형상의 전극을 제조한다.According to the present invention, an electrode is formed to use spherical graphite particles coated with amorphous carbon as a lithium secondary battery negative active material. As an example of the method of forming the electrode, the amorphous carbon-coated spherical graphite particles and the binder prepared by the method described above are added to the dispersant and stirred in a weight ratio of 10: 0.5 to 2 to prepare a paste, and then, the current collector. It is applied to a metal material for compression, compressed and dried to produce a laminate electrode.

상기 결합제의 대표적인 예로는 폴리테트라플루오로에틸렌(PTFE), 폴리비닐리덴 플루오라이드(PVDF), 셀룰로오스(cellulose) 등이 있으며, 분산제의 대표적인 예로는 이소프로필 알콜, N-메틸피롤리돈(NMP), 아세톤 등이 있다.Representative examples of the binder include polytetrafluoroethylene (PTFE), polyvinylidene fluoride (PVDF), cellulose, and the like, and representative examples of the dispersant are isopropyl alcohol and N-methylpyrrolidone (NMP). , Acetone and the like.

상기 집전체용 금속재료는 전도성이 높은 금속으로, 상기 재료의 페이스트가 용이하게 접착될 수 있는 금속이면 어느 것이라도 사용될 수 있으며, 대표적인 예로는 구리 또는 니켈로 된 메쉬(mesh), 호일(foil) 등이 있다.The current collector metal material is a highly conductive metal, and any metal may be used as long as the paste of the material can be easily bonded. A representative example is a mesh or foil made of copper or nickel. Etc.

전극재료의 페이스트를 금속재료에 고르게 도포하는 방법은 재료의 특성 등을 감안하여 공지 방법 중에서 선택하거나 새로운 적절한 방법으로 행할 수 있다. 이러한 예는 페이스트를 집전체 위에 분배시킨 후 닥터 블레이드(doctor blade) 등을 사용하여 균일하게 분산시키는 것이다. 경우에 따라서는 분배와 분산 과정을 하나의 공정으로 실행하는 방법을 사용할 수도 있다. 이밖에도 다이캐스팅(die casting), 콤마코팅(comma coating), 스크린 프린팅(screen printing) 등의 방법을 선택할 수도 있으며, 또는 별도의 기재(substrate) 위에 성형한 후 프레싱 또는 라미네이션 방법에 의해 집전체와 접합시킬 수도 있다.The method of evenly applying the paste of the electrode material to the metal material can be selected from known methods or performed by a new suitable method in consideration of the properties of the material. An example of this is to distribute the paste onto the current collector and then to distribute it evenly using a doctor blade or the like. In some cases, a method of distributing and dispersing in one process may be used. In addition, die casting, comma coating, screen printing, or the like may be selected, or may be molded on a separate substrate and bonded to the current collector by pressing or lamination. It may be.

도포된 페이스트를 건조시키는 방법의 예는 50 내지 200 ℃의 진공오븐에서 1 내지 3 일 동안 건조하는 과정을 거치는 경우를 들 수 있다. 경우에 따라서는, 전극의 저항을 더 줄이기 위하여 도전재로서 카본 블랙을 전체 중량대비 5 내지 20 중량%로 첨가할 수 있다. 통상 도전재로 시판되고 있는 상품으로는 아세틸렌 블랙계열(쉐브론 케미칼 컴퍼니(Chevron Chemical Company) 또는 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(엠엠엠(MMM)사 제품) 등이 있다.An example of a method of drying the applied paste may include a process of drying in a vacuum oven at 50 to 200 ° C. for 1 to 3 days. In some cases, carbon black may be added in an amount of 5 to 20% by weight based on the total weight as the conductive material in order to further reduce the resistance of the electrode. Products commonly marketed as conductive materials include acetylene black series (Chevron Chemical Company or Gulf Oil Company), Ketjenblack EC series (Armak Company ), Vulcan XC-72 (manufactured by Cabot Company) and Super P (manufactured by MMM).

상기의 방법으로 제작된 전극을 이용하여 리튬 이차 전지를 구성하는 방법은 그 예로 상기 전극을 음극으로 사용하고 LiCoO2, LiNiO2,LiMn2O4등을 양극으로 사용하고 그 사이에 분리막을 삽입시킨다. 분리막은 두 개 전극의 내부 단락을 차단하고 전해액을 함침하는 역할을 하며 사용될 수 있는 재료로는 고분자, 글라스화이버 매트, 크라프트지 등이 있으며, 현재 시판중인 대표적인 예로는 셀가드 계열(Celgard 2400, 2300(Hoechest Celanese Corp.제품), 폴리프로필렌 분리막(polypropylene membrane; Ube Industries Ltd. 제품 또는 Pall RAI사 제품) 등이 있다.In the method of constructing a lithium secondary battery using the electrode manufactured by the above method, for example, the electrode is used as a cathode, LiCoO 2 , LiNiO 2, LiMn 2 O 4, etc. are used as an anode, and a separator is inserted therebetween. . The membrane blocks the internal short circuit of the two electrodes and impregnates the electrolyte, and materials that can be used include polymer, glassfiber mat, and kraft paper.Cellgard 2400, 2300 (Hoechest Celanese Corp.), polypropylene membrane (product of Ube Industries Ltd. or Pall RAI), etc. are mentioned.

상기 전해질은 유기용매에 리튬 염을 용해시킨 계로, 리튬 염은 LiClO4, LiCF3SO3, LiAsF6, LiBF4, LiN(CF3SO2)2, LiPF6,LiSCN 및LiC(CF3SO2)3등을 사용하고, 유기용매는 에틸렌카보네이트(ethylene carbonate), 프로필렌카보네이트(propylene carbonate), 디에틸카보네이트(diethyl carbonate), 디메틸카보네이트(dimethylcarbonate), 1,2-디메톡시에탄(1,2-dimethoxyethane), 1,2-디에톡시에탄(1,2-diethoxyethane), 감마-부티로락톤(gamma-butyrolactone), 테트라히드로퓨란(tetrahydrofuran), 2-메틸테트라히드로푸란(2-methyltetrahydrofuran), 1,3-디옥센(1,3-dioxolane), 4-메틸-1,3-디옥센(4-methyl-1,3-dioxolane), 디에틸에테르(diethyl ether), 술포란(sulfolane) 등을 단독 또는 2 종 이상 혼합하여 사용할 수 있다.The electrolyte is a system in which a lithium salt is dissolved in an organic solvent, and the lithium salt is LiClO 4 , LiCF 3 SO 3 , LiAsF 6 , LiBF 4 , LiN (CF 3 SO 2 ) 2 , LiPF 6 , LiSCN, and LiC (CF 3 SO 2 3 ) and the like, and the organic solvent is ethylene carbonate, propylene carbonate, diethyl carbonate, dimethyl carbonate, 1,2-dimethoxyethane (1,2- dimethoxyethane), 1,2-diethoxyethane, gamma-butyrolactone, tetrahydrofuran, tetrahydrofuran, 2-methyltetrahydrofuran, 1, 3-dioxene (1,3-dioxolane), 4-methyl-1,3-dioxene (4-methyl-1,3-dioxolane), diethyl ether, sulfolane and the like alone Or it can mix and use 2 or more types.

이하 본 발명을 하기 실시예 및 비교예를 참조로 하여 설명한다. 그러나, 이들 실시예는 본 발명을 예시하기 위한 것일 뿐, 본 발명이 이들만으로 한정되는 것은 아니다.Hereinafter, the present invention will be described with reference to the following Examples and Comparative Examples. However, these examples are only for illustrating the present invention, and the present invention is not limited thereto.

[실시예 1]Example 1

둥근 환 플라스크에 페놀 수지 0.2 g을 0.1 L의 아세톤에 녹인 후 흑연질 탄소 1 g을 혼합하고, 2시간 동안 충분히 교반하였다. 회전식 증발기에서 천천히 감압하면서 용매를 제거하였다. 이렇게 얻어진 탄소입자와 헥사메틸디실라잔(hexamethyldisilazane)으로 표면이 처리된 카보실 (CAB-O-SIL) TS-530 실리카 (fumed silica)를 10 : 0.5의 중량비로 유발에서 혼합한 후, 아르곤 가스 분위기 아래에서 10 ℃/분의 승온 속도로 가열하여 1000 ℃에서 1시간 동안 열처리하여 비정질 탄소가 코팅된 구형 흑연입자를 얻었다. 그리고, 구형의 탄소재료와 48% 불산 용액을 테프론으로 만들어진 반응용기에 넣고 이틀간 무기물을 제거한 후, 초순수로 세척하고 120 ℃ 진공오븐에서 12시간 이상 건조하였다. 이렇게 얻어진 구형 흑연입자의 주사현미경사진(배율:4,500)을 도 1에 나타내었다. 상기 구형 흑연입자의 단경 a와 장경 b의 비(a/b)는 0.93이고, 평균입경은 23 ㎛이었다.0.2 g of a phenol resin was dissolved in 0.1 L of acetone in a round-necked flask, and then 1 g of graphite carbon was mixed and sufficiently stirred for 2 hours. The solvent was removed while slowly depressurizing on a rotary evaporator. Thus obtained carbon particles and CAB-O-SIL TS-530 silica (fumed silica) surface-treated with hexamethyldisilazane were mixed in a mortar at a weight ratio of 10: 0.5, followed by argon gas. Spherical graphite particles coated with amorphous carbon were obtained by heating at an elevated temperature rate of 10 ° C./min under an atmosphere and heat-treating at 1000 ° C. for 1 hour. The spherical carbonaceous material and 48% hydrofluoric acid solution were placed in a reaction vessel made of Teflon, and the inorganic material was removed for two days, washed with ultrapure water, and dried in a vacuum oven at 120 ° C. for at least 12 hours. Scanning micrographs (magnification: 4,500) of the spherical graphite particles thus obtained are shown in FIG. 1. The ratio (a / b) of the short diameter a and the long diameter b of the spherical graphite particles was 0.93, and the average particle diameter was 23 µm.

[실시예 2]Example 2

피치 0.2 g을 0.1 L 테트라하이드로푸란에 녹인 용액을 사용한 것을 제외하고는, 실시예 1 같은 방법으로 비정질 탄소가 코팅된 구형 흑연입자를 제조하였다. 상기 구형 흑연입자의 단경 a와 장경 b의 비(a/b)는 0.94이고, 평균입경은 20 ㎛이었다.Spherical graphite particles coated with amorphous carbon were prepared in the same manner as in Example 1, except that 0.2 g pitch was dissolved in 0.1 L tetrahydrofuran. The ratio (a / b) of the short diameter a and the long diameter b of the spherical graphite particles was 0.94, and the average particle diameter was 20 µm.

[실시예 3]Example 3

폴리디메틸실록산(polydimethylsiloxane)으로 표면이 처리된 카보실 (CAB-O-SIL) TS-720 건식 실리카를 사용한 점을 제외하고는, 실시예 1과 같은 방법으로 비정질 탄소가 코팅된 구형 흑연입자를 제조하였다. 상기 구형 흑연입자의 단경 a와 장경 b의 비(a/b)는 0.93이고, 평균입경은 22 ㎛이었다.Spherical graphite particles coated with amorphous carbon were prepared in the same manner as in Example 1, except that CAB-O-SIL TS-720 dry silica whose surface was treated with polydimethylsiloxane was used. It was. The ratio (a / b) of the short diameter a and the long diameter b of the spherical graphite particles was 0.93, and the average particle diameter was 22 µm.

[실시예 4]Example 4

흑연질 재료로 천연 흑연을 사용한 점을 제외하고는, 실시예 1과 같은 방법으로 비정질 탄소가 코팅된 구형 흑연입자를 제조하였다. 상기 구형 흑연입자의 단경 a와 장경 b의 비(a/b)는 0.92이고, 평균입경은 26 ㎛이었다.Spherical graphite particles coated with amorphous carbon were prepared in the same manner as in Example 1, except that natural graphite was used as the graphite material. The ratio (a / b) of the short diameter a and the long diameter b of the spherical graphite particles was 0.92, and the average particle diameter was 26 µm.

비정질 탄소가 코팅된 구형 흑연입자를 음극 활물질로 사용한 리튬 이차 전지Lithium secondary battery using spherical graphite particles coated with amorphous carbon as a negative electrode active material

[실시예 5]Example 5

상기 실시예 1에서 제조된 비정질 탄소가 코팅된 구형 흑연입자를 음극 활물질로 하고 결합제로 폴리테트라플루오로에틸렌(PTFE)을 사용하여 10 : 0.5의 중량비로 혼합하여 페이스트를 제조한 후, 구리 메쉬 집전체에 붙여 작동 전극을 제조하고, 이를 120 ℃ 진공 오븐에서 12시간 이상 건조시켜 제조한 음극을 사용하여리튬 이차 전지를 제조하였다.After preparing the paste by mixing the amorphous carbon coated spherical graphite particles prepared in Example 1 as a negative electrode active material and using a polytetrafluoroethylene (PTFE) as a binder in a weight ratio of 10: 0.5, a copper mesh zip A working electrode was prepared by attaching it to the whole, and the lithium secondary battery was manufactured using a negative electrode prepared by drying the same in a 120 ° C. vacuum oven for at least 12 hours.

이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명에서는 가격이 저렴하고 용량이 큰 흑연질 재료를 이용하여 흑연 표면을 비정질 탄소전구체로 코팅한 후 실리카와 같은 소수성 무기물을 첨가하고 열처리함으로써, 간단한 방법으로 최종적으로 얻어지는 비정질 탄소가 코팅된 흑연입자를 구형에 가깝게 제조할 수 있다.As described above, in the present invention, the amorphous surface is finally obtained by a simple method by coating the graphite surface with an amorphous carbon precursor using an inexpensive and high capacity graphite material, and then adding a hydrophobic inorganic material such as silica and heat treatment. Carbon-coated graphite particles can be produced close to a sphere.

Claims (13)

삭제delete 삭제delete 삭제delete 비정질 탄소가 코팅된 구형 흑연 화합물의 제조방법에 있어서,In the manufacturing method of the spherical graphite compound coated with amorphous carbon, a) 유기용매에 탄소 전구체를 녹인 용액에 흑연(graphite) 입자를 분산시a) dispersing graphite particles in a solution in which a carbon precursor is dissolved in an organic solvent. 킨 후 용매를 제거하여 흑연에 탄소 전구체를 코팅시키는 단계;Coating the carbon precursor on the graphite by removing the solvent after quenching; b) 상기 a)단계의 탄소 전구체가 코팅된 흑연입자에 소수성 무기물을 가하여b) adding a hydrophobic inorganic material to the graphite particles coated with the carbon precursor of step a) 혼합한 후 불활성 가스 분위기 하에서 열처리하여 탄화시키는 단계; 및Carbonizing the mixture by heat treatment under an inert gas atmosphere; And c) 상기 b)단계의 탄화물에 산 또는 알칼리를 가하여 소수성 무기물을 제거c) removing hydrophobic minerals by adding acid or alkali to the carbide of step b) 하는 단계Steps to 를 포함하는 제조방법.Manufacturing method comprising a. 제 1 항에 있어서,The method of claim 1, 상기 a)단계의 ⅰ)의 탄소 전구체는 수지, 핏치 또는 이들의 혼합물인 제조방법.The carbon precursor of step iii) is a resin, a pitch or a mixture thereof. 제 5 항에 있어서,The method of claim 5, wherein 상기 수지가 페놀(phenol) 수지, 푸란(furan) 수지, 에폭시(epoxy) 수지, 폴리아크릴로니트릴(polyacrylonitrile) 수지, 폴리이미드(polyimide) 수지, 폴리벤즈이미다졸(polybenzimidazoloe) 수지, 폴리페닐렌(polyphenylene) 수지, 및 바이페놀(biphenol) 수지류를 포함하는 열경화성 합성수지, 디비닐벤젠 스티렌 공중합체(divinylbenzene styrene copolymer), 및 셀룰로오스로 이루어진 군으로부터 선택되는 제조방법.The resin is a phenol resin, furan resin, epoxy resin, polyacrylonitrile resin, polyimide resin, polybenzimidazoloe resin, polyphenylene ( A polyphenylene resin, and a thermosetting synthetic resin containing a biphenol resin, a divinylbenzene styrene copolymer, and a manufacturing method selected from the group consisting of cellulose. 제 5 항에 있어서,The method of claim 5, wherein 상기 핏치가 석탄 핏치 또는 석유 핏치인 제조방법.The pitch is coal pitch or petroleum pitch. 제 4 항에 있어서,The method of claim 4, wherein 상기 a)단계의 흑연(graphite) 입자와 탄소 전구체는 1: 0.01 내지 10의 중량비로 혼합이 실시되는 제조방법.The graphite particles and the carbon precursor of step a) is mixed in a weight ratio of 1: 0.01 to 10. 제 4 항에 있어서,The method of claim 4, wherein 상기 a)단계의 소수성 무기물은 표면이 소수성으로 처리된 실리카, 제올라이트, 알루미나, 티타니아, 및 세리아로 이루어진 군으로부터 선택되는 제조방법.The hydrophobic inorganic material of step a) is selected from the group consisting of silica, zeolite, alumina, titania, and ceria whose surface is hydrophobically treated. 제 4 항에 있어서,The method of claim 4, wherein 상기 a)단계 ⅱ)의 소수성 무기물은 무기물과 유기실란 용액을 환류시켜 제조되는 제조방법.The hydrophobic inorganic material of a) step ii) is prepared by refluxing the inorganic material and the organosilane solution. 제 4 항에 있어서,The method of claim 4, wherein 상기 a)단계 ⅰ) 탄소 전구체와 ⅱ)의 소수성 무기물은 100 : 0.1 내지 1000의 중량비로 혼합되는 제조방법.The a) step iii) the carbon precursor and the hydrophobic inorganic material of ii) is mixed in a weight ratio of 100: 0.1 to 1000. 제 4 항에 있어서,The method of claim 4, wherein 상기 b)단계의 열처리는 700 내지 1500 ℃의 온도에서 1 분 내지 50 시간 동안 실시되는 제조방법.The heat treatment of step b) is carried out for 1 minute to 50 hours at a temperature of 700 to 1500 ℃. 삭제delete
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