KR100478997B1 - 리튬 이차 전지용 양극 활물질, 그의 제조방법 및 그를이용하여 제조된 리튬 이차 전지 - Google Patents
리튬 이차 전지용 양극 활물질, 그의 제조방법 및 그를이용하여 제조된 리튬 이차 전지 Download PDFInfo
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Abstract
Description
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- 리튬 화합물; 및LiI 및 Li2S로 이루어진 군으로부터 선택된 하나 이상의 첨가제를 포함하는 표면코팅층;을 포함하고,상기 첨가제는,GeS2, B2O3, SiO2 및 P2O5로 이루어진 군에서 선택되는 하나 이상의 유리화제를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 리튬 이차 전지용 양극 활물질.
- 제1항에서, 상기 리튬 화합물은,하기 화학식 1 내지 11로 이루어진 군에서 선택되는 하나 이상의 리튬 화합물인 리튬 이차 전지용 양극 활물질.[화학식 1]LixMn1-yM"yA2[화학식 2]LixMn1-yM"yO2-zAz[화학식 3]LixMn2O4-zAz[화학식 4]LixMn2-yM"yA4[화학식 5]LixCo1-yM"yA2[화학식 6]LixNi1-yM"yA2[화학식 7]LixCoO2-zAz[화학식 8]LixNiO2-zAz[화학식 9]LixNi1-yCoyO2-zAz[화학식 10]LixNi1-y-zCoyM"zAα[화학식 11]LixNi1-y-zMnyM"zAα(상기 식에서, 0.95 ≤x ≤1.1, 0 ≤y ≤0.5, 0 ≤z ≤0.5, 0 < α≤2이고, M"은 Al, Ni, Co, Mn, Cr, Fe, Mg, Sr, V, Sc, Y, La, Ce, Pr, Nd, Pm, Sm, Eu, Gd, Tb, Dy, Ho, Er, Tm, Yb, Lu, Ac, Th, Pa, U, Np, Pu, Am, Cm, Bk, Cf, Es, Fm, Md, No 및 Lr로 이루어진 군에서 선택되는 하나 이상의 원소이고, A는 O, F, S 및 P로 이루어진 군에서 선택되는 원소임.)
- 제1항에서, 상기 표면코팅층의 두께는 1~1000nm인 리튬 이차 전지용 양극 활물질.
- 제1항에서, 상기 표면코팅층의 두께는 1~200nm인 리튬 이차 전지용 양극 활물질.
- (a) LiI, Li2S 또는 이들의 혼합물을 포함하는 첨가제를 용매에 녹이는 용해단계;(b) 리튬 화합물을 첨가하여 상온에서 교반하는 교반단계;(c) 상기 교반된 화합물을 건조시키는 건조단계;(d) 상기 건조된 화합물을 열처리하는 열처리단계; 및(e) 상기 열처리된 화합물을 상온으로 급냉시키는 급냉단계;를 포함하고,상기 용해단계의 첨가제는,GeS2, B2O3, SiO2 및 P2O5로 이루어진 군에서 선택되는 하나 이상의 유리화제를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 리튬 이차 전지용 양극 활물질 제조방법.
- 제5항에서, 상기 리튬 화합물이 하기 화학식 1 내지 11로 이루어진 군에서 선택되는 하나 이상의 화합물인 리튬 이차 전지용 양극 활물질의 제조방법.[화학식 1]LixMn1-yM"yA2[화학식 2]LixMn1-yM"yO2-zAz[화학식 3]LixMn2O4-zAz[화학식 4]LixMn2-yM"yA4[화학식 5]LixCo1-yM"yA2[화학식 6]LixNi1-yM"yA2[화학식 7]LixCoO2-zAz[화학식 8]LixNiO2-zAz[화학식 9]LixNi1-yCoyO2-zAz[화학식 10]LixNi1-y-zCoyM"zAα[화학식 11]LixNi1-y-zMnyM"zAα(상기 식에서, 0.95 ≤x ≤1.1, 0 ≤y ≤0.5, 0 ≤z ≤0.5, 0 < α≤2이고, M"은 Al, Ni, Co, Mn, Cr, Fe, Mg, Sr, V, Sc, Y, La, Ce, Pr, Nd, Pm, Sm, Eu, Gd, Tb, Dy, Ho, Er, Tm, Yb, Lu, Ac, Th, Pa, U, Np, Pu, Am, Cm, Bk, Cf, Es, Fm, Md, No 및 Lr로 이루어진 군에서 선택되는 하나 이상의 원소이고, A는 O, F, S 및 P로 이루어진 군에서 선택되는 원소임.)
- 제5항에서, 상기 건조 단계는,50~200℃에서 실시하는 것을 특징으로 하는 리튬 이차 전지용 양극 활물질의 제조방법.
- 제5항에서, 상기 열처리 단계는,600~200℃에서 실시하는 것을 특징으로 하는 리튬 이차 전지용 양극 활물질의 제조방법.
- 제5항에서, 상기 용해단계의 Li2S의 함량은,양극 활물질에 대하여 0.2 내지 5 중량 %인 것을 특징으로 하는 리튬 이차 전지용 양극 활물질의 제조방법.
- 제5항에서, 상기 용해단계의 LiI의 함량은,양극 활물질에 대하여 0.5 내지 5 중량 %인 것을 특징으로 하는 리튬 이차 전지용 양극 활물질의 제조방법.
- 제5항에서, 상기 유리화제의 함량은,양극 활물질에 대하여 2.0 내지 2.5 중량 %인 것을 특징으로 하는 리튬 이차 전지용 양극 활물질의 제조방법
- 리튬 화합물; 및 LiI 및 Li2S로 이루어진 군으로부터 선택된 하나 이상의 첨가제를 포함하는 표면코팅층; 을 포함하는 리튬 이차 전지용 양극 활물질을 포함하는 양극;리튬 이온의 탈삽입이 가능한 음극 활물질을 포함하는 음극; 및상기 양극, 음극 및 세퍼레이터에 함침된 비수용액 전해질;을 포함하고,상기 첨가제는,GeS2, B2O3, SiO2 및 P2O5로 이루어진 군에서 선택되는 하나 이상의 유리화제를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 리튬 이차 전지.
- 제12항에서, 상기 리튬 화합물은,하기 화학식 1 내지 11로 이루어진 군에서 선택되는 하나 이상의 리튬 화합물인 리튬 이차 전지.[화학식 1]LixMn1-yM"yA2[화학식 2]LixMn1-yM"yO2-zAz[화학식 3]LixMn2O4-zAz[화학식 4]LixMn2-yM"yA4[화학식 5]LixCo1-yM"yA2[화학식 6]LixNi1-yM"yA2[화학식 7]LixCoO2-zAz[화학식 8]LixNiO2-zAz[화학식 9]LixNi1-yCoyO2-zAz[화학식 10]LixNi1-y-zCoyM"zAα[화학식 11]LixNi1-y-zMnyM"zAα(상기 식에서, 0.95 ≤x ≤1.1, 0 ≤y ≤0.5, 0 ≤z ≤0.5, 0 < α≤2이고, M"은 Al, Ni, Co, Mn, Cr, Fe, Mg, Sr, V, Sc, Y, La, Ce, Pr, Nd, Pm, Sm, Eu, Gd, Tb, Dy, Ho, Er, Tm, Yb, Lu, Ac, Th, Pa, U, Np, Pu, Am, Cm, Bk, Cf, Es, Fm, Md, No 및 Lr로 이루어진 군에서 선택되는 하나 이상의 원소이고, A는 O, F, S 및 P로 이루어진 군에서 선택되는 원소임.)
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