KR100971746B1 - Negative electrode for non-aqueous secondary battery, and non-aqueous electrolyte secondary battery including same - Google Patents

Negative electrode for non-aqueous secondary battery, and non-aqueous electrolyte secondary battery including same Download PDF

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Abstract

본 발명은 비수이차전지용 음극, 및 이를 이용한 비수이차전지에 관한 것으로, 상기 비수이차전지용 음극은 코어물질; 및 상기 코어물질의 표면에 미리 점재(點在)되며 리튬 바나듐 산화물을 포함하는 제1 음극 활물질을 포함하는 음극재료를 포함한다. 상기 코어물질은 상기 리튬 바나듐 산화물과는 상이한 제2 음극 활물질, 도전성 재료, 및 이들의 혼합물로 이루어진 군에서 선택되는 것이다.The present invention relates to a nonaqueous secondary battery, and a nonaqueous secondary battery using the same, the nonaqueous secondary battery is a core material; And a negative electrode material previously scattered on the surface of the core material and including a first negative electrode active material including lithium vanadium oxide. The core material is selected from the group consisting of a second negative electrode active material different from the lithium vanadium oxide, a conductive material, and a mixture thereof.

본 발명에 따른 비수이차전지용 음극은 리튬 바나듐 산화물과 다른 음극 활물질 또는 도전성 재료와의 도전성 경로를 충분히 확보함으로써 충방전 사이클의 진행에 따른 도전성 저하를 억제할 수 있다.The negative electrode for a non-aqueous secondary battery according to the present invention can sufficiently prevent the conductive degradation caused by the progress of the charge / discharge cycle by sufficiently securing a conductive path between lithium vanadium oxide and another negative electrode active material or conductive material.

비수이차전지, 리튬 바나듐 산화물, 음극활물질, 도전성 재료, 도전성 경로, 사이클 특성. Non-aqueous secondary battery, lithium vanadium oxide, negative electrode active material, conductive material, conductive path, cycle characteristics.

Description

비수이차전지용 음극 및 이를 이용한 비수이차전지{NEGATIVE ELECTRODE FOR NON-AQUEOUS SECONDARY BATTERY, AND NON-AQUEOUS ELECTROLYTE SECONDARY BATTERY INCLUDING SAME}Negative electrode for non-aqueous battery and non-aqueous battery using same TECHNICAL FIELD AND AND NON-AQUEOUS SECONDARY BATTERY, AND NON-AQUEOUS ELECTROLYTE SECONDARY BATTERY INCLUDING SAME}

본 발명은 비수이차전지용 음극 및 이를 이용한 비수이차전지에 관한 것으로, 상세하게는 리튬 이온 이차 전지 등의 비수이차전지에 있어서 충방전 사이클이 진행하여도 도전성이 저하되는 것을 억제할 수 있는 비수이차전지용 음극, 및 높은 충방전 특성을 갖는 비수이차전지에 관한 것이다.The present invention relates to a nonaqueous secondary battery and a nonaqueous secondary battery using the same. More specifically, in a nonaqueous secondary battery such as a lithium ion secondary battery, a nonaqueous secondary battery capable of suppressing a decrease in conductivity even when a charge and discharge cycle proceeds. The present invention relates to a negative electrode and a nonaqueous secondary battery having high charge and discharge characteristics.

종래의 비수이차전지는 비수계의 전해질내에 리튬이온을 흡장 및 이탈할 수 있는 양극 및 음극이 침지되어 형성된다(일본 특개 2003-68305호 공보, 제3 페이지 내지 제11 페이지, 도 10 참조). 이때 음극 재료로는 리튬 바나듐 산화물이 사용되는데, 상기 리튬 바나듐 산화물은 수산화 리튬 등의 리튬 공급원과 삼산화 바나듐 등의 바나듐 공급원을 고상법에 의해 혼합한 후 650℃ 이상에서 소성하여 형성된다. 얻어진 리튬 바나듐 산화물을 흑연 등의 다른 음극 활물질이나 도전성 재료와 혼합하고, 그 혼합물을 바인더에 분산되게 하여 금속성의 집전체 위에 도포 함으로써 비수이차전지의 음극을 제조하였다.The conventional non-aqueous secondary battery is formed by immersing a positive electrode and a negative electrode capable of occluding and releasing lithium ions in a non-aqueous electrolyte (see Japanese Patent Application Laid-Open No. 2003-68305, pages 3 to 11, and FIG. 10). At this time, lithium vanadium oxide is used as the negative electrode material, and the lithium vanadium oxide is formed by mixing at a solid state method with a lithium source such as lithium hydroxide and a vanadium source such as vanadium trioxide. The obtained lithium vanadium oxide was mixed with another negative electrode active material or conductive material such as graphite, and the mixture was dispersed in a binder and coated on a metallic current collector to prepare a negative electrode of a non-aqueous secondary battery.

비수이차전지의 충전시에는 음극이 음으로 대전되고, 양극에 흡장된 리튬 이온이 이탈하여 음극에 흡장된다. 비수이차전지의 방전시에는 음극에 흡장된 리튬 이온이 이탈해서 양극에 흡장된다. At the time of charging the non-aqueous secondary battery, the negative electrode is negatively charged, and lithium ions occluded at the positive electrode are separated and occluded at the negative electrode. At the time of discharge of a non-aqueous secondary battery, lithium ions occluded in the negative electrode are detached and occluded in the positive electrode.

종래의 리튬 바나듐 산화물을 이용한 비수이차전지용 음극에 있어서, 리튬 바나듐 산화물과, 기타 음극 활물질 및/또는 도전성 재료와의 계면에는 바인더가 존재하거나 공극이 형성되는 등이 이유로, 그 계면 저항이 높기 때문에, 이차전지의 용량의 저하의 요인이 되고 있었다. 또, 충방전 사이클을 반복함에 따라 각 입자가 팽창/수축을 반복하기 때문에, 계면에 의해 큰 공극이 형성되고, 충방전 사이클이 진행될수록, 비수이차전지의 용량이 더욱 저하되는 문제가 있었다. In the conventional negative electrode for non-aqueous batteries using lithium vanadium oxide, the interface resistance is high because of the presence of a binder or the formation of voids at the interface between the lithium vanadium oxide and other negative electrode active materials and / or conductive materials. It was a cause of the fall of the capacity of a secondary battery. In addition, since each particle repeats expansion / contraction as the charge and discharge cycle is repeated, a large void is formed by the interface, and as the charge and discharge cycle progresses, there is a problem that the capacity of the non-aqueous secondary battery is further reduced.

본 발명은, 리튬 바나듐 산화물을 이용한 비수이차전지용 음극에 있어서, 리튬 바나듐 산화물과 다른 음극 활물질 및, 선택적으로 도전성 재료와의 도전성 경로를 충분히 확보함으로써 충방전 사이클이 진행하여도 도전성이 저하되는 것을 억제할 수 있는 비수이차전지용 음극, 및 높은 충방전 특성을 갖는 비수이차전지를 제공하는 것을 목적으로 한다.The present invention, in the negative electrode for a non-secondary battery using lithium vanadium oxide, by sufficiently securing the conductive path between the lithium vanadium oxide and the other negative electrode active material, and optionally the conductive material to suppress the decrease in conductivity even when the charge and discharge cycle proceeds An object of the present invention is to provide a negative electrode for a nonaqueous secondary battery and a nonaqueous secondary battery having high charge and discharge characteristics.

상기 목적을 달성하기 위해, 본 발명의 발명자들은 검토를 거듭한 결과, 리튬 바나듐 산화물과, 도전성 재료 또는 리튬 바나듐 산화물이외의 음극 활물질을 단순 혼합했을 경우에는 도전성 경로가 불충분해서 충방전의 반복에 따라 결정 구조가 붕괴되고, 더 나아가 도전성 경로 소멸에 연계된 특성이 열화되는 것을 발견하고, 본 발명을 발명하기에 이르렀다. In order to achieve the above object, the inventors of the present invention have repeatedly studied, and when the lithium vanadium oxide and the negative electrode active material other than the conductive material or the lithium vanadium oxide are simply mixed, the conductive paths are insufficient, resulting in repeated charge and discharge. It has been found that the crystal structure collapses, and furthermore, that the properties associated with the disappearance of the conductive paths are deteriorated and the present invention is invented.

본 발명의 일 구현예에 따른 비수이차전지용 음극은, 코어물질; 및 상기 코 어물질의 표면에 미리 점재(點在)되며 리튬 바나듐 산화물을 포함하는 제1 음극 활물질을 포함하는 음극재료를 포함한다. 상기 코어물질은 상기 리튬 바나듐 산화물과는 상이한 제2 음극 활물질, 도전성 재료, 및 이들의 혼합물로 이루어진 군에서 선택되는 것이다. A negative electrode for a non-aqueous secondary battery according to an embodiment of the present invention, the core material; And a negative electrode material previously interspersed on the surface of the core material and including a first negative electrode active material including lithium vanadium oxide. The core material is selected from the group consisting of a second negative electrode active material different from the lithium vanadium oxide, a conductive material, and a mixture thereof.

또 본 발명의 비수이차전지용 음극은, 상기 코어물질과 제1 음극 활물질과의 중량비(상기 코어물질의 중량/상기 제1 음극 활물질의 중량)가 20/80 내지 95/5인 것을 특징으로 한다. The nonaqueous secondary battery negative electrode of the present invention is characterized in that the weight ratio (weight of the core material / weight of the first negative electrode active material) of the core material and the first negative electrode active material is 20/80 to 95/5.

또 본 발명의 비수이차전지용 음극은, 상기 코어물질과 제1 음극 활물질과의 입자직경비(코어물질의 1차 입자/제1 음극 활물질의 1차 입자)가 1 내지 100인 것을 특징으로 한다. 여기에서 상기 1차 입자는, 주사전자 현미경으로 입자를 직접 관찰했을 때의 크기이다.The negative electrode for nonaqueous secondary battery of the present invention is characterized in that the particle size ratio (primary particle of the core material / primary particle of the first negative electrode active material) of the core material and the first negative electrode active material is 1 to 100. Here, the said primary particle is the magnitude | size when the particle is observed directly with a scanning electron microscope.

또 본 발명의 비수이차전지용 음극은, 상기 제1 음극 활물질이 상기 코어물질에 제1 음극 활물질을 포함하는 전구체를 혼합 또는 표면 코팅하고, 불활성 가스 분위기 중에서 소성하여 점재된 것을 특징으로 한다. In addition, the negative electrode for a non-aqueous secondary battery of the present invention is characterized in that the first negative electrode active material is mixed or surface-coated with a precursor containing the first negative electrode active material to the core material and fired in an inert gas atmosphere.

상기 구성에서, 상기 리튬 바나듐 산화물과는 다른 물질로 이루어진 제2 음극 활물질은, 리튬 금속 리튬과 합금화 가능한 금속물질; 전이 금속 산화물; 리튬을 도프 및 탈도프할 수 있는 물질; 리튬과 가역적으로 반응하여 화합물을 형성할 수 있는 물질; 리튬 이온을 가역적으로 인터칼레이션 및 디인터칼레이션할 수 있는 물질 및 이들의 혼합물로 이루어진 군에서 선택되는 것이 바람직하다.In the above configuration, the second negative electrode active material made of a material different from the lithium vanadium oxide, the metal material capable of alloying with lithium metal lithium; Transition metal oxides; Materials capable of doping and undoping lithium; Materials capable of forming compounds by reversibly reacting with lithium; It is preferably selected from the group consisting of materials capable of reversibly intercalating and deintercalating lithium ions and mixtures thereof.

또한 상기 도전성 재료로는 전도성이 높은 결정질 탄소재, 비정질 탄소재, 주상형 탄소재, 금속 분말, 금속 섬유, 및 이들의 혼합물로 이루어진 군에서 선택되는 것을 사용하는 것이 바람직하다. In addition, the conductive material is preferably selected from the group consisting of highly conductive crystalline carbon material, amorphous carbon material, columnar carbon material, metal powder, metal fiber, and mixtures thereof.

또 본 발명의 다른 일 구현예에 따른 비수이차전지는, 상기 각 구성의 비수이차전지용 음극과, 양극과, 전해질로 이루어지는 것을 특징으로 한다.In addition, the non-aqueous secondary battery according to another embodiment of the present invention is characterized by consisting of a negative electrode, a positive electrode, and an electrolyte for each of the above configuration.

본 발명에 의하면, 비수이차전지용 음극재료를 형성하는 리튬 바나듐 산화물이 다른 음극 활물질 및 도전성 재료중 적어도 하나의 표면에 미리 점재하고 있기 때문에, 높은 도전성 경로가 확보될 뿐만 아니라, 충방전에 수반하는 음극중의 재료의 팽창/수축이 발생하여도 각 재질간의 도전성이 소실되지 않기 때문에 비수이차전지의 충방전 특성을 향상시킬 수 있다.According to the present invention, since the lithium vanadium oxide forming the negative electrode material for the non-aqueous secondary battery is previously scattered on at least one surface of another negative electrode active material and the conductive material, not only a high conductive path is secured but also the negative electrode accompanying charge and discharge Since the conductivity between the materials does not disappear even when the material is expanded / contracted, the charge and discharge characteristics of the non-aqueous secondary battery can be improved.

이하 본 발명의 구현예를 도면을 참조하여 설명한다. Embodiments of the present invention will now be described with reference to the drawings.

도 1은 본 발명의 일 구현예에 따른 비수이차전지를 나타내는 종단면도다. 1 is a longitudinal sectional view showing a non-aqueous secondary battery according to one embodiment of the present invention.

도 1을 참조하여 보다 상세히 설명하면, 비수이차전지(1)는 나선식 원통형의 리튬 이차전지로 이루어진다. 비수이차전지(1)에는 센터핀(center pin, 6)이 설치되고, 양극(3)과 음극(4)과의 사이에 세퍼레이터(separator, 5)가 삽입되어 이루어지는 적층체(10)가 센터핀(6)에 다중으로 감겨 있다. 이에 따라, 적층체(10)는 원통상 구조를 이루고 있다. Referring to Figure 1 in more detail, the non-aqueous secondary battery 1 is made of a spiral cylindrical lithium secondary battery. A center pin 6 is provided in the nonaqueous secondary battery 1, and a laminate 10 in which a separator 5 is inserted between the positive electrode 3 and the negative electrode 4 is a center pin. It is wound up multiplely in (6). Thereby, the laminated body 10 has comprised the cylindrical structure.

양극(3)은 양극활물질을 포함하는 양극합재(3a)에 의해 양극집전체(3b)의 표면 및 이면의 2층으로 형성된다. 음극(4)은 음극 활물질을 포함하는 음극합재(4a) 에 의해 음극집전체(4b)의 표면 및 이면의 2층으로 형성된다. 원통상의 적층체(10)는 중공원주형의 케이스(2) 내에 수납되어, 전해질(도시하지 않음)에 침지되어 있다. 상기 케이스(2)에 의해 양극(3)이 접속되는 동시에 하단이 돌출된 양극단자(7)가 형성되어 있다. The positive electrode 3 is formed of two layers of the front and rear surfaces of the positive electrode current collector 3b by the positive electrode mixture 3a containing the positive electrode active material. The negative electrode 4 is formed of two layers on the front and rear surfaces of the negative electrode current collector 4b by the negative electrode mixture 4a containing the negative electrode active material. The cylindrical laminated body 10 is accommodated in the case 2 of the hollow park mold, and is immersed in electrolyte (not shown). The case 2 is connected to the positive electrode 3 and a positive terminal 7 having a lower end protruding therefrom.

적층체(10)의 상하로는 각각 절연판(9b, 9a)이 설치된다. 양극 집전체(3b)는, 절연판(9a)를 관통하여 양극 리드(11)에 의해 양극단자(7)에 접속되어 있다. 케이스(2)의 개구측의 절연판(9b) 위로는, 절연판(9b) 방향으로 볼록한 형상을 갖는 안전판(13)이 설치된다. 안전판(13)의 위쪽으로는안전판(13)과는 반대 방향으로 볼록한 형상을 갖는 캡 형의 음극단자(8)가 형성되어 있다. 음극집전체(4b)는 절연판(9b)을 관통하여 음극 리드(12)에 의해 음극단자(8)에 접속되어 있다. 또, 안전판(13) 및 음극단자(8)의 에지면은 개스킷(14)에 의해 밀봉되어, 양극단자(7)로부터 이간되어 있다. Insulation plates 9b and 9a are provided above and below the laminate 10, respectively. The positive electrode current collector 3b penetrates through the insulating plate 9a and is connected to the positive electrode terminal 7 by the positive electrode lead 11. On the insulating plate 9b on the opening side of the case 2, a safety plate 13 having a convex shape in the direction of the insulating plate 9b is provided. Above the safety plate 13, a cap-shaped negative electrode terminal 8 having a convex shape in the opposite direction to the safety plate 13 is formed. The negative electrode current collector 4b penetrates through the insulating plate 9b and is connected to the negative electrode terminal 8 by the negative electrode lead 12. In addition, the edge surfaces of the safety plate 13 and the negative electrode terminal 8 are sealed by the gasket 14 and spaced apart from the positive electrode terminal 7.

양극활물질 및 전해질로는 비수이차전지의 양극활물질 및 전해질로서 공지된 재료를 이용할 수 있다. 예를 들면, 양극활물질로는 리튬 코발트 산화물 등의 리튬 전이금속산화물을 이용할 수 있다. 또, 전해질로는 에틸렌카보네이트 또는 디에틸카보네이트 등의 용매에, LiPF6, Li2SiF6, Li2TiF6, LiBF4 등의 리튬염으로 이루어진 용질을 함유한 것을 이용할 수 있다. As the positive electrode active material and the electrolyte, known materials can be used as the positive electrode active material and the electrolyte of the non-aqueous secondary battery. For example, a lithium transition metal oxide such as lithium cobalt oxide may be used as the cathode active material. As the electrolyte, one containing a solute made of a lithium salt such as LiPF 6 , Li 2 SiF 6 , Li 2 TiF 6 , LiBF 4 in a solvent such as ethylene carbonate or diethyl carbonate can be used.

음극(4)은 리튬 바나듐 산화물 이외의 제2 음극 활물질, 도전성 재료 또는 이들의 혼합물을 포함하는 코어물질의 표면에, LiaVbMcOd로 나타내지는 리튬 바나듐 산화물의 제1 음극 활물질이 점재하고 있는 음극 재료를 포함하고 있다. 여기에서, M은 전이금속, 알칼리 금속, 알칼리 토류 금속 및 이들의 조합으로 이루어진 군에서 선택되는 원소이며, a, b, c, d는 임의의 수치다. The negative electrode 4 has a first negative electrode active material of lithium vanadium oxide represented by Li a V b M c O d on the surface of a core material including a second negative electrode active material other than lithium vanadium oxide, a conductive material or a mixture thereof. It contains the dotted negative electrode material. Here, M is an element selected from the group consisting of transition metals, alkali metals, alkaline earth metals and combinations thereof, and a, b, c and d are arbitrary values.

상기 제2 음극 활물질로는 리튬 금속, 리튬과 합금화 가능한 금속물질, 전이 금속 산화물, 리튬을 도프 및 탈도프할 수 있는 물질, 리튬과 가역적으로 반응하여 화합물을 형성할 수 있는 물질, 또는 리튬 이온을 가역적으로 인터칼레이션/디인터칼레이션할 수 있는 물질 등을 사용할 수 있다.The second negative electrode active material may include lithium metal, a metal material alloyable with lithium, a transition metal oxide, a material capable of doping and undoping lithium, a material capable of forming a compound by reversibly reacting with lithium, or lithium ions. Reversible intercalation / deintercalation materials and the like can be used.

상기 리튬과 합금화 가능한 금속 물질로는 Na, K, Rb, Cs, Fr, Be, Mg, Ca, Sr, Ba, Ra, Ti, Ag, Zn, Cd, Al, Ga, In, Si, Ge, Sn, Pb, Sb, Bi 및 이들의 조합으로 이루어진 군에서 선택되는 것을 사용할 수 있다. 또한 상기 전이 금속 산화물, 리튬을 도프 및 탈도프할 수 있는 물질, 또는 리튬과 가역적으로 반응하여 화합물을 형성할 수 있는 물질로는 바나듐 산화물, Si, SiOx(0 < x < 2), Sn, SnO2, 주석 합금, 또는 주석 산화물 등을 들 수 있다. Examples of the metal material alloyable with lithium include Na, K, Rb, Cs, Fr, Be, Mg, Ca, Sr, Ba, Ra, Ti, Ag, Zn, Cd, Al, Ga, In, Si, Ge, Sn , Pb, Sb, Bi, and combinations thereof may be used. In addition, the transition metal oxide, a material capable of doping and undoping lithium, or a material capable of forming a compound by reversibly reacting with lithium may include vanadium oxide, Si, SiO x (0 <x <2), Sn, SnO 2 , tin alloy, tin oxide, and the like.

상기 리튬 이온을 가역적으로 인터칼레이션/디인터칼레이션할 수 있는 물질로는 탄소 물질로서, 리튬 이온 이차 전지에서 일반적으로 사용되는 탄소계 음극 활물질은 어떠한 것도 사용할 수 있으며, 그 대표적인 예로는 결정질 탄소, 비정질 탄소 또는 이들을 함께 사용할 수 있다. 상기 결정질 탄소의 예로는 무정형, 판상, 인편상(flake), 구형 또는 섬유형의 천연 흑연 또는 인조 흑연과 같은 흑연을 들 수 있고, 상기 비정질 탄소의 예로는 소프트 카본(soft carbon: 저온 소성 탄 소) 또는 하드 카본(hard carbon), 메조페이스 피치 탄화물, 소성된 코크스 등을 들 수 있다.As a material capable of reversibly intercalating / deintercalating the lithium ions, any carbon-based negative electrode active material generally used in a lithium ion secondary battery may be used, and representative examples thereof include crystalline carbon. , Amorphous carbon or these can be used together. Examples of the crystalline carbon may include graphite such as amorphous, plate, flake, spherical or fibrous natural graphite or artificial graphite. Examples of the amorphous carbon may include soft carbon (low temperature calcined carbon). Or hard carbon, mesophase pitch carbide, calcined coke, and the like.

상기 도전성 재료로는 결정질 탄소재, 비정질 탄소재, 주상형 탄소재, 금속 분말, 금속 섬유 또는 이들의 혼합물을 사용할 수 있다. 상기 결정질 탄소재로는 천연 흑연, 인조 흑연 등을 들 수 있고, 상기 비정질 탄소재로는 카본 블랙, 아세틸렌 블랙, 케첸블랙 등을 들 수 있고, 상기 주상형 탄소재로는 탄소섬유 및 카본나노튜브를 들 수 있고, 상기 금속으로는 구리, 니켈, 알루미늄, 은 등을 들 수 있다.As the conductive material, crystalline carbon material, amorphous carbon material, columnar carbon material, metal powder, metal fiber or a mixture thereof can be used. The crystalline carbon material may include natural graphite, artificial graphite, and the like, and the amorphous carbon material may include carbon black, acetylene black, ketjen black, and the like, and the columnar carbon material may include carbon fibers and carbon nanotubes. Examples of the metal include copper, nickel, aluminum, silver, and the like.

상기 음극(4)는 상기 음극 재료 외에 선택적으로 상기 도전성 재료를 별도로 더 포함할 수도 있다. 상기 도전성 재료는 앞서 설명한 바와 동일하다.The negative electrode 4 may further include the conductive material, optionally, in addition to the negative electrode material. The conductive material is the same as described above.

이에 따라, 예를 들면, 상기 음극 재료 96%, 아세틸렌 블랙 2%, 바인더 2%를 혼합하여 구리로 이루어진 음극집전체(3b) 위에 도포하고, 1.8g/cm3이 되게 프레스 가공하여 형성되어 있다. Thus, for example, 96% of the negative electrode material, 2% of acetylene black, and 2% of the binder are mixed and coated on the negative electrode current collector 3b made of copper, and press-formed to form 1.8 g / cm 3 . .

상기 제1 음극 활물질은, 리튬 화합물, 바나듐 화합물, 및 환원제를 포함하는 제1 음극 활물질의 전구체를 코어 물질인 리튬 바나듐 산화물 이외의 제2 음극 활물질 또는 도전성 재료의 표면에 표면 코팅을 행하고, 질소분위기 등의 불활성 가스 분위기 하에서 850 내지 1200℃로 소성하여 형성된다. 구체적으로는, 예를 들면, 리튬 화합물로서 탄산 리튬(Li2CO3), 바나듐 화합물로서 오산화 바나듐(V2O5), 환원제와 옥살산을 혼합하여 수용액 중에서 반응시킨 후, 증발 건조하여 얻어진 용 액을, 카본 재료에 전동 유동 코팅 장치로 표면 코팅을 행하고, 소성하여 얻어진다. In the first negative electrode active material, the precursor of the first negative electrode active material containing a lithium compound, a vanadium compound, and a reducing agent is subjected to surface coating on the surface of a second negative electrode active material or a conductive material other than lithium vanadium oxide as a core material. It forms by baking at 850-1200 degreeC in inert gas atmosphere, such as these. Specifically, for example, a solution obtained by mixing lithium carbonate (Li 2 CO 3 ) as a lithium compound, vanadium pentoxide (V 2 O 5 ) as a vanadium compound, a reducing agent and oxalic acid, reacting in an aqueous solution, and then evaporating to dryness. It is obtained by surface-coating a carbon material with an electrophoretic flow coating apparatus and baking it.

또한, 탄산 리튬, 오산화 바나듐 및 옥살산을 이용했을 경우에는, 특히 저렴하여 용이하게 상기 유기산염을 얻을 수 있다. 리튬 화합물로서, 수산화 리튬, 옥살산 리튬 등을 사용할 수도 있다. 환원제로서, 유기산, 카본 재료, 과산화 수소 등을 사용할 수도 있다. 또, 불활성 가스는 질소의 이외에 질소와 수소의 혼합 가스, 또는 아르곤 가스이어도 된다. 또, 리튬 바나듐 산화물을 점재시키는 방법은, 메커니컬 밀링법 등 기계적 가공법을 이용해도 무방하다. In addition, when lithium carbonate, vanadium pentoxide and oxalic acid are used, the organic acid salt can be easily obtained at low cost. As the lithium compound, lithium hydroxide, lithium oxalate or the like can also be used. As the reducing agent, an organic acid, a carbon material, hydrogen peroxide or the like may be used. The inert gas may be a mixed gas of nitrogen and hydrogen, or an argon gas in addition to nitrogen. In addition, the method of interposing lithium vanadium oxide may use mechanical processing methods, such as a mechanical milling method.

이 제조법에 의하면, 리튬 바나듐 산화물의 제1 음극 활물질과, 리튬 바나듐 산화물이외의 제2 음극 활물질 또는 도전성 재료와의 도전 경로를 확보하기 쉬운 음극재료를 형성하기 쉽다. 따라서, 전도성이 양호한 리튬 바나듐 산화물을 함유하는 음극을 얻을 수 있다. According to this manufacturing method, it is easy to form the negative electrode material which is easy to ensure the conductive path of the 1st negative electrode active material of lithium vanadium oxide, and the 2nd negative electrode active material or conductive material other than lithium vanadium oxide. Thus, a negative electrode containing lithium vanadium oxide having good conductivity can be obtained.

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

(실시예 1) (Example 1)

탄산리튬 208g, 오산화 바나듐 425g, 및 옥살산 1218g을 이온 교환수 5L에 소정의 비로 첨가하고, 60℃의 조건화에서 용해시켰다. 이 용액을 전구체 용액으로 하여 파우렛사제 전동 유동 코팅 장치를 이용하여, 흑연 입자중에 코팅을 행했다. 이때의 흑연입자의 크기는, 평균 입자 사이즈가 10㎛정도의 재료를 사용하고, 소성 후에 흑연입자와 리튬 바나듐 산화물이 중량비로 90/10이 되게 처리를 하였다. 또, 흑연 재료에 리튬 바나듐 산화물 전구체를 코팅한 후, 950℃, 질소 분위기 중에서 소성을 함으로써 흑연재료 표면에 리튬 바나듐 산화물이 점재한 음극 재료를 얻을 수 있었다. 208 g of lithium carbonate, 425 g of vanadium pentoxide, and 1218 g of oxalic acid were added to 5 L of ion-exchanged water at a predetermined ratio and dissolved in 60 ° C conditioning. Using this solution as a precursor solution, coating was performed on graphite particles using an electrophoretic fluid coating device made by Powder Co., Ltd. The graphite particles at this time were treated with a material having an average particle size of about 10 μm, so that the graphite particles and lithium vanadium oxide were 90/10 in weight ratio after firing. Further, after coating the lithium vanadium oxide precursor on the graphite material, baking was performed at 950 ° C. in a nitrogen atmosphere, whereby a negative electrode material in which lithium vanadium oxide was dotted on the graphite material surface was obtained.

이렇게 하여 얻어진 음극재료는, 주사전자 현미경으로 입자를 관찰한 바, 흑연입자의 1차입자/리튬 바나듐 산화물의 1차입자의 입자직경비가 5정도이었다. As a result of observing the particles with a scanning electron microscope, the negative electrode material thus obtained had a particle diameter ratio of the primary particles of graphite particles / primary particles of lithium vanadium oxide to about 5.

얻어진 음극재료와 아세틸렌 블랙, 폴리비닐리덴플루오라이드(pvdf)을 96:2:2의 중량 비율로 혼합한 후 N-메틸-2-피롤리돈을 첨가하여 슬러리를 제작하였다. 제작한 슬러리를 구리박에 도포하고, 건조 후, 전극밀도를 1.8g/cm3로 하여 음극 전극으로 하였다. 양극 전극은 코발트 산 리튬을, 전해액으로는 에틸 카보네이트(EC):디에틸카보네이트(DEC)=3:7(부피비)의 혼합 용매에 1.4M의 LiPF6을 용해시킨 것을 이용해서 비수이차전지를 제작하였다.The resulting negative electrode material, acetylene black, and polyvinylidene fluoride (pvdf) were mixed at a weight ratio of 96: 2: 2, and N-methyl-2-pyrrolidone was added to prepare a slurry. The produced slurry was apply | coated to copper foil, and after drying, the electrode density was set to 1.8 g / cm <3> and it was set as the negative electrode. A positive electrode was produced by using lithium cobalt acid and 1.4 M LiPF 6 dissolved in a mixed solvent of ethyl carbonate (EC): diethyl carbonate (DEC) = 3: 7 (volume ratio) as an electrolyte. It was.

(실시예 2) (Example 2)

흑연과 리튬 바나듐 산화물의 중량비를 75/25로 한 이외는 실시예 1과 동일한 방법으로 음극재료의 합성을 행하고, 비수이차전지를 제작하였다. A negative electrode material was synthesized in the same manner as in Example 1 except that the weight ratio of graphite to lithium vanadium oxide was 75/25, to prepare a non-aqueous secondary battery.

(실시예 3) (Example 3)

흑연과 리튬 바나듐 산화물의 중량비를 50/50로 한 이외는 실시예 1과 동일한 방법으로 음극재료의 합성을 행하고, 비수이차전지를 제작하였다.A negative electrode material was synthesized in the same manner as in Example 1 except that the weight ratio of graphite to lithium vanadium oxide was 50/50, to produce a non-aqueous secondary battery.

(실시예 4) (Example 4)

흑연과 리튬 바나듐 산화물의 중량비를 25/75로 한 이외는 실시예 1과 동일한 방법으로 음극재료의 합성을 행하고, 비수이차전지를 제작하였다.A negative electrode material was synthesized in the same manner as in Example 1 except that the weight ratio of graphite to lithium vanadium oxide was 25/75, to prepare a non-aqueous secondary battery.

(실시예 5) (Example 5)

흑연과 리튬 바나듐 산화물의 중량비를 10/90로 한 이외는 실시예 1과 동일한 방법으로 음극재료의 합성을 행하고, 비수이차전지를 제작하였다.A negative electrode material was synthesized in the same manner as in Example 1 except that the weight ratio of graphite to lithium vanadium oxide was 10/90, to produce a non-aqueous secondary battery.

(실시예 6) (Example 6)

흑연과 리튬 바나듐 산화물의 중량비를 50/50으로 하고, 소성시의 온도를 850℃로 하여 흑연입자의 1차입자/리튬 바나듐 산화물의 1차입자의 입자 직경비를 50정도로 한 이외는 실시예 1과 동일한 방법으로 음극재료의 합성을 행하고, 비수이차전지를 제작하였다.The weight ratio of graphite and lithium vanadium oxide is 50/50, the temperature at the time of baking is 850 degreeC, and the particle diameter ratio of the primary particle of graphite particle / primary particle of lithium vanadium oxide is about 50, It is the same as Example 1 The negative electrode material was synthesize | combined by the method, and the nonaqueous secondary battery was produced.

(실시예 7) (Example 7)

흑연과 리튬 바나듐 산화물의 중량비를 50/50으로 하고 흑연입자의 입자 크기가 20㎛인 재료를 사용하여 흑연입자의 1차입자/리튬 바나듐 산화물의 1차입자의 입자직경비를 10정도로 한 이외는 실시예 1과 동일한 방법으로 음극재료의 합성을 행하고, 비수이차전지를 제작하였다.Except that the weight ratio of graphite to lithium vanadium oxide is 50/50 and the particle size ratio of the primary particles of lithium particles / lithium vanadium oxide is about 10 using a material having a particle size of 20 μm of graphite particles. The negative electrode material was synthesize | combined by the method similar to 1, and the nonaqueous secondary battery was produced.

(실시예 8) (Example 8)

흑연과 리튬 바나듐 산화물의 중량비를 50/50으로 하고 흑연입자의 입자 크기가 20㎛인 재료를 사용하고, 또 소성 온도를 850℃로 하여 흑연입자의 1차입자/리튬 바나듐 산화물의 1차입자의 입자직경비를 70정도로 한 이외는 실시예 1과 동일한 방법으로 음극재료의 합성을 행하고, 비수이차전지를 제작하였다.The particle size of the primary particles of the graphite particles / primary particles of lithium vanadium oxide using a material having a weight ratio of graphite and lithium vanadium oxide of 50/50 and using a material having a particle size of 20 µm and a firing temperature of 850 ° C A negative electrode material was synthesized in the same manner as in Example 1 except that the cost was about 70, to thereby fabricate a nonaqueous secondary battery.

(실시예 9) (Example 9)

실시예 9에서는, 음극 활물질이 되는 흑연이 아닌 도전성 재료가 되는 2㎛정도의 도전성 흑연의 표면에 리튬 바나듐 산화물을 점재시킨 것이다. In Example 9, lithium vanadium oxide was interspersed on the surface of about 2 micrometers of conductive graphite which becomes a conductive material instead of graphite which becomes a negative electrode active material.

탄산 리튬 208g, 오산화 바나듐 425g, 및 옥살산 1218g을 이온 교환수 5L에 소정의 비로 첨가하고, 60℃의 조건화로 용해시켰다. 이 용액을 전구체 용액으로 하여 파우렛사제 전동 유동 코팅 장치를 이용하여 도전성흑연 입자에 코팅을 행하였다. 소성 후에 도전성 흑연입자와 리튬 바나듐 산화물이 중량 비율로 50/50이 되게 처리를 행했다. 또, 도전성 흑연재료에 리튬 바나듐 산화물 전구체를 코팅한 후, 950℃, 질소 분위기 중에서 소성을 함으로써 도전성 흑연 재료 표면에 리튬 바나듐 산화물이 점재한 음극재료를 얻을 수 있었다. 얻어진 음극재료와, 폴리비닐리덴플루오라이드를 96:4의 중량비로 혼합하고, N-메틸-2-피롤리돈을 첨가하여 슬러리를 제작하였다. 제작한 슬러리를 구리박에 도포하고, 건조후, 전극밀도를 1.8g/cm3로 하여 음극전극으로 하였다. 양극은 코발트 산 리튬을, 전해액으로는 에틸 카보네이트(EC):디에틸카보네이트(DEC)=3:7(부피비)의 혼합용매에 1.4M의 LiPF6을 용해시킨 것을 이용하여 비수이차전지를 제작하였다. 리튬 바나듐 산화물의 중량비를 50/50로 하였다. 소성 온도 850℃에서 합성을 행하여, 도전성흑연/리튬 바나듐 산화물의 입자 직경비가 1정도이었다. 208 g of lithium carbonate, 425 g of vanadium pentoxide, and 1218 g of oxalic acid were added to 5 L of ion-exchanged water at a predetermined ratio, and dissolved by conditioning at 60 ° C. Using this solution as a precursor solution, the conductive graphite particles were coated using an electrophoretic fluid coating device manufactured by Powder Co., Ltd. After baking, the conductive graphite particles and the lithium vanadium oxide were treated so as to have a weight ratio of 50/50. Further, after coating the lithium vanadium oxide precursor on the conductive graphite material, baking was carried out at 950 ° C. in a nitrogen atmosphere, whereby a negative electrode material containing lithium vanadium oxide on the surface of the conductive graphite material was obtained. The resulting negative electrode material and polyvinylidene fluoride were mixed in a weight ratio of 96: 4, and N-methyl-2-pyrrolidone was added to prepare a slurry. The produced slurry was apply | coated to copper foil, and after drying, the electrode density was set to 1.8 g / cm <3> and it was set as the cathode electrode. As a positive electrode, a non-aqueous secondary battery was produced using lithium cobalt acid and 1.4 M LiPF 6 dissolved in a mixed solvent of ethyl carbonate (EC): diethyl carbonate (DEC) = 3: 7 (volume ratio). . The weight ratio of lithium vanadium oxide was 50/50. It synthesize | combined at the baking temperature of 850 degreeC, and the particle diameter ratio of electroconductive graphite / lithium vanadium oxide was about one.

계속해서, 비교예 1 내지 4의 제조 방법에 대하여 설명한다. Then, the manufacturing method of Comparative Examples 1-4 is demonstrated.

(비교예1) (Comparative Example 1)

탄산 리튬 208g과 오산화 바나듐 425g, 및 옥살산 1218g을 첨가한 용액을 130℃의 정치 건조기로 건조시킨 후 질소분위기에서 950℃로 소성을 행했다. 얻어진 리튬 바나듐 산화물과 1차입자 직경이 10μm인 흑연입자를 중량비로 10/90이 되게 혼합하여 음극재료로 하고, 상기 음극재료와 아세틸렌 블랙, 폴리비닐리덴플루오라이드를 96:2:2의 중량비로 혼합한 후 N-메틸-2-피롤리돈을 첨가하여 슬러리를 제작하였다. 이때 흑연입자의 1차입자/리튬 바나듐 산화물의 1차입자의 입자 직경비는 5정도이었다. A solution containing 208 g of lithium carbonate, 425 g of vanadium pentoxide, and 1218 g of oxalic acid was dried in a stationary dryer at 130 ° C., and then calcined at 950 ° C. in a nitrogen atmosphere. The obtained lithium vanadium oxide and graphite particles having a primary particle diameter of 10 μm were mixed at a weight ratio of 10/90 to obtain a negative electrode material, and the negative electrode material, acetylene black, and polyvinylidene fluoride were mixed at a weight ratio of 96: 2: 2. After the addition of N-methyl-2-pyrrolidone to prepare a slurry. At this time, the particle diameter ratio of the primary particle of graphite particle / primary particle of lithium vanadium oxide was about five.

또, 제작한 슬러리를 구리박에 도포하고, 건조 후, 전극밀도를 1.8g/cm3로 하여 음극 전극을 제조하였다. 양극전극은 코발트 산 리튬을, 전해액으로는 에틸 카보네이트(EC):디에틸카보네이트(DEC)=3:7(부피비)의 혼합 용매에 1.4M의 LiPF6을 용해시킨 것을 이용하여 비수이차전지를 제작하였다.Moreover, the produced slurry was apply | coated to copper foil, and after drying, the negative electrode was produced with electrode density to 1.8 g / cm <3>. A cathode electrode was prepared by dissolving lithium cobalt acid and 1.4 M LiPF 6 dissolved in a mixed solvent of ethyl carbonate (EC): diethyl carbonate (DEC) = 3: 7 (volume ratio) as an electrolyte. It was.

(비교예 2) (Comparative Example 2)

리튬 바나듐 산화물과 흑연을 중량 비율로 50/50로 한 이외는 비교예 1과 동일하게 음극재료의 합성을 행하여 비수이차전지를 제작하였다.A nonaqueous secondary battery was produced in the same manner as in Comparative Example 1 except that lithium vanadium oxide and graphite were 50/50 in weight ratio.

(비교예 3) (Comparative Example 3)

소성 온도를 1100℃하여 얻어진 리튬 바나듐 산화물을 사용한 이외는 비교예 1과 동일하게 음극재료의 합성을 행하고, 비수이차전지를 제작하였다.A negative electrode material was synthesized in the same manner as in Comparative Example 1 except that a lithium vanadium oxide obtained at a firing temperature of 1100 ° C. was fabricated.

(비교예 4) (Comparative Example 4)

소성 온도를 1100℃로 하여 얻어진 리튬 바나듐 산화물과 흑연과의 중량비를 90/10로 한 이외는 비교예 1과 동일하게 하여 음극재료의 합성을 행하고, 비수이차전지를 제작하였다.A negative electrode material was synthesized in the same manner as in Comparative Example 1 except that the weight ratio of lithium vanadium oxide and graphite obtained at a calcination temperature of 1100 ° C. was 90/10 to produce a nonaqueous secondary battery.

상기 실시예 1에서의 흑연 입자, 흑연입자의 표면에 전구체를 코팅한 후 결과로 얻어진 입자, 및 전구체가 표면 코팅된 흑연입자를 소성한 후 결과로 얻어진 입자를 주사전자 현미경으로 관찰하였다. 그 결과를 도 2a 내지 도 2d에 나타내었다.Graphite particles in Example 1, the particles obtained as a result of coating the precursor on the surface of the graphite particles, and the resulting particles after firing the graphite particles surface-coated the precursor was observed by a scanning electron microscope. The results are shown in Figures 2a to 2d.

도 2a는 본 발명의 실시예 1에서 사용한 흑연입자의 사진이고, 도 2b는 상기 흑연입자의 표면에 전구체를 코팅한 후 결과로 얻어진 입자의 사진이고, 도 2c는 전구체가 표면 코팅된 흑연입자를 소성한 후 결과로 얻어진 입자의 사진(배율 1500배)이며, 도 2d는 전구체가 표면 코팅된 흑연입자를 소성한 후 결과로 얻어진 입자의 사진으로(배율 2000배), 상기 도 2c의 1.3배 확대도이다. Figure 2a is a photograph of the graphite particles used in Example 1 of the present invention, Figure 2b is a photograph of the resulting particles after coating the precursor on the surface of the graphite particles, Figure 2c is a graphite particle surface-coated precursor After firing, it is a photograph of the resultant particles (magnification 1500 times), and FIG. 2D is a photograph of the resulting particles after firing the graphite particles coated with the precursor (magnification of 2000 times), which is 1.3 times larger than that of FIG. It is also.

도 2b에 의하면, 리튬과 바나듐을 포함하는 전구체가, 흑연입자에 균일하게 코팅 되어 있는 것을 알 수 있다. 또한, 도 2c에 의하면, 소성 후에 흑연입자 표면에 리튬 바나듐 산화물 입자가 점재하고 있는 것을 알 수 있으며, 흑연입자와 리튬 바나듐 산화물과의 전기 전도 경로를 확보하기 쉬운 상태를 하고 있음을 알 수 있다. 이에 따라, 충방전 반응에 따른 도전성 저하 및 전지내부의저항 상승이 억제되어 고효율 충방전 특성의 비수이차전지를 얻을 수 있음을 예상할 수 있다. According to FIG. 2B, it turns out that the precursor containing lithium and vanadium is uniformly coated by the graphite particle. 2C shows that lithium vanadium oxide particles are interspersed on the surface of the graphite particles after firing, and it is understood that the electrical conduction path between the graphite particles and the lithium vanadium oxide is easily secured. Accordingly, it can be expected that a non-aqueous secondary battery having high efficiency charge and discharge characteristics can be obtained by suppressing a decrease in conductivity due to charge and discharge reactions and an increase in resistance inside the battery.

다음으로, 상기 실시예 1 내지 9, 및 비교예 1 내지 4에서 얻어진 리튬 이차전지에 대하여 평가하였다. 그 결과를 하기 표 1에 나타내었다. Next, the lithium secondary batteries obtained in Examples 1 to 9 and Comparative Examples 1 to 4 were evaluated. The results are shown in Table 1 below.

Figure 112008034234402-pat00001
Figure 112008034234402-pat00001

평가 항목으로서, 1사이클째의 용량을 100로 했을 경우의 200사이클 후의 용량유지율(%)을 채용했다. 여기서, 용량유지율(%)은, 80%이상이면 양호라고 할 수 있다. As the evaluation item, the capacity retention rate (%) after 200 cycles when the capacity of the first cycle was 100 was employed. Here, it can be said that the capacity retention rate (%) is good if it is 80% or more.

실시예 1 내지 9에서는, 흑연의 중량비율, 입자직경비를 변경시킨 경우에도, 200 사이클후의 용량유지율이 80%이상인 것을 확인할 수 있다. 한편, 비교예 1 내지 4에서는, 200사이클후의 용량유지율은, 비교예 1의 경우 34%, 비교예 2의 경우 27%, 비교예 3의 경우 21%, 비교예 4의 경우 23%로, 단순히 혼합한 것만으로는 흑연과 리튬 바나듐 산화물이 단독으로 존재하는 것에 불과하여, 접촉 저항이 증가하여 용량유지율이 저하된 것으로 추측된다. In Examples 1 to 9, even when the weight ratio and the particle diameter ratio of graphite were changed, it can be confirmed that the capacity retention ratio after 200 cycles was 80% or more. On the other hand, in Comparative Examples 1 to 4, the capacity retention rate after 200 cycles was 34% in Comparative Example 1, 27% in Comparative Example 2, 21% in Comparative Example 3, 23% in Comparative Example 4, and simply It is presumed that only the graphite and lithium vanadium oxide are present alone in the mixture, and the contact resistance increases and the capacity retention rate is lowered.

이와 같이, 본 발명에 의하면, 비수이차전지용 음극재료를 형성하는 리튬 바나듐 산화물이 다른 음극 활물질 및/또는 도전성 재료의 표면에 미리 점재하고 있기 때문에, 높은 도전성 경로가 확보될 뿐만 아니라, 충방전에 수반하는 음극중의 재료의 팽창/수축이 발생하여도 각 재질간의 도전성이 소실되지 않아 비수이차전지의 충방전 특성을 향상시킬 수 있다. As described above, according to the present invention, since the lithium vanadium oxide forming the negative electrode material for the non-aqueous secondary battery is previously scattered on the surface of another negative electrode active material and / or the conductive material, not only a high conductive path is secured, but also charge and discharge are accompanied. Even when the material is expanded / contracted in the negative electrode, the conductivity between the materials is not lost, and thus the charge / discharge characteristics of the non- rechargeable battery can be improved.

또, 리튬 바나듐 산화물 입자의 사이즈를 작게할 수도 있기 때문에, 충방전에 수반하는 리튬 바나듐 산화물입자의 팽창/수축이 발생하여도 리튬 바나듐 산화물 입자의 붕괴를 억제할 수 있고, 비수이차전지의 충방전 특성을 더욱 향상시킬 수 있다.In addition, since the size of the lithium vanadium oxide particles can be reduced, even when expansion / contraction of the lithium vanadium oxide particles accompanying charging and discharging occurs, the collapse of the lithium vanadium oxide particles can be suppressed and the charge and discharge of the non-aqueous secondary battery The characteristic can be further improved.

이상 실시예를 참조하면서, 본 발명의 실시예에 대하여 설명했지만, 본 발명은 이들 실시예에 한정되는 것은 아니다.Although the Example of this invention was described referring an Example above, this invention is not limited to these Examples.

예를 들면, 본 실시예의 음극 활물질을 이용하는 리튬 이차전지는, 나선식 원통형의 리튬 이차전지에 한정되지 않고, 코인형의 리튬 이차전지나, 각형의 리튬 이차전지에서도 본 발명의 특징을 소유하는 한 동일한 효과가 얻어진다. For example, the lithium secondary battery using the negative electrode active material of the present embodiment is not limited to the spiral cylindrical lithium secondary battery, and the coin-type lithium secondary battery and the square lithium secondary battery are the same as long as they possess the features of the present invention. Effect is obtained.

본 실시예의 음극 활물질의 조성이나, 거기에 포함되는 금속(Me)원소의 종류, 각 구성 부재의 재질, 형상, 제조 공정, 제조 조건, 리튬 이차전지의 형상 등의 구성에 대하여, 본 발명의 특징을 소유하는 한, 본 발명의 범위에 포함된다.Characteristics of the present invention with respect to the composition of the negative electrode active material of this embodiment, the type of metal (Me) element contained therein, the material, shape, manufacturing process, manufacturing conditions, shape of a lithium secondary battery, and the like of each structural member. As long as it owns, it is included in the scope of the present invention.

도 1은 본 발명의 일 구현예에 따른 비수이차전지를 나타내는 종단면도이다. 1 is a longitudinal sectional view showing a non-aqueous secondary battery according to one embodiment of the present invention.

도 2a는 본 발명의 실시예 1에서 사용한 흑연입자의 사진이고, 도 2b는 흑연입자의 표면에 전구체를 코팅한 경우의 사진이고, 도 2c는 전구체가 표면 코팅 된 흑연입자를 소성한 경우의 사진(배율 1500배)이며, 도 2d는 상기 도 2c의 1.3배 확대도이다. Figure 2a is a photograph of the graphite particles used in Example 1 of the present invention, Figure 2b is a photograph when the precursor is coated on the surface of the graphite particles, Figure 2c is a photograph when the precursor is calcined surface coated graphite particles (1500 times magnification), and FIG. 2D is an enlarged view of 1.3 times the above-mentioned FIG. 2C.

[도면 주요 부분에 대한 설명] [Description of main parts of drawing]

1 비수이차전지 1 non-rechargeable secondary battery

2 케이스 2 cases

3 양극 3 anode

4 음극 4 cathode

5 세퍼레이터5 separator

6 센터핀 6 Center Pin

7 양극단자 7 Positive terminal

8 음극단자 8 Cathode terminal

9a, 9b 절연판9a, 9b insulation plate

10 적층체 10 laminate

Claims (7)

코어물질; 및 Core material; And 상기 코어물질의 표면에 미리 점재(點在)되며, 리튬 바나듐 산화물을 포함하는 제1 음극 활물질을 포함하는 음극재료를 포함하며,A negative electrode material including a first negative electrode active material, which is interspersed on the surface of the core material in advance and comprises lithium vanadium oxide, 상기 코어물질은 상기 리튬 바나듐 산화물과는 상이한 제2 음극 활물질, 도전성 재료, 및 이들의 혼합물로 이루어진 군에서 선택되는 것인 비수이차전지용 음극. Wherein the core material is selected from the group consisting of a second negative electrode active material, a conductive material, and a mixture thereof different from the lithium vanadium oxide. 제1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 코어물질과 제1 음극 활물질과의 중량비(상기 코어물질의 중량/상기 제1 음극 활물질의 중량)가 20/80 내지 95/5인 것인 비수이차전지용 음극. The weight ratio (weight of the core material / weight of the first negative electrode active material) of the core material and the first negative electrode active material is 20/80 to 95/5 negative electrode for a secondary battery. 제1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 코어물질과 제1 음극 활물질과의 입자 직경비(코어물질의 1차 입자/제1 음극 활물질의 1차 입자)가 1 내지 100인 것인 비수이차전지용 음극.A negative electrode for a non-aqueous secondary battery having a particle diameter ratio (primary particle of the core material / primary particle of the first negative electrode active material) of the core material and the first negative electrode active material is 1 to 100. 제1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 제1 음극 활물질은, 상기 코어물질에 제1 음극 활물질을 포함하는 전구체를 혼합 또는 표면 코팅하고, 불활성 가스 분위기 중에서 소성함으로써 점재되는 것인 비수이차전지용 음극. The first negative electrode active material is a negative electrode for a non-aqueous battery that is interspersed by mixing or surface coating a precursor containing the first negative electrode active material to the core material, and firing in an inert gas atmosphere. 제1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 제2 음극 활물질은 리튬 금속; 리튬과 합금화 가능한 금속물질; 전이 금속 산화물; 리튬을 도프 및 탈도프할 수 있는 물질; 리튬과 가역적으로 반응하여 화합물을 형성할 수 있는 물질; 리튬 이온을 가역적으로 인터칼레이션 및 디인터칼레이션할 수 있는 물질; 및 이들의 혼합물로 이루어진 군에서 선택되는 것인 비수이차전지용 음극.The second negative electrode active material is lithium metal; Metallic materials alloyable with lithium; Transition metal oxides; Materials capable of doping and undoping lithium; Materials capable of forming compounds by reversibly reacting with lithium; Materials capable of reversibly intercalating and deintercalating lithium ions; And a negative electrode for a non-aqueous battery that is selected from the group consisting of a mixture thereof. 제1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 도전성 재료로는 결정질 탄소재, 비정질 탄소재, 주상형 탄소재, 금속 분말, 금속 섬유 및 이들의 혼합물로 이루어진 군에서 선택되는 것인 비수이차전지용 음극.The conductive material may be selected from the group consisting of crystalline carbon material, amorphous carbon material, columnar carbon material, metal powder, metal fiber, and mixtures thereof. 제1항 내지 제6항중 어느 한 항에 따른 리튬이차전지용 음극을 포함하는 비수이차전지.A nonaqueous secondary battery comprising the negative electrode for a lithium secondary battery according to any one of claims 1 to 6.
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