KR100834054B1 - Olivine type positive active material for lithium battery, method for preparing the same, and lithium battery comprising the same - Google Patents

Olivine type positive active material for lithium battery, method for preparing the same, and lithium battery comprising the same Download PDF

Info

Publication number
KR100834054B1
KR100834054B1 KR1020070046090A KR20070046090A KR100834054B1 KR 100834054 B1 KR100834054 B1 KR 100834054B1 KR 1020070046090 A KR1020070046090 A KR 1020070046090A KR 20070046090 A KR20070046090 A KR 20070046090A KR 100834054 B1 KR100834054 B1 KR 100834054B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
active material
positive electrode
electrode active
group
olivine
Prior art date
Application number
KR1020070046090A
Other languages
Korean (ko)
Inventor
선양국
오성우
방현주
Original Assignee
한양대학교 산학협력단
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 한양대학교 산학협력단 filed Critical 한양대학교 산학협력단
Priority to KR1020070046090A priority Critical patent/KR100834054B1/en
Application granted granted Critical
Publication of KR100834054B1 publication Critical patent/KR100834054B1/en

Links

Images

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M4/00Electrodes
    • H01M4/02Electrodes composed of, or comprising, active material
    • H01M4/36Selection of substances as active materials, active masses, active liquids
    • H01M4/58Selection of substances as active materials, active masses, active liquids of inorganic compounds other than oxides or hydroxides, e.g. sulfides, selenides, tellurides, halogenides or LiCoFy; of polyanionic structures, e.g. phosphates, silicates or borates
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C01INORGANIC CHEMISTRY
    • C01BNON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
    • C01B25/00Phosphorus; Compounds thereof
    • C01B25/16Oxyacids of phosphorus; Salts thereof
    • C01B25/26Phosphates
    • C01B25/37Phosphates of heavy metals
    • C01B25/375Phosphates of heavy metals of iron
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C01INORGANIC CHEMISTRY
    • C01GCOMPOUNDS CONTAINING METALS NOT COVERED BY SUBCLASSES C01D OR C01F
    • C01G49/00Compounds of iron
    • C01G49/009Compounds containing, besides iron, two or more other elements, with the exception of oxygen or hydrogen
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/05Accumulators with non-aqueous electrolyte
    • H01M10/052Li-accumulators
    • H01M10/0525Rocking-chair batteries, i.e. batteries with lithium insertion or intercalation in both electrodes; Lithium-ion batteries
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M4/00Electrodes
    • H01M4/02Electrodes composed of, or comprising, active material
    • H01M4/36Selection of substances as active materials, active masses, active liquids
    • H01M4/362Composites
    • H01M4/366Composites as layered products
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M4/00Electrodes
    • H01M4/02Electrodes composed of, or comprising, active material
    • H01M4/36Selection of substances as active materials, active masses, active liquids
    • H01M4/58Selection of substances as active materials, active masses, active liquids of inorganic compounds other than oxides or hydroxides, e.g. sulfides, selenides, tellurides, halogenides or LiCoFy; of polyanionic structures, e.g. phosphates, silicates or borates
    • H01M4/583Carbonaceous material, e.g. graphite-intercalation compounds or CFx
    • H01M4/587Carbonaceous material, e.g. graphite-intercalation compounds or CFx for inserting or intercalating light metals
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C01INORGANIC CHEMISTRY
    • C01PINDEXING SCHEME RELATING TO STRUCTURAL AND PHYSICAL ASPECTS OF SOLID INORGANIC COMPOUNDS
    • C01P2006/00Physical properties of inorganic compounds
    • C01P2006/40Electric properties
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M4/00Electrodes
    • H01M4/02Electrodes composed of, or comprising, active material
    • H01M4/13Electrodes for accumulators with non-aqueous electrolyte, e.g. for lithium-accumulators; Processes of manufacture thereof
    • H01M4/133Electrodes based on carbonaceous material, e.g. graphite-intercalation compounds or CFx
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M4/00Electrodes
    • H01M4/02Electrodes composed of, or comprising, active material
    • H01M4/13Electrodes for accumulators with non-aqueous electrolyte, e.g. for lithium-accumulators; Processes of manufacture thereof
    • H01M4/136Electrodes based on inorganic compounds other than oxides or hydroxides, e.g. sulfides, selenides, tellurides, halogenides or LiCoFy
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/10Energy storage using batteries

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Electrochemistry (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Composite Materials (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Battery Electrode And Active Subsutance (AREA)

Abstract

An olivine type cathode active material for a lithium battery is provided to realize excellent crystallinity and uniform size and shape of active material particles and to ensure high energy density. An olivine type cathode active material for a lithium battery comprises: a core material; and a carbon coating layer surrounding the core material, wherein the core material is represented by the formula of LixMyM'zXO4-wBw, has a particle diameter of 0.1-10 micrometers and a tap density of 0.5-2.0 g/cm^3, and the carbon coating layer has a thickness of 10-100 nm. In the formula, each of M and M' is an element selected from the group consisting of Fe, Ni, Co, Mn, Cr, Zr, Nb, Cu, V, Mo, Ti, Zn, Al, Ga, Mg, B and a combination thereof; X is an element selected from the group consisting of P, As, Bi, Sb, Mo and a combination thereof; B is an element selected from F, S and a combination thereof; 0<x<=1; 0<y<=1; 0<z<=1 with the proviso that 0<x+y+z<=2; and 0<=w<=0.5.

Description

리튬 전지용 올리빈형 양극 활물질, 이의 제조 방법, 및 이를 포함하는 리튬 전지{OLIVINE TYPE POSITIVE ACTIVE MATERIAL FOR LITHIUM BATTERY, METHOD FOR PREPARING THE SAME, AND LITHIUM BATTERY COMPRISING THE SAME} OLIVINE TYPE POSITIVE ACTIVE MATERIAL FOR LITHIUM BATTERY, METHOD FOR PREPARING THE SAME, AND LITHIUM BATTERY COMPRISING THE SAME}

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 리튬 전지의 사시도.1 is a perspective view of a lithium battery according to an embodiment of the present invention.

도 2는 본 발명의 실시예 1에서 제조된 철-인산염의 주사 전자 현미경(SEM) 사진.2 is a scanning electron microscope (SEM) photograph of the iron-phosphate prepared in Example 1 of the present invention.

도 3은 본 발명의 실시예 1에서 제조된 올리빈형 양극 활물질의 주사 전자 현미경 사진.Figure 3 is a scanning electron micrograph of the olivine-type positive electrode active material prepared in Example 1 of the present invention.

도 4는 본 발명의 실시예 2에서 제조된 철-인산염의 주사 전자 현미경 사진.4 is a scanning electron micrograph of the iron-phosphate prepared in Example 2 of the present invention.

도 5는 본 발명의 실시예 2에서 제조된 올리빈형 양극 활물질의 주사 전자 현미경 사진.5 is a scanning electron micrograph of the olivine-type positive electrode active material prepared in Example 2 of the present invention.

도 6은 본 발명의 실시예 1에서 제조된 철-인산염의 X-선 회절 분석(XRD) 결과를 나타내는 그래프.6 is a graph showing the results of X-ray diffraction analysis (XRD) of the iron-phosphate prepared in Example 1 of the present invention.

도 7은 본 발명의 실시예 2에서 제조된 철-인산염의 X-선 회절 분석 결과를 나타내는 그래프.7 is a graph showing the results of X-ray diffraction analysis of the iron-phosphate prepared in Example 2 of the present invention.

도 8은 본 발명의 실시예 1에서 제조된 올리빈형 양극 활물질의 X-선 회절 분석 결과를 나타내는 그래프.8 is a graph showing the results of X-ray diffraction analysis of the olivine-type positive electrode active material prepared in Example 1 of the present invention.

도 9는 본 발명의 실시예 2에서 제조된 올리빈형 양극 활물질의 X-선 회절 분석 결과를 나타내는 그래프.9 is a graph showing the results of X-ray diffraction analysis of the olivine-type positive electrode active material prepared in Example 2 of the present invention.

도 10은 본 발명의 실시예 6에서 제조된 올리빈형 양극 활물질의 X-선 회절 분석 결과를 나타내는 그래프.10 is a graph showing the results of X-ray diffraction analysis of the olivine-type positive electrode active material prepared in Example 6 of the present invention.

도 11은 본 발명의 실시예 7에서 제조된 올리빈형 양극 활물질의 X-선 회절 분석 결과를 나타내는 그래프.11 is a graph showing the results of X-ray diffraction analysis of the olivine-type positive electrode active material prepared in Example 7 of the present invention.

도 12는 본 발명의 실시예 8에서 제조된 올리빈형 양극 활물질의 X-선 회절 분석 결과를 나타내는 그래프.12 is a graph showing the results of X-ray diffraction analysis of the olivine-type positive electrode active material prepared in Example 8 of the present invention.

도 13은 본 발명의 실시예 9에서 제조된 올리빈형 양극 활물질의 X-선 회절 분석 결과를 나타내는 그래프.13 is a graph showing the results of X-ray diffraction analysis of the olivine-type positive electrode active material prepared in Example 9 of the present invention.

도 14는 본 발명의 실시예 1에서 제조된 양극 활물질을 이용하여 제조된 전지의 전압 변화에 따른 용량의 변화를 나타내는 그래프.14 is a graph showing a change in capacity according to a voltage change of a battery manufactured using the cathode active material prepared in Example 1 of the present invention.

도 15는 본 발명의 실시예 1에서 제조된 양극 활물질을 이용하여 제조된 전지의 방전 특성을 나타내는 그래프.15 is a graph showing discharge characteristics of a battery manufactured using the positive electrode active material prepared in Example 1 of the present invention.

<도면의 주요부분에 대한 참조 부호의 설명><Description of reference numerals for the main parts of the drawings>

3 : 음극 5 : 양극3: cathode 5: anode

9 : 전극 조립체 7 : 세퍼레이터9 electrode assembly 7 separator

15 : 케이스15: case

[산업상 이용 분야][Industrial use]

본 발명은 리튬 전지용 올리빈형 양극 활물질, 이의 제조 방법, 및 이를 포함하는 리튬 전지에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 입자의 결정성이 우수하고, 에너지 밀도가 높은 올리빈형 양극 활물질, 이의 제조 방법, 및 이를 포함하는 리튬 전지에 관한 것이다.The present invention relates to an olivine-type positive electrode active material for a lithium battery, a method for manufacturing the same, and a lithium battery including the same, more specifically, an olivine-type positive electrode active material having excellent crystallinity and high energy density, and a method for producing the same, and It relates to a lithium battery comprising the same.

[종래 기술][Prior art]

최근 휴대 전화, 휴대용 개인정보단말기(PDA), 노트북 컴퓨터 등의 정보 통신용 휴대용 전자 기기, 디지털 카메라, 켐코더 등의 휴대용 전자 기기, 전기 자전거, 전기 자동차 등의 전원으로, 충전과 방전을 거듭하며 사용하는 리튬 전지의 수요가 기하급수적으로 증가하고 있다. Recently, portable electronic devices such as mobile phones, personal digital assistants (PDAs), notebook computers, portable electronic devices such as digital cameras, camcorders, electric bicycles, electric vehicles, etc. The demand for lithium batteries is growing exponentially.

현재 시판되는 리튬 전지는 양극에 LiCoO2를, 음극에 탄소를 사용한다. 그러나, 양극 활물질의 시작물질인 코발트는 매장량이 적고 고가인 데다가 인체에 대한 독성과 환경 오염 문제 때문에 대체 양극 재료 개발이 요망되고 있다. Commercially available lithium batteries use LiCoO 2 for the positive electrode and carbon for the negative electrode. 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.

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 있다.LiNiO 2 , LiCo x Ni 1 - x O 2 and LiMn 2 O 4 as positive electrode active materials that are currently actively researched and developed Etc. can be mentioned. LiNiO 2 which has the same layered structure as LiCoO 2 is not commercialized due to the difficulty in synthesizing the material in a stoichiometric ratio and the problem of thermal stability.

4V급 스피넬 양극활물질인 LiMn2O4는 시작물질로 망간을 사용한다는 이점이 있어, 저가격 제품에 일부가 상품화되어 있으나, 망간 3+에 기인한 얀텔러 뒤틀림 (Jahn-Teller distortion)이라는 구조변이 때문에 수명 특성이 좋지 않다는 문제점이 있다.LiMn 2 O 4 , a 4V spinel cathode active material, has the advantage of using manganese as a starting material, and some of them are commercialized in low-cost products, but due to the structural variation called Jahn-Teller distortion caused by manganese 3+ There is a problem that the life characteristics are not good.

따라서, 보다 경제적이며, 안정성이 있고, 고용량이고, 양호한 사이클 특성을 가진 양극 활물질이 요망되고 있다. 현재 리튬 전지의 양극 활물질로서 올리빈 구조를 가지며 화학식 LixMyPO4(여기서, x는 0<x≤2이고, y는 0.8≤y≤1.2이며, M은 주기율표 3d족 전이금속이다.)로 표시되는 화합물에 대한 연구가 진행되고 있다.Therefore, there is a demand for a positive electrode active material that is more economical, stable, high capacity, and has good cycle characteristics. It has a olivine structure as a positive electrode active material of the current lithium battery and has the formula Li x M y PO 4 (where x is 0 <x≤2, y is 0.8≤y≤1.2, M is a periodic table Group 3d transition metal). Research on the compound represented by is in progress.

또한, LixMyPO4로 표시되는 화합물 중에서 LiFePO4를 리튬 이온 전지의 양극에 사용하는 것이 일본 특허 공개 평9-171827호에 개시되어 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. In addition, 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 LixMyPO4의 합성법인 고상반응법과 졸-겔 반응법은 입자크기와 입자형상의 제어가 불가능하며 단일입자로 구성된 분말을 합성하기 어렵다. 또한 형성되어진 입자의 크기가 나노크기이기 때문에 부피에너지밀도가 낮기 때문에 실제 리튬이차전지의 적용에 문제가 있다. 즉, 작은 비표면적을 억제하며, 높은 부피에너지밀도를 갖는 올리빈형 양극 활물질의 새로운 합성방법이 필요하다.However, the solid phase reaction method and the sol-gel reaction method of the synthesis method of Li x M y PO 4 are impossible to control the particle size and the shape of the particles, and it is difficult to synthesize a single particle powder. In addition, since the size of the formed particles is nano-size, since the volumetric energy density is low, there is a problem in the application of the actual lithium secondary battery. 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, 입자의 결정성이 우수하고, 에너지 밀도가 높은 올리빈형 양극 활물질을 제공하는 것이다.In order to solve the above problems, the present invention provides an olivine-type positive electrode active material having excellent crystallinity and high energy density.

본 발명의 다른 목적은 상기 리튬 전지용 올리빈형 양극 활물질의 제조 방법을 제공하는 것이다.Another object of the present invention is to provide a method for producing the olivine-type positive electrode active material for a lithium battery.

본 발명의 또 다른 목적은 상기 양극 활물질을 포함하는 리튬 전지를 제공하는 것이다.Still another object of the present invention is to provide a lithium battery including the cathode active material.

상기 목적을 달성하기 위해, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 코어 물질; 및 상기 코어 물질을 둘러싸는 탄소 코팅층을 포함하며, 상기 코어 물질은 하기 화학식 1로 나타내어지고, 입경이 0.1㎛ 내지 10㎛이고, 탭밀도가 0.5 내지 2.0g/cm3인 리튬 전지용 올리빈형 양극 활물질을 제공한다.In order to achieve the above object, according to an embodiment of the present invention, a core material; And a carbon coating layer surrounding the core material, wherein the core material is represented by the following Chemical Formula 1, and has a particle diameter of 0.1 μm to 10 μm and a tap density of 0.5 to 2.0 g / cm 3 . To provide.

[화학식 1][Formula 1]

LixMyM'zXO4 - wBw Li x M y M ' z X O 4 - w B w

(여기에서, M과 M'는 서로 독립적으로 Fe, Ni, Co, Mn, Cr, Zr, Nb, Cu, V, Mo, Ti, Zn, Al, Ga, Mg, B, 및 이들의 조합으로 이루어진 군에서 선택되는 원소이고, X는 P, As, Bi, Sb, Mo, 및 이들의 조합으로 이루어진 군에서 선택되는 원소이고, B는 F, S, 및 이들의 조합으로 이루어진 군에서 선택되는 원소이고, 0<x≤1, 0<y≤1, 0<z≤1, 0<x+y+z≤2이고, 0≤w≤0.5이다.)Wherein M and M 'are independently of each other consisting of Fe, Ni, Co, Mn, Cr, Zr, Nb, Cu, V, Mo, Ti, Zn, Al, Ga, Mg, B, and combinations thereof Is an element selected from the group, X is an element selected from the group consisting of P, As, Bi, Sb, Mo, and combinations thereof, B is an element selected from the group consisting of F, S, and combinations thereof 0 <x≤1, 0 <y≤1, 0 <z≤1, 0 <x + y + z≤2, and 0≤w≤0.5.)

상기 코어 물질은 입경이 0.2㎛ 내지 8㎛이고, 탭밀도가 0.7g/cm3 내지 1.6g/cm3인 것이 바람직하다.The core material preferably has a particle diameter of 0.2 μm to 8 μm and a tap density of 0.7 g / cm 3 to 1.6 g / cm 3 .

상기 코어 물질은 하기 화학식 2, 화학식 3, 및 이들의 조합으로 이루어진 군에서 선택되는 것이 바람직하다.The core material is preferably selected from the group consisting of the following Chemical Formulas 2, 3, and combinations thereof.

[화학식 2][Formula 2]

LiFe1 - aAaPO4 LiFe 1 - a A a PO 4

(여기에서, A는 Ni, Co, Mn, Cr, Zr, Nb, Cu, V, Mo, Ti, Zn, Al, Ga, Mg, B, 및 이들의 조합으로 이루어진 군에서 선택되는 원소이고, 0≤a≤1이다.)Wherein A is an element selected from the group consisting of Ni, Co, Mn, Cr, Zr, Nb, Cu, V, Mo, Ti, Zn, Al, Ga, Mg, B, and combinations thereof, 0 ≤ a ≤ 1)

[화학식 3][Formula 3]

Li1 - aAaFePO4 Li 1 - a A a FePO 4

(여기에서, A는 Ni, Co, Mn, Cr, Zr, Nb, Cu, V, Mo, Ti, Zn, Al, Ga, Mg, B, 및 이들의 조합으로 이루어진 군에서 선택되는 원소이고, 0≤a<1이다.)Wherein A is an element selected from the group consisting of Ni, Co, Mn, Cr, Zr, Nb, Cu, V, Mo, Ti, Zn, Al, Ga, Mg, B, and combinations thereof, 0 ≤ a <1)

상기 코어 물질은 하기 화학식 4, 화학식 5, 및 이들의 조합으로 이루어진 군에서 선택되는 것이 바람직하다.The core material is preferably selected from the group consisting of Formula 4, Formula 5, and combinations thereof.

[화학식 4][Formula 4]

LiFe1 - aAaPO4 - zBz LiFe 1 - a A a PO 4 - z B z

(여기에서, A는 Ni, Co, Mn, Cr, Zr, Nb, Cu, V, Mo, Ti, Zn, Al, Ga, Mg, B, 및 이들의 조합으로 이루어진 군에서 선택되는 원소이고, B는 F, S, 및 이들의 조합으로 이루어진 군에서 선택되는 원소이고, 0≤a≤1이고, 0.01≤z≤0.5이다.)Wherein A is an element selected from the group consisting of Ni, Co, Mn, Cr, Zr, Nb, Cu, V, Mo, Ti, Zn, Al, Ga, Mg, B, and combinations thereof, and B Is an element selected from the group consisting of F, S, and a combination thereof, 0 ≦ a ≦ 1, and 0.01 ≦ z ≦ 0.5.)

[화학식 5][Formula 5]

Li1 - aAaFePO4 - zBz Li 1 - a A a FePO 4 - z B z

(여기에서, A는 Ni, Co, Mn, Cr, Zr, Nb, Cu, V, Mo, Ti, Zn, Al, Ga, Mg, B, 및 이들의 조합으로 이루어진 군에서 선택되는 원소이고, B는 F, S, 및 이들의 조합으로 이루어진 군에서 선택되는 원소이고, 0≤a<1, 0.01≤z≤0.5이다.)Wherein A is an element selected from the group consisting of Ni, Co, Mn, Cr, Zr, Nb, Cu, V, Mo, Ti, Zn, Al, Ga, Mg, B, and combinations thereof, and B Is an element selected from the group consisting of F, S, and a combination thereof, wherein 0 ≦ a <1, 0.01 ≦ z ≦ 0.5.)

상기 탄소 코팅층의 두께는 10 nm 내지 100 nm인 것이 바람직하다.The carbon coating layer preferably has a thickness of 10 nm to 100 nm.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 반응기에 M 함유 용액(여기에서, M은 Fe, Ni, Co, Mn, Cr, Zr, Nb, Cu, V, Mo, Ti, Zn, Al, Ga, Mg, B, 및 이들의 조합으로 이루어진 군에서 선택되는 원소이다.), X 함유 용액(여기에서, X는 P, As, Bi, Sb, Mo 및 이들의 조합으로 이루어진 군에서 선택되는 원소이다.), 및 pH 조절제를 공급하고, 혼합하여 M-X 함유 수화물을 제조하는 단계; 상기 M-X 함유 수화물을 진공 건조한 후, 1차 소성하여 M-X 전구체를 제조하는 단계; 및 상기 M-X 전구체와 리튬 함유 화합물을 혼합한 후, 2차 소성하여 양극 활물질을 제조하는 단계를 포함하는 리튬 전지용 올리빈형 양극 활물질의 제조 방법을 제공한다.According to one embodiment of the invention, M-containing solution in the reactor (wherein M is Fe, Ni, Co, Mn, Cr, Zr, Nb, Cu, V, Mo, Ti, Zn, Al, Ga, Mg, B, and combinations thereof.), X-containing solution (where X is an element selected from the group consisting of P, As, Bi, Sb, Mo and combinations thereof), And supplying a pH adjusting agent and mixing to prepare an MX-containing hydrate; Vacuum drying the M-X-containing hydrate followed by primary firing to prepare an M-X precursor; And mixing the M-X precursor and the lithium-containing compound, followed by secondary firing to prepare a cathode active material.

상기 M 함유 용액은 0.03 내지 1.2 mol/h의 속도로 반응기에 공급되는 것이 바람직하고, 상기 X 함유 용액은 0.03 내지 1.2 mol/h의 속도로 반응기에 공급되는 것이 바람직하고, 상기 pH 조절제의 공급은 상기 반응기 내부의 pH가 1.5 내지 9로 유지되도록 실시되는 것이 바람직하다.The M-containing solution is preferably supplied to the reactor at a rate of 0.03 to 1.2 mol / h, the X-containing solution is preferably supplied to the reactor at a rate of 0.03 to 1.2 mol / h, the supply of the pH regulator Preferably, the pH inside the reactor is maintained at 1.5 to 9.

상기 혼합은 500 내지 1500rpm으로 교반하여 실시되는 것이 바람직하다.The mixing is preferably carried out by stirring at 500 to 1500rpm.

상기 M 함유 용액은 M 함유 화합물을 물, 메탄올, 에탄올, 이소프로필알코 올, 및 이들의 조합으로 이루어진 군에서 선택되는 용매에 용해하여 제조되는 것이 바람직하고, 상기 X 함유 용액은 X 함유 화합물을 물, 메탄올, 에탄올, 이소프로필알코올, 및 이들의 조합으로 이루어진 군에서 선택되는 용매에 용해하여 제조되는 것이 바람직하다.The M-containing solution is preferably prepared by dissolving the M-containing compound in a solvent selected from the group consisting of water, methanol, ethanol, isopropyl alcohol, and combinations thereof. And dissolved in a solvent selected from the group consisting of methanol, ethanol, isopropyl alcohol, and combinations thereof.

상기 pH 조절제는 암모니아 수용액, 탄산가스, OH기를 포함하는 화합물, 및 이들의 조합으로 이루어진 군에서 선택되는 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 combinations thereof.

상기 M-X 함유 수화물을 제조하는 단계는 30 내지 70℃의 온도에서 실시되는 것이 바람직하고, 12 내지 24 시간 동안 실시되는 것이 바람직하다.The step of preparing the M-X-containing hydrate is preferably carried out at a temperature of 30 to 70 ℃, preferably 12 to 24 hours.

상기 1차 소성은 450 내지 600℃의 온도에서 실시되는 것이 바람직하고, 5 내지 20 시간 동안 실시되는 것이 바람직하다.The primary firing is preferably carried out at a temperature of 450 to 600 ℃, preferably for 5 to 20 hours.

상기 리튬 함유 화합물은 수산화 리튬, 플루오르화 리튬, 질산 리튬, 탄산 리튬, 초산 리튬, 이들의 수화물, 및 이들의 조합으로 이루어진 군에서 선택되는 것이 바람직하다.The lithium-containing compound is preferably selected from the group consisting of lithium hydroxide, lithium fluoride, lithium nitrate, lithium carbonate, lithium acetate, hydrates thereof, and combinations thereof.

상기 2차 소성은 650 내지 800℃의 온도에서 실시되는 것이 바람직하고, 10 내지 24 시간 동안 실시되는 것이 바람직하다.The secondary firing is preferably carried out at a temperature of 650 to 800 ℃, preferably for 10 to 24 hours.

본 발명의 다른 일 실시예에 따르면, 상기 M-X 전구체와 리튬 함유 화합물을 혼합한 후, 탄소 전구체를 첨가하는 단계를 더 포함한다.According to another embodiment of the present invention, after mixing the M-X precursor and the lithium-containing compound, further comprising the step of adding a carbon precursor.

상기 탄소 전구체는 피치(Pitch), 탄소 나노 섬유, 수크로오즈(sucrose), 글루코오즈(glucose), 폴리비닐알코올(PVA), 폴리비닐피롤리돈(PVP), 콜로이드 카본(colloidal carbon), 구연산, 주석산, 글리콜산, 폴리아크릴산, 아디픽산, 글리 신, 및 이들의 조합으로 이루어진 군에서 선택되는 것이 바람직하다.The carbon precursor is pitch, carbon nanofibers, sucrose, glucose, polyvinyl alcohol (PVA), polyvinylpyrrolidone (PVP), colloidal carbon, citric acid , Tartaric acid, glycolic acid, polyacrylic acid, adipic acid, glycine, and combinations thereof.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 양극 활물질을 포함하는 리튬 전지를 제공한다.According to an embodiment of the present invention, a lithium battery including the cathode active material is provided.

이하, 본 발명을 보다 상세하게 설명한다.Hereinafter, the present invention will be described in more detail.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 코어 물질; 및 상기 코어 물질을 둘러싸는 탄소 코팅층을 포함하며, 상기 코어 물질은 하기 화학식 1로 나타내어지고, 입경이 0.1㎛ 내지 10㎛이고, 탭밀도가 0.5 내지 2.0g/cm3인 리튬 전지용 올리빈형 양극 활물질을 제공한다.According to one embodiment of the invention, the core material; And a carbon coating layer surrounding the core material, wherein the core material is represented by the following Chemical Formula 1, and has a particle diameter of 0.1 μm to 10 μm and a tap density of 0.5 to 2.0 g / cm 3 . To provide.

[화학식 1][Formula 1]

LixMyM'zXO4 - wBw Li x M y M ' z X O 4 - w B w

(여기에서, M과 M'는 서로 독립적으로 Fe, Ni, Co, Mn, Cr, Zr, Nb, Cu, V, Mo, Ti, Zn, Al, Ga, Mg, B, 및 이들의 조합으로 이루어진 군에서 선택되는 원소이고, X는 P, As, Bi, Sb, Mo, 및 이들의 조합으로 이루어진 군에서 선택되는 원소이고, B는 F, S, 및 이들의 조합으로 이루어진 군에서 선택되는 원소이고, 0<x≤1, 0<y≤1, 0<z≤1, 0<x+y+z≤2이고, 0≤w≤0.5이다.)Wherein M and M 'are independently of each other consisting of Fe, Ni, Co, Mn, Cr, Zr, Nb, Cu, V, Mo, Ti, Zn, Al, Ga, Mg, B, and combinations thereof Is an element selected from the group, X is an element selected from the group consisting of P, As, Bi, Sb, Mo, and combinations thereof, B is an element selected from the group consisting of F, S, and combinations thereof 0 <x≤1, 0 <y≤1, 0 <z≤1, 0 <x + y + z≤2, and 0≤w≤0.5.)

상기 양극 활물질이 상기 코어 물질을 둘러싸는 탄소 코팅층을 더 포함하는 경우, 상기 코어 물질의 전기 전도도를 더욱 향상시킬 수 있어 바람직하다.When the positive electrode active material further includes a carbon coating layer surrounding the core material, the electrical conductivity of the core material may be further improved, which is preferable.

상기 코어 물질은 입경이 0.1 내지 10㎛이고, 0.2㎛ 내지 8㎛인 것이 바람직하고, 0.5㎛ 내지 5㎛인 것이 더욱 바람직하다. 상기 코어 물질의 입경이 0.1㎛ 미만인 경우, 탭밀도가 낮아져 전극 제조시 문제가 있고, 10㎛를 초과하는 경우, 탭밀도는 증가하지만 비표면적이 너무 작아져 전해액과의 접촉면적도 작아지고, Li 이온의 인터칼레이션 및 디인터칼레이션을 방해하여 바람직하지 않다.The core material has a particle diameter of 0.1 to 10 mu m, preferably 0.2 to 8 mu m, and more preferably 0.5 to 5 mu m. When the particle diameter of the core material is less than 0.1 mu m, there is a problem in manufacturing the electrode due to low tap density. When the particle diameter exceeds 10 mu m, the tap density increases, but the specific surface area is too small, and the contact area with the electrolyte is also reduced. It is undesirable because it interferes with intercalation and deintercalation of ions.

상기 코어 물질은 탭밀도가 0.5g/cm3 내지 2.0g/cm3이고, 0.7g/cm3 내지 1.6g/cm3인 것이 바람직하고, 0.8g/cm3 내지 1.3g/cm3인 것이 더욱 바람직하다. 상기 올리빈형 양극 활물질의 탭밀도가 0.8g/cm3 미만인 경우, 탭밀도가 낮아져 전극 제조시 문제가 있고, 2.0g/cm3를 초과하는 경우, 양극 활물질의 입경이 10㎛이상으로 커지기 때문에 전지의 용량이 감소한다는 문제가 있어 바람직하지 않다.It said core material has a tap density of 0.5g / cm 3 to 2.0g / cm 3 and, 0.7g / cm 3 to 1.6g / cm 3 is preferable, and a still more 0.8g / cm 3 to 1.3g / cm 3 desirable. When the tap density of the olivine-type positive electrode active material is less than 0.8 g / cm 3 , there is a problem in manufacturing the electrode because the tap density is lowered. When the tap density of the olivine-type positive electrode active material is larger than 2.0 g / cm 3 , the particle size of the positive electrode active material is increased to 10 μm or more. It is not preferable because there is a problem that the dose of is reduced.

상기 코어 물질은 구형인 것이 바람직하다. 여기에서, 구형이란 원형, 타원형일 것일 수 있고, 이에 한정되는 것은 아니다. 상기 코어 물질은 구형의 올리빈형 양극 활물질 전구체를 이용하여 제조하기 때문에 구형의 형상을 갖는다. Preferably, the core material is spherical. Here, the spherical shape may be circular or elliptical, but is not limited thereto. The core material has a spherical shape because the core material is manufactured using a spherical olivine positive electrode active material precursor.

상기 코어 물질은 하기 화학식 2, 화학식 3, 및 이들의 조합으로 이루어진 군에서 선택되는 것이 바람직하다.The core material is preferably selected from the group consisting of the following Chemical Formulas 2, 3, and combinations thereof.

[화학식 2][Formula 2]

LiFe1 - aAaPO4 LiFe 1 - a A a PO 4

(여기에서, A는 Ni, Co, Mn, Cr, Zr, Nb, Cu, V, Mo, Ti, Zn, Al, Ga, Mg, B, 및 이들의 조합으로 이루어진 군에서 선택되는 원소이고, 0≤a≤1이다.)Wherein A is an element selected from the group consisting of Ni, Co, Mn, Cr, Zr, Nb, Cu, V, Mo, Ti, Zn, Al, Ga, Mg, B, and combinations thereof, 0 ≤ a ≤ 1)

[화학식 3][Formula 3]

Li1 - aAaFePO4 Li 1 - a A a FePO 4

(여기에서, A는 Ni, Co, Mn, Cr, Zr, Nb, Cu, V, Mo, Ti, Zn, Al, Ga, Mg, B, 및 이들의 조합으로 이루어진 군에서 선택되는 원소이고, 0≤a<1이다.)Wherein A is an element selected from the group consisting of Ni, Co, Mn, Cr, Zr, Nb, Cu, V, Mo, Ti, Zn, Al, Ga, Mg, B, and combinations thereof, 0 ≤ a <1)

상기 코어 물질은 하기 화학식 4, 화학식 5, 및 이들의 조합으로 이루어진 군에서 선택되는 것이 바람직하다.The core material is preferably selected from the group consisting of Formula 4, Formula 5, and combinations thereof.

[화학식 4][Formula 4]

LiFe1 - aAaPO4 - zBz LiFe 1 - a A a PO 4 - z B z

(여기에서, A는 Ni, Co, Mn, Cr, Zr, Nb, Cu, V, Mo, Ti, Zn, Al, Ga, Mg, B, 및 이들의 조합으로 이루어진 군에서 선택되는 원소이고, B는 F, S, 및 이들의 조합으로 이루어진 군에서 선택되는 원소이고, 0≤a≤1이고, 0.01≤z≤0.5이다.)Wherein A is an element selected from the group consisting of Ni, Co, Mn, Cr, Zr, Nb, Cu, V, Mo, Ti, Zn, Al, Ga, Mg, B, and combinations thereof, and B Is an element selected from the group consisting of F, S, and a combination thereof, 0 ≦ a ≦ 1, and 0.01 ≦ z ≦ 0.5.)

[화학식 5][Formula 5]

Li1 - aAaFePO4 - zBz Li 1 - a A a FePO 4 - z B z

(여기에서, A는 Ni, Co, Mn, Cr, Zr, Nb, Cu, V, Mo, Ti, Zn, Al, Ga, Mg, B, 및 이들의 조합으로 이루어진 군에서 선택되는 원소이고, B는 F, S, 및 이들의 조합으로 이루어진 군에서 선택되는 원소이고, 0≤a<1, 0.01≤z≤0.5이다.)Wherein A is an element selected from the group consisting of Ni, Co, Mn, Cr, Zr, Nb, Cu, V, Mo, Ti, Zn, Al, Ga, Mg, B, and combinations thereof, and B Is an element selected from the group consisting of F, S, and a combination thereof, wherein 0 ≦ a <1, 0.01 ≦ z ≦ 0.5.)

상기 탄소 코팅층은 상기 코어 물질 제조시에 탄소 전구체를 더 첨가하고 열처리함으로써 제조할 수 있다.The carbon coating layer may be prepared by further adding a carbon precursor and heat treating the core material.

상기 탄소 코팅층의 두께는 10 내지 100nm인 것이 바람직하고, 20nm 내지 80nm인 것이 더욱 바람직하다. 상기 탄소 코팅층의 두께가 10nm 미만인 경우, 전 기 전도도 향상 효과가 미미하고, 100nm를 초과하는 경우, 너무 두꺼운 탄소 코팅 층으로 인하여 리튬의 인터칼레이션 및 디인터칼레이션 성능이 저하되어 전지의 용량이 감소되며, 양극 활물질의 탭밀도가 낮아지는 문제점이 있다.It is preferable that it is 10-100 nm, and, as for the thickness of the said carbon coating layer, it is more preferable that it is 20 nm-80 nm. When the thickness of the carbon coating layer is less than 10nm, the effect of improving electric conductivity is insignificant, and when the thickness of the carbon coating layer is greater than 100nm, the intercalation and deintercalation performance of lithium is deteriorated due to the too thick carbon coating layer, thereby reducing the capacity of the battery. It is reduced, there is a problem that the tap density of the positive electrode active material is lowered.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 반응기에 M 함유 용액(여기에서, M은 Fe, Ni, Co, Mn, Cr, Zr, Nb, Cu, V, Mo, Ti, Zn, Al, Ga, Mg, B, 및 이들의 조합으로 이루어진 군에서 선택되는 원소이다.), X 함유 용액(여기에서, X는 P, As, Bi, Sb, Mo 및 이들의 조합으로 이루어진 군에서 선택되는 원소이다.), 및 pH 조절제를 공급하고, 혼합하여 M-X 함유 수화물을 제조하는 단계; 상기 M-X 함유 수화물을 진공 건조한 후, 1차 소성하여 M-X 전구체를 제조하는 단계; 및 상기 M-X 전구체와 리튬 함유 화합물을 혼합한 후, 2차 소성하여 양극 활물질을 제조하는 단계를 포함하는 리튬 전지용 올리빈형 양극 활물질의 제조 방법을 제공한다.According to one embodiment of the invention, M-containing solution in the reactor (wherein M is Fe, Ni, Co, Mn, Cr, Zr, Nb, Cu, V, Mo, Ti, Zn, Al, Ga, Mg, B, and combinations thereof.), X-containing solution (where X is an element selected from the group consisting of P, As, Bi, Sb, Mo and combinations thereof), And supplying a pH adjusting agent and mixing to prepare an MX-containing hydrate; Vacuum drying the M-X-containing hydrate followed by primary firing to prepare an M-X precursor; And mixing the M-X precursor and the lithium-containing compound, followed by secondary firing to prepare a cathode active material.

상기 M-X 전구체는 MXO4 - zBz (여기에서, M은 Fe, Ni, Co, Mn, Cr, Zr, Nb, Cu, V, Mo, Ti, Zn, Al, Ga, Mg, B, 및 이들의 조합으로 이루어진 군에서 선택되는 원소이고, X는 P, As, Bi, Sb, Mo, 및 이들의 조합으로 이루어진 군에서 선택되는 원소이고, B는 F, S, 및 이들의 조합으로 이루어진 군에서 선택되는 원소이고, 0≤z≤0.5이다.) 입자를 포함하는 것이 바람직하다. 상기 MXO4 - zBz 는 철-인산염인 것이 더욱 바람직하다.The MX precursor is MXO 4 - z B z Wherein M is an element selected from the group consisting of Fe, Ni, Co, Mn, Cr, Zr, Nb, Cu, V, Mo, Ti, Zn, Al, Ga, Mg, B, and combinations thereof , X is an element selected from the group consisting of P, As, Bi, Sb, Mo, and combinations thereof, B is an element selected from the group consisting of F, S, and combinations thereof, 0≤z≤0.5 It is preferred to include particles. MXO 4 - z B z More preferably is iron-phosphate.

상기 M-X 전구체는 리튬 함유 화합물과 혼합하여 소성함으로써 리튬 전지용 올리빈형 양극 활물질을 제조할 수 있는 전구체이다. 상기 M-X 전구체는 구형인 것이 바람직하다. 여기에서, 구형이란 원형, 타원형, 및 이들의 조합으로 이루어진 군에서 선택되는 것일 수 있고, 이에 한정되는 것은 아니다. 상기 구형인 M-X 전구체를 이용하여 리튬 전지용 양극 활물질을 제조하는 경우, 구형의 올리빈형 양극 활물질을 제조할 수 있어 바람직하다. The M-X 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. It is preferable that the said M-X precursor is spherical. Here, the spherical shape may be selected from the group consisting of a circle, an ellipse, and a combination thereof, but is not limited thereto. When manufacturing the positive electrode active material for lithium batteries using the said spherical M-X precursor, since a spherical olivine-type positive electrode active material can be manufactured, it is preferable.

상기 M-X 전구체는 나노 크기의 MXO4 - zBz인 1차 입자일 수 있고, 나노 크기의 MXO4 - zBz인 1차 입자가 뭉쳐서 이루어진 2차 입자인 것이 더욱 바람직하다. The MX precursor MXO 4 nanosized-z B z may be the primary particles, nano-sized MXO 4-that the primary particles of z B z is united consisting of secondary particles is more preferable.

상기 M-X 전구체는 M-X 함유 수화물을 소성하여 제조할 수 있다. 상기 M-X 함유 수화물은 반응기에 M 함유 용액, X 함유 용액, 및 pH 조절제를 공급하고, 혼합하여 제조할 수 있다.The M-X precursor may be prepared by firing an M-X-containing hydrate. The M-X-containing hydrate may be prepared by feeding and mixing an M-containing solution, an X-containing solution, and a pH adjuster to the reactor.

상기 M 함유 용액의 공급은 제조하고자하는 M-X 전구체의 조성에 따라 다양하게 조절이 가능하며, 0.03 내지 1.2 mol/h의 속도로 반응기에 공급되는 것이 바람직하다. 상기 M 함유 용액이 0.03 mol/h 미만으로 반응기에 공급되는 경우, 상기 M-X 함유 수화물의 수득률이 낮아서 바람직하지 않고, 0.03 mol/h를 초과하여 반응기에 공급되는 경우, M 함유 용액에 M 원소가 잘 용해되지 않으므로 바람직하지 않다.The supply of the M-containing solution can be variously adjusted according to the composition of the M-X precursor to be prepared, it is preferable that the feed to the reactor at a rate of 0.03 to 1.2 mol / h. When the M-containing solution is supplied to the reactor at less than 0.03 mol / h, the yield of the MX-containing hydrate is not preferable, and when the M-containing solution is supplied to the reactor at more than 0.03 mol / h, the M element is well contained in the M-containing solution. It is not preferable because it does not dissolve.

또한, 상기 X 함유 용액의 공급은 제조하고자하는 M-X 전구체의 조성에 따라 다양하게 조절이 가능하며, 0.03 내지 1.2 mol/h의 속도로 반응기에 공급되는 것이 바람직하다. 상기 X 함유 용액이 0.03 mol/h 미만으로 반응기에 공급되는 경우, 상기 M-X 함유 수화물의 수득률이 낮아서 바람직하지 않고, 0.03 mol/h를 초과하여 반응기에 공급되는 경우, X 함유 용액에 X 원소가 잘 용해되지 않으므로 바람직하지 않다.In addition, the supply of the X-containing solution can be variously controlled according to the composition of the M-X precursor to be prepared, it is preferable that the feed to the reactor at a rate of 0.03 to 1.2 mol / h. When the X-containing solution is fed to the reactor at less than 0.03 mol / h, the yield of the MX-containing hydrate is not preferable, and when the X-containing solution is fed to the reactor at more than 0.03 mol / h, the X-containing solution is well It is not preferable because it does not dissolve.

상기 pH 조절제의 공급은 상기 반응기 내부의 pH가 1.5 내지 9.0으로 유지되도록 실시되는 것이 바람직하다. 상기 pH 조절제를 상기 반응기 내부의 pH가 1.5 내지 9.0으로 유지되도록 공급하는 경우, 균일하고 단단한 M-X 함유 수화물 입자를 얻을 수 있으므로 바람직하다. 상기 반응기 내부의 pH가 1.5 내지 9.0으로 유지되기 위해서는 이에 한정되는 것은 아니나, pH 조절제의 농도가 2 내지 5M인 것이 바람직하다.The supply of the pH regulator is preferably carried out so that the pH inside the reactor is maintained at 1.5 to 9.0. When the pH regulator is supplied such that the pH inside the reactor is maintained at 1.5 to 9.0, it is preferable because uniform and hard M-X-containing hydrate particles can be obtained. In order to maintain the pH in the reactor to 1.5 to 9.0, but not limited to this, it is preferable that the concentration of the pH regulator is 2 to 5M.

상기 혼합은 500 내지 1500rpm으로 실시되는 것이 바람직하고, 800 내지 1200rpm으로 실시되는 것이 더욱 바람직하다. 상기 혼합이 500rpm 미만에서 실시되는 경우, 교반 속도가 너무 느려서 구형의 입자를 형성하는데 장시간이 필요하다는 문제점이 있고, 1500rpm을 초과하여 실시되는 경우, M 함유 용액과 X 함유 용액이 잘 섞이지 않아 미반응된 상태로 반응기 외부로 배출되는 문제점이 있다.The mixing is preferably performed at 500 to 1500 rpm, more preferably at 800 to 1200 rpm. If the mixing is carried out at less than 500rpm, there is a problem that a long time is required to form spherical particles because the stirring speed is too slow, and when carried out above 1500rpm, the M-containing solution and the X-containing solution do not mix well and do not react There is a problem that is discharged to the outside of the reactor.

상기 M 함유 용액은 M 함유 화합물을 물, 메탄올, 에탄올, 이소프로필알코올, 및 이들의 조합으로 이루어진 군에서 선택되는 용매에 용해하여 제조할 수 있다.The M-containing solution may be prepared by dissolving the M-containing compound in a solvent selected from the group consisting of water, methanol, ethanol, isopropyl alcohol, and combinations thereof.

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), 옥살레이 트(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, Peroxide, alkoxide, hydroxide, ammonium, acetylacetone, hydrates thereof, and combinations thereof may be preferably used.

또한, 상기 M 함유 화합물은 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 것을 바람직하게 사용할 수 있다. In addition, the M-containing compound is iron ethylenediammonium sulfate (Iron ethylenediammonium sulfate), titanium bis (ammonium lactato) dihydroxide (manganese monoperoxyphthalate), aluminum Aluminum phnoxide, boric acid, boron trifluoride diethyl etherate, boron trifluoride-propanol, hydrates thereof, and combinations thereof One selected from the group consisting of can be preferably used.

상기 X 함유 용액은 X 함유 화합물을 물, 메탄올, 에탄올, 이소프로필알코올, 및 이들의 조합으로 이루어진 군에서 선택되는 용매에 용해하여 제조할 수 있다.The X-containing solution may be prepared by dissolving the X-containing compound in a solvent selected from the group consisting of water, methanol, ethanol, isopropyl alcohol, 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 이 루어진 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.

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. 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 포함하는 화합물, 및 이들의 조합으로 이루어진 군에서 선택되는 것이 바람직하고, 상기 OH를 포함하고 있는 화합물은 NaOH인 것이 더욱 바람직하다.The pH adjusting agent is preferably selected from the group consisting of aqueous ammonia solution, carbon dioxide gas, a compound containing an OH group, and combinations thereof, and more preferably, the compound containing OH is NaOH.

상기 M-X 함유 수화물을 제조하는 단계는 30 내지 70℃의 온도에서 실시되는 것이 바람직하다. 상기 M-X 함유 수화물을 제조하는 단계가 30℃ 미만의 온도에서 실시되는 경우, M-X 함유 수화물 제조시 M 함유 용액과 X 함유 용액 사이의 반응성이 낮아 M-X 함유 수화물 제조에 장시간이 걸린다는 문제점이 있고, 70℃를 초과하는 온도에서 실시되는 경우, M-X 함유 수화물 제조시 M 함유 용액과 X 함유 용액 사이의 반응성이 높아 반응 시간을 줄일 수는 있지만 원하지 않는 부산물이 생성되는 문제점이 있다.The step of preparing the M-X-containing hydrate is preferably carried out at a temperature of 30 to 70 ℃. When the step of preparing the MX-containing hydrate is carried out at a temperature of less than 30 ℃, there is a problem that it takes a long time to manufacture the MX-containing hydrate is low reactivity between the M-containing solution and X-containing solution when manufacturing the MX-containing hydrate, 70 When it is carried out at a temperature exceeding ℃, the reaction between the M-containing solution and X-containing solution in the preparation of the MX-containing hydrate can reduce the reaction time, but there is a problem that unwanted by-products are produced.

상기 M-X 함유 수화물을 제조하는 단계는 12 내지 24 시간 동안 이루어지는 것이 바람직하다. 상기 M-X 함유 수화물을 제조하는 단계가 12 시간 미만으로 이루어지는 경우, 형성된 M-X 함유 수화물 입자가 불균일하다는 문제점이 있고, 24 시간을 초과하여 이루어지면, 제조하고자 하는 구형의 M-X 함유 수화물 입자 이외에 다른 크기와 형상을 가지는 새로운 입자들이 형성되어 바람직하지 않다. The step of preparing the M-X-containing hydrate is preferably performed for 12 to 24 hours. If the step of preparing the MX-containing hydrate is less than 12 hours, there is a problem that the formed MX-containing hydrate particles are non-uniform, and if it is more than 24 hours, other sizes and shapes other than the spherical MX-containing hydrate particles to be prepared It is not desirable that new particles are formed having.

상기 M-X 함유 수화물을 제조하는 단계는 B 함유 용액(여기에서, B는 F, S, 및 이들의 조합으로 이루어진 군에서 선택되는 원소이다.)을 공급하는 단계를 더 포함할 수 있다.Preparing the M-X-containing hydrate may further include supplying a B-containing solution, wherein B is an element selected from the group consisting of F, S, and combinations thereof.

상기 B 함유 용액은 B 함유 화합물을 물, 메탄올, 에탄올, 이소프로필알코올, 및 이들의 조합으로 이루어진 군에서 선택되는 용매에 용해하여 제조할 수 있다.The B-containing solution may be prepared by dissolving the B-containing compound in a solvent selected from the group consisting of water, methanol, ethanol, isopropyl alcohol, and combinations thereof.

상기 B 함유 화합물은 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 B-containing compound 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 제조된 M-X 함유 수화물을 증류수를 이용하여 세척하고, 50 내지 90℃에서 12 내지 24 시간 동안 진공 건조시켜 불순물을 완전히 제거한다.The prepared M-X-containing hydrate was washed with distilled water, and vacuum dried at 50 to 90 ° C. for 12 to 24 hours to completely remove impurities.

상기 진공 건조 온도가 50℃ 미만인 경우 M-X 함유 수화물 입자 내에 화학적으로 흡착해 있는 수분을 완전히 제거하는데 장시간이 필요하게 되는 문제가 있고, 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 이미 완전 건조된 상태이기 때문에 공정 시간을 낭비하게 되므로 바람직하지 않다. If the vacuum drying temperature is less than 50 ℃ there is a problem that a long time is required to completely remove the water that is chemically adsorbed in the MX-containing hydrate particles, if it exceeds 90 ℃ if the vacuum does not remain stable MX-containing hydrate There is a problem of this oxidation. 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 if it exceeds 24 hours, the process time is wasted because it is already completely dried. Not desirable

상기 진공 건조시킨 M-X 함유 수화물을 1차 소성시켜 M-X 전구체를 제조한다.The vacuum dried M-X-containing hydrate was first baked to prepare an M-X precursor.

상기 1차 소성하는 단계는 450 내지 600℃ 동안 이루어지는 것이 바람직하다. 상기 1차 소성 온도가 450℃ 미만인 경우, M-X 전구체의 결정이 형성되기 어렵다는 문제가 있고, 600℃를 초과하는 경우, 공정 비용 및 공정 시간을 낭비하게 되므로 바람직하지 않다. The first firing is preferably performed for 450 to 600 ℃. If the primary firing temperature is less than 450 ℃, there is a problem that the crystal of the M-X precursor is difficult to form, and if it exceeds 600 ℃, it is not preferable because the process cost and processing time is wasted.

또한, 상기 1차 소성하는 단계는 5 내지 20 시간 동안 이루어지는 것이 바람직하다. 상기 1차 소성 시간이 5 시간 미만인 경우, 제조된 M-X 전구체의 결정성이 좋지 않은 문제가 있고, 20 시간을 초과하는 경우, 공정 비용 및 공정 시간을 낭비하게 되므로 바람직하지 않다. In addition, the first firing is preferably performed for 5 to 20 hours. When the primary firing time is less than 5 hours, there is a problem in that the crystallinity of the prepared M-X precursor is not good, and when it exceeds 20 hours, the process cost and process time is wasted, which is not preferable.

상기 1차 소성하는 단계는 환원 분위기, 불활성 분위기, 및 이들의 조합으로 이루어진 군에서 선택되는 분위기에서 이루어지는 것이 바람직하다. 상기 분위기는 질소 가스, 아르곤 가스, 아르곤/수소 혼합 가스, 및 이들의 조합으로 이루어진 군에서 선택되는 분위기인 것이 더욱 바람직하다. 특히, 상기 1차 소성하는 단계가 환원 분위기에서 이루어지는 경우, M-X 함유 수화물로부터 원하는 결정성을 가 지는 M-X 전구체를 형성시킬 수 있어 바람직하다.The first firing step is preferably performed in an atmosphere selected from the group consisting of a reducing atmosphere, an inert atmosphere, and a combination thereof. More preferably, the atmosphere is an atmosphere selected from the group consisting of nitrogen gas, argon gas, argon / hydrogen mixed gas, and combinations thereof. In particular, when the first firing step is carried out in a reducing atmosphere, it is preferable to form an M-X precursor having a desired crystallinity from the M-X-containing hydrate.

상기 M-X 전구체와 리튬 함유 화합물을 혼합한 후, 2차 소성하여 양극 활물질을 제조한다. The M-X precursor and the lithium-containing compound are mixed and then calcined to prepare a cathode active material.

상기 리튬 함유 화합물은 수산화 리튬, 플루오르화 리튬, 질산 리튬, 탄산 리튬, 초산 리튬, 이들의 수화물, 및 이들의 조합으로 이루어진 군에서 선택되는 것이 바람직하다.The lithium-containing compound is preferably selected from the group consisting of lithium hydroxide, lithium fluoride, lithium nitrate, lithium carbonate, lithium acetate, hydrates thereof, and combinations thereof.

상기 2차 소성하는 단계는 650 내지 850℃ 동안 이루어지는 것이 바람직하다. 상기 2차 소성 온도가 650℃ 미만인 경우, 제조된 양극 활물질의 용량이 감소되어 바람직하지 않고, 850℃를 초과하는 경우, 역시 용량이 감소되어 바람직하지 않다. The secondary firing is preferably performed for 650 to 850 ℃. If the secondary firing temperature is less than 650 ° C, the capacity of the prepared positive electrode active material is reduced and not preferable, and if it exceeds 850 ° C, the capacity is also reduced, which is undesirable.

또한, 상기 2차 소성하는 단계는 10 내지 20 시간 동안 이루어지는 것이 바람직하다. 상기 2차 소성 시간이 10 시간 미만인 경우, M-X 전구체에서 M이 전부 환원되지 못한다는 문제가 있고, 20 시간을 초과하는 경우, 공정 시간 및 공정 비용을 낭비하는 문제가 있다. In addition, the secondary firing is preferably performed for 10 to 20 hours. If the secondary firing time is less than 10 hours, there is a problem that M is not reduced in the M-X precursor, and if more than 20 hours, there is a problem of waste processing time and process costs.

상기 2차 소성하는 단계는 환원 분위기, 불활성 분위기, 및 이들의 조합으로 이루어진 군에서 선택되는 분위기에서 이루어지는 것이 바람직하다. 상기 분위기는 질소 가스, 아르곤 가스, 아르곤/수소 혼합 가스, 및 이들의 조합으로 이루어진 군에서 선택되는 분위기인 것이 더욱 바람직하다. 특히, 상기 2차 소성하는 단계가 환원 분위기에서 이루어지는 경우, M-X 전구체에서 M이 잘 환원되어 올리빈 구조를 형성시킬 수 있으므로 바람직하다.The secondary firing is preferably performed in an atmosphere selected from the group consisting of a reducing atmosphere, an inert atmosphere, and a combination thereof. More preferably, the atmosphere is an atmosphere selected from the group consisting of nitrogen gas, argon gas, argon / hydrogen mixed gas, and combinations thereof. In particular, when the secondary firing is carried out in a reducing atmosphere, M is preferably reduced in the M-X precursor to form an olivine structure.

본 발명의 다른 일 실시예에 따르면, 상기 M-X 전구체와 리튬 함유 화합물을 혼합한 후, 탄소 전구체를 첨가하는 단계를 더 포함한다. 상기 탄소 전구체를 더 첨가한 후, 2차 소성하면, 양극 활물질의 표면을 둘러싸는 탄소 코팅층을 형성할 수 있다 상기 양극 활물질의 표면을 둘러싸는 탄소 코팅층을 형성하는 경우, 양극 활물질의 전기 전도도가 향상된다는 점에서 바람직하다. According to another embodiment of the present invention, after mixing the M-X precursor and the lithium-containing compound, further comprising the step of adding a carbon precursor. After further adding the carbon precursor, secondary firing may form a carbon coating layer surrounding the surface of the positive electrode active material. When forming a carbon coating layer surrounding the surface of the positive electrode active material, electrical conductivity of the positive electrode active material is improved. It is preferable at that.

상기 탄소 전구체는 피치(Pitch), 탄소 나노 섬유, 수크로오즈(sucrose), 글루코오즈(glucose), 폴리비닐알코올(PVA), 폴리비닐피롤리돈(PVP),콜로이드 카본(colloidal carbon), 구연산, 주석산, 글리콜산, 폴리아크릴산, 아디픽산, 글리신, 및 이들의 조합으로 이루어진 군에서 선택되는 것이 바람직하다.The carbon precursor is pitch, carbon nanofibers, sucrose, glucose, polyvinyl alcohol (PVA), polyvinylpyrrolidone (PVP), colloidal carbon, citric acid , Tartaric acid, glycolic acid, polyacrylic acid, adipic acid, glycine, and combinations thereof.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 양극 활물질을 포함하는 리튬 전지를 제공한다.According to an embodiment of the present invention, a lithium battery including the cathode active material is provided.

이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 일 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 일 실시예에 한정되지 않는다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings so that those skilled in the art may easily implement the present invention. As those skilled in the art would realize, the described embodiments may be modified in various different ways, all without departing from the spirit or scope of the present invention.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 리튬 전지의 사시도이다. 도 1을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 리튬 전지(1)는 음극(3), 양극(5), 상기 음극(3) 및 양극(5) 사이에 개재된 세퍼레이터(7)를 포함하는 전극 조립체(9)를 포함한다. 1 is a perspective view of a lithium battery according to an embodiment of the present invention. Referring to FIG. 1, a lithium battery 1 according to an embodiment of the present invention includes a negative electrode 3, a positive electrode 5, a separator 7 interposed between the negative electrode 3 and the positive electrode 5. And an electrode assembly 9.

상기 리튬 전지(1)는 상기 전극 조립체(9)를 케이스(15)에 위치시키고 전해 액(도시하지 않음)을 주입하여 상기 음극(3), 상기 양극(5) 및 상기 세퍼레이터(7)가 전해액에 함침되도록 한고, 상기 음극(3) 및 양극(5)에는 전지 작용시 발생하는 전류를 집전하기 위한 도전성 리드 부재(10, 13)를 각기 부착시켜 제조한다. In the lithium battery 1, the electrode assembly 9 is positioned in the case 15, and an electrolyte (not shown) is injected to the cathode 3, the cathode 5, and the separator 7. It is impregnated in, and the negative electrode (3) and the positive electrode (5) is produced by attaching conductive lead members (10, 13), respectively, for collecting the current generated when the battery action.

또한, 상기 리드 부재(10, 13)는 양극(5), 및 음극(3)에서 발생한 전류를 각각 양극 단자, 및 음극 단자로 유도하는 역할을 한다. In addition, the lead members 10 and 13 serve to induce currents generated in the positive electrode 5 and the negative electrode 3 to the positive electrode terminal and the negative electrode terminal, respectively.

상기 도 1에는 파우치형 리튬 전지를 도시하였지만, 본 발명의 리튬 전지가 상기 형상으로 한정되는 것은 아니며, 전지로서 작동할 수 있는 어떠한 형상도 가능함은 당연하다.Although FIG. 1 illustrates a pouch-type lithium battery, the lithium battery of the present invention is not limited to the above shape, and any shape capable of operating as a battery may be possible.

상기 양극(5)은 본 발명의 일 실시예에 따른 양극 활물질을 사용하여 제조된다. 상기 양극(5)은 양극 활물질, 도전제, 및 바인더를 혼합하여 양극 활물질 형성용 조성물을 제조한 후, 이 조성물을 알루미늄 호일 등의 양극 집전체에 도포한 후 압연하여 제조한다.The positive electrode 5 is manufactured using a positive electrode active material according to an embodiment of the present invention. The positive electrode 5 is prepared by mixing a positive electrode active material, a conductive agent, and a binder to prepare a composition for forming a positive electrode active material, and then applying the composition to a positive electrode current collector such as aluminum foil and rolling.

상기 바인더로는 폴리비닐알코올, 카르복시메틸셀룰로오스, 히드록시프로필렌셀룰로오스, 디아세틸렌셀룰로오스, 폴리비닐클로라이드, 폴리비닐피롤리돈, 폴리테트라플루오로에틸렌, 폴리비닐리덴 플로라이드, 폴리에틸렌 또는 폴리프로필렌 등을 사용할 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다. As the binder, polyvinyl alcohol, carboxymethyl cellulose, hydroxypropylene cellulose, diacetylene cellulose, polyvinyl chloride, polyvinylpyrrolidone, polytetrafluoroethylene, polyvinylidene fluoride, polyethylene, or polypropylene may be used. It may be, but is not limited thereto.

또한 상기 도전제로는 구성되는 전지에 있어서, 화학변화를 야기하지 않으며 전자 전도성을 가지는 재료이면 어떠한 것도 사용가능하며, 그 예로 천연 흑연, 인조 흑연, 카본 블랙, 아세틸렌 블랙, 케첸 블랙, 탄소 섬유, 또는 구리, 니켈, 알루미늄, 은 등의 금속 분말, 금속 섬유 등을 사용할 수 있고, 또한 폴리페닐렌 유 도체 등의 도전성 재료를 혼합하여 사용할 수 있다. In addition, as the conductive agent, any battery may be used as long as it does not cause chemical change and has an electronic conductivity. Examples thereof include natural graphite, artificial graphite, carbon black, acetylene black, ketjen black, carbon fiber, or copper. , Metal powders such as nickel, aluminum, silver, metal fibers and the like may be used, and conductive materials such as polyphenylene derivatives may be mixed and used.

상기 음극(3)은 음극 활물질을 포함하여 구성되며, 상기 음극 활물질로는 리튬의 가역적인 인터칼레이션 및 디인터칼레이션이 가능한 화합물을 사용할 수 있다. 상기 음극 활물질의 구체적인 예로는 인조흑연, 천연흑연, 흑연화탄소섬유, 비정질탄소 등의 탄소질재료를 사용할 수 있다. 또한, 상기 탄소질 재료 이외에, 리튬과 합금화가 가능한 금속질 화합물, 또는 금속질 화합물과 탄소질 재료를 포함하는 복합물도 음극 활물질로 사용할 수 있다. 리튬과 합금화가 가능한 금속으로는, Si, Al, Sn, Pb, Zn, Bi, In, Mg, Ga, Cd, Si합금, Sn합금, 또는 Al합금 등을 예시할 수 있다. 또한, 음극 활물질로 금속 리튬 박막도 사용할 수 있다.The negative electrode 3 includes a negative electrode active material, and a compound capable of reversible intercalation and deintercalation of lithium may be used as the negative electrode active material. Specific examples of the negative electrode active material may be a carbonaceous material such as artificial graphite, natural graphite, graphitized carbon fiber, amorphous carbon, and the like. In addition to the carbonaceous material, a metallic compound capable of alloying with lithium, or a composite including a metallic compound and a carbonaceous material may also be used as the negative electrode active material. As a metal which can be alloyed with lithium, Si, Al, Sn, Pb, Zn, Bi, In, Mg, Ga, Cd, Si alloy, Sn alloy, Al alloy, etc. can be illustrated. Moreover, a metal lithium thin film can also be used as a negative electrode active material.

상기 음극(3)은 상기 양극(5)과 마찬가지로 음극 활물질, 바인더, 및 선택적으로 도전제를 혼합하여 음극 활물질 형성용 조성물을 제조한 후 이를 구리 호일 등의 음극 집전체에 도포하여 제조할 수 있다. Like the positive electrode 5, the negative electrode 3 may be prepared by mixing a negative electrode active material, a binder, and optionally a conductive agent to prepare a composition for forming a negative electrode active material, and then applying the same to a negative electrode current collector such as copper foil. .

상기 리튬 전지에 충전되는 전해질로는 비수성 전해질 또는 공지된 고체 전해질 등이 사용 가능하다.As the electrolyte to be charged in the lithium battery, a non-aqueous electrolyte or a known solid electrolyte may be used.

상기 비수성 전해질은 전지의 전기화학적 반응에 관여하는 이온들이 이동할 수 있는 매질 역할을 한다. 상기 비수성 전해질은 카보네이트계, 에스테르계, 에테르계 또는 케톤계 용매를 사용할 수 있다. 상기 카보네이트계 용매로는 디메틸 카보네이트(DMC), 디에틸 카보네이트(DEC), 디프로필 카보네이트(DPC), 메틸프로필 카보네이트(MPC), 에틸프로필 카보네이트(EPC), 메틸에틸 카보네이트(MEC), 에틸메틸 카보네이트(EMC), 에틸렌 카보네이트(EC), 프로필렌 카보네이트(PC), 부틸렌 카 보네이트(BC) 등이 사용될 수 있으며, 상기 에스테르계 용매로는 n-메틸 아세테이트, n-에틸 아세테이트, n-프로필 아세테이트 등이 사용될 수 있다. The non-aqueous electrolyte serves as a medium through which ions involved in the electrochemical reaction of the battery can move. The non-aqueous electrolyte may be a carbonate, ester, ether or ketone solvent. Examples of the carbonate solvents include dimethyl carbonate (DMC), diethyl carbonate (DEC), dipropyl carbonate (DPC), methylpropyl carbonate (MPC), ethylpropyl carbonate (EPC), methylethyl carbonate (MEC), and ethylmethyl carbonate. (EMC), ethylene carbonate (EC), propylene carbonate (PC), butylene carbonate (BC), etc. may be used, and the ester solvent may be n-methyl acetate, n-ethyl acetate, n-propyl acetate. And the like can be used.

리튬 전지의 종류에 따라 양극(5)과 음극(3) 사이에 세퍼레이터(7)가 존재할 수 있다. 이러한 세퍼레이터(7)로는 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 폴리비닐리덴 플로라이드또는 이들의 2층 이상의 다층막이 사용될 수 있으며, 폴리에틸렌/폴리프로필렌 2층 세퍼레이터, 폴리에틸렌/폴리프로필렌/폴리에틸렌 3층 세퍼레이터, 폴리프로필렌/폴리에틸렌/폴리프로필렌 3층 세퍼레이터 등과 같은 혼합 다층막이 사용될 수 있음은 물론이다.The separator 7 may exist between the positive electrode 5 and the negative electrode 3 according to the type of the lithium battery. As the separator 7, polyethylene, polypropylene, polyvinylidene fluoride or two or more multilayer films thereof may be used, and polyethylene / polypropylene two-layer separator, polyethylene / polypropylene / polyethylene three-layer separator, polypropylene / polyethylene Of course, a mixed multilayer film such as a polypropylene three-layer separator can be used.

이하 본 발명의 바람직한 실시예 및 비교예를 기재한다. 그러나 하기한 실시에는 본 발명의 바람직한 일 실시예일뿐 본 발명이 하기한 실시예에 한정되는 것은 아니다.Hereinafter, preferred examples and comparative examples of the present invention are described. However, the following embodiments are only preferred embodiments of the present invention, and the present invention is not limited to the following embodiments.

(양극 활물질의 제조)(Manufacture of Anode Active Material)

(실시예 1)(Example 1)

공침 반응기(용량 4L, 회전모터의 출력 90W이상)에 증류수 4L를 넣은 후, 질산철 수용액, H3PO4 수용액, 및 암모니아수를 공급하였다 상기 반응기 내부의 질산철과 H3PO4 수용액의 총 몰농도가 2M 이 되도록, 질산철 수용액을 0.6mol/hr로 공급하였고, H3PO4 수용액을 0.6mol/hr로 공급하였다. 또한, 상기 반응기 내부의 pH가 5로 유지되도록, 5M/L 농도의 암모니아수를 적절한 유량으로 공급하였다. Insert the distilled water 4L to coprecipitation reactor (capacity 4L, rotational output 90W or more of the motors), iron nitrate aqueous solution, H 3 PO 4 total moles of an aqueous solution, and ammonia water was fed inside the reactor iron nitrate and H 3 PO 4 aqueous solution An aqueous iron nitrate solution was supplied at 0.6 mol / hr, and an H 3 PO 4 aqueous solution was supplied at 0.6 mol / hr so that the concentration was 2M. In addition, ammonia water at a concentration of 5 M / L was supplied at an appropriate flow rate so that the pH inside the reactor was maintained at 5.

상기 반응기 내의 온도를 50℃로 유지시키면서, 1000 rpm의 속도로 교반하여 질산철과 H3PO4을 공침시켰다. 상기 반응기 내부의 반응물의 평균체류시간은 24시간 정도로 유량을 조절하였다. 반응이 정상상태에 도달한 후 오버플로우파이프를 통하여 철-인산염 수화물을 연속적으로 얻었다. While maintaining the temperature in the reactor at 50 ° C., the solution was stirred at a speed of 1000 rpm to co-precipitate iron nitrate with H 3 PO 4 . The average residence time of the reactants in the reactor was adjusted to a flow rate of about 24 hours. After the reaction reached steady state, iron-phosphate hydrate was continuously obtained through the overflow pipe.

상기 얻은 철-인산염 수화물을 진공 분위기하 70℃에서 24시간 동안 건조시켰다. The iron-phosphate hydrate obtained above was dried at 70 ° C. for 24 hours under vacuum atmosphere.

상기 철-인산염 수화물을 질소 분위기 하에서 550℃에서 10시간 동안 소성하여 철-인산염을 얻었다.The iron-phosphate hydrate was calcined at 550 ° C. for 10 hours under a nitrogen atmosphere to obtain iron-phosphate.

상기 철-인산염과 탄산리튬(Li2CO3)을 1 : 1 몰비로 혼합한 후, 수크로오즈를 철-인산염 100중량부에 대하여 20 중량부의 양으로 첨가하고, 혼합하였다. 상기 수크로오즈를 첨가한 철-인산염과 탄산리튬의 혼합물을 800℃에서 15시간 동안 하소하여 올리빈 구조를 갖는 LiFePO4 양극 활물질 분말을 제조하였다. The iron-phosphate and lithium carbonate (Li 2 CO 3 ) were mixed in a 1: 1 molar ratio, and sucrose was added in an amount of 20 parts by weight based on 100 parts by weight of iron-phosphate, and mixed. The mixture of iron-phosphate and lithium carbonate added with sucrose was calcined at 800 ° C. for 15 hours to prepare a LiFePO 4 cathode active material powder having an olivine structure.

(실시예 2)(Example 2)

상기 반응기 내의 교반 속도를 1100rpm으로 하여 철-인산염 수화물 제조한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일하게 실시하여 올리빈 구조를 갖는 LiFePO4 양극 활물질 분말을 제조하였다.LiFePO 4 positive electrode active material powder having an olivine structure was prepared in the same manner as in Example 1 except that iron-phosphate hydrate was prepared at a stirring speed of 1100 rpm.

(실시예 3)(Example 3)

상기 반응기 내의 교반 속도를 500rpm으로 하여 철-인산염 수화물 제조한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일하게 실시하여 올리빈 구조를 갖는 LiFePO4 양극 활 물질 분말을 제조하였다.LiFePO 4 cathode active material powder having an olivine structure was prepared in the same manner as in Example 1 except that iron-phosphate hydrate was prepared at a stirring speed of 500 rpm.

(실시예 4)(Example 4)

상기 반응기 내의 교반 속도를 700rpm으로 하여 철-인산염 수화물 제조한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일하게 실시하여 올리빈 구조를 갖는 LiFePO4 양극 활물질 분말을 제조하였다.LiFePO 4 positive electrode active material powder having an olivine structure was prepared in the same manner as in Example 1 except that iron-phosphate hydrate was prepared at a stirring speed of 700 rpm.

(실시예 5)(Example 5)

상기 반응기 내의 교반 속도를 1500rpm으로 하여 철-인산염 수화물 제조한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일하게 실시하여 올리빈 구조를 갖는 LiFePO4 양극 활물질 분말을 제조하였다.LiFePO 4 positive electrode active material powder having an olivine structure was prepared in the same manner as in Example 1 except that iron-phosphate hydrate was prepared at a stirring speed of 1500 rpm.

(실시예 6)(Example 6)

상기 수크로오즈를 첨가한 철-인산염과 탄산리튬의 혼합물을 650℃에서 15시간 동안 하소한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일하게 실시하여 올리빈 구조를 갖는 LiFePO4 양극 활물질 분말을 제조하였다. LiFePO 4 positive electrode active material powder having an olivine structure was prepared in the same manner as in Example 1 except that the mixture of iron-phosphate and lithium carbonate added with sucrose was calcined at 650 ° C. for 15 hours.

(실시예 7)(Example 7)

상기 수크로오즈를 첨가한 철-인산염과 탄산리튬의 혼합물을 700℃에서 15시간 동안 하소한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일하게 실시하여 올리빈 구조를 갖는 LiFePO4 양극 활물질 분말을 제조하였다. LiFePO 4 positive electrode active material powder having an olivine structure was prepared in the same manner as in Example 1 except that the mixture of iron-phosphate and lithium carbonate added with sucrose was calcined at 700 ° C. for 15 hours.

(실시예 8)(Example 8)

상기 수크로오즈를 첨가한 철-인산염과 탄산리튬의 혼합물을 750℃에서 15시 간 동안 하소한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일하게 실시하여 올리빈 구조를 갖는 LiFePO4 양극 활물질 분말을 제조하였다LiFePO 4 positive electrode active material powder having an olivine structure was prepared in the same manner as in Example 1 except that the mixture of iron-phosphate and lithium carbonate added with sucrose was calcined at 750 ° C. for 15 hours.

(실시예 9)(Example 9)

상기 수크로오즈를 첨가한 철-인산염과 탄산리튬의 혼합물을 850℃에서 15시간 동안 하소한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일하게 실시하여 올리빈 구조를 갖는 LiFePO4 양극 활물질 분말을 제조하였다.LiFePO 4 positive electrode active material powder having an olivine structure was prepared in the same manner as in Example 1 except that the mixture of iron-phosphate and lithium carbonate added with sucrose was calcined at 850 ° C. for 15 hours.

(실시예 10)(Example 10)

상기 반응기에 질산철 수용액을 0.15mol/hr로 공급하였고, H3PO4 수용액을 0.15mol/hr로 공급한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일하게 실시하여 올리빈 구조를 갖는 LiFePO4 양극 활물질 분말을 제조하였다.LiFePO 4 positive electrode active material powder having an olivine structure in the same manner as in Example 1 except that the iron nitrate aqueous solution was supplied to the reactor at 0.15 mol / hr, and the H 3 PO 4 aqueous solution was supplied at 0.15 mol / hr. Was prepared.

(실시예 11)(Example 11)

상기 반응기에 질산철 수용액을 0.3mol/hr로 공급하였고, H3PO4 수용액을 0.3mol/hr로 공급한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일하게 실시하여 올리빈 구조를 갖는 LiFePO4 양극 활물질 분말을 제조하였다.LiFePO 4 positive electrode active material powder having an olivine structure in the same manner as in Example 1 except that the iron nitrate aqueous solution was supplied to the reactor at 0.3 mol / hr, and the H 3 PO 4 aqueous solution was supplied at 0.3 mol / hr. Was prepared.

(실시예 12)(Example 12)

상기 반응기에 질산철 수용액을 0.72mol/hr로 공급하였고, H3PO4 수용액을 0.72mol/hr로 공급한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일하게 실시하여 올리빈 구조를 갖는 LiFePO4 양극 활물질 분말을 제조하였다.LiFePO 4 positive electrode active material powder having an olivine structure in the same manner as in Example 1 except that the iron nitrate aqueous solution was supplied to the reactor at 0.72 mol / hr, and the H 3 PO 4 aqueous solution was supplied at 0.72 mol / hr. Was prepared.

(실시예 13)(Example 13)

상기 반응기에 질산철 수용액을 0.9mol/hr로 공급하였고, H3PO4 수용액을 0.9mol/hr로 공급한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일하게 실시하여 올리빈 구조를 갖는 LiFePO4 양극 활물질 분말을 제조하였다.LiFePO 4 positive electrode active material powder having an olivine structure in the same manner as in Example 1 except that the iron nitrate aqueous solution was supplied to the reactor at 0.9 mol / hr, and the H 3 PO 4 aqueous solution was supplied at 0.9 mol / hr. Was prepared.

(실시예 14)(Example 14)

상기 반응기에 질산철 수용액을 1.05mol/hr로 공급하였고, H3PO4 수용액을 1.05mol/hr로 공급한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일하게 실시하여 올리빈 구조를 갖는 LiFePO4 양극 활물질 분말을 제조하였다.LiFePO 4 positive electrode active material powder having an olivine structure in the same manner as in Example 1 except that the iron nitrate aqueous solution was supplied to the reactor at 1.05 mol / hr and the H 3 PO 4 aqueous solution was supplied at 1.05 mol / hr. Was prepared.

(실시예 15)(Example 15)

상기 반응기에 질산철 수용액을 1.2mol/hr로 공급하였고, H3PO4 수용액을 1.2mol/hr로 공급한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일하게 실시하여 올리빈 구조를 갖는 LiFePO4 양극 활물질 분말을 제조하였다.LiFePO 4 positive electrode active material powder having an olivine structure in the same manner as in Example 1 except that the iron nitrate aqueous solution was supplied to the reactor at 1.2 mol / hr, and the H 3 PO 4 aqueous solution was supplied at 1.2 mol / hr. Was prepared.

(리튬 전지의 제조)(Manufacture of Lithium Battery)

상기 실시예 1 내지 15 에서 제조한 양극 활물질 분말 각각과, 도전재로는 아세틸렌블랙, 결합제로는 폴리비닐리덴 플루오라이드(PVdF)를 85:7.5:7.5의 중량비로 혼합하여 슬러리를 제조하였다. 상기 슬러리를 20㎛ 두께의 알루미늄박에 균일하게 도포하고, 120℃에서 진공 건조하여 양극을 제조하였다. 상기 제조된 양극과, 리튬 호일을 상대 전극으로 하며, 다공성 폴리에틸렌막(셀가르드 엘엘씨 제, Celgard 2300, 두께: 25㎛)을 세퍼레이터로 하고, 에틸렌 카보네이트와 디에틸 카보네이트가 부피비로 1:1로 혼합된 용매에 LiPF6가 1M 농도로 녹아 있는 액체를 전해액으로 사용하여 코인 전지를 제조하였다. Each of the positive electrode active material powders prepared in Examples 1 to 15, acetylene black as a conductive material, and polyvinylidene fluoride (PVdF) as a binder were mixed at a weight ratio of 85: 7.5: 7.5 to prepare a slurry. The slurry was uniformly applied to a 20 μm thick aluminum foil, and vacuum dried at 120 ° C. to prepare a positive electrode. The prepared anode and lithium foil were used as counter electrodes, and a porous polyethylene membrane (manufactured by Celgard ELC, Celgard 2300, thickness: 25 μm) was used as a separator, and ethylene carbonate and diethyl carbonate were 1: 1 in volume ratio. A coin battery was prepared using a liquid in which LiPF 6 was dissolved at a concentration of 1 M in a mixed solvent as an electrolyte.

(제조한 철-인산염, 및 양극 활물질 분말의 주사 전자 현미경 관찰)(Scanning Electron Microscopy of Prepared Iron-Phosphate, and Cathode Active Material Powder)

상기 실시예 1에서 제조한 철-인산염을 주사 전자 현미경(SEM, JSM 6400, JEOL사 제품)으로 관찰하였고, 그 결과를 도 2에 나타내었다. 또한, 상기 실시예 1에 따라 제조된 올리빈형 양극 활물질 분말을 주사 전자 현미경으로 관찰하였고, 그 결과를 도 3에 나타내었다.The iron-phosphate prepared in Example 1 was observed with a scanning electron microscope (SEM, JSM 6400, JEOL), and the results are shown in FIG. In addition, the olivine-type positive electrode active material powder prepared according to Example 1 was observed with a scanning electron microscope, and the results are shown in FIG. 3.

상기 도 2를 참조하면, 실시예 1에서 제조된 철-인산염은 0.5 내지 2㎛ 이내의 입경을 가짐을 알 수 있다. 또한, 상기 도 3을 참조하면, 실시예 1에 따라 제조된 양극 활물질 분말은 0.5 내지 3㎛ 이내의 입경을 가짐을 알 수 있다.Referring to FIG. 2, it can be seen that the iron-phosphate prepared in Example 1 has a particle diameter within 0.5 to 2 μm. In addition, referring to FIG. 3, it can be seen that the positive electrode active material powder prepared according to Example 1 has a particle diameter of 0.5 to 3㎛.

상기 실시예 2에서 제조한 철-인산염을 주사 전자 현미경으로 관찰하였고, 그 결과를 도 4에 나타내었다. 또한, 상기 실시예 2에 따라 제조된 올리빈형 양극 활물질 분말을 주사 전자 현미경 사진으로 관찰하였고, 그 결과를 도 5에 나타내었다.The iron-phosphate prepared in Example 2 was observed with a scanning electron microscope, the results are shown in FIG. In addition, the olivine-type positive electrode active material powder prepared according to Example 2 was observed with a scanning electron micrograph, and the results are shown in FIG. 5.

상기 도 4를 참조하면, 실시예 2에서 제조된 철-인산염은 2 내지 5㎛ 이내의 입경을 가짐을 알 수 있다. 상기 도 5를 참조하면, 실시예 2에 따라 제조된 양극 활물질 분말은 1 내지 5㎛ 이내의 입경을 가짐을 알 수 있다.Referring to FIG. 4, it can be seen that the iron-phosphate prepared in Example 2 has a particle diameter within 2 to 5 μm. Referring to FIG. 5, it can be seen that the cathode active material powder prepared according to Example 2 has a particle diameter of 1 to 5 μm.

실시예 3 내지 15에서 제조된 양극 활물질 분말도 전자 현미경을 관찰한 결 과 0.1 내지 10㎛ 이내의 입경을 가짐을 확인할 수 있었다.It was confirmed that the cathode active material powders prepared in Examples 3 to 15 also had particle diameters of 0.1 to 10 μm as a result of observing the electron microscope.

(제조된 철-인산염, 및 양극 활물질 분말의 X-선 (X-rays of manufactured iron-phosphate, and cathode active material powder 회절diffraction 분석) analysis)

상기 실시예 1, 및 2에서 제조된 철-인산염, 및 실시예 1, 2, 및 6 내지 9에 따라 제조된 올리빈형 양극 활물질에 대하여 X-선 회절 분석(XRD, Rint-2000, Rigaku사 제품)을 실시하였고, 그 결과를 각각 도 6 내지 13에 나타내었다. X-ray diffraction analysis (XRD, Rint-2000, manufactured by Rigaku) for the iron-phosphate prepared in Examples 1 and 2, and the olivine-type cathode active material prepared according to Examples 1, 2, and 6 to 9 ), And the results are shown in FIGS. 6 to 13, respectively.

도 6 및 도 7을 참조하면, JCPDS(Joint Committee on Powder Diffraction Standards)의 카드 번호 29-0715와 동일한 피크가 나타난 것으로부터 실시예 1, 및 2에서 제조된 물질은 철-인산염인 것을 확인할 수 있다. Referring to FIGS. 6 and 7, the same peaks as those of Card No. 29-0715 of the Joint Committee on Powder Diffraction Standards (JCPDS) were shown, and thus, the materials prepared in Examples 1 and 2 were iron-phosphate. .

도 8 내지 13를 참조하면, JCPDS(Joint Committee on Powder Diffraction Standards)의 카드 번호 40-1499와 동일한 피크가 나타난 것으로부터 실시예 1, 2, 및 6 내지 9에서 제조된 양극 활물질은 LiFePO4로서, 올리빈 구조를 가지고 있음을 확인할 수 있다. Referring to FIGS. 8 to 13, the same peaks as those of Card No. 40-1499 of Joint Committee on Powder Diffraction Standards (JCPDS) appear, and the cathode active materials prepared in Examples 1, 2, and 6 to 9 are LiFePO 4 . It can be seen that it has an olivine structure.

또한, 소결온도가 증가함에 따라 Fe2P 피크(2= 40.28, 44.20, 및 47.29)가 형성되며, 인산리튬 피크(2= 22.32, 및 23.16)가 형성됨을 알 수 있다. In addition, it can be seen that as the sintering temperature increases, Fe 2 P peaks (2 = 40.28, 44.20, and 47.29) are formed, and lithium phosphate peaks (2 = 22.32, and 23.16) are formed.

또한, 상기 실시예 3 내지 5, 및 10 내지 15에 따라 제조된 올리빈형 양극 활물질에 대하여 X-선 회절 분석을 실시하였고, 그 결과 실시예 3 내지 5, 및 10 내지 15에서 제조된 양극 활물질도 LiFePO4로서, 올리빈 구조를 가지고 있음을 확인할 수 있었다. In addition, X-ray diffraction analysis was performed on the olivine-type positive electrode active materials prepared according to Examples 3 to 5 and 10 to 15, and as a result, the positive electrode active materials prepared in Examples 3 to 5 and 10 to 15 were also included. It was confirmed that LiFePO 4 had an olivine structure.

(제조된 리튬 전지의 특성 측정)(Measurement of characteristics of manufactured lithium battery)

상기 실시예 1 내지 15 에서 제조한 양극 활물질 분말을 사용하여 제조된 각각의 코인 전지를 전기화학 분석장치(Toscat 3100U, Toyo System사 제품)를 사용하여 30℃에서, 2.5V 에서 4.3V의 전위영역에서, 15㎃ g-1의 전류밀도로 충ㆍ방전 실험을 하였다. 실시예 1, 2, 및 6 내지 8에서 제조한 양극 활물질 분말을 사용하여 제조된 각각의 코인 전지의 용량을 하기 표 1에 정리하였다. Each coin cell manufactured using the positive electrode active material powders prepared in Examples 1 to 15 was subjected to an electrochemical analysis apparatus (Toscat 3100U, manufactured by Toyo System Co., Ltd.) at a temperature range of 2.5 V to 4.3 V at 30 ° C. The charge and discharge experiments were carried out at a current density of 15 mA g −1 . The capacity of each coin battery prepared using the positive electrode active material powders prepared in Examples 1, 2, and 6 to 8 is summarized in Table 1 below.

또한, 실시예 1, 2, 및 6 내지 8에서 제조한 양극 활물질의 입경과 탭밀도도 표 1에 정리하였다. In addition, the particle diameters and tap densities of the positive electrode active materials prepared in Examples 1, 2, and 6 to 8 are also summarized in Table 1.

[표 1]TABLE 1

용량(mAh/g)Capacity (mAh / g) 입경(㎛)Particle size (㎛) 탭밀도( g / cm3)Tap density (g / cm 3 ) 실시예 1Example 1 150150 0.5 내지 50.5 to 5 0.9 내지 1.20.9 to 1.2 실시예 2Example 2 138138 0.2 내지 20.2 to 2 0.8 내지 1.10.8 to 1.1 실시예 6Example 6 144144 0.5 내지 30.5 to 3 0.8 내지 1.20.8 to 1.2 실시예 7Example 7 148148 0.5 내지 30.5 to 3 0.9 내지 1.20.9 to 1.2 실시예 8Example 8 145145 1 내지 51 to 5 1.15 내지 1.241.15 to 1.24

상기 표 1의 실시예 1, 2, 및 6 내지 8을 참조하면, 상기 반응기 내의 교반 속도가 동일한 경우, 소결 온도가 800 ℃에서 제조된 양극 활물질을 포함하는 코인 전지의 용량이 가장 우수함을 알 수 있다.  Referring to Examples 1, 2, and 6 to 8 of Table 1, when the stirring speed in the reactor is the same, it can be seen that the capacity of the coin battery including the positive electrode active material prepared at a sintering temperature of 800 ℃ is the best. have.

또한, 상기 실시예 1에서 제조한 양극 활물질 분말을 사용하여 제조된 코인 전지에 대하여 충ㆍ방전 실험을 하여 얻은 전지의 용량 그래프를 도 14에 나타내었다.In addition, a capacity graph of a battery obtained by performing a charge / discharge test on a coin battery manufactured using the cathode active material powder prepared in Example 1 is shown in FIG. 14.

도 14를 참조하면, 충방전 그래프가 평탄면을 가지고 있어, 전형적인 올리빈 구조를 가지는 양극 활물질을 포함하는 전지의 충방전 그래프를 보이며, 방전 용량이 150 mAh/g을 나타냄을 알 수 있다.Referring to FIG. 14, since the charge and discharge graph has a flat surface, a charge and discharge graph of a battery including a cathode active material having a typical olivine structure is shown, and the discharge capacity is 150 mAh / g.

또한, 상기 실시예 1에서 제조한 양극 활물질 분말을 사용하여 제조된 코인 전지에 대하여 율특성 실험을 하여 얻은 전지의 용량 그래프를 도 15에 나타내었다. 도 15를 참조하면, 0.1C 대비 10C 에서 70% 이상의 아주 우수한 용량을 나타냄을 알 수 있다.In addition, a capacity graph of a battery obtained by performing a rate characteristic test on a coin battery manufactured using the cathode active material powder prepared in Example 1 is shown in FIG. 15. Referring to Figure 15, it can be seen that very good capacity of more than 70% at 10C compared to 0.1C.

또한, 실시예 3 내지 5, 및 9 내지 15에서 제조한 양극 활물질 분말의 입경과 탭밀도, 및 상기 양극 활물질 분말을 사용하여 제조된 각각의 코인 전지의 용량도 상기 실시예 1, 2, 및 6 내지 8의 경우와 유사하였다. In addition, the particle sizes and tap densities of the positive electrode active material powders prepared in Examples 3 to 5 and 9 to 15, and the capacity of each coin battery manufactured using the positive electrode active material powders were also described in Examples 1, 2, and 6 above. Similar to the case of 8 to 8.

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 있다All 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 발명의 일 실시예에 따른 양극 활물질은 입자의 결정성이 우수하고, 에너지 밀도가 높다. 또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 양극 활물질의 제조 방법에 의하면 입자의 크기와 형태가 균일한 양극 활물질을 제조할 수 있다.The positive electrode active material according to the embodiment of the present invention has excellent crystallinity and high energy density. In addition, according to the method for manufacturing a cathode active material according to an embodiment of the present invention, a cathode active material having a uniform size and shape of particles may be manufactured.

Claims (28)

코어 물질; 및 상기 코어 물질을 둘러싸는 탄소 코팅층을 포함하며,Core material; And a carbon coating layer surrounding the core material, 상기 코어 물질은 하기 화학식 1로 나타내어지고, 입경이 0.1㎛ 내지 10㎛이고, 탭밀도가 0.5 내지 2.0g/cm3이며, 상기 탄소 코팅층의 두께는 10 내지 100nm인 리튬 전지용 올리빈형 양극 활물질.The core material is represented by the following formula (1), the particle size is 0.1㎛ to 10㎛, tap density is 0.5 to 2.0g / cm 3 , the thickness of the carbon coating layer is an olivine-type positive electrode active material for lithium batteries. [화학식 1][Formula 1] LixMyM'zXO4-wBw Li x M y M ' z XO 4-w B w (여기에서, M과 M'는 서로 독립적으로 Fe, Ni, Co, Mn, Cr, Zr, Nb, Cu, V, Mo, Ti, Zn, Al, Ga, Mg, B, 및 이들의 조합으로 이루어진 군에서 선택되는 원소이고, X는 P, As, Bi, Sb, Mo, 및 이들의 조합으로 이루어진 군에서 선택되는 원소이고, B는 F, S, 및 이들의 조합으로 이루어진 군에서 선택되는 원소이고, 0<x≤1, 0<y≤1, 0<z≤1, 0<x+y+z≤2이고, 0≤w≤0.5이다.)Wherein M and M 'are independently of each other consisting of Fe, Ni, Co, Mn, Cr, Zr, Nb, Cu, V, Mo, Ti, Zn, Al, Ga, Mg, B, and combinations thereof Is an element selected from the group, X is an element selected from the group consisting of P, As, Bi, Sb, Mo, and combinations thereof, B is an element selected from the group consisting of F, S, and combinations thereof 0 <x≤1, 0 <y≤1, 0 <z≤1, 0 <x + y + z≤2, and 0≤w≤0.5.) 제1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 코어 물질은 입경이 0.2㎛ 내지 8㎛이고, 탭밀도가 0.7g/cm3 내지 1.6g/cm3인 것인 리튬 전지용 올리빈형 양극 활물질.The core material has a particle diameter of 0.2㎛ to 8㎛, tap density of 0.7g / cm 3 to 1.6g / cm 3 olivine-type positive electrode active material for a lithium battery. 제1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 코어 물질은 하기 화학식 2, 화학식 3, 및 이들의 조합으로 이루어진 군에서 선택되는 것인 리튬 전지용 올리빈형 양극 활물질.The core material is an olivine-type positive electrode active material for a lithium battery that is selected from the group consisting of the following formula (2), (3), and combinations thereof. [화학식 2][Formula 2] LiFe1 - aAaPO4 LiFe 1 - a A a PO 4 (여기에서, A는 Ni, Co, Mn, Cr, Zr, Nb, Cu, V, Mo, Ti, Zn, Al, Ga, Mg, B, 및 이들의 조합으로 이루어진 군에서 선택되는 원소이고, 0≤a≤1이다.)Wherein A is an element selected from the group consisting of Ni, Co, Mn, Cr, Zr, Nb, Cu, V, Mo, Ti, Zn, Al, Ga, Mg, B, and combinations thereof, 0 ≤ a ≤ 1) [화학식 3][Formula 3] Li1 - aAaFePO4 Li 1 - a A a FePO 4 (여기에서, A는 Ni, Co, Mn, Cr, Zr, Nb, Cu, V, Mo, Ti, Zn, Al, Ga, Mg, B, 및 이들의 조합으로 이루어진 군에서 선택되는 원소이고, 0≤a<1이다.)Wherein A is an element selected from the group consisting of Ni, Co, Mn, Cr, Zr, Nb, Cu, V, Mo, Ti, Zn, Al, Ga, Mg, B, and combinations thereof, 0 ≤ a <1) 제1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 코어 물질은 하기 화학식 4, 화학식 5, 및 이들의 조합으로 이루어진 군에서 선택되는 것인 리튬 전지용 올리빈형 양극 활물질.The core material is an olivine-type positive electrode active material for a lithium battery that is selected from the group consisting of the following formula (4), (5), and combinations thereof. [화학식 4][Formula 4] LiFe1 - aAaPO4 - zBz LiFe 1 - a A a PO 4 - z B z (여기에서, A는 Ni, Co, Mn, Cr, Zr, Nb, Cu, V, Mo, Ti, Zn, Al, Ga, Mg, B, 및 이들의 조합으로 이루어진 군에서 선택되는 원소이고, B는 F, S, 및 이들의 조합으로 이루어진 군에서 선택되는 원소이고, 0≤a≤1이고, 0.01≤z≤0.5이다.)Wherein A is an element selected from the group consisting of Ni, Co, Mn, Cr, Zr, Nb, Cu, V, Mo, Ti, Zn, Al, Ga, Mg, B, and combinations thereof, and B Is an element selected from the group consisting of F, S, and a combination thereof, 0 ≦ a ≦ 1, and 0.01 ≦ z ≦ 0.5.) [화학식 5][Formula 5] Li1 - aAaFePO4 - zBz Li 1 - a A a FePO 4 - z B z (여기에서, A는 Ni, Co, Mn, Cr, Zr, Nb, Cu, V, Mo, Ti, Zn, Al, Ga, Mg, B, 및 이들의 조합으로 이루어진 군에서 선택되는 원소이고, B는 F, S, 및 이들의 조합으로 이루어진 군에서 선택되는 원소이고, 0≤a<1, 0.01≤z≤0.5이다.)Wherein A is an element selected from the group consisting of Ni, Co, Mn, Cr, Zr, Nb, Cu, V, Mo, Ti, Zn, Al, Ga, Mg, B, and combinations thereof, and B Is an element selected from the group consisting of F, S, and a combination thereof, wherein 0 ≦ a <1, 0.01 ≦ z ≦ 0.5.) 삭제delete 반응기에 M 함유 용액(여기에서, M은 Fe, Ni, Co, Mn, Cr, Zr, Nb, Cu, V, Mo, Ti, Zn, Al, Ga, Mg, B, 및 이들의 조합으로 이루어진 군에서 선택되는 원소이다.), X 함유 용액(여기에서, X는 P, As, Bi, Sb, Mo 및 이들의 조합으로 이루어진 군에서 선택되는 원소이다.), 및 pH 조절제를 공급하고, 500 내지 1500rpm으로 혼합하여 M-X 함유 수화물을 제조하는 단계;M-containing solution in the reactor, where M is Fe, Ni, Co, Mn, Cr, Zr, Nb, Cu, V, Mo, Ti, Zn, Al, Ga, Mg, B, and combinations thereof An X-containing solution (wherein X is an element selected from the group consisting of P, As, Bi, Sb, Mo, and combinations thereof), and a pH adjusting agent, Mixing at 1500 rpm to produce an MX containing hydrate; 상기 M-X 함유 수화물을 진공 건조한 후, 1차 소성하여 M-X 전구체를 제조하는 단계; 및Vacuum drying the M-X-containing hydrate followed by primary firing to prepare an M-X precursor; And 상기 M-X 전구체와 리튬 함유 화합물을 혼합한 후, 2차 소성하여 양극 활물질을 제조하는 단계Mixing the M-X precursor with a lithium-containing compound and then calcining to prepare a cathode active material 를 포함하는 리튬 전지용 올리빈형 양극 활물질의 제조 방법.Method for producing an olivine-type positive electrode active material for a lithium battery comprising a. 제6항에 있어서,The method of claim 6, 상기 M 함유 용액은 0.03 내지 1.2 mol/h의 속도로 반응기에 공급되는 것인 리튬 전지용 올리빈형 양극 활물질의 제조 방법.The M-containing solution is a method for producing an olivine-type positive electrode active material for a lithium battery that is supplied to the reactor at a rate of 0.03 to 1.2 mol / h. 제6항에 있어서,The method of claim 6, 상기 X 함유 용액은 0.03 내지 1.2 mol/h의 속도로 반응기에 공급되는 것인 리튬 전지용 올리빈형 양극 활물질의 제조 방법.The X-containing solution is a method for producing an olivine-type positive electrode active material for a lithium battery that is supplied to the reactor at a rate of 0.03 to 1.2 mol / h. 제6항에 있어서,The method of claim 6, 상기 pH 조절제는 상기 반응기 내부의 pH가 1.5 내지 9로 유지되도록 공급되는 것인 리튬 전지용 올리빈형 양극 활물질의 제조 방법.The pH adjusting agent is a method for producing an olivine-type positive electrode active material for a lithium battery that is supplied to maintain the pH in the reactor to 1.5 to 9. 제6항에 있어서, The method of claim 6, 상기 혼합은 800 내지 1200rpm으로 실시되는 것인 리튬 전지용 올리빈형 양극 활물질의 제조 방법.The mixing is a method for producing an olivine-type positive electrode active material for a lithium battery that is carried out at 800 to 1200rpm. 제6항에 있어서,The method of claim 6, 상기 M 함유 용액은 M 함유 화합물을 물, 메탄올, 에탄올, 이소프로필알코 올, 및 이들의 조합으로 이루어진 군에서 선택되는 용매에 용해하여 제조되는 것인 리튬 전지용 올리빈형 양극 활물질의 제조 방법.The M-containing solution is prepared by dissolving the M-containing compound in a solvent selected from the group consisting of water, methanol, ethanol, isopropyl alcohol, and combinations thereof. 제11항에 있어서,The method of claim 11, 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 것인 리튬 전지용 올리빈형 양극 활물질의 제조 방법.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 Olivine-type positive electrode active material for lithium batteries, which is selected from the group consisting of oxides, alkoxides, hydroxides, ammonium, acetylacetone, hydrates thereof, and combinations thereof Method of preparation. 제11항에 있어서,The method of claim 11, 상기 M 함유 화합물은 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 것인 리튬 전지용 올리빈형 양극 활물질의 제조 방법.The M-containing compound is iron ethylene diammonium sulfate (Iron ethylenediammonium sulfate), titanium bis (ammonium lactato) dihydroxide, manganese monoperoxyphthalate (Magnesium monoperoxyphthalate), aluminum phenoxide (Aluminum phnoxide), boric acid, boron trifluoride diethyl etherate, boron trifluoride-propanol, hydrates thereof, and combinations thereof The manufacturing method of the olivine-type positive electrode active material for lithium batteries which is chosen from the group. 제6항에 있어서,The method of claim 6, 상기 X 함유 용액은 X 함유 화합물을 물, 메탄올, 에탄올, 이소프로필알코올, 및 이들의 조합으로 이루어진 군에서 선택되는 용매에 용해하여 제조되는 것인 리튬 전지용 올리빈형 양극 활물질의 제조 방법.The X-containing solution is prepared by dissolving an X-containing compound in a solvent selected from the group consisting of water, methanol, ethanol, isopropyl alcohol, and combinations thereof. 제14항에 있어서,The method of claim 14, 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 것인 리튬 전지용 올리빈형 양극 활물질의 제조 방법.The X-containing compound is acetate containing acetate, nitrate, sulfate, citrate, perchlorate, halide, oxyhalide, oxide ), Sulfide, alkoxide, hydrates thereof, and combinations thereof, the method for producing an olivine-type positive electrode active material for a lithium battery. 제14항에 있어서,The method of claim 14, 상기 X 함유 화합물은 인산(Phosporic acid), 비스무트 네오데카노에이트(Bismuth neodecanoate), 이들의 수화물, 및 이들의 조합으로 이루어진 군에서 선택되는 것인 리튬 전지용 올리빈형 양극 활물질의 제조 방법.The X-containing compound is selected from the group consisting of phosphoric acid (Phosporic acid), bismuth neodecanoate, hydrates thereof, and combinations thereof. 제6항에 있어서,The method of claim 6, 상기 pH 조절제는 암모니아 수용액, 탄산가스, OH기를 포함하는 화합물, 및 이들의 조합으로 이루어진 군에서 선택되는 것인 리튬 전지용 올리빈형 양극 활물질의 제조 방법.The pH adjusting agent is a method for producing an olivine-type positive electrode active material for a lithium battery that is selected from the group consisting of ammonia aqueous solution, carbon dioxide gas, a compound containing an OH group, and combinations thereof. 제6항에 있어서,The method of claim 6, 상기 M-X 함유 수화물을 제조하는 단계는 30 내지 70℃의 온도에서 실시되는 것인 리튬 전지용 올리빈형 양극 활물질의 제조 방법.The step of preparing the M-X-containing hydrate is a method for producing an olivine-type positive electrode active material for a lithium battery that is carried out at a temperature of 30 to 70 ℃. 제6항에 있어서,The method of claim 6, 상기 M-X 함유 수화물을 제조하는 단계는 12 내지 24 시간 동안 실시되는 것인 리튬 전지용 올리빈형 양극 활물질의 제조 방법.The step of preparing the M-X-containing hydrate is a method for producing an olivine-type positive electrode active material for a lithium battery will be carried out for 12 to 24 hours. 제6항에 있어서,The method of claim 6, 상기 1차 소성은 450 내지 600℃의 온도에서 실시되는 것인 리튬 전지용 올리빈형 양극 활물질의 제조 방법.The primary firing is a method for producing an olivine-type positive electrode active material for a lithium battery that is carried out at a temperature of 450 to 600 ℃. 제6항에 있어서,The method of claim 6, 상기 1차 소성은 5 내지 20 시간 동안 실시되는 것인 리튬 전지용 올리빈형 양극 활물질의 제조 방법.The primary firing is a method for producing an olivine-type positive electrode active material for a lithium battery that is carried out for 5 to 20 hours. 제6항에 있어서,The method of claim 6, 상기 리튬 함유 화합물은 수산화 리튬, 플루오르화 리튬, 질산 리튬, 탄산 리튬, 초산 리튬, 이들의 수화물, 및 이들의 조합으로 이루어진 군에서 선택되는 것인 리튬 전지용 올리빈형 양극 활물질의 제조 방법.Wherein said lithium-containing compound is selected from the group consisting of lithium hydroxide, lithium fluoride, lithium nitrate, lithium carbonate, lithium acetate, hydrates thereof, and combinations thereof. 제6항에 있어서,The method of claim 6, 상기 2차 소성은 650 내지 800℃의 온도에서 실시되는 것인 리튬 전지용 올리빈형 양극 활물질의 제조 방법.The secondary firing is a method for producing an olivine-type positive electrode active material for lithium batteries that is carried out at a temperature of 650 to 800 ℃. 제6항에 있어서,The method of claim 6, 상기 2차 소성은 10 내지 24 시간 동안 실시되는 것인 리튬 전지용 올리빈형 양극 활물질의 제조 방법.The secondary firing is a method for producing an olivine-type positive electrode active material for a lithium battery that is carried out for 10 to 24 hours. 제6항에 있어서,The method of claim 6, 상기 1차 소성과 2차 소성은 환원 분위기, 불활성 분위기, 및 이들의 조합으로 이루어진 군에서 선택되는 분위기에서 이루어지는 것인 리튬 전지용 올리빈형 양극 활물질의 제조 방법.The primary firing and the secondary firing is a method for producing an olivine-type positive electrode active material for a lithium battery, which is made in an atmosphere selected from the group consisting of a reducing atmosphere, an inert atmosphere, and a combination thereof. 제6항에 있어서,The method of claim 6, 상기 M-X 전구체와 리튬 함유 화합물을 혼합한 후, 탄소 전구체를 첨가하는 단계를 더 포함하는 것인 리튬 전지용 올리빈형 양극 활물질의 제조 방법.After mixing the M-X precursor and the lithium-containing compound, the method of manufacturing an olivine-type positive electrode active material for a lithium battery further comprising the step of adding a carbon precursor. 제26항에 있어서,The method of claim 26, 상기 탄소 전구체는 피치(Pitch), 탄소 나노 섬유, 수크로오즈(sucrose), 글루코오즈(glucose), 폴리비닐알코올(PVA), 폴리비닐피롤리돈(PVP), 콜로이드 카본(colloidal carbon), 구연산, 주석산, 글리콜산, 폴리아크릴산, 아디픽산, 글리신, 및 이들의 조합으로 이루어진 군에서 선택되는 것인 리튬 전지용 올리빈형 양극 활물질의 제조 방법.The carbon precursor is pitch, carbon nanofibers, sucrose, glucose, polyvinyl alcohol (PVA), polyvinylpyrrolidone (PVP), colloidal carbon, citric acid , Tartaric acid, glycolic acid, polyacrylic acid, adipic acid, glycine, and a combination thereof. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 따른 양극 활물질을 포함하는 리튬 전지.A lithium battery comprising the positive electrode active material according to any one of claims 1 to 4.
KR1020070046090A 2007-05-11 2007-05-11 Olivine type positive active material for lithium battery, method for preparing the same, and lithium battery comprising the same KR100834054B1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020070046090A KR100834054B1 (en) 2007-05-11 2007-05-11 Olivine type positive active material for lithium battery, method for preparing the same, and lithium battery comprising the same

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020070046090A KR100834054B1 (en) 2007-05-11 2007-05-11 Olivine type positive active material for lithium battery, method for preparing the same, and lithium battery comprising the same

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR100834054B1 true KR100834054B1 (en) 2008-06-02

Family

ID=39769692

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020070046090A KR100834054B1 (en) 2007-05-11 2007-05-11 Olivine type positive active material for lithium battery, method for preparing the same, and lithium battery comprising the same

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR100834054B1 (en)

Cited By (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101173868B1 (en) * 2010-12-03 2012-08-14 삼성에스디아이 주식회사 Positive active material for rechargeable lithium battery and rechargeable lithium battery
KR101181851B1 (en) 2010-08-09 2012-09-11 삼성에스디아이 주식회사 Active material for rechargeable lithium battery and rechargeable lithium battery
KR101186686B1 (en) 2009-12-29 2012-09-27 주식회사 에너세라믹 Method of preparing positive active material for rechargeable lithium battery
WO2012141503A2 (en) * 2011-04-14 2012-10-18 ㈜동진쎄미켐 Positive electrode active material, method for preparing same, and positive electrode and lithium battery using same
KR101219401B1 (en) 2011-05-31 2013-01-15 전자부품연구원 Cathode Material for Secondary Battery and Manufacturing Method of the Same
WO2015008942A1 (en) * 2013-07-19 2015-01-22 전자부품연구원 Method for manufacturing positive electrode material for magnesium secondary battery and positive electrode material for magnesium secondary battery manufactured by same
CN105312086A (en) * 2014-08-04 2016-02-10 西北大学 Preparation method for carbon-coated bismuth nano composite material
KR20160044513A (en) * 2013-08-21 2016-04-25 하이드로-퀘벡 Positive electrode material for lithium secondary battery
US9899668B2 (en) 2012-10-05 2018-02-20 Samsung Sdi Co., Ltd. Method of preparing positive active material for rechargeable lithium battery, positive active material for rechargeable lithium battery prepared by method, and rechargeable lithium battery including same

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20040033360A1 (en) 2000-09-26 2004-02-19 Michel Armand Method for synthesis of carbon-coated redox materials with controlled size
KR20040096203A (en) * 2003-05-07 2004-11-16 한국과학기술연구원 A cathode active material treated with a conductive material, metallic oxide or mixtures thereof, a cathode and lithium battery using the same, and preparation method thereof
KR20050094346A (en) * 2002-06-21 2005-09-27 유미코르 Carbon-coated li-containing powders and process for production thereof
JP2006131485A (en) 2004-11-03 2006-05-25 Tatung Co Method for manufacturing olivine type iron lithium phosphate positive electrode material
US7060206B2 (en) 2000-01-18 2006-06-13 Valence Technology, Inc. Synthesis of metal compounds under carbothermal conditions
KR20060093842A (en) * 2005-02-22 2006-08-28 주식회사 코캄 Cathod material for lithium second battery, manufacturing method thereof and lithium second battery using the same

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7060206B2 (en) 2000-01-18 2006-06-13 Valence Technology, Inc. Synthesis of metal compounds under carbothermal conditions
US20040033360A1 (en) 2000-09-26 2004-02-19 Michel Armand Method for synthesis of carbon-coated redox materials with controlled size
KR20050094346A (en) * 2002-06-21 2005-09-27 유미코르 Carbon-coated li-containing powders and process for production thereof
US20060035150A1 (en) 2002-06-21 2006-02-16 Albane Audemer Carbon-coated li-containing powders and process for production thereof
KR20040096203A (en) * 2003-05-07 2004-11-16 한국과학기술연구원 A cathode active material treated with a conductive material, metallic oxide or mixtures thereof, a cathode and lithium battery using the same, and preparation method thereof
JP2006131485A (en) 2004-11-03 2006-05-25 Tatung Co Method for manufacturing olivine type iron lithium phosphate positive electrode material
KR20060093842A (en) * 2005-02-22 2006-08-28 주식회사 코캄 Cathod material for lithium second battery, manufacturing method thereof and lithium second battery using the same

Cited By (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101186686B1 (en) 2009-12-29 2012-09-27 주식회사 에너세라믹 Method of preparing positive active material for rechargeable lithium battery
KR101181851B1 (en) 2010-08-09 2012-09-11 삼성에스디아이 주식회사 Active material for rechargeable lithium battery and rechargeable lithium battery
US9093711B2 (en) 2010-08-09 2015-07-28 Samsung Sdi Co., Ltd. Active material including a thin film graphite layer and rechargeable lithium battery
US8877379B2 (en) 2010-12-03 2014-11-04 Samsung Sdi Co., Ltd. Positive active material for rechargeable lithium battery and rechargeable lithium battery
KR101173868B1 (en) * 2010-12-03 2012-08-14 삼성에스디아이 주식회사 Positive active material for rechargeable lithium battery and rechargeable lithium battery
WO2012141503A2 (en) * 2011-04-14 2012-10-18 ㈜동진쎄미켐 Positive electrode active material, method for preparing same, and positive electrode and lithium battery using same
WO2012141503A3 (en) * 2011-04-14 2013-03-07 ㈜동진쎄미켐 Positive electrode active material, method for preparing same, and positive electrode and lithium battery using same
KR101219401B1 (en) 2011-05-31 2013-01-15 전자부품연구원 Cathode Material for Secondary Battery and Manufacturing Method of the Same
US9385371B2 (en) 2011-05-31 2016-07-05 Hyundai Motor Company Positive electrode material for secondary battery and method for manufacturing the same
US10177379B2 (en) 2011-05-31 2019-01-08 Hyundai Motor Company Positive electrode material for secondary battery and method for manufacturing the same
US9899668B2 (en) 2012-10-05 2018-02-20 Samsung Sdi Co., Ltd. Method of preparing positive active material for rechargeable lithium battery, positive active material for rechargeable lithium battery prepared by method, and rechargeable lithium battery including same
WO2015008942A1 (en) * 2013-07-19 2015-01-22 전자부품연구원 Method for manufacturing positive electrode material for magnesium secondary battery and positive electrode material for magnesium secondary battery manufactured by same
KR20160044513A (en) * 2013-08-21 2016-04-25 하이드로-퀘벡 Positive electrode material for lithium secondary battery
KR102295238B1 (en) 2013-08-21 2021-09-01 하이드로-퀘벡 Positive electrode material for lithium secondary battery
CN105312086A (en) * 2014-08-04 2016-02-10 西北大学 Preparation method for carbon-coated bismuth nano composite material

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP7191342B2 (en) Positive electrode active material for secondary battery, manufacturing method thereof, and lithium secondary battery including the same
KR102117621B1 (en) Positive electrode active material for lithium secondary battery, method for preparing the same, and lithium secondary battery including the same
US10388954B2 (en) 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
EP3249723B1 (en) Cathode active material for secondary battery and secondary battery comprising same
JP6462250B2 (en) Positive electrode active material for lithium secondary battery, production method thereof, and positive electrode for lithium secondary battery and lithium secondary battery including the same
KR100815583B1 (en) Positive active material for a lithium secondary battery, method of preparing thereof, and lithium secondary battery comprising the same
KR100797099B1 (en) Positive active material for a lithium secondary battery, method of preparing thereof, and lithium secondary battery comprising the same
KR100834054B1 (en) Olivine type positive active material for lithium battery, method for preparing the same, and lithium battery comprising the same
EP2207227A1 (en) Positive electrode active material for non-aqueous electrolyte secondary battery, and non-aqueous electrolyte secondary battery comprising the same
KR101622352B1 (en) Positive active material for rechargeable lithium battery, method of preparing the same, and rechargeable lithium battery including the same
KR20200125443A (en) Positive active material for rechargeable lithium battery, method of preparing the same, and rechargeable lithium battery including the same
KR20150100406A (en) Positive active material, preparing method thereof, positive electrode for lithium secondary battery including the same, and lithium secondary battery employing the same
KR100946387B1 (en) 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
KR20100060362A (en) Positive active material for a lithium secondary battery, method of preparing thereof, and lithium secondary battery comprising the same
KR100805910B1 (en) Olivine type positive active material for lithium battery, method for preparing the same, and lithium battery comprising the same
KR102532481B1 (en) Metal composite hydroxide and method for producing the same, positive electrode active material for non-aqueous electrolyte secondary battery and method for producing the same, and non-aqueous electrolyte secondary battery using the same
KR102201686B1 (en) Positive active material for rechargeable lithium battery, method of preparing the same, and rechargeable lithium battery including the same
JP7532555B2 (en) Positive electrode active material precursor for lithium secondary battery, positive electrode active material, and positive electrode containing the same
JPWO2020044652A1 (en) Positive electrode active material and battery equipped with it
KR20190076774A (en) Positive electrode active material precursor for rechargable lithium battery and manufacturing method of the same, positive electrode active material for rechargable lithium battery and manufacturing method of the same, rechargable lithium battery
KR100927719B1 (en) Anode active material for lithium secondary battery and lithium secondary battery comprising same
CN115385395A (en) Metal composite hydroxide, positive electrode active material for nonaqueous electrolyte secondary battery, and nonaqueous electrolyte secondary battery using same
KR100805875B1 (en) Olivine type positive active material precursor for lithium battery, and method for preparing the same
JP2022521083A (en) A lithium secondary battery containing a positive electrode active material, a method for producing the same, and a positive electrode containing the positive electrode.
CN112912343A (en) Metal composite hydroxide and method for producing same, positive electrode active material for lithium ion secondary battery and method for producing same, and lithium ion secondary battery using same

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant
FPAY Annual fee payment

Payment date: 20130410

Year of fee payment: 6

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20140401

Year of fee payment: 7

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20160418

Year of fee payment: 9

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20170403

Year of fee payment: 10

LAPS Lapse due to unpaid annual fee