KR100805875B1 - Olivine type positive active material precursor for lithium battery, and method for preparing the same - Google Patents
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Abstract
Description
도 1은 실시예 2에서 제조된 철-인산염 수화물의 주사 전자 현미경(SEM) 사진.1 is a scanning electron microscope (SEM) photograph of the iron-phosphate hydrate prepared in Example 2. FIG.
도 2는 실시예 2에서 제조된 철-인산염의 주사 전자 현미경 사진.2 is a scanning electron micrograph of the iron-phosphate prepared in Example 2. FIG.
도 3은 실시예 9에서 제조된 철-인산염의 주사 전자 현미경 사진.3 is a scanning electron micrograph of the iron-phosphate prepared in Example 9. FIG.
도 4는 실시예 2에서 제조된 철-인산염의 X-선 회절 분석(XRD) 결과를 나타내는 그래프.4 is a graph showing the results of X-ray diffraction analysis (XRD) of the iron-phosphate prepared in Example 2.
도 5은 실시예 9에서 제조된 철-인산염의 X-선 회절 분석 결과를 나타내는 그래프.5 is a graph showing the results of X-ray diffraction analysis of the iron-phosphate prepared in Example 9.
[산업상 이용 분야][Industrial use]
본 발명은 리튬 전지용 올리빈형 양극 활물질 전구체, 및 이의 제조 방법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 불순물이 적은 순수한 결정체로서, 기존의 올리빈 형 양극 활물질 전구체보다 결정성이 우수하고 높은 탭밀도를 가진 올리빈형 양극 활물질 전구체, 및 이의 제조 방법에 관한 것이다. The present invention relates to an olivine-type positive electrode active material precursor for a lithium battery, and a method for manufacturing the same. More specifically, the present invention relates to an olivine-type positive electrode active material precursor, and more particularly, a pure crystal having few impurities, which has better crystallinity and a higher tap density than a conventional olivine-type positive electrode active material precursor. The present invention relates to a blank cathode active material precursor, and a method of manufacturing the same.
[종래 기술][Prior art]
최근 휴대전화, 휴대용개인정보단말기(PDA), 노트PC 등 정보통신용 휴대용 전자기기나, 디지털카메라, 켐코더, MP3 등의 휴대용 전자 기기나 전기자전거, 전기자동차 등의 전원으로, 충전과 방전을 거듭하며 사용하는 이차 전지의 수요가 기하급수적으로 증가하고 있다. 현재 시판되는 리튬 이차 전지는 주로 양극에 LiCoO2를, 음극에 탄소를 사용한다. Recently, charging and discharging are repeated using portable electronic devices for information and communication such as mobile phones, PDAs, notebook PCs, portable electronic devices such as digital cameras, camcorders, MP3s, electric bicycles, and electric vehicles. The demand for secondary batteries used is growing exponentially. Commercially available lithium secondary batteries mainly use LiCoO 2 for the positive electrode and carbon for the negative electrode.
그러나, 양극 활물질의 시작물질인 코발트는 매장량이 적고 고가인 데다가 인체에 대한 독성과 환경 오염 문제 때문에 대체 양극 재료 개발이 요망되고 있다. 현재 활발하게 연구 개발되고 있는 양극 활물질 재료로서 LiNiO2, LiCoxNi1 - xO2와 LiMn2O4 등을 들 수 있다. LiCoO2와 같은 층상구조를 이루고 있는 LiNiO2는 양론비로 재료를 합성하는 데에 어려움이 있을 뿐만 아니라 열적 안정성에 문제가 있어 상품화되지 못하고 있으며, LiMn2O4는 저가격 제품에 일부가 상품화되어 있다. 그러나, 4V급 스피넬 양극활물질인 LiMn2O4는 시작물질로 망간을 사용한다는 이점은 가지고 있으나, 망간 3+에 기인한 얀텔러 뒤틀림(Jahn-Teller distortion)이라는 구조변이 때문에 수명 특성이 좋지 않다.However, cobalt, which is a starting material of the positive electrode active material, has a low reserve and is expensive, and there is a demand for development of an alternative positive electrode material due to toxicity and environmental pollution problems. LiNiO 2 , LiCo x Ni 1 - x O 2 , LiMn 2 O 4 , and the like are currently being actively researched and developed as positive electrode active materials. LiNiO 2 , which has the same layer structure as LiCoO 2 , is not commercialized due to difficulty in synthesizing materials at a stoichiometric ratio and thermal stability problems, and LiMn 2 O 4 is commercialized in low cost products. However, LiMn 2 O 4 , a 4V spinel cathode active material, has the advantage of using manganese as a starting material, but its life characteristics are poor due to a structural variation called Jahn-Teller distortion caused by manganese 3+ .
따라서, 보다 경제적이며, 안정성이 있고, 고용량이고, 양호한 싸이클 특성 을 가진 양극 활물질이 요망되고 있다. 현재 리튬 이차 전지의 양극 활물질로서 올리빈 구조를 갖는 화합물로는 화학식 LixMyPO4 (여기서, x는 0<x≤2이고, y는 0.8≤y≤1.2이며, M은 주기율표 3d족 전이금속이다.)를 예로 들 수 있다.Accordingly, there is a demand for a positive electrode active material that is more economical, stable, high capacity, and has good cycle characteristics. As a compound having an olivine structure as a cathode active material of a lithium secondary battery, a compound of formula Li x M y PO 4 (where x is 0 <x ≦ 2, y is 0.8 ≦ y ≦ 1.2, and M is a periodic table 3d transition) Metal).
LixMyPO4 로 표시되는 화합물 중에서 LiFePO4를 리튬 이온 전지의 양극에 사용하는 것이 일본 특허 공개 평9-171827호에 개시 되어 있다. LiFePO4는 환경 친화적이고 매장량도 풍부하며 원료가격도 매우 저렴하다. 또한 기존의 양극 활물질 재료보다 쉽게 저전력, 저전압을 구현할 수 있으며, 이론 용량이 170 mAh/g 으로서 전지용량이 또한 우수하다. The use of LiFePO 4 as a positive electrode of a lithium ion battery among the compounds represented by Li x M y PO 4 is disclosed in Japanese Patent Laid-Open No. 9-171827. LiFePO 4 is environmentally friendly, rich in reserves and very low in raw material prices. In addition, it is possible to implement low power and low voltage more easily than the conventional cathode active material, the theoretical capacity is 170 mAh / g, the battery capacity is also excellent.
그러나, 상기 LiFePO4의 전구체인 올리빈형 FePO4의 합성법인 고상반응법과 습식반응법은 입자크기와 입자형상의 제어가 불가능하며 단일입자로 구성된 분말을 합성하기 어렵다. 즉, 작은 비표면적을 억제하며, 높은 부피 에너지밀도를 갖는 올리빈형 양극 활물질의 새로운 합성방법이 필요하다.However, the solid phase reaction method and the wet reaction method, which are the synthesis methods of the olivine-type FePO 4 precursor of LiFePO 4 , cannot control the particle size and the shape of the particles, and it is difficult to synthesize the powder composed of single particles. That is, there is a need for a new synthesis method of an olivine-type positive electrode active material that suppresses a small specific surface area and has a high volumetric energy density.
본 발명은 상기 문제점을 해결하기 위하여, 불순물이 적은 순수한 결정체로서, 기존의 올리빈형 양극 활물질 전구체보다 결정성이 우수하고 높은 탭밀도를 가진 리튬 전지용 올리빈형 양극 활물질 전구체를 제공하는 것이다. In order to solve the above problems, the present invention provides a olivine-type positive electrode active material precursor for a lithium battery, which has excellent crystallinity and higher tap density than a conventional olivine-type positive electrode active material precursor.
본 발명의 다른 목적은 상기 올리빈형 양극 활물질 전구체를 제조하는 방법을 제공하는 것이다.Another object of the present invention to provide a method for producing the olivine-type positive electrode active material precursor.
상기 목적을 달성하기 위해, 본 발명은 MXO4 - zBz (여기에서, M은 Fe, Ni, Co, Mn, Cr, Zr, Nb, Cu, V, Ti, Zn, Al, Ga, Mg, B, 및 이들의 조합으로 이루어진 군에서 선택되는 원소이고, X는 P, As, Bi, Sb, 및 이들의 조합으로 이루어진 군에서 선택되는 원소이고, B는 F, S, 및 이들의 조합으로 이루어진 군에서 선택되는 원소이고, 0≤z≤0.5이다.) 입자를 포함하고, 입경이 0.1 내지 10㎛이고, 탭밀도가 0.8내지 2.0g/cm3인 리튬 전지용 올리빈형 양극 활물질 전구체를 제공한다. In order to achieve the above object, the present invention is MXO 4 - z B z (wherein M is Fe, Ni, Co, Mn, Cr, Zr, Nb, Cu, V, Ti, Zn, Al, Ga, Mg, Element selected from the group consisting of B, and combinations thereof, X is an element selected from the group consisting of P, As, Bi, Sb, and combinations thereof, and B is composed of F, S, and combinations thereof An element selected from the group and 0 ≦ z ≦ 0.5.) An olivine-type positive electrode active material precursor for a lithium battery including particles, having a particle diameter of 0.1 to 10 μm, and a tap density of 0.8 to 2.0 g / cm 3 is provided.
상기 올리빈형 양극-활물질 전구체는 구형인 것이 바람직하다.The olivine-type positive electrode-active material precursor is preferably spherical.
상기 MXO4 - zBz는 철-인산염인 것인 바람직하다.Preferably MXO 4 - z B z is iron-phosphate.
상기 올리빈형 양극 활물질 전구체는 입경이 0.2 내지 8㎛인 것이 바람직하고, 0.3 내지 5㎛인 것이 더욱 바람직하다. 또한, 상기 올리빈형 양극 활물질 전구체는 탭밀도가 1.0 내지 1.8g/cm3인 것이 바람직하고, 1.2 내지 1.6g/cm3인 것이 더욱 바람직하다.The olivine positive electrode active material precursor preferably has a particle size of 0.2 to 8 µm, more preferably 0.3 to 5 µm. In addition, the olivine-type positive electrode active material precursor preferably has a tap density of 1.0 to 1.8 g / cm 3 , and more preferably 1.2 to 1.6 g / cm 3 .
본 발명은 또한, M 함유 화합물(여기에서 M은 Fe, Ni, Co, Mn, Cr, Zr, Nb, Cu, V, Ti, Zn, Al, Ga, Mg, B, 및 이들의 조합으로 이루어진 군에서 선택되는 원소이다.), X 함유 화합물(여기에서, X는 P, As, Bi, Sb, 및 이들의 조합으로 이루어진 군에서 선택되는 원소이다.), 및 pH 조절제를 용매에 첨가하고 혼합하여 M-X 함유 수화물을 제조하는 단계; 상기 M-X 함유 수화물을 진공 건조한 후, 소성하는 단계를 포함하는 리튬 전지용 올리빈형 양극 활물질 전구체의 제조 방법을 제공한 다.The present invention also relates to M-containing compounds, wherein M is Fe, Ni, Co, Mn, Cr, Zr, Nb, Cu, V, Ti, Zn, Al, Ga, Mg, B, and combinations thereof ), An X-containing compound (where X is an element selected from the group consisting of P, As, Bi, Sb, and combinations thereof), and a pH adjusting agent is added to the solvent and mixed Preparing an MX containing hydrate; It provides a method for producing an olivine-type positive electrode active material precursor for a lithium battery comprising the step of vacuum drying the M-X-containing hydrate, followed by firing.
상기 M 함유 화합물은 M을 함유하고 있는 아세테이트(acetate), 나이트레이트(nitrate), 설페이트(sulfate), 카보네이트(carbonate), 시트레이트(citrate), 프탈레이트(phtalate), 퍼클로레이트(perchlorate), 아세틸아세토네이트(acetylacetonate), 아크릴레이트(acrylate), 포메이트(formate), 옥살레이트(oxalate), 할라이드(halide), 옥시할라이드(oxyhalide), 보라이드(boride), 옥사이드(oxide), 설파이드(sulfide), 퍼옥사이드(peroxide), 알콕사이드(alkoxide), 하이드록사이드(hydroxide), 암모늄(ammonium), 아세틸아세톤(acetylacetone), 이들의 수화물, 및 이들의 조합으로 이루어진 군에서 선택되는 것을 바람직하게 사용할 수 있다. The M-containing compound is acetate containing acetate, nitrate, sulfate, carbonate, citrate, phthalate, perchlorate, acetylacetonate (acetylacetonate), acrylate, formate, oxalate, halide, oxyhalide, boride, oxide, sulfide, fur It is preferable to use those selected from the group consisting of oxides, alkoxides, hydroxides, ammonium, acetylacetone, hydrates thereof, and combinations thereof.
상기 X 함유 화합물은 X를 함유하는 아세테이트(acetate), 나이트레이트(nitrate), 설페이트(sulfate), 시트레이트(citrate), 퍼클로레이트(perchlorate), 할라이드(halide), 옥시할라이드(oxyhalide), 옥사이드(oxide), 설파이드(sulfide), 알콕사이드(alkoxide), 이들의 수화물, 및 이들의 조합으로 이루어진 군에서 선택되는 것을 바람직하게 사용할 수 있다. The X-containing compound is acetate containing acetate, nitrate, sulfate, citrate, perchlorate, halide, oxyhalide, oxide ), Sulfide, alkoxide, hydrates thereof, and combinations thereof may be preferably used.
또한, 상기 X 함유 화합물로는 인산(Phosporic acid), 비스무트 네오데카노에이트(Bismuth neodecanoate), 이들의 수화물, 및 이들의 조합으로 이루어진 군에서 선택되는 화합물도 바람직하게 사용될 수 있다. In addition, as the X-containing compound, a compound selected from the group consisting of phosphoric acid, bismuth neodecanoate, hydrates thereof, and combinations thereof may also be preferably used.
상기 pH 조절제는 암모니아 수용액, 탄산가스, OH기를 포함하고 있는 화합물, 및 이들의 조합으로 이루어진 군에서 선택되는 것이 바람직하고, 상기 OH를 포 함하고 있는 화합물은 NaOH인 것이 바람직하다. 또한, 상기 용매는 물인 것이 바람직하다. The pH adjusting agent is preferably selected from the group consisting of aqueous ammonia solution, carbon dioxide gas, OH group, and combinations thereof, and the compound containing OH is preferably NaOH. In addition, the solvent is preferably water.
상기 M-X 함유 수화물을 제조하는 단계는 pH 1.5 내지 9.0에서 이루어지는 것이 바람직하고, 상기 혼합은 12 내지 24 시간 동안 이루어지는 것이 바람직하다. The step of preparing the M-X-containing hydrate is preferably made at pH 1.5 to 9.0, the mixing is preferably made for 12 to 24 hours.
상기 M-X 함유 수화물을 제조하는 단계는 B 함유 물질(여기에서, B는 F, S, 및 이들의 조합으로 이루어진 군에서 선택되는 원소이다.)을 첨가하는 단계를 더 포함할 수 있다. 상기 B 함유 물질은 니켈 플루오라이드(Nickel fluoride), 철 플루오라이드(Iron fluoride), 코발트 플루오라이드(Cobalt fluoride), 망간 플루오라이드(Manganese fluoride), 크로뮴 플루오라이드(Chromium fluoride), 지르코늄 플루오라이드(Zirconium fluoride), 니오븀 플루오라이드(Niobium fluoride), 구리 플루오라이드(Copper fluoride), 바나듐 플루오라이드(Vanadium fluoride), 티타늄 플루오라이드(Titanium fluoride), 아연 플루오라이드(Zinc fluoride), 알루미늄 플루오라이드(Aluminum fluoride), 갈륨 플루오라이드(Gallium fluoride), 망간 플루오라이드(Magnesium fluoride), 보론 플루오라이드(Boron trifluoride), NH4F, LiF, AlF3, S, Li2S, 이들의 수화물, 및 이들의 조합으로 이루어진 군에서 선택되는 것이 바람직하다. The step of preparing the MX-containing hydrate may further comprise adding a B-containing material (where B is an element selected from the group consisting of F, S, and combinations thereof). The B-containing material is nickel fluoride, iron fluoride, cobalt fluoride, manganese fluoride, chromium fluoride, chromium fluoride, zirconium fluoride fluoride, niobium fluoride, copper fluoride, vanadium fluoride, titanium fluoride, zinc fluoride, aluminum fluoride , Gallium fluoride, manganese fluoride, boron fluoride, Boron fluoride, NH 4 F, LiF, AlF 3 , S, Li 2 S, hydrates thereof, and combinations thereof It is preferably selected from the group.
상기 진공 건조는 50 내지 90℃에서 이루어지는 것이 바람직하고, 12 내지 24 시간 동안 이루어지는 것이 바람직하다. The vacuum drying is preferably made at 50 to 90 ℃, preferably for 12 to 24 hours.
상기 M-X 함유 수화물을 소성하는 단계는 450 내지 600℃ 동안 이루어지는 것이 바람직하고, 5 내지 20 시간 동안 이루어지는 것이 바람직하다. 또한, 상기 M-X 함유 수화물을 소성하는 단계는 환원 분위기에서 이루어지는 것이 바람직하다. Baking the M-X-containing hydrate is preferably made for 450 to 600 ℃, preferably for 5 to 20 hours. In addition, the step of firing the M-X-containing hydrate is preferably made in a reducing atmosphere.
이하, 본 발명을 더욱 상세히 설명한다.Hereinafter, the present invention will be described in more detail.
본 발명은 MXO4 - zBz (여기에서, M은 Fe, Ni, Co, Mn, Cr, Zr, Nb, Cu, V, Ti, Zn, Al, Ga, Mg, B, 및 이들의 조합으로 이루어진 군에서 선택되는 원소이고, X는 P, As, Bi, Sb, 및 이들의 조합으로 이루어진 군에서 선택되는 원소이고, B는 F, S, 및 이들의 조합으로 이루어진 군에서 선택되는 원소이고, 0≤z≤0.5이다.) 입자를 포함하고, 입경이 0.1 내지 10㎛이고, 탭밀도가 0.8 내지 2.0 g/cm3인 리튬 전지용 올리빈형 양극 활물질 전구체를 제공한다.The present invention relates to MXO 4 - z B z (wherein M is Fe, Ni, Co, Mn, Cr, Zr, Nb, Cu, V, Ti, Zn, Al, Ga, Mg, B, and combinations thereof An element selected from the group consisting of: X is an element selected from the group consisting of P, As, Bi, Sb, and combinations thereof, B is an element selected from the group consisting of F, S, and combinations thereof, 0 ≦ z ≦ 0.5.) An olivine-type positive electrode active material precursor for a lithium battery including particles, having a particle diameter of 0.1 to 10 μm, and a tap density of 0.8 to 2.0 g / cm 3 is provided.
상기 올리빈형 양극 활물질 전구체는 리튬 함유 화합물과 혼합하여 소성함으로써 리튬 전지용 올리빈형 양극 활물질을 제조할 수 있는 전구체이다. 상기 올리빈형 양극 활물질 전구체는 구형인 것이 바람직하다. 여기서 구형이란 원형, 타원형 등을 모두 포함한다. 상기 구형인 올리빈형 양극 활물질 전구체를 이용하여 리튬 이차 전지용 양극 활물질을 제조하는 경우, 구형의 올리빈형 양극 활물질을 제조할 수 있어 바람직하다. The olivine-type positive electrode active material precursor is a precursor capable of producing an olivine-type positive electrode active material for a lithium battery by mixing with a lithium-containing compound and firing. The olivine positive electrode active material precursor is preferably spherical. Here, the spherical form includes all round, elliptical and the like. When manufacturing the positive electrode active material for lithium secondary batteries using the said spherical olivine-type positive electrode active material precursor, since a spherical olivine-type positive electrode active material can be manufactured, it is preferable.
상기 올리빈형 양극 활물질 전구체는 나노 크기의 MXO4 - zBz인 1차 입자가 뭉쳐서 이루어진 2차 입자인 것이 바람직하다. The olivine-type positive electrode active material precursor MXO 4 nanosized it is preferred that the primary particles of z B z is united composed of secondary particles.
상기 MXO4 - zBz는 철-인산염인 것이 바람직하다.The MXO 4 - z B z is preferably iron-phosphate.
상기 올리빈형 양극 활물질 전구체는 입경이 0.1 내지 10㎛인 것이 바람직하 고, 0.2 내지 8㎛인 것이 더욱 바람직하고, 0.3 내지 5㎛인 것이 더더욱 바람직하다. 상기 올리빈형 양극 활물질 전구체의 입경이 0.1 내지 10㎛이면, 나노 크기의 입자 보다 더 단단하고, 무겁기 때문에 깨지거나 변형됨이 없이 양극 활물질을 제조할 수 있다.Preferably, the olivine-type positive electrode active material precursor has a particle diameter of 0.1 to 10 µm, more preferably 0.2 to 8 µm, and still more preferably 0.3 to 5 µm. When the particle size of the olivine-type positive electrode active material precursor is 0.1 to 10 μm, the positive electrode active material may be manufactured without being broken or deformed because it is harder and heavier than nano-sized particles.
상기 올리빈형 양극 활물질 전구체는 탭밀도가 0.8 내지 2.0 g/cm3인 것이 바람직하고, 1.0 내지 1.8g/cm3인 것이 더욱 바람직하고, 1.2 내지 1.6g/cm3인 것이 더더욱 바람직하다. 상기 올리빈형 양극 활물질 전구체의 탭밀도가 0.8 내지 2.0g/cm3이면, 전해액과의 부반응은 줄어들면서도, 부피당 용량을 증가시킬 수 있어 바람직하다.Preferably, the olivine-type positive electrode active material precursor has a tap density of 0.8 to 2.0 g / cm 3 , more preferably 1.0 to 1.8 g / cm 3 , and still more preferably 1.2 to 1.6 g / cm 3 . When the tap density of the olivine-type positive electrode active material precursor is 0.8 to 2.0 g / cm 3 , the side reaction with the electrolyte may be reduced, but the capacity per volume may be increased.
본 발명은 또한, M 함유 화합물(여기에서 M은 Fe, Ni, Co, Mn, Cr, Zr, Nb, Cu, V, Ti, Zn, Al, Ga, Mg, B, 및 이들의 조합으로 이루어진 군에서 선택되는 원소이다.), X 함유 화합물(여기에서, X는 P, As, Bi, Sb, 및 이들의 조합으로 이루어진 군에서 선택되는 원소이다.), 및 pH 조절제를 용매에 첨가하고 혼합하여 M-X 함유 수화물을 제조하는 단계; 상기 M-X 함유 수화물을 진공 건조한 후, 소성하는 단계를 포함하는 리튬 전지용 올리빈형 양극 활물질 전구체의 제조 방법을 제공한다.The present invention also relates to M-containing compounds, wherein M is Fe, Ni, Co, Mn, Cr, Zr, Nb, Cu, V, Ti, Zn, Al, Ga, Mg, B, and combinations thereof ), An X-containing compound (where X is an element selected from the group consisting of P, As, Bi, Sb, and combinations thereof), and a pH adjusting agent is added to the solvent and mixed Preparing an MX containing hydrate; It provides a method for producing an olivine-type positive electrode active material precursor for a lithium battery comprising the step of vacuum-drying the M-X-containing hydrate and firing.
먼저, M 함유 화합물, X 함유 화합물, 및 pH 조절제를 용매에 첨가하고 혼합하여 M-X 함유 수화물을 제조한다. First, an M-containing compound, an X-containing compound, and a pH adjuster are added to a solvent and mixed to prepare an M-X-containing hydrate.
상기 M 함유 화합물은 M을 함유하고 있는 아세테이트(acetate), 나이트레이 트(nitrate), 설페이트(sulfate), 카보네이트(carbonate), 시트레이트(citrate), 프탈레이트(phtalate), 퍼클로레이트(perchlorate), 아세틸아세토네이트(acetylacetonate), 아크릴레이트(acrylate), 포메이트(formate), 옥살레이트(oxalate), 할라이드(halide), 옥시할라이드(oxyhalide), 보라이드(boride), 옥사이드(oxide), 설파이드(sulfide), 퍼옥사이드(peroxide), 알콕사이드(alkoxide), 하이드록사이드(hydroxide), 암모늄(ammonium), 아세틸아세톤(acetylacetone), 이들의 수화물, 및 이들의 조합으로 이루어진 군에서 선택되는 것을 바람직하게 사용할 수 있다. The M-containing compound is acetate containing acetate, nitrate, sulfate, carbonate, citrate, phthalate, perchlorate, acetylaceto Acetylacetonate, acrylate, formate, oxalate, halide, oxyhalide, boride, oxide, sulfide, Peroxide, alkoxide, hydroxide, ammonium, acetylacetone, hydrates thereof, and combinations thereof may be preferably used.
또한, 상기 M 함유 화합물의 구체적인 예로는 철 에틸렌디암모늄 설페이트(Iron ethylenediammonium sulfate), 티타늄 비스(암모늄락테이토)디하이드록사이드(Titanium bis(ammoniumlactato)dihydroxide), 망간 모노퍼록시프탈레이트(Magnesium monoperoxyphthalate), 알루미늄 프녹사이드(Aluminum phnoxide), 붕소산(Boric acid), 보론 트리플루오라이드 디에틸 이더레이트(Boron trifluoride diethyl etherate), 보론 트리플루오라이드-프로판올(Boron trifluoride-propanol), 이들의 수화물, 및 이들의 조합으로 이루어진 군에서 선택되는 화합물을 들 수 있다. In addition, specific examples of the M-containing compound include iron ethylenediammonium sulfate (Iron ethylenediammonium sulfate), titanium bis (ammonium lactato) dihydroxide (manganese monoperoxyphthalate), manganese monoperoxyphthalate (Magnesium monoperoxyphthalate ), Aluminum phnoxide, boric acid, boron trifluoride diethyl etherate, boron trifluoride-propanol, hydrates thereof, and The compound chosen from the group which consists of these combinations is mentioned.
상기 X 함유 화합물은 X를 함유하는 아세테이트(acetate), 나이트레이트(nitrate), 설페이트(sulfate), 시트레이트(citrate), 퍼클로레이트(perchlorate), 할라이드(halide), 옥시할라이드(oxyhalide), 옥사이드(oxide), 설파이드(sulfide), 알콕사이드(alkoxide), 이들의 수화물, 및 이들의 조합으로 이 루어진 군에서 선택되는 것을 바람직하게 사용할 수 있다. 또한, 상기 X 함유 화합물은 인산(Phosporic acid), 비스무트 네오데카노에이트(Bismuth neodecanoate), 이들의 수화물, 및 이들의 조합으로 이루어진 군에서 선택되는 것을 바람직하게 사용할 수 있다. The X-containing compound is acetate containing acetate, nitrate, sulfate, citrate, perchlorate, halide, oxyhalide, oxide ), Sulfides, alkoxides, hydrates thereof, and combinations thereof may be preferably used. In addition, the X-containing compound may be preferably selected from the group consisting of phosphoric acid, bismuth neodecanoate, hydrates thereof, and combinations thereof.
상기 pH 조절제는 암모니아 수용액, 탄산가스, OH기를 포함하고 있는 화합물, 및 이들의 조합으로 이루어진 군에서 선택되는 것이 바람직하고, 상기 OH를 포함하고 있는 화합물은 NaOH인 것이 더욱 바람직하다. 또한, 상기 용매는 물인 것이 바람직하다. The pH adjusting agent is preferably selected from the group consisting of ammonia aqueous solution, carbon dioxide gas, a compound containing an OH group, and a combination thereof, and more preferably, the compound containing OH is NaOH. In addition, the solvent is preferably water.
상기 M-X 함유 수화물을 제조하는 단계는 pH 1.5 내지 9.0에서 이루어지는 것이 바람직하다. 상기 M-X 함유 수화물을 제조하는 단계가 pH 1.5 내지 9.0에서 이루어지는 경우, 올리빈형 양극 활물질 전구체 내의 M과 X의 원자 비율이 1 : 1에 가까워지므로 바람직하다. 또한, 상기 pH 조절제의 농도는 1 내지 10 M인 것이 바람직하고, 2 내지 5M인 것이 더욱 바람직하다. The step of preparing the M-X-containing hydrate is preferably made at pH 1.5 to 9.0. When the step of preparing the M-X-containing hydrate is performed at pH 1.5 to 9.0, it is preferable because the atomic ratio of M and X in the olivine-type positive electrode active material precursor approaches 1: 1. Moreover, it is preferable that it is 1-10 M, and, as for the density | concentration of the said pH adjuster, it is more preferable that it is 2-5M.
상기 M-X 함유 수화물을 제조하기 위한 혼합은 12 내지 24 시간 동안 이루어지는 것이 바람직하다. 상기 혼합이 12 시간 미만으로 이루어지는 경우, 구형의 양극 활물질 전구체 입자를 얻기 어려우며, 탭밀도가 낮아지는 문제점이 있고, 24 시간을 초과하여 이루어지면, 제조된 양극 활물질 전구체 입자의 크기가 너무 커져 전기화학 특성에 악영향을 미치는 문제점이 있다. Mixing for preparing the M-X-containing hydrate is preferably performed for 12 to 24 hours. When the mixing is less than 12 hours, it is difficult to obtain spherical positive electrode active material precursor particles, there is a problem that the tap density is lowered, and when the mixing is more than 24 hours, the size of the prepared positive electrode active material precursor particles is too large electrochemical There is a problem that adversely affects the characteristics.
상기 M-X 함유 수화물을 제조하는 단계는 B 함유 물질(여기에서, B는 F, S, 및 이들의 조합으로 이루어진 군에서 선택되는 원소이다.)을 첨가하는 단계를 더 포함할 수 있다. The step of preparing the M-X-containing hydrate may further include adding a B-containing material (where B is an element selected from the group consisting of F, S, and combinations thereof).
상기 M-X 함유 수화물을 제조하는 단계는 B 함유 물질(여기에서, B는 F, S, 및 이들의 조합으로 이루어진 군에서 선택되는 원소이다.)을 첨가하는 단계를 더 포함할 수 있다. 상기 B 함유 물질은 니켈 플루오라이드(Nickel fluoride), 철 플루오라이드(Iron fluoride), 코발트 플루오라이드(Cobalt fluoride), 망간 플루오라이드(Manganese fluoride), 크로뮴 플루오라이드(Chromium fluoride), 지르코늄 플루오라이드(Zirconium fluoride), 니오븀 플루오라이드(Niobium fluoride), 구리 플루오라이드(Copper fluoride), 바나듐 플루오라이드(Vanadium fluoride), 티타늄 플루오라이드(Titanium fluoride), 아연 플루오라이드(Zinc fluoride), 알루미늄 플루오라이드(Aluminum fluoride), 갈륨 플루오라이드(Gallium fluoride), 망간 플루오라이드(Magnesium fluoride), 보론 플루오라이드(Boron trifluoride), NH4F, LiF, AlF3, S, Li2S, 이들의 수화물, 및 이들의 조합으로 이루어진 군에서 선택되는 것이 바람직하다. The step of preparing the MX-containing hydrate may further comprise adding a B-containing material (where B is an element selected from the group consisting of F, S, and combinations thereof). The B-containing material is nickel fluoride, iron fluoride, cobalt fluoride, manganese fluoride, chromium fluoride, chromium fluoride, zirconium fluoride fluoride, niobium fluoride, copper fluoride, vanadium fluoride, titanium fluoride, zinc fluoride, aluminum fluoride , Gallium fluoride, manganese fluoride, boron fluoride, Boron fluoride, NH 4 F, LiF, AlF 3 , S, Li 2 S, hydrates thereof, and combinations thereof It is preferably selected from the group.
상기 M-X 함유 수화물을 제조하는 단계에서 M 함유 화합물과 X 함유 화합물을 혼합하면서, 반응기 내부에 N2 가스, Ar 가스, 및 이들의 조합으로 이루어진 군에서 선택되는 가스를 불어 넣어 주는 것이 바람직하다. 반응기 내부에 N2가스나, Ar가스를 주입하면 제조된 M-X 함유 화합물 입자의 크기를 작게 만들 수 있으며, 탭밀도 또한 증가시킬 수 있다. It is preferable to blow a gas selected from the group consisting of N 2 gas, Ar gas, and combinations thereof while mixing the M-containing compound and the X-containing compound in the step of preparing the MX-containing hydrate. Injecting N 2 gas or Ar gas into the reactor can reduce the size of the prepared MX-containing compound particles and increase the tap density.
상기 제조된 M-X 함유 수화물을 증류수를 이용하여 세척하고, 50 내지 90℃ 에서 12 내지 24 시간 동안 -65cmHg 이하의 진공압에서 건조시켜 불순물을 완전히 제거한다. 상기 진공압은 -70 내지 -76cmHg인 것이 더욱 바람직하다.The prepared M-X-containing hydrate was washed with distilled water, and dried at 50-90 ° C. for 12-24 hours at a vacuum pressure of −65 cmHg or less to completely remove impurities. The vacuum pressure is more preferably -70 to -76 cmHg.
상기 진공 건조 온도가 50℃ 미만인 경우 M-X 함유 수화물 입자 내에 화학적으로 흡착해 있는 수분을 완전히 제거하는데 장시간이 필요하게 되고, 90℃를 초과하는 경우 진공 상태가 안정하게 유지되지 않으면 M-X 함유 수화물이 산화되는 문제가 있다. 또한 상기 진공 건조 시간이 12시간 미만인 경우 M-X 함유 수화물 입자 내에 화학적으로 흡착해 있는 수분을 완전히 제거할 수 없다는 문제가 있고, 24시간을 초과하는 경우, M-X 함유 수화물가 이미 완전 건조된 상태이기 때문에 공정 시간을 낭비하게 되므로 바람직하지 않다. 또한, 상기 진공 건조 압력이 -65cmHg 이상인 경우 M-X 함유 수화물 입자 내의 불순물을 완전히 제거하기 어렵다.If the vacuum drying temperature is less than 50 ℃ it takes a long time to completely remove the water that is chemically adsorbed in the MX-containing hydrate particles, if it exceeds 90 ℃ the MX-containing hydrate is oxidized if the vacuum is not stable there is a problem. In addition, when the vacuum drying time is less than 12 hours, there is a problem in that the water that is chemically adsorbed in the MX-containing hydrate particles cannot be completely removed, and when it exceeds 24 hours, the process time is because the MX-containing hydrate is already completely dried. This is undesirable because it wastes money. In addition, when the vacuum drying pressure is -65 cmHg or more, it is difficult to completely remove impurities in the M-X-containing hydrate particles.
상기 진공 건조시킨 M-X 함유 수화물을 소성시켜 올리빈형 양극 활물질 전구체를 제조한다.The vacuum dried M-X-containing hydrate was fired to prepare an olivine positive electrode active material precursor.
상기 M-X 함유 수화물을 소성하는 단계는 450 내지 600℃의 온도로 이루어지는 것이 바람직하다. 상기 소성 온도가 450℃ 미만인 경우, 무정형의 양극 활물질 전구체가 형성되는 문제가 있고, 600℃를 초과하는 경우, 결정성이 높은 양극 활물질 전구체가 형성되며, 양극 활물질 전구체의 결정성이 높으면, 양극 활물질 제조시 M-X 함유 전구체가 잘 환원되지 않아 바람직하지 않다. Baking the M-X-containing hydrate is preferably made of a temperature of 450 to 600 ℃. When the firing temperature is less than 450 ℃, there is a problem that an amorphous positive electrode active material precursor is formed, when it exceeds 600 ℃, a positive crystal active material precursor with high crystallinity is formed, if the crystallinity of the positive electrode active material precursor is high, the positive electrode active material The MX-containing precursors are not well reduced during production and are not preferred.
또한, 상기 M-X 함유 수화물을 소성하는 단계는 5 내지 20 시간 동안 이루어지는 것이 바람직하다. 상기 소성 시간이 5 시간 미만인 경우, 결정성이 높은 양극 활물질 전구체를 형성할 수 없다는 문제가 있고, 20 시간을 초과하는 경우, 소성이 이미 완료되어 경제적으로 바람직하지 않다. In addition, the step of calcining the M-X-containing hydrate is preferably made for 5 to 20 hours. If the firing time is less than 5 hours, there is a problem that a positive crystal active material precursor having high crystallinity cannot be formed. If the firing time is more than 20 hours, the firing is already completed and economically undesirable.
상기 M-X 함유 수화물을 소성하는 단계는 환원 분위기에서 이루어지는 것이 바람직하다. 상기 M-X 함유 수화물을 소성하는 단계가 환원 분위기에서 이루어지는 경우, 제조된 양극 활물질 전구체가 불순물을 적게 포함하므로 바람직하다. 상기 환원 분위기는 질소 가스, 아르곤 가스, 아르곤/수소 혼합 가스, 및 이들의 조합으로 이루어진 군에서 선택되는 분위기인 것이 바람직하다.Firing the M-X-containing hydrate is preferably performed in a reducing atmosphere. When the calcining of the M-X-containing hydrate is performed in a reducing atmosphere, the prepared cathode active material precursor contains less impurities, which is preferable. The reducing atmosphere is preferably an atmosphere selected from the group consisting of nitrogen gas, argon gas, argon / hydrogen mixed gas, and combinations thereof.
상기 제조 방법에 의하여 제조된 올리빈형 양극 활물질 전구체는 불순물이 적은 순수한 결정체로서, 기존의 올리빈형 양극 활물질 전구체보다 결정성이 우수하다. 또한, 상기 본 발명에 따른 올리빈형 양극 활물질 전구체와 리튬 함유 화합물을 혼합하여 리튬 이차 전지용 양극 활물질을 제조할 수 있다. The olivine-type positive electrode active material precursor prepared by the above manufacturing method is a pure crystal with few impurities, and has better crystallinity than the conventional olivine-type positive electrode active material precursor. In addition, the positive electrode active material for a lithium secondary battery may be prepared by mixing the olivine-type positive electrode active material precursor and the lithium-containing compound according to the present invention.
이하, 본 발명의 실시예를 들어 본 발명을 상세히 설명하지만, 이들 실시예로 본 발명이 한정되는 것은 아니다.Hereinafter, although an Example of this invention is given and this invention is demonstrated in detail, this invention is not limited to these Examples.
(양극 활물질 전구체의 제조)(Production of the positive electrode active material precursor)
(실시예 1)(Example 1)
공침 반응기(용량 2L, 회전모터의 출력 90W이상)에 증류수 2L를 넣은 후, 질산철 수용액(2.4M)과 H3PO4 수용액(2.4M), 및 암모니아수를 공급하였다. 상기 반응기 내부의 질산철과 인산염의 총 몰농도가 2.4M이 되도록, 질산철 수용액과 인산염 수용액을 0.1 내지 1L/hr의 속도로 공급하였고, 상기 반응기 내부의 pH가 1.5로 유지되도록, 2 내지 5M 농도의 암모니아수를 적절한 유량으로 공급하였다. 2L of distilled water was put into a co-precipitation reactor (capacity 2L, the output of a rotating motor of 90 W or more), and iron nitrate aqueous solution (2.4M), H 3 PO 4 aqueous solution (2.4M), and ammonia water were supplied. An aqueous iron nitrate solution and a phosphate aqueous solution were supplied at a rate of 0.1 to 1 L / hr so that the total molar concentration of iron nitrate and phosphate in the reactor was 2.4 M, and a pH of 2 to 5 M was maintained at a pH of 1.5 in the reactor. Ammonia water at a concentration was supplied at an appropriate flow rate.
상기 반응기 내의 온도를 30℃ 내지 70℃로 유지시키면서, 800 내지 1000 rpm의 속도로 교반하여 공침시켰다. 상기 반응기 내부의 반응물의 평균체류시간은 12시간 내지 24시간 정도로 유량을 조절하였다. 반응이 정상상태에 도달한 후 오버플로우파이프를 통하여 구형의 철-인산염 수화물을 연속적으로 얻었다. The temperature in the reactor was maintained at 30 ° C. to 70 ° C. while stirring at a speed of 800 to 1000 rpm to coprecipitate. The average residence time of the reactants in the reactor was adjusted to a flow rate of about 12 hours to 24 hours. After the reaction reached steady state, spherical iron-phosphate hydrate was continuously obtained through an overflow pipe.
상기 얻은 철-인산염 수화물을 진공 분위기하 90℃에서 24시간 동안 건조시켰다. The iron-phosphate hydrate obtained above was dried at 90 ° C. for 24 hours under vacuum atmosphere.
상기 철-인산염 수화물을 환원분위기하 550℃에서 10시간 동안 소성하여 철-인산염을 얻었다. The iron-phosphate hydrate was calcined at 550 ° C. for 10 hours under a reducing atmosphere to obtain iron-phosphate.
(실시예 2)(Example 2)
상기 반응기 내부의 pH가 2.1로 유지되도록 한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법으로 실시하여 철-인산염을 얻었다. The iron-phosphate was obtained in the same manner as in Example 1 except that the pH in the reactor was maintained at 2.1.
(실시예 3)(Example 3)
상기 반응기 내부의 pH가 3.0으로 유지되도록 한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법으로 실시하여 철-인산염을 얻었다. The iron-phosphate was obtained in the same manner as in Example 1 except that the pH in the reactor was maintained at 3.0.
(실시예 4)(Example 4)
상기 반응기 내부의 pH가 4.1로 유지되도록 한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법으로 실시하여 철-인산염을 얻었다. The iron-phosphate was obtained in the same manner as in Example 1 except that the pH in the reactor was maintained at 4.1.
(실시예 5)(Example 5)
상기 반응기 내부의 pH가 5.0으로 유지되도록 한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법으로 실시하여 철-인산염을 얻었다. The iron-phosphate was obtained in the same manner as in Example 1 except that the pH in the reactor was maintained at 5.0.
(실시예 6)(Example 6)
상기 반응기 내부의 pH가 6.0으로 유지되도록 한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법으로 실시하여 철-인산염을 얻었다. The iron-phosphate was obtained in the same manner as in Example 1 except that the pH in the reactor was maintained at 6.0.
(실시예 7)(Example 7)
상기 반응기 내부의 pH가 7.0으로 유지되도록 한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법으로 실시하여 철-인산염을 얻었다. The iron-phosphate was obtained in the same manner as in Example 1 except that the pH in the reactor was maintained at 7.0.
(실시예 8)(Example 8)
상기 반응기 내부의 pH가 8.0으로 유지되도록 한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법으로 실시하여 철-인산염을 얻었다. The iron-phosphate was obtained in the same manner as in Example 1 except that the pH in the reactor was maintained at 8.0.
(실시예 9)(Example 9)
반응기 내부에 N2 가스 및 Ar 가스를 주입한 후, 1시간 동안 교반한 것과 공침시 지속적으로 N2 가스를 주입한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법으로 실시하여 철-인산염을 얻었다. After injecting N 2 gas and Ar gas into the reactor, the iron-phosphate was obtained in the same manner as in Example 1 except for stirring for 1 hour and continuously injecting N 2 gas at the time of coprecipitation.
(제조된 양극 활물질 전구체의 입경 및 (Particle diameter of the prepared cathode active material precursor and 탭밀도의Tap density 측정) Measure)
상기 실시예 1 내지 9에서 제조된 철-인산염에 대하여 입경 및 탭밀도를 측정하였고, 그 결과를 표 1에 정리하였다.The particle size and tap density of the iron-phosphate prepared in Examples 1 to 9 were measured, and the results are summarized in Table 1.
표 1을 참고하면, 실시예 1 내지 9에서 제조된 철-인산염은 입경이 0.1 내지 10㎛이고, 탭밀도가 0.8 내지 2.0 g/cm3인 것을 알 수 있다.Referring to Table 1, it can be seen that the iron-phosphate prepared in Examples 1 to 9 has a particle diameter of 0.1 to 10 μm and a tap density of 0.8 to 2.0 g / cm 3 .
(제조된 양극 활물질 전구체의 주사 전자 현미경 관찰)(Scanning Electron Microscopy of the Prepared Cathode Active Material Precursor)
상기 실시예 2에서 제조된 철-인산염 수화물을 주사 전자 현미경(SEM, 모델번호 JSM 6400 JEOL사)으로 관찰하였고, 실시예 2에서 제조된 철-인산염 수화물의 주사 전자 현미경 사진을 도 1에 나타내었다.The iron-phosphate hydrate prepared in Example 2 was observed with a scanning electron microscope (SEM, model number JSM 6400 JEOL), and a scanning electron micrograph of the iron-phosphate hydrate prepared in Example 2 is shown in FIG. 1. .
상기 실시예 1 내지 9에서 제조된 철-인산염을 주사 전자 현미경으로 관찰하였고, 실시예 2, 및 실시예 9에서 제조된 철-인산염의 주사 전자 현미경 사진을 각각 도 2 내지 도 3에 나타내었다.The iron-phosphate prepared in Examples 1 to 9 was observed with a scanning electron microscope, and scanning electron micrographs of the iron-phosphate prepared in Example 2 and Example 9 are shown in FIGS. 2 to 3, respectively.
도 1을 참고하면, 실시예 2에서 제조된 철-인산염 수화물 입자의 입경은 8 내지 10㎛인 것을 알 수 있다. Referring to Figure 1, it can be seen that the particle diameter of the iron-phosphate hydrate particles prepared in Example 2 is 8 to 10㎛.
도 2 내지 도 3를 참고하면, 실시예 2에서 제조한 철-인산염의 입경은 8 내지 10㎛이고, 실시예 9에서 제조한 철-인산염의 입경은 0.5 내지 5㎛인 것을 확인할 수 있다. 2 to 3, it can be seen that the particle diameter of the iron-phosphate prepared in Example 2 is 8 to 10㎛, the particle diameter of the iron-phosphate prepared in Example 9 is 0.5 to 5㎛.
(제조된 양극 활물질 전구체의 X-선 (X-ray of the prepared cathode active material precursor 회절diffraction 분석) analysis)
상기 실시예 2, 및 9에서 제조된 철-인산염에 대하여 X-선 회절 분석(XRD, 모델번호 Rint-2000, Rigaku사)을 실시하였고, 그 결과를 각각 도 4, 및 도 5에 나타내었다. X-ray diffraction analysis (XRD, model number Rint-2000, Rigaku Co., Ltd.) was performed on the iron-phosphate prepared in Examples 2 and 9, and the results are shown in FIGS. 4 and 5, respectively.
도 4 및 도 5을 참고하면, JCPDS(Joint Committee on Powder Diffraction Standards)의 카드 번호 29-0715와 동일한 피크가 나타난 것으로부터 실시예 1 및 9에서 제조된 물질은 철-인산염임을 확인할 수 있다.Referring to FIGS. 4 and 5, the same peaks as those of Card No. 29-0715 of Joint Committee on Powder Diffraction Standards (JCPDS) can be seen that the materials prepared in Examples 1 and 9 are iron-phosphate.
본 발명의 단순한 변형 또는 변경은 모두 이 분야의 통상의 지식을 가진 자에 의하여 용이하게 실시될 수 있으며 이러한 변형이나 변경은 모두 본 발명의 영역에 포함되는 것으로 볼 수 있다.All simple modifications or changes of the present invention can be easily carried out by those skilled in the art, and all such modifications or changes can be seen to be included in the scope of the present invention.
본 발명에 따른 올리빈형 양극 활물질 전구체는 불순물이 적은 순수한 결정체로서, 기존의 올리빈형 양극 활물질 전구체보다 결정성이 우수하고 높은 탭밀도를 가진다.The olivine-type positive electrode active material precursor according to the present invention is a pure crystal with few impurities, and has better crystallinity and higher tap density than the conventional olivine-type positive electrode active material precursor.
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Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2009120019A1 (en) * | 2008-03-25 | 2009-10-01 | 주식회사 에너세라믹 | Olivine-type cathode active material precursor for lithium battery, olivine-type cathode active material for lithium battery, method for preparing the same and lithium battery with the same |
KR100946387B1 (en) * | 2008-03-25 | 2010-03-08 | 주식회사 에너세라믹 | Olivine type positive active material precursor for lithium battery, olivine type positive active material for lithium battery, method for preparing the same, and lithium battery comprising the same |
KR101169495B1 (en) | 2007-06-18 | 2012-07-27 | 어드밴스드 리튬 일렉트로케미스트리 컴퍼니 리미티드 | Electrochemical Composition and Associated Technology |
CN111048778A (en) * | 2019-10-28 | 2020-04-21 | 宁波职业技术学院 | Doped modified lithium ion battery vanadate anode material and preparation method thereof |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2002373655A (en) | 2001-06-18 | 2002-12-26 | Shin Kobe Electric Mach Co Ltd | Lithium secondary battery |
JP2003017058A (en) | 2001-07-03 | 2003-01-17 | Toshiba Corp | Non-aqueous electrolyte battery |
JP2004220801A (en) | 2003-01-09 | 2004-08-05 | Toshiba Corp | Nonaqueous electrolyte secondary battery |
JP2006190687A (en) | 1999-03-30 | 2006-07-20 | Samsung Sdi Co Ltd | Positive active material for lithium secondary battery and its manufacturing method |
-
2006
- 2006-12-29 KR KR1020060137850A patent/KR100805875B1/en active IP Right Grant
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2006190687A (en) | 1999-03-30 | 2006-07-20 | Samsung Sdi Co Ltd | Positive active material for lithium secondary battery and its manufacturing method |
JP2002373655A (en) | 2001-06-18 | 2002-12-26 | Shin Kobe Electric Mach Co Ltd | Lithium secondary battery |
JP2003017058A (en) | 2001-07-03 | 2003-01-17 | Toshiba Corp | Non-aqueous electrolyte battery |
JP2004220801A (en) | 2003-01-09 | 2004-08-05 | Toshiba Corp | Nonaqueous electrolyte secondary battery |
Cited By (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR101169495B1 (en) | 2007-06-18 | 2012-07-27 | 어드밴스드 리튬 일렉트로케미스트리 컴퍼니 리미티드 | Electrochemical Composition and Associated Technology |
WO2009120019A1 (en) * | 2008-03-25 | 2009-10-01 | 주식회사 에너세라믹 | Olivine-type cathode active material precursor for lithium battery, olivine-type cathode active material for lithium battery, method for preparing the same and lithium battery with the same |
KR100946387B1 (en) * | 2008-03-25 | 2010-03-08 | 주식회사 에너세라믹 | Olivine type positive active material precursor for lithium battery, olivine type positive active material for lithium battery, method for preparing the same, and lithium battery comprising the same |
CN102037589A (en) * | 2008-03-25 | 2011-04-27 | 能原材公司 | Olivine-type cathode active material precursor for lithium battery, olivine-type cathode active material for lithium battery, method for preparing the same and lithium battery with the same |
KR101071336B1 (en) | 2008-03-25 | 2011-10-07 | 주식회사 에너세라믹 | Olivine type positive active material precursor for lithium battery, and method for preparing the same |
CN104900872A (en) * | 2008-03-25 | 2015-09-09 | 汉阳大学校产学协力团 | Olivine-type cathode active material precursor for lithium battery, olivine-type cathode active material for lithium battery, method for preparing the same and lithium battery with the same |
US9570746B2 (en) | 2008-03-25 | 2017-02-14 | Iucf-Hyu (Industry-University Cooperation Foundation Hanyang University) | Olivine-type cathode active material precursor for lithium battery, olivine-type cathode active material for lithium battery, method for preparing the same and lithium battery with the same |
CN111048778A (en) * | 2019-10-28 | 2020-04-21 | 宁波职业技术学院 | Doped modified lithium ion battery vanadate anode material and preparation method thereof |
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