KR101105354B1 - Negative active material for rechargeable lithium battery, method of preparing the same, and rechargeable lithium battery including the same - Google Patents

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Abstract

주석(Sn)의 인산염을 포함하는 디스크를 포함하는 리튬 이차 전지용 음극 활물질이며, 상기 디스크는 기공을 포함하는 것인 리튬 이차 전지용 음극 활물질을 제공한다.It provides a negative electrode active material for a lithium secondary battery comprising a disk containing a phosphate of tin (Sn), the disk provides a negative electrode active material for a lithium secondary battery containing pores.

Description

리튬 이차 전지용 음극 활물질, 이의 제조 방법 및 이를 포함하는 리튬 이차 전지{NEGATIVE ACTIVE MATERIAL FOR RECHARGEABLE LITHIUM BATTERY, METHOD OF PREPARING THE SAME, AND RECHARGEABLE LITHIUM BATTERY INCLUDING THE SAME}A negative active material for a lithium secondary battery, a method of manufacturing the same, and a lithium secondary battery including the same.

본 기재는 리튬 이차 전지용 음극 활물질, 이의 제조 방법 및 이를 포함하는 리튬 이차 전지에 관한 것이다.The present disclosure relates to a negative electrode active material for a lithium secondary battery, a manufacturing method thereof, and a lithium secondary battery including the same.

전지는 양극과 음극에 전기 화학 반응이 가능한 물질을 사용함으로써 전력을 발생시키는 것이다. 이러한 전지 중 대표적인 예로는 양극 및 음극에서 리튬 이온이 인터칼레이션/디인터칼레이션될 때의 화학전위(chemical potential)의 변화에 의하여 전기 에너지를 생성하는 리튬 이차 전지가 있다.Cells generate electricity by using materials that can electrochemically react to the positive and negative electrodes. A typical example of such a battery is a lithium secondary battery that generates electric energy by a change in chemical potential when lithium ions are intercalated / deintercalated at a positive electrode and a negative electrode.

상기 리튬 이차 전지는 리튬 이온의 가역적인 인터칼레이션/디인터칼레이션이 가능한 물질을 양극 활물질과 음극 활물질로 사용하고, 상기 양극과 음극 사이에 유기 전해질 또는 폴리머 전해질을 충전시켜 제조한다.The lithium secondary battery is prepared by using a material capable of reversible intercalation / deintercalation of lithium ions as a positive electrode active material and a negative electrode active material, and filling an organic electrolyte or a polymer electrolyte between the positive electrode and the negative electrode.

리튬 이차 전지의 양극 활물질로는 리튬 복합금속 화합물이 사용되고 있으며, 그 예로 LiCoO2, LiMn2O4, LiNiO2, LiNi1 -xCoxO2(0<x<1), LiMnO2 등의 복합금속 산화물들이 연구되고 있다.As a cathode active material of a lithium secondary battery, a lithium composite metal compound is used. Examples thereof include a composite of LiCoO 2 , LiMn 2 O 4 , LiNiO 2 , LiNi 1- x Co x O 2 (0 <x <1), and LiMnO 2 . Metal oxides are being studied.

리튬 이차 전지의 음극 활물질로는 리튬의 삽입/탈리가 가능한 인조 흑연, 천연 흑연, 하드 카본을 포함한 다양한 형태의 탄소계 재료가 적용되어 왔다. 상기 탄소 계열 중 흑연은 리튬 대비 방전 전압이 -0.2 V로 낮아, 이를 음극 활물질로 사용한 전지는 3.6 V의 높은 방전 전압을 나타내어, 리튬 전지의 에너지 밀도면에서 이점을 제공하며 또한 뛰어난 가역성으로 리튬 이차 전지의 장수명을 보장하여 가장 널리 사용되고 있다. 그러나 흑연 활물질은 극판 제조시 흑연의 밀도가 약 1.6 g/cc 정도로 낮아 극판의 단위 부피당 에너지 밀도 측면에서는 용량이 낮은 문제점이 있다.As a negative electrode active material of a lithium secondary battery, various types of carbon-based materials including artificial graphite, natural graphite, and hard carbon capable of inserting / desorbing lithium have been applied. The graphite of the carbon series has a low discharge voltage of -0.2 V compared to lithium, and the battery using the negative electrode active material exhibits a high discharge voltage of 3.6 V, providing an advantage in terms of energy density of the lithium battery and excellent reversibility in lithium secondary. It is most widely used to ensure the long life of the battery. However, the graphite active material has a problem that the capacity of graphite is low in terms of energy density per unit volume of the electrode plate because the density of graphite is about 1.6 g / cc.

최근에는 흑연 활물질을 대체하기 위한 고용량 음극 활물질에 대한 연구가 이루어지고 있다.Recently, research has been made on a high capacity negative electrode active material to replace the graphite active material.

본 발명의 일 측면은 쿨롱 효율, 율별 특성 및 사이클 수명 특성이 우수한 리튬 이차 전지용 음극 활물질을 제공하는 것이다.One aspect of the present invention is to provide a negative active material for a lithium secondary battery having excellent coulombic efficiency, rate-specific characteristics, and cycle life characteristics.

본 발명의 다른 일 측면은 상기 리튬 이차 전지용 음극 활물질의 제조 방법을 제공하는 것이다.Another aspect of the present invention is to provide a method of manufacturing the negative active material for the lithium secondary battery.

본 발명의 또 다른 일 측면은 상기 리튬 이차 전지용 음극 활물질을 포함하는 리튬 이차 전지를 제공하는 것이다.Another aspect of the present invention to provide a lithium secondary battery comprising the negative electrode active material for the lithium secondary battery.

본 발명의 일 측면에 따르면, 주석(Sn)의 인산염을 포함하는 디스크를 포함하는 리튬 이차 전지용 음극 활물질을 제공한다. 상기 디스크는 기공을 포함한다.According to an aspect of the invention, there is provided a negative electrode active material for a lithium secondary battery comprising a disk containing a phosphate of tin (Sn). The disk includes pores.

상기 주석의 인산염은 비정질 상을 약 80 중량% 이상 포함할 수 있다.The phosphate salt of tin may comprise at least about 80% by weight of the amorphous phase.

상기 주석의 인산염은 예를 들면, Sn2P2O7, SnxP2O7 -y(여기서, x는 1.8≤x<2이고, y는 0≤y≤0.2이다.) 또는 이들의 조합을 포함할 수 있다.The phosphates of tin are, for example, Sn 2 P 2 O 7 , Sn x P 2 O 7 -y (where x is 1.8 ≦ x <2 and y is 0 ≦ y ≦ 0.2) or a combination thereof. It may include.

상기 디스크는 다각기둥 모양 또는 원기둥 모양일 수 있고, 약 5 nm 내지 약 50 nm의 두께를 가질 수 있으며, 약 10 nm 내지 약 300 nm의 직경을 가질 수 있다.The disk may be polygonal or cylindrical, may have a thickness of about 5 nm to about 50 nm, and may have a diameter of about 10 nm to about 300 nm.

상기 디스크의 공극률(porosity)은 약 20% 내지 약 80%일 수 있다.The porosity of the disk may be about 20% to about 80%.

상기 리튬 이차 전지용 음극 활물질은 약 5 m2/g 내지 약 60 m2/g의 BET(Brunauer-Emmett-Teller) 표면적을 가질 수 있다.The negative active material for the lithium secondary battery may have a surface area of Brunauer-Emmett-Teller (BET) of about 5 m 2 / g to about 60 m 2 / g.

본 발명의 다른 일 측면에 따르면, 주석(Sn)의 전구체, 인(P)의 전구체 및 물(H2O)을 혼합하여 주석의 인산염 전구체를 준비하는 단계; 상기 주석의 인산염 전구체를 고온에서 방치하는 단계; 및 상기 고온에서 방치 후, 퀀칭(quenching)하는 단계를 포함하는 리튬 이차 전지용 음극 활물질의 제조 방법을 제공한다. According to another aspect of the present invention, preparing a phosphate precursor of tin by mixing a precursor of tin (Sn), a precursor of phosphorus (P) and water (H 2 O); Leaving the tin phosphate precursor at a high temperature; And after leaving at the high temperature, it provides a method for producing a negative electrode active material for a lithium secondary battery comprising the step of quenching (quenching).

상기 주석의 전구체는 SnCl4, SnF4 또는 이들의 조합을 포함할 수 있고, 상기 인의 전구체는 H3PO4, (NH4)2HPO5, P2O5 또는 이들의 조합을 포함할 수 있다.The precursor of tin may include SnCl 4 , SnF 4, or a combination thereof, and the precursor of phosphorus may include H 3 PO 4 , (NH 4 ) 2 HPO 5 , P 2 O 5, or a combination thereof. .

상기 주석의 인산염 전구체는 (SnHPO4)2·H2O, SnHPO4 또는 이들의 조합을 포함할 수 있다.The phosphate precursor of tin may include (SnHPO 4 ) 2 .H 2 O, SnHPO 4, or a combination thereof.

상기 주석의 인산염 전구체는 결정질일 수 있으며, 상기 주석의 인산염 전구체의 결정 입자는 약 10 nm 내지 약 300 nm의 직경을 가질 수 있다.The phosphate precursor of tin may be crystalline, and the crystal particles of the phosphate precursor of tin may have a diameter of about 10 nm to about 300 nm.

상기 고온에서 방치하는 단계는 약 100℃ 내지 약 200℃의 온도에서 방치하여 수행할 수 있다.The step of leaving at the high temperature may be performed by leaving at a temperature of about 100 ℃ to about 200 ℃.

상기 퀀칭은 약 600℃ 내지 약 800℃로 승온하고, 0.1시간 내지 1시간 동안 유지한 후, 상온으로 급속 냉각하여 수행할 수 있으며, 상기 승온 시의 승온속도는 약 300℃/시간 내지 약 800℃/시간일 수 있다.The quenching may be performed at a temperature of about 600 ° C. to about 800 ° C., and maintained at 0.1 hour to 1 hour, followed by rapid cooling to room temperature. It can be / hour.

본 발명의 또 다른 일 측면에 따르면, 상기 음극 활물질을 포함하는 음극, 양극 활물질을 포함하는 양극 및 전해질을 포함하는 리튬 이차 전지를 제공한다.According to another aspect of the present invention, there is provided a lithium secondary battery including a negative electrode including the negative electrode active material, a positive electrode including a positive electrode active material, and an electrolyte.

본 발명의 일 측면에 따른 리튬 이차 전지용 음극 활물질은 쿨롱 효율, 율별 특성 및 사이클 수명 특성이 우수하다.The negative active material for a lithium secondary battery according to an aspect of the present invention is excellent in coulombic efficiency, rate-specific characteristics, and cycle life characteristics.

도 1은 본 발명의 일 구현예에 따른 리튬 이차 전지용 음극 활물질의 사이클 이전의 형태를 나타낸다.
도 2는 본 발명의 일 구현예에 따른 리튬 이차 전지용 음극 활물질의 1회 사이클 후의 형태를 나타낸다.
도 3은 본 발명의 일 구현예에 따른 리튬 이차 전지용 음극 활물질이 많은 횟수의 사이클을 겪은 후의 형태를 나타낸다.
도 4는 상기 실시예 1에서 제조한 리튬 이차 전지용 음극 활물질의 X-선 회절 분석 그래프이다.
도 5는 220회까지 충방전을 실시하면서 측정한 상기 실시예 2에서 제조된 음극의 X-선 회절 분석 그래프이다.
도 6a는 상기 실시예 1에서 제조한 복수 개의 디스크가 적층된 구조의 인산염 전구체의 SEM 사진이다.
도 6b는 상기 도 6a 중 A 부분의 확대도이다.
도 6c는 상기 실시예 1에서 제조한 리튬 이차 전지용 음극 활물질의 SEM 사진이다.
도 6d는 상기 도 6c 중 B 부분의 확대도이다.
도 7a는 상기 실시예 1에서 제조한 리튬 이차 전지용 음극 활물질의 TEM 사진이다.
도 7b는 상기 도 7a를 100배 확대한 사진이다.
도 8은 상기 비교예 1에서 제조한 리튬 이차 전지용 음극 활물질의 TEM 사진이다.
도 9은 상기 비교예 3에서 제조한 리튬 이차 전지용 음극 활물질의 TEM 사진이다.
도 10a 및 도 10b는 상기 실시예 1에서 제조한 리튬 이차 전지용 음극 활물질의 1회 충방전 실시후의 TEM 사진 및 HRTEM 사진이다.
도 10c는 상기 실시예 1에서 제조한 리튬 이차 전지용 음극 활물질의 50회 충방전 실시후의 TEM 사진이다.
도 10d는 상기 실시예 1에서 제조한 리튬 이차 전지용 음극 활물질의 100회 충방전 실시후의 TEM 사진이다.
도 10e 및 도 10f는 상기 실시예 1에서 제조한 리튬 이차 전지용 음극 활물질의 220회 충방전 실시후의 TEM 사진 및 HRTEM 사진이다.
도 11a 및 도 11b는 상기 비교예 1에서 제조한 리튬 이차 전지용 음극 활물질의 20회 충방전 실시후의 TEM 사진 및 HRTEM 사진이다.
도 11c 및 도 11d는 상기 비교예 1에서 제조한 리튬 이차 전지용 음극 활물질의 100회 충방전 실시후의 TEM 사진 및 HRTEM 사진이다.
도 12은 상기 비교예 3에서 제조한 리튬 이차 전지용 음극 활물질의 100회 충방전 실시후의 TEM 사진이다.
도 13는 상기 실시예 2 및 비교예 2에서 제조한 반쪽 셀의 사이클 수에 대한 방전 용량을 나타낸 그래프이다.
1 illustrates a form before a cycle of a negative active material for a rechargeable lithium battery according to one embodiment of the present invention.
Figure 2 shows the form after one cycle of the negative electrode active material for a lithium secondary battery according to an embodiment of the present invention.
3 shows a form after a large number of cycles of the negative electrode active material for a rechargeable lithium battery according to one embodiment of the present invention.
4 is an X-ray diffraction graph of the negative active material for a lithium secondary battery prepared in Example 1 above.
5 is an X-ray diffraction analysis graph of the negative electrode prepared in Example 2 measured while charging and discharging up to 220 times.
6A is a SEM photograph of a phosphate precursor having a structure in which a plurality of disks prepared in Example 1 are stacked.
FIG. 6B is an enlarged view of a portion A of FIG. 6A.
6C is a SEM photograph of the negative electrode active material for a lithium secondary battery prepared in Example 1;
FIG. 6D is an enlarged view of a portion B of FIG. 6C.
7A is a TEM photograph of the negative active material for a lithium secondary battery prepared in Example 1;
FIG. 7B is an enlarged photograph of FIG. 7A.
8 is a TEM photograph of a negative electrode active material for a lithium secondary battery prepared in Comparative Example 1;
9 is a TEM photograph of the negative electrode active material for a lithium secondary battery prepared in Comparative Example 3.
10A and 10B are TEM photographs and HRTEM photographs after one time charge and discharge of the negative electrode active material for a lithium secondary battery prepared in Example 1 above.
10C is a TEM photograph after 50 charging and discharging operations of the negative active material for a lithium secondary battery prepared in Example 1 above.
10D is a TEM photograph after 100 charging and discharging of the negative electrode active material for a lithium secondary battery prepared in Example 1 above.
10E and 10F are TEM photographs and HRTEM photographs after 220 charge / discharge runs of the negative active material for a lithium secondary battery prepared in Example 1 above.
11A and 11B are TEM photographs and HRTEM photographs after 20 charge / discharge cycles of the negative electrode active material for a lithium secondary battery prepared in Comparative Example 1 above.
11C and 11D are TEM photographs and HRTEM photographs after 100 charge / discharge runs of the negative active material for a lithium secondary battery prepared in Comparative Example 1 above.
12 is a TEM photograph after 100 charging and discharging of the negative electrode active material for a lithium secondary battery prepared in Comparative Example 3 above.
FIG. 13 is a graph showing the discharge capacity versus the number of cycles of the half cells prepared in Example 2 and Comparative Example 2. FIG.

이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 구현예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 다만, 이는 예시로서 제시되는 것으로, 이에 의해 본 발명이 제한되지는 않으며 본 발명은 후술할 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다.DETAILED DESCRIPTION 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. However, this is presented as an example, by which the present invention is not limited and the present invention is defined only by the scope of the claims to be described later.

도면에서 여러 층 및 영역을 명확하게 표현하기 위하여 두께를 확대하여 나타내었다. 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 동일한 도면 부호를 부여한다.In the drawings, the thickness of layers, films, panels, regions, etc., are exaggerated for clarity. Like parts are designated by like reference numerals throughout the specification.

층, 막, 영역, 판 등의 부분이 다른 부분 "위에" 있다고 할 때, 이는 다른 부분 "바로 위에" 있는 경우 뿐만 아니라 그 중간에 또 다른 부분이 있는 경우도 포함한다. 반대로 어떤 부분이 다른 부분 "바로 위에" 있다고 할 때에는 중간에 다른 부분이 없는 것을 뜻한다.Whenever a portion of a layer, film, region, plate, or the like is referred to as being "on" another portion, it includes not only the case where it is "directly on" another portion, but also the case where there is another portion in between. On the contrary, when a part is "just above" another part, there is no other part in the middle.

본 발명의 일 구현예에 따르면 주석(Sn)의 인산염을 포함하는 디스크를 포함하는 리튬 이차 전지용 음극 활물질을 제공한다. 상기 디스크는 기공을 포함한다. 즉, 상기 디스크는 다공성 디스크이다.According to one embodiment of the invention provides a negative electrode active material for a lithium secondary battery comprising a disk containing a phosphate of tin (Sn). The disk includes pores. In other words, the disk is a porous disk.

상기 리튬 이차 전지용 음극 활물질이 디스크를 형상을 포함하는 경우, 리튬이온의 확산속도가 빨라지며, 이로 인해 본 발명의 일 구현예에 따른 리튬 이차 전지용 음극 활물질은 수명 특성, 쿨롱 효율 및 율별 특성을 개선할 수 있다.When the negative electrode active material for a lithium secondary battery includes a disk shape, the diffusion rate of lithium ions is increased, thereby The negative active material for a rechargeable lithium battery according to one embodiment of the present invention may improve lifespan characteristics, coulombic efficiency, and rate-specific characteristics.

또한 상기 디스크가 기공을 포함하는 경우, 상기 기공이 완충 역할을 수행함으로써 사이클이 진행되어 LixPOy(여기서, x는 1≤x≤3이고, y는 1≤y≤4이다.) 매트릭스가 형성되고, 주석 입자가 형성되면서 부피가 팽창하더라도, 상기 LixPOy(여기서, x는 1≤x≤3이고, y는 1≤y≤4이다.) 매트릭스에서 주석 입자가 미분화(pulverization)되지 않고 성장할 수 있다. 또한 상기 기공으로 전해질이 들어갈 수 있어 리튬이온의 도프 및 탈도프가 용이하게 이루어질 수 있다. 이로 인해 본 발명의 일 구현예에 따른 리튬 이차 전지용 음극 활물질은 수명 특성, 쿨롱 효율 및 율별 특성을 개선할 수 있다.In addition, when the disk contains pores, the pores play a buffer role, whereby a cycle proceeds, whereby Li x PO y (where x is 1 ≦ x ≦ 3 and y is 1 ≦ y ≦ 4). Formed, and even though the volume expands as tin particles are formed, tin particles are not pulverized in the Li x PO y (where x is 1 ≦ x ≦ 3 and y is 1 ≦ y ≦ 4) matrix. You can grow without. In addition, since the electrolyte can enter the pores, the doping and dedoping of lithium ions can be easily performed. For this reason, the negative active material for a rechargeable lithium battery according to one embodiment of the present invention may improve lifespan characteristics, coulombic efficiency, and rate-specific characteristics.

상기 디스크에서 상기 주석의 인산염은 약 80 중량% 이상이 비정질 상일 수 있다. 주석의 인산염이 상기 범위 내인 경우의 주석 입자의 성장을 효과적으로 억제할 수 있다. 구체적으로는 상기 주석의 인산염은 약 30 중량% 내지 약 80 중량%가 비정질 상일 수 있다.The phosphate of tin in the disk may be at least about 80% by weight in the amorphous phase. The growth of tin particles when the phosphate of tin is in the above range can be effectively suppressed. Specifically, about 30% to about 80% by weight of the phosphate salt of tin may be in an amorphous phase.

또한, 상기 주석의 인산염은 예를 들면, Sn2P2O7, SnxP2O7-y(여기서, x는 1.8≤x<2이고, y는 0≤y≤0.2이고, 구체적으로는 0<y≤0.2이다.) 또는 이들의 조합을 포함할 수 있다.In addition, the phosphate salt of tin is, for example, Sn 2 P 2 O 7 , Sn x P 2 O 7-y (where x is 1.8 ≦ x <2, y is 0 ≦ y ≦ 0.2, and specifically, 0 <y ≦ 0.2.) Or a combination thereof.

이하에서는 상기 주석의 인산염이 Sn2P2O7인 경우를 하나의 예로 들어 설명하나, 상기 주석의 인산염은 이에 한정되지 않으며, 다양한 주석의 인산염이 사용 가능하다.Hereinafter, the case in which the phosphate of tin is Sn 2 P 2 O 7 will be described as an example, but the phosphate of tin is not limited thereto, and various tin phosphates may be used.

예컨대, 상기 기공을 포함하는 디스크에 포함되는 주석의 인산염이 Sn2P2O7인 경우, 리튬의 삽입 및 탈리에 의해 하기 반응식 1과 같은 반응이 이루어진다.For example, when the phosphate of tin included in the disk including the pores is Sn 2 P 2 O 7 , the reaction as in Scheme 1 is performed by insertion and desorption of lithium.

[반응식 1]Scheme 1

12.8Li + Sn2P2O7 → 2Li4 .4Sn + Li3PO4 + LiPO3 ↔ 8.8Li + 2Sn + Li3PO4 + LiPO3 12.8Li + Sn 2 P 2 O 7 → 2Li 4 .4 Sn + Li 3 PO 4 + LiPO 3 ↔ 8.8Li + 2Sn + Li 3 PO 4 + LiPO 3

상기 반응식 1에 나타난 바와 같이, 초기에 Sn2P2O7가 Li와 반응을 하면, Li4.4Sn, 그리고 Li3PO4 및 LiPO3의 매트릭스가 형성된다. 이어서, Li3PO4 및 LiPO3의 매트릭스에 분산되어 있는 Li4.4Sn에서 계속적인 Li의 삽입과 탈리가 이루어진다.As shown in Scheme 1, when Sn 2 P 2 O 7 initially reacts with Li, a matrix of Li 4.4 Sn and Li 3 PO 4 and LiPO 3 is formed. Subsequently, continuous insertion and desorption of Li takes place in Li 4.4 Sn dispersed in a matrix of Li 3 PO 4 and LiPO 3 .

상기 Li3PO4 및 LiPO3의 매트릭스에 포함되는 Li3PO4 및 LiPO3는 비정질일 수 있다.Li 3 PO 4 and LiPO 3 included in the matrix of Li 3 PO 4 and LiPO 3 may be amorphous.

상기 Li3PO4 및 LiPO3의 매트릭스는 주석 입자를 매트릭스에 고정시키는 접착제의 역할을 수행한다. 상기 Li3PO4 및 LiPO3의 매트릭스는 주석 입자에 리튬이 반복적으로 삽입 및 탈리되어 주석 입자의 부피가 변화되더라도 효과적으로 주석 입자를 매트릭스에 고정시킬 수 있다.The matrix of Li 3 PO 4 and LiPO 3 serves as an adhesive to fix the tin particles to the matrix. The matrix of Li 3 PO 4 and LiPO 3 can effectively fix the tin particles to the matrix even if lithium is repeatedly inserted and desorbed on the tin particles to change the volume of the tin particles.

또한 상기 최초 사이클 후에 형성되는 주석 입자는 비정질일 수 있다.In addition, the tin particles formed after the first cycle may be amorphous.

상기와 같이, Sn2P2O7과 Li의 반응에 의해 형성된 Li3PO4 및 LiPO3 매트릭스는 전해질과 쉽게 반응하지 않는다. 따라서, 본 발명의 일 구현예에 따른 리튬 이차 전지용 음극 활물질을 사용한 리튬 이차 전지는 우수한 용량 유지율을 나타낼 수 있고, 우수한 사이클 수명 특성을 가질 수 있다.As described above, the Li 3 PO 4 and LiPO 3 matrices formed by the reaction of Sn 2 P 2 O 7 and Li do not easily react with the electrolyte. Therefore, the lithium secondary battery using the negative electrode active material for the lithium secondary battery according to the embodiment of the present invention may exhibit excellent capacity retention and may have excellent cycle life characteristics.

본 발명의 일 구현예에 따른 리튬 이차 전지용 음극 활물질은 상기 반응식 1과 같이 반응이 이루어짐에 따라 그 형태가 변화된다. 상기 리튬 이차 전지용 음극 활물질의 사이클의 진행에 따른 형태 변화를 도 1 내지 도 3에 나타낸다.The negative electrode active material for a rechargeable lithium battery according to one embodiment of the present invention changes its shape as the reaction is performed as in Scheme 1. 1 to 3 show changes in form of the cycle of the negative electrode active material for a lithium secondary battery.

도 1은 본 발명의 일 구현예에 따른 리튬 이차 전지용 음극 활물질의 사이클 이전의 형태를 나타낸다.1 illustrates a form before a cycle of a negative active material for a rechargeable lithium battery according to one embodiment of the present invention.

도 1에 나타난 바와 같이, 본 발명의 일 구현에에 따른 리튬 이차 전지용 음극 활물질(10)은 기공(1)을 포함하는 디스크를 복수 개 적층한 형태이다. As shown in FIG. 1, a negative electrode active material 10 for a rechargeable lithium battery according to one embodiment of the present invention is in the form of stacking a plurality of disks including pores 1.

도 2는 본 발명의 일 구현예에 따른 리튬 이차 전지용 음극 활물질의 1회 사이클 후의 형태를 나타낸다.Figure 2 shows the form after one cycle of the negative electrode active material for a lithium secondary battery according to an embodiment of the present invention.

도 2에 나타난 바와 같이, 1회 사이클 후에 본 발명의 일 구현예에 따른 리튬 이차 전지용 음극 활물질(10)은 기공이 사라지고, LixPOy(여기서, x는 1≤x≤3이고, y는 1≤y≤4이다.) 매트릭스(5), 구체적으로는 Li3PO4 및 LiPO3의 매트릭스가 형성되어 있으며, 주석(3)이 상기 매트릭스에 분산되어 있는 형태이다. 또한 상기 주석 입자의 크기는 사이클 이전과 이후에 크게 변화하지 않는다. FIG once a negative active material 10 in accordance with one embodiment of the invention after the cycle, as shown in 2, the pores disappear, Li x PO y (where, x is 1≤x≤3, y is 1? Y? 4. The matrix 5, specifically, a matrix of Li 3 PO 4 and LiPO 3 is formed, and tin 3 is dispersed in the matrix. In addition, the size of the tin particles does not change significantly before and after the cycle.

상기 LixPOy(여기서, x는 1≤x≤3이고, y는 1≤y≤4이다.) 매트릭스에서, 상기 주석 입자는 입자들 간의 거리가 멀리 떨어져 분산되어 있다. 상기 LixPOy(여기서, x는 1≤x≤3이고, y는 1≤y≤4이다.) 매트릭스는 리튬 이온 전도성이 나쁘기 때문에, 리튬 이온이 하나의 주석 원자에서 이웃하는 주석 원자로 쉽게 확산될 수 없다. 이러한 경우, 1회 사이클 후에 매트릭스 내에 분산되어 있는 주석 원자들은 제한된 리튬 이온 전도성 및 제한된 전자 전도성을 가질 수 있다. 이로 인해 초기 방전 용량 및 쿨롱 효율은 우수하지 않을 수 있다.In the Li x PO y (where x is 1 ≦ x ≦ 3 and y is 1 ≦ y ≦ 4) matrix, the tin particles are dispersed far apart from each other. Since the Li x PO y (where x is 1 ≦ x ≦ 3 and y is 1 ≦ y ≦ 4) matrix has poor lithium ion conductivity, lithium ions readily diffuse from one tin atom to a neighboring tin atom Can't be. In such a case, tin atoms dispersed in the matrix after one cycle may have limited lithium ion conductivity and limited electron conductivity. As a result, the initial discharge capacity and the coulomb efficiency may not be excellent.

도 3은 본 발명의 일 구현예에 따른 리튬 이차 전지용 음극 활물질이 많은 횟수의 사이클을 겪은 후의 형태를 나타낸다.3 shows a form after a large number of cycles of the negative electrode active material for a rechargeable lithium battery according to one embodiment of the present invention.

도 3에 나타난 바와 같이, 본 발명의 일 구현예에 따른 리튬 이차 전지용 음극 활물질(10)이 많은 횟수의 사이클을 겪으면, 상기 매트릭스(5)의 크기는 크게 변화하지 않으나, 주석 입자(3)의 크기는 1회 사이클 후의 주석 입자 크기보다 커진다. 또한 초기에는 비정질이던 주석 입자는 사이클이 진행될수록 결정질로 변화된다. 그러나, 상기 주석 입자는 여전히 상기 매트릭스에 분산되어 있다. 이러한 경우, 주석 입자 사이의 거리가 짧아지고, 리튬 이온이 하나의 주석 원자에서 이웃하는 주석 원자로 쉽게 확산될 수 있다. 이로 인해 많은 횟수의 사이클 후에 매트릭스 내에 분산되어 있는 주석 원자들은 우수한 리튬 이온 전도성 및 전자 전도성을 가질 수 있으며, 방전 용량 및 용량 유지율이 개선될 수 있다.As shown in FIG. 3, when the negative electrode active material 10 for a rechargeable lithium battery according to one embodiment of the present invention undergoes a large number of cycles, the size of the matrix 5 does not change significantly, but the size of the tin particles 3 is increased. The size is larger than the tin particle size after one cycle. In addition, tin particles, which were initially amorphous, are changed to crystalline as the cycle progresses. However, the tin particles are still dispersed in the matrix. In this case, the distance between the tin particles becomes short, and lithium ions can easily diffuse from one tin atom to a neighboring tin atom. This allows tin atoms dispersed in the matrix after a large number of cycles to have good lithium ion conductivity and electronic conductivity, and can improve discharge capacity and capacity retention.

상기 디스크는 다각기둥 모양 또는 원기둥 모양일 수 있으며, 구체적으로는 팔각기둥인 것이 좋다.The disk may have a polygonal columnar shape or a cylindrical shape, and specifically, the disk may be an octagonal column.

상기 디스크는 약 5 nm 내지 약 50 nm의 두께를 가질 수 있다. 디스크의 두께가 상기 범위 내이면, LixPOy(여기서, x는 1≤x≤3이고, y는 1≤y≤4이다.) 매트릭스에서 주석 입자가 미분화되지 않고 성장할 수 있다. 구체적으로는 상기 디스크는 약 10 nm 내지 약 20 nm의 두께를 가질 수 있다.The disk may have a thickness of about 5 nm to about 50 nm. If the thickness of the disk is within the above range, tin particles can grow in the matrix of Li x PO y (where x is 1 ≦ x ≦ 3 and y is 1 ≦ y ≦ 4). Specifically, the disk may have a thickness of about 10 nm to about 20 nm.

상기 디스크는 약 10 nm 내지 약 300 nm의 직경을 가질 수 있다. 디스크의 직경이 상기 범위 내이면, 전해질과 반응면적이 증가하여 리튬이온의 삽입 및 탈리를 용이하게 할 수 있다.The disk may have a diameter of about 10 nm to about 300 nm. If the diameter of the disk is within the above range, the reaction area with the electrolyte may be increased to facilitate the insertion and desorption of lithium ions.

상기 디스크의 공극률은 약 20% 내지 약 80%일 수 있다. 디스크의 공극률이 상기 범위 내이면, 리튬의 삽입 및 탈리 시에 주석의 부피 변화를 완화할 수 있다. 구체적으로는 상기 디스크의 공극률은 약 30% 내지 약 60%일 수 있다.The porosity of the disk can be from about 20% to about 80%. If the porosity of the disk is within the above range, the volume change of tin can be alleviated at the time of insertion and removal of lithium. Specifically, the porosity of the disk may be about 30% to about 60%.

상기 리튬 이차 전지용 음극 활물질은 약 5 m2/g 내지 약 60 m2/g의 BET 표면적을 가질 수 있다. 상기 리튬 이차 전지용 음극 활물질의 BET 표면적이 상기 범위 내인 경우, 리튬이온과의 반응성을 증가시키는 효과를 가질 수 있다. 구체적으로는 상기 리튬 이차 전지용 음극 활물질은 약 30 m2/g 내지 약 50 m2/g의 BET 표면적을 가질 수 있다.The negative active material for the lithium secondary battery may have a BET surface area of about 5 m 2 / g to about 60 m 2 / g. When the BET surface area of the negative electrode active material for the lithium secondary battery is within the above range, it may have an effect of increasing the reactivity with lithium ions. Specifically, the negative active material for the lithium secondary battery may have a BET surface area of about 30 m 2 / g to about 50 m 2 / g.

본 발명의 다른 일 구현예에 따르면, 주석(Sn)의 전구체, 인(P)의 전구체 및 물(H2O)을 혼합하여 주석의 인산염 전구체를 준비하는 단계; 상기 주석의 인산염 전구체를 고온에서 방치하는 단계; 상기 고온에서 방치 후, 퀀칭(quenching)하는 단계를 포함하는 리튬 이차 전지용 음극 활물질의 제조 방법을 제공한다.According to another embodiment of the present invention, preparing a phosphate precursor of tin by mixing a precursor of tin (Sn), a precursor of phosphorus (P) and water (H 2 O); Leaving the tin phosphate precursor at a high temperature; After leaving at the high temperature, it provides a method for producing a negative electrode active material for a lithium secondary battery comprising the step of quenching (quenching).

상기 주석의 전구체는 SnCl4, SnF4 또는 이들의 조합을 포함할 수 있고, 상기 인의 전구체는 H3PO4, (NH4)2HPO5, P2O5 또는 이들의 조합을 포함할 수 있다. The precursor of tin may include SnCl 4 , SnF 4, or a combination thereof, and the precursor of phosphorus may include H 3 PO 4 , (NH 4 ) 2 HPO 5 , P 2 O 5, or a combination thereof. .

먼저, 상기 주석의 전구체와 인의 전구체를 물과 혼합하여 반응시켜 주석의 인산염 전구체를 형성한다. 예컨대, 상기 형성된 주석의 인산염 전구체는 다각기둥 내지 원기둥, 구체적으로는 팔각기둥 모양의 디스크가 복수 개 적층한 형태로 형성될 수 있다. 상기 디스크는 약 5 nm 내지 약 50 nm의 두께를 가질 수 있고, 약 10 nm 내지 약 300 nm의 직경을 가질 수 있다. 상기 주석의 인산염 전구체는 이후 퀀칭을 통하여 인산염으로 변화될 수 있고, 이 경우에도 상기 디스크의 형태는 유지될 수 있다.First, the precursor of tin and the precursor of phosphorus are mixed with water to react to form a phosphate precursor of tin. For example, the formed phosphate precursor of tin may be formed in a form in which a plurality of polygonal pillars or cylinders, specifically octagonal disks are stacked. The disk may have a thickness of about 5 nm to about 50 nm and may have a diameter of about 10 nm to about 300 nm. The phosphate precursor of tin can then be converted to phosphate through quenching, in which case the shape of the disk can be maintained.

상기 주석의 인산염 전구체는 (SnHPO4)2·H2O, SnHPO4 또는 이들의 조합을 포함할 수 있다.The phosphate precursor of tin may include (SnHPO 4 ) 2 .H 2 O, SnHPO 4, or a combination thereof.

예를 들면, (SnHPO4)2·H2O는 퀀칭에 의해 하기 반응식 2와 같은 반응이 이루어져 주석의 인산염인 Sn2P2O7을 형성한다.For example, (SnHPO 4 ) 2 .H 2 O is quenched to form a reaction such as Scheme 2 below to form Sn 2 P 2 O 7 , which is a phosphate tin.

[반응식 2]Scheme 2

(SnHPO4)2·H2O → Sn2P2O7 + 2H2O (SnHPO 4) 2 · H 2 O → Sn 2 P 2 O 7 + 2H 2 O

상기 주석의 인산염 전구체는 결정질일 수 있다. 상기 주석의 인산염 전구체가 결정질로서 결정 입자를 포함함으로써, 상기 주석의 인산염 전구체를 포함하는 디스크는 기공을 가질 수 있다. 이로 인해, 상기 주석의 인산염 전구체를 퀀칭하여 얻어지는 주석의 인산염도 기공을 가질 수 있다. 상기 주석의 인산염에 포함되는 기공은리튬의 삽입 및 탈리 시에 완충 역할을 할 수 있다.The phosphate precursor of tin may be crystalline. Since the phosphate precursor of tin includes crystal grains as crystalline, the disk containing the phosphate precursor of tin can have pores. For this reason, the phosphate of tin obtained by quenching the phosphate precursor of tin may also have pores. The pores included in the phosphate salt of tin may serve as a buffer during insertion and removal of lithium.

이어서, 상기 주석의 인산염 전구체를 용매에 넣고 교반한다. 그러나 이에 한정되지 않고, 상기 주석의 인산염 전구체를 용매에 넣고 교반하는 단계는 생략할 수도 있다. 상기 용매는 물; 메탄올, 에탄올과 같은 유기용매; 또는 이들의 조합을 포함할 수 있다.Subsequently, the phosphate precursor of tin is placed in a solvent and stirred. However, the present invention is not limited thereto, and the step of adding the phosphate precursor of tin into a solvent and stirring may be omitted. The solvent is water; Organic solvents such as methanol and ethanol; Or combinations thereof.

이어서, 상기 주석의 인산염 전구체를 고온에서 방치한다. 주석의 인산염 전구체를 고온에서 방치하면, 기공을 포함한 디스크 형상의 입자들이 형성된다.The phosphate precursor of tin is then left at high temperature. When the phosphate precursor of tin is left at high temperature, disk-shaped particles including pores are formed.

상기 주석의 인산염 전구체를 고온에서 방치하는 단계는 약 100℃ 내지 약 200℃의 온도에서 방치하여 수행할 수 있다. 주석의 인산염 전구체를 상기 온도 범위에 방치하는 경우, 기공을 포함한 디스크 형상의 입자들이 효과적으로 형성될 수 있다. 또한 상기 주석의 인산염 전구체를 고온에서 방치하는 단계는 상기 온도 범위 내에서 약 10 시간 내지 약 30 시간 동안 방치하여 수행할 수 있다.Leaving the tin phosphate precursor at a high temperature may be performed by leaving it at a temperature of about 100 ℃ to about 200 ℃. When the phosphate precursor of tin is left in the above temperature range, disk-shaped particles including pores can be effectively formed. In addition, the step of leaving the phosphate precursor of tin at a high temperature may be performed by leaving for about 10 hours to about 30 hours within the temperature range.

이어서, 상기 인산염 전구체를 원심분리한다. 그러나 이에 한정되지 않고, 상기 원심분리 단계는 생략할 수도 있다.The phosphate precursor is then centrifuged. However, the present invention is not limited thereto, and the centrifugation step may be omitted.

이어서, 상기 인산염 전구체를 세척하고 건조한다. 그러나 이에 한정되지 않고, 상기 세척 및 건조 단계는 생략할 수도 있다. 상기 세척은 물; 메탄올, 에탄올과 같은 유기용매; 또는 이들의 조합으로 수행할 수 있고, 상기 건조는 진공에서 수행할 수 있다. The phosphate precursor is then washed and dried. However, the present invention is not limited thereto, and the washing and drying steps may be omitted. The washing with water; Organic solvents such as methanol and ethanol; Or a combination thereof, and the drying may be performed in vacuo.

이어서, 상기 인산염 전구체를 퀀칭한다. 퀀칭은 온도를 고온으로 승온하여 소정의 시간 동안 유지한 후, 급속히 상온, 구체적으로는 약 25℃로 냉각시키는 것이다. 상기 퀀칭을 수행함으로써, 상기 인산염 전구체는 인산염으로 변화되며, 상기 인산염은 비정질상일 수 있다. 인산염 전구체가 인산염으로 변화되더라도 그 형태는 그대로 유지된다.The phosphate precursor is then quenched. Quenching is the step of raising the temperature to a high temperature and maintaining it for a predetermined time, and then rapidly cooling it to room temperature, specifically about 25 ° C. By performing the quenching, the phosphate precursor is changed to phosphate, and the phosphate salt may be in an amorphous phase. Even if the phosphate precursor is changed to phosphate, its form remains the same.

상기 퀀칭은 시간당 약 300℃ 내지 약 800℃의 승온속도로 승온하고 약 600℃ 내지 약 800℃에서 0.1시간 내지 1시간 동안 유지한 후, 상온으로 급속 냉각하여 수행할 수 있다. 퀀칭의 조건이 상기 범위 내인 경우, 비정질 상의 인산염을 더욱 효과적으로 형성할 수 있다.The quenching may be performed by increasing the temperature at a rate of about 300 ° C. to about 800 ° C. per hour, maintaining the temperature at about 600 ° C. to about 800 ° C. for 0.1 hour to 1 hour, and then rapidly cooling to room temperature. If the conditions of quenching are within the above range, it is possible to form the amorphous phase phosphate more effectively.

상기 공정에 따라 본 발명의 일 측면에 따른 리튬 이차 전지용 음극 활물질을 제조할 수 있다. According to the above process can be prepared a negative electrode active material for a lithium secondary battery according to an aspect of the present invention.

상기 리튬 이차 전지용 음극 활물질은 리튬 이차 전지와 같은 전기 화학 셀의 음극에 유용하게 사용될 수 있다. 상기 리튬 이차 전지는 상기 음극과 함께 양극 활물질을 포함하는 양극 및 전해질을 포함한다.The negative electrode active material for a lithium secondary battery may be usefully used for the negative electrode of an electrochemical cell such as a lithium secondary battery. The lithium secondary battery includes a cathode and an electrolyte including a cathode active material together with the anode.

상기 음극은 상기 리튬 이차 전지용 음극 활물질과, 도전재, 결합제 및 용매를 혼합하여 음극 활물질 조성물을 제조한 다음, 구리 집전체 상에 직접 코팅 및 건조하여 제조할 수 있다. 또는 상기 음극 활물질 조성물을 별도의 지지체 상에 캐스팅한 다음, 이 지지체로부터 박리하여 얻은 필름을 알루미늄 집전체 상에 라미네이션하여 제조할 수 있다.The negative electrode may be prepared by mixing the negative electrode active material for a lithium secondary battery, a conductive material, a binder, and a solvent to prepare a negative electrode active material composition, and then directly coating and drying the copper current collector. Alternatively, the negative electrode active material composition may be cast on a separate support, and then the film obtained by peeling from the support may be manufactured by laminating on an aluminum current collector.

상기 도전재로는 카본 블랙, 흑연, 금속 분말을 사용하며, 결합제는 비닐리덴플루오라이드/헥사플루오로프로필렌 코폴리머, 폴리비닐리덴플루오라이드, 폴리아크릴로니트릴, 폴리메틸메타크릴레이트, 폴리테트라플루오로에틸렌 및 그 혼합물이 사용될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 상기 용매로는 N-메틸피롤리돈, 아세톤, 테트라하이드로퓨란, 데칸 등을 사용할 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 이때 음극 활물질, 도전재, 결합제 및 용매의 함량은 리튬 이차 전지에서 통상적으로 사용하는 수준으로 사용될 수 있다.The conductive material is carbon black, graphite, metal powder, the binder is vinylidene fluoride / hexafluoropropylene copolymer, polyvinylidene fluoride, polyacrylonitrile, polymethyl methacrylate, polytetrafluoro Rhoethylene and mixtures thereof may be used, but are not limited thereto. The solvent may be N-methylpyrrolidone, acetone, tetrahydrofuran, decane and the like, but is not limited thereto. In this case, the amounts of the negative electrode active material, the conductive material, the binder, and the solvent may be used at levels commonly used in a lithium secondary battery.

상기 양극은 음극과 마찬가지로 양극 활물질, 결합제 및 용매를 혼합하여 애노드 활물질 조성물을 제조하며, 이를 알루미늄 집전체에 직접 코팅하거나 별도의 지지체 상에 캐스팅하고 이 지지체로부터 박리시킨 양극 활물질 필름을 구리 집전체에 라미네이션하여 제조할 수 있다. 이때 양극 활물질 조성물은 필요한 경우에는 도전재를 더욱 함유할 수 있다.Like the negative electrode, the positive electrode is mixed with a positive electrode active material, a binder, and a solvent to prepare an anode active material composition, which is directly coated on an aluminum current collector or cast on a separate support and peeled from the support to a copper current collector. It can be prepared by lamination. At this time, the positive electrode active material composition may further contain a conductive material if necessary.

상기 양극 활물질로는 리튬을 인터칼레이션/디인터칼레이션할 수 있는 재료가 사용되고, 상기 양극 활물질로는 금속 산화물, 리튬 복합 금속 산화물, 리튬 복합 금속 황화물 및 리튬 복합 금속 질화물 등이 사용될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.As the cathode active material, a material capable of intercalating / deintercalating lithium may be used, and as the cathode active material, a metal oxide, a lithium composite metal oxide, a lithium composite metal sulfide, and a lithium composite metal nitride may be used. It is not limited to this.

상기 세퍼레이터는 리튬 이차 전지에서 통상적으로 사용되는 것이라면 모두 다 사용가능하며, 구체적인 예로는 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 폴리비닐리덴 플루오라이드 또는 이들의 2층 이상의 다층막이 사용될 수 있고, 폴리에틸렌/폴리프로필렌 2층 세퍼레이터, 폴리에틸렌/폴리프로필렌/폴리에틸렌 3층 세퍼레이터, 폴리프로필렌/폴리에틸렌/폴리프로필렌 3층 세퍼레이터 등과 같은 혼합 다층막이 사용될 수 있음은 물론이다.The separator may be used as long as it is commonly used in lithium secondary batteries, and specific examples thereof may include polyethylene, polypropylene, polyvinylidene fluoride, or a multilayer film of two or more thereof, and a polyethylene / polypropylene two-layer separator. Of course, a mixed multilayer film such as polyethylene / polypropylene / polyethylene three-layer separator, polypropylene / polyethylene / polypropylene three-layer separator, and the like may be used.

상기 리튬 이차 전지에 충전되는 전해질로는 비수성 전해질 또는 공지된 고체 전해질 등을 사용할 수 있으며, 리튬염이 용해된 것을 사용할 수 있다.As the electrolyte charged in the lithium secondary battery, a non-aqueous electrolyte or a known solid electrolyte may be used, and a lithium salt may be used.

상기 비수성 전해질의 용매로는 에틸렌 카보네이트, 디에틸렌 카보네이트, 프로필렌 카보네이트, 부틸렌 카보네이트, 비닐렌 카보네이트 등의 환상 카보네이트, 디메틸 카보네이트, 에틸메틸 카보네이트, 디에틸 카보네이트 등의 쇄상 카보네이트, 메틸 아세테이트, 에틸 아세테이트, 프로필 아세테이트, 메틸 프로피오네이트, 에틸 프로피오네이트, γ-부티로락톤 등의 에스테르류, 1,2-디메톡시에탄, 1,2-디에톡시에탄, 테트라하이드로퓨란, 1,2-디옥산, 2-메틸테트라하이드로퓨란 등의 에테르류, 아세토니트릴 등의 니트릴류, 디메틸포름아미드 등의 아미드류 등을 사용할 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 이들을 단독으로 또는 복수개 조합하여 사용할 수 있다. 특히 환상 카보네이트와 쇄상 카보네이트와의 혼합 용매를 사용할 수 있다.Examples of the solvent for the non-aqueous electrolyte include cyclic carbonates such as ethylene carbonate, diethylene carbonate, propylene carbonate, butylene carbonate, vinylene carbonate, chain carbonates such as dimethyl carbonate, ethyl methyl carbonate, and diethyl carbonate, methyl acetate, and ethyl acetate. , Esters such as propyl acetate, methyl propionate, ethyl propionate and γ-butyrolactone, 1,2-dimethoxyethane, 1,2-diethoxyethane, tetrahydrofuran, 1,2-dioxane , Ethers such as 2-methyltetrahydrofuran, nitriles such as acetonitrile, amides such as dimethylformamide, and the like can be used, but are not limited thereto. These can be used individually or in combination of two or more. In particular, a mixed solvent of cyclic carbonate and chain carbonate can be used.

또한 전해질로는, 폴리에틸렌옥시드, 폴리아크릴로니트릴 등의 중합체 전해질에 전해액을 함침한 겔상 중합체 전해질이나, LiI, Li3N 등의 무기 고체 전해질을 사용할 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.The electrolyte may be a gel polymer electrolyte in which an electrolyte solution is impregnated with a polymer electrolyte such as polyethylene oxide or polyacrylonitrile, or an inorganic solid electrolyte such as LiI or Li 3 N, but is not limited thereto.

이때 리튬염으로는 LiPF6, LiBF4, LiSbF6, LiAsF6, LiClO4, LiCF3SO3, Li(CF3SO2)2N, LiC4F9SO3, LiSbF6, LiAlO4, LiAlO2, LiAlCl4, LiCl 및 LiI로 이루어진 군에서 선택된 것을 사용할 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.In this case, LiPF 6 , LiBF 4 , LiSbF 6 , LiAsF 6 , LiClO 4 , LiCF 3 SO 3 , Li (CF 3 SO 2 ) 2 N, LiC 4 F 9 SO 3 , LiSbF 6 , LiAlO 4 , LiAlO 2 , LiAlCl 4 may be selected from the group consisting of LiCl and LiI, but is not limited thereto.

이하 본 기재의 실시예 및 비교예를 기재한다. 그러나 하기 실시예는 본 기재의 일 실시예일 뿐이며, 본 기재가 하기 실시예에 의해 한정되는 것은 아니다.Hereinafter, the Example and comparative example of this description are described. However, the following examples are merely examples of the present disclosure, and the present disclosure is not limited to the following examples.

실시예Example

실시예Example 1: 리튬 이차 전지용 음극 활물질의 제조 1: Preparation of negative electrode active material for lithium secondary battery

SnCl4·5H2O를 8.8 g 및 H3PO4 수용액(85 %농도) 7.5 g을 혼합하여 주석의 인산염 전구체를 합성하였다. 이어서, 상기 주석의 인산염 전구체를 에탄올 120 ml에 용해시키고, 40℃에서 1시간 동안 교반하였다. 이어서, 멸균기(autoclave)에 위치시키고, 180℃에서 24시간 동안 방치하였다. 상온으로 냉각한 후에, 상기 침전물을 원심분리하였고, 이어서 증류수로 반복적으로 세척하고, 100℃, 진공에서 10시간 동안 건조하였다. 이로써 복수 개의 디스크가 적층된 구조의 주석의 인산염 전구체를 제조하였다.Phosphate precursor of tin was synthesized by mixing 8.8 g of SnCl 4 H 5 O and 7.5 g of H 3 PO 4 aqueous solution (85% concentration). The phosphate precursor of tin was then dissolved in 120 ml of ethanol and stirred at 40 ° C. for 1 hour. It was then placed in an autoclave and left at 180 ° C. for 24 hours. After cooling to room temperature, the precipitate was centrifuged and then washed repeatedly with distilled water and dried at 100 ° C. in vacuo for 10 hours. This produced a phosphate precursor of tin having a structure in which a plurality of disks were stacked.

상기 제조한 복수 개의 디스크가 적층된 구조의 주석의 인산염 전구체를 300℃/시간의 승온속도로 600℃까지 가열한 후, 10분 동안 유지하고, 상온으로 급속히 냉각시켜 퀀칭을 수행하였다. 이로써, 주석의 인산염을 포함하는 디스크가 복수 개 적층되어 있는 리튬 이차 전지용 음극 활물질을 제조하였다. 상기 리튬 이차 전지용 음극 활물질에 포함된 주석의 인산염은 Sn2P2O7였다.The phosphate precursor of tin having a structure in which a plurality of disks were stacked was heated to 600 ° C. at a temperature increase rate of 300 ° C./hour, maintained for 10 minutes, and quenched by rapidly cooling to room temperature. This produced the negative electrode active material for lithium secondary batteries in which the disk containing tin phosphate plurally laminated. Phosphate of tin contained in the negative electrode active material for a lithium secondary battery was Sn 2 P 2 O 7 .

상기 제조한 리튬 이차 전지용 음극 활물질에 포함되는 디스크의 각각의 두께는 약 20 nm이었고, 직경은 약 200 nm이었다. 또한 상기 제조한 리튬 이차 전지용 음극 활물질의 공극률은 20%였다.
The thickness of each of the disks included in the prepared negative active material for a lithium secondary battery was about 20 nm, and the diameter was about 200 nm. In addition, the porosity of the prepared negative electrode active material for lithium secondary batteries was 20%.

실시예 2: 반쪽 셀의 제조Example 2: Preparation of Half Cells

상기 실시예 1에 따라 제조된 리튬 이차 전지용 음극 활물질, 슈퍼 P 카본 블랙 및 폴리(비닐리덴 플루오라이드)바인더를 80:10:10 중량비로 N-메틸 피롤리돈 용매 중에서 혼합하여 음극 활물질 슬러리를 제조하였다. 상기 제조된 음극 활물질 슬러리를 50 ㎛ 두께의 구리 포일에 코팅하고, 150℃에서 20분 건조한 후, 롤-프레스하여 음극을 제조하였다.A negative active material slurry was prepared by mixing a negative active material, a super P carbon black, and a poly (vinylidene fluoride) binder prepared in Example 1 in an N-methyl pyrrolidone solvent at a ratio of 80:10:10 by weight. It was. The prepared negative electrode active material slurry was coated on a 50 μm thick copper foil, dried at 150 ° C. for 20 minutes, and then roll-pressed to prepare a negative electrode.

상기 음극과, 리튬 대극, 미세다공성 폴리에틸렌 세퍼레이터 및 전해질을 사용하여 헬륨 충진된 글로브 박스에서 코인 타입의 반쪽 셀(2016 R-type half cell)을 제조하였다. 상기 전해질은 에틸렌 카보네이트, 디에틸렌 카보네이트 및 에틸메틸 카보네이트를 30:30:40의 부피비로 혼합한 용매에 1 M LiPF6를 용해시킨 것을 사용하였다.
A coin-type half cell (2016 R-type half cell) was prepared in a helium-filled glove box using the negative electrode, a lithium counter electrode, a microporous polyethylene separator, and an electrolyte. As the electrolyte, 1 M LiPF 6 was dissolved in a solvent in which ethylene carbonate, diethylene carbonate, and ethyl methyl carbonate were mixed in a volume ratio of 30:30:40.

비교예 1: 리튬 이차 전지용 음극 활물질의 제조Comparative Example 1: Preparation of Anode Active Material for Lithium Secondary Battery

SnCl4·5H2O 8.8 g을 에탄올 120 ml에 용해시키고, 40℃에서 1시간 동안 교반하였다. 이어서, 멸균기에 위치시키고, 180℃에서 24시간 동안 방치하였다. 이어서, 상온으로 냉각한 후에, 상기 침전물을 원심분리하였다. 이어서, 증류수로 반복적으로 세척하고, 100℃, 진공에서 10시간 동안 건조하였다. 이로써, SnO2를 포함하는 리튬 이차 전지용 음극 활물질이 제조되었다. 상기 제조한 리튬 이차 전지용 음극 활물질의 입자 직경은 약 10 nm이었다.
8.8 g of SnCl 4 5H 2 O was dissolved in 120 ml of ethanol and stirred at 40 ° C. for 1 hour. It was then placed in a sterilizer and left at 180 ° C. for 24 hours. Then, after cooling to room temperature, the precipitate was centrifuged. Then, the mixture was washed repeatedly with distilled water and dried at 100 ° C. in vacuo for 10 hours. Thus, a negative active material containing SnO 2 were prepared. The particle diameter of the prepared negative active material for a lithium secondary battery was about 10 nm.

비교예Comparative example 2: 반쪽 셀의 제조 2: Preparation of Half Cells

상기 비교예 1에 따라 제조된 리튬 이차 전지용 음극 활물질을 이용한 것을 제외하고는 상기 실시예 2와 동일하게 실시하여 코인 타입의 반쪽 셀(2016 R-type half cell)을 제조하였다.
A coin type half cell was manufactured in the same manner as in Example 2, except that the negative active material for the lithium secondary battery prepared according to Comparative Example 1 was used.

비교예Comparative example 3: 리튬 이차 전지용 음극 활물질의 제조 3: Manufacture of negative electrode active material for lithium secondary battery

SnCl4·5H2O를 8.8 g 및 H3PO4 수용액(85 %농도) 7.5 g을 혼합하여 주석의 인산염 전구체를 합성하였다. 이어서, 상기 주석의 인산염 전구체를 에탄올 120 ml에 용해시키고, 40℃에서 1시간 동안 교반하였다. 이어서, 멸균기에 위치시키고, 180℃에서 24시간 동안 방치하였다. 상온으로 냉각한 후에, 상기 침전물을 원심분리하였고, 이어서 증류수로 반복적으로 세척하고, 100℃, 진공에서 10시간 동안 건조하였다. 이어서, 300℃/시간의 승온속도로 600℃까지 가열한 후, 10시간 동안 유지하고, 200℃/시간의 속도로 천천히 냉각시켰다. 이로써, 벌크한 비정질 Sn2P2O7 입자를 포함하는 리튬 이차 전지용 음극 활물질을 제조하였다. 상기 제조한 리튬 이차 전지용 음극 활물질의 입자 직경은 약 5 ㎛이었다.
Phosphate precursor of tin was synthesized by mixing 8.8 g of SnCl 4 H 5 O and 7.5 g of H 3 PO 4 aqueous solution (85% concentration). The phosphate precursor of tin was then dissolved in 120 ml of ethanol and stirred at 40 ° C. for 1 hour. It was then placed in a sterilizer and left at 180 ° C. for 24 hours. After cooling to room temperature, the precipitate was centrifuged and then washed repeatedly with distilled water and dried at 100 ° C. in vacuo for 10 hours. Subsequently, it heated to 600 degreeC at the temperature increase rate of 300 degree-C / hour, hold | maintained for 10 hours, and cooled slowly at the rate of 200 degree-C / hour. Thus, to prepare a negative active material comprising a bulk amorphous Sn 2 P 2 O 7 particles. The particle diameter of the prepared negative electrode active material for a lithium secondary battery was about 5 μm.

비교예Comparative example 4: 반쪽 셀의 제조 4: Preparation of Half Cells

상기 비교예 3에 따라 제조된 리튬 이차 전지용 음극 활물질을 이용한 것을 제외하고는 상기 실시예 2와 동일하게 실시하여 코인 타입의 반쪽 셀(2016 R-type half cell)을 제조하였다.
A coin type half cell was manufactured in the same manner as in Example 2, except that the negative active material for the lithium secondary battery manufactured according to Comparative Example 3 was used.

시험예Test Example

시험예Test Example 1: X-선  1: X-ray 회절diffraction (X-(X- rayray diffractiondiffraction , , XRDXRD ) 측정) Measure

상기 실시예 1에서 제조한 복수 개의 디스크가 적층된 구조의 인산염 전구체, 그리고 주석의 인산염을 포함하는 디스크가 복수 개 적층되어 있는 리튬 이차 전지용 음극 활물질의 X-선 회절 분석을 실시하였다. 그에 대한 결과를 도 4에 나타낸다.An X-ray diffraction analysis of a negative electrode active material for a lithium secondary battery in which a plurality of disks including a phosphate precursor having a structure in which a plurality of disks were laminated in Example 1 and a phosphate salt of tin was stacked was performed. The results thereof are shown in FIG. 4.

또한 220회까지 충방전을 하면서, 실시예 2에서 제조한 음극의 X-선 회절 분석을 실시하였다. 그 중 1회, 50회, 100회, 150회 및 220회 충방전 후의 결과를 도 5에 나타낸다.Further, X-ray diffraction analysis of the negative electrode prepared in Example 2 was conducted while charging and discharging up to 220 times. The results after charging, discharging once, 50 times, 100 times, 150 times, and 220 times are shown in FIG. 5.

상기 X-선 회절 분석에서 광원으로는 Cu-Kα ray를 사용하였다.Cu-Kα ray was used as the light source in the X-ray diffraction analysis.

도 4에 나타난 바에 의하면, 상기 복수 개의 디스크가 적층된 구조의 인산염 전구체는 (SnHPO4)2·H2O를 포함하고 있음을 확인할 수 있다. 또한 퀀칭에 의해 형성된 주석의 인산염을 포함하는 디스크가 복수 개 적층되어 있는 리튬 이차 전지용 음극 활물질은 비정질 상이며, Sn2P2O7를 포함함을 확인할 수 있다.As shown in FIG. 4, it can be seen that the phosphate precursor having a structure in which the plurality of disks are stacked includes (SnHPO 4 ) 2 · H 2 O. In addition, it can be seen that the negative electrode active material for a lithium secondary battery in which a plurality of discs containing tin phosphate formed by quenching is stacked is an amorphous phase and contains Sn 2 P 2 O 7 .

도 5에 나타난 바에 의하면, 상기 음극에서는 Sn 상을 나타내는 피크가 관찰되지 않음을 확인할 수 있다. 이는 충방전이 반복되더라도, 상기 리튬 이차 전지용 음극 활물질에서 형성되는 Sn 입자가 Li3PO4 및 LiPO3 매트릭스에 잘 붙들려 있음을 의미한다.
As shown in FIG. 5, it can be seen that a peak indicating a Sn phase is not observed in the cathode. This means that even if charging and discharging are repeated, the Sn particles formed in the negative electrode active material for the lithium secondary battery are well held in the Li 3 PO 4 and LiPO 3 matrices.

시험예Test Example 2:  2: 유도결합플라즈마Inductively Coupled Plasma -질량분석(Mass spectrometry inductivelyinductively coupledcoupled plasmaplasma -- massmass spectroscopy,  spectroscopy, ICPICP -- MSMS ))

상기 실시예 1에서 제조한 리튬 이차 전지용 음극 활물질의 조성을 알아보기 위하여 유도결합플라즈마-질량분석을 실시하였다. 그 결과 상기 실시예 1에서 제조한 리튬 이차 전지용 음극 활물질은 Sn1 .99P2O7 상을 포함하는 것으로 나타났다. 이는 기기의 오차를 고려하면, 상기 반응식 2에 따라 형성된 Sn2P2O7로 볼 수 있다.
Inductively coupled plasma-mass spectrometry was performed to determine the composition of the negative electrode active material for a lithium secondary battery prepared in Example 1. As a result, a negative active material prepared in Example 1 is shown to include Sn 1 .99 P 2 O 7 phase. This may be regarded as Sn 2 P 2 O 7 formed according to Scheme 2, considering the error of the device.

시험예Test Example 3: 주사전자현미경( 3: scanning electron microscope scanningscanning electronelectron microscopemicroscope , , SEMSEM ) 사진) Picture

상기 실시예 1에서 제조한 복수 개의 디스크가 적층된 구조의 인산염 전구체, 그리고 주석의 인산염을 포함하는 디스크가 복수 개 적층되어 있는 리튬 이차 전지용 음극 활물질을 SEM 사진 촬영하였다. 그 결과를 각각 도 6a 및 도 6c에 나타낸다. 도 6a 중 A 부분의 확대도를 도 6b에 나타내고, 도 6c 중 B 부분의 확대도를 도 6d에 나타낸다.SEM photographs were taken of a negative electrode active material for a lithium secondary battery, in which a plurality of disks including a phosphate precursor having a structure in which a plurality of disks were prepared in Example 1 and a disk containing tin phosphate were stacked. The results are shown in Figs. 6A and 6C, respectively. An enlarged view of portion A in FIG. 6A is shown in FIG. 6B, and an enlarged view of portion B in FIG. 6C is shown in FIG. 6D.

도 6a에 나타난 바에 의하면, 상기 복수 개의 디스크가 적층된 구조의 인산염 전구체는 팔각기둥 모양의 디스크가 적층된 구조로 되어 있으며, 각각의 디스크는 약 20 nm의 두께를 가지고, 약 200 nm의 직경을 가짐을 확인할 수 있다. 또한 도 6b에서 화살표에 의해 지시되는 바와 같이 상기 각각의 디스크는 약 20 nm의 두께를 가짐을 확인할 수 있다.As shown in FIG. 6A, the phosphate precursor having a structure in which the plurality of disks are stacked has a structure in which octagonal disks are stacked, and each disk has a thickness of about 20 nm and a diameter of about 200 nm. Can be confirmed. It can also be seen that each disk has a thickness of about 20 nm, as indicated by the arrows in FIG. 6B.

또한, 도 6c에 나타난 바에 의하면, 퀀칭 후에도 상기 디스크의 본래의 팔각기둥 모양이 유지됨을 확인할 수 있다. 즉, 실시예 1에서 제조한 리튬 이차 전지용 음극 활물질이 팔각기둥 모양의 디스크가 적층된 구조를 가짐을 확인할 수 있다. 도 6d에서 화살표에 의해 지시되는 바와 같이 상기 각각의 디스크는 약 20 nm의 두께를 가짐을 확인할 수 있다.
In addition, as shown in Figure 6c, it can be seen that the original octagonal shape of the disk is maintained even after quenching. That is, it can be seen that the negative electrode active material for the lithium secondary battery manufactured in Example 1 has a structure in which octagonal disks are stacked. As indicated by the arrows in FIG. 6D, it can be seen that each of the disks has a thickness of about 20 nm.

시험예Test Example 4: 투과전자현미경( 4: transmission electron microscope ( transmissiontransmission electronelectron microscopemicroscope , , TEMTEM ) 사진 및 고분해능 투과전자현미경(Photo and high resolution transmission electron microscope highhigh resolutionresolution transmissiontransmission electronelectron microscopemicroscope , HRTEM) 사진, HRTEM) Photo

상기 실시예 1, 비교예 1 및 비교예 3에 따라 제조된 리튬 이차 전지용 음극 활물질을 탄소 코팅된 구리 그리드 위에 증착시킴으로써 시료를 제조하고, 그 단면의 TEM 사진을 촬영하였다.Samples were prepared by depositing negative electrode active materials for lithium secondary batteries prepared according to Example 1, Comparative Example 1 and Comparative Example 3 on a carbon coated copper grid, and taken a TEM photograph of the cross section.

상기 실시예 1에서 제조한 리튬 이차 전지용 음극 활물질을 촬영한 TEM 사진을 도 7a 및 도 7b에 나타낸다. 도 7b는 상기 도 7a를 100배로 확대한 사진이다.7A and 7B show TEM photographs of the negative electrode active material for a lithium secondary battery prepared in Example 1 above. FIG. 7B is an enlarged photograph of FIG. 7A 100 times.

상기 비교예 1에서 제조한 리튬 이차 전지용 음극 활물질을 촬영한 TEM 사진을 도 8에 나타내고, 비교예 3에서 제조한 리튬 이차 전지용 음극 활물질을 촬영한 TEM 사진을 도 9에 나타낸다.The TEM photograph which photographed the negative electrode active material for lithium secondary batteries manufactured by the comparative example 1 is shown in FIG. 8, and the TEM photograph which photographed the negative electrode active material for lithium secondary batteries manufactured by the comparative example 3 is shown in FIG.

도 7a 및 도 7b에 나타난 바에 의하면, 실시예 1에서 제조된 리튬 이차 전지용 음극 활물질은 비정질 매트릭스에 약 4 nm 이하의 직경을 가지는 랜덤하게 분포된 기공(C)을 가짐을 관찰할 수 있다. 한편으로, D로 표시되는 원(circle)에 의해 지시되는 격자 줄무늬(lattice fringe)는, 상기 리튬 이차 전지용 음극 활물질이 결정 상을 포함할 수 있음을 나타낸다.As shown in FIGS. 7A and 7B, it can be observed that the negative active material for the lithium secondary battery manufactured in Example 1 has randomly distributed pores C having a diameter of about 4 nm or less in an amorphous matrix. On the other hand, lattice fringes indicated by circles indicated by D indicate that the negative active material for the lithium secondary battery may include a crystalline phase.

도 8에 나타난 바에 의하면, 비교예 1에서 입자 직경이 약 10 nm인 SnO2를 포함하는 리튬 이차 전지용 음극 활물질이 제조되었음을 확인할 수 있다.As shown in FIG. 8, in Comparative Example 1, it was confirmed that a negative active material for a lithium secondary battery including SnO 2 having a particle diameter of about 10 nm was prepared.

도 9에 나타난 바에 의하면, 비교예 3에서 약 5 ㎛의 크기를 가지는 벌크한 비정질 Sn2P2O7 입자를 포함하는 리튬 이차 전지용 음극 활물질이 제조되었음을 확인할 수 있다.
As shown in FIG. 9, in Comparative Example 3, it was confirmed that a negative active material for a lithium secondary battery including bulk amorphous Sn 2 P 2 O 7 particles having a size of about 5 μm was prepared.

또한, 실시예 2에서 제조한 반쪽 셀을 0 V 내지 1.2 V에서, 0.5 C(350 mA/g)으로 1회 충방전을 실시한 후, 50회 충방전을 실시한 후, 100회 충방전을 실시한 후, 및 220회 충방전을 실시한 후에, 리튬 이차 전지용 음극 활물질을 추출하여, 상기와 같은 방법으로 TEM 사진 및 HRTEM 사진을 촬영하였다. 그 결과를 각각 도 10a 내지 도 10f에 나타낸다.In addition, the half cell prepared in Example 2 was charged and discharged once at 0.5 C (350 mA / g) at 0 V to 1.2 V, and then charged and discharged 50 times, and then charged and discharged 100 times. After 220 charge and discharge cycles, a negative electrode active material for a lithium secondary battery was extracted, and a TEM photograph and an HRTEM photograph were taken in the same manner as described above. The results are shown in Figs. 10A to 10F, respectively.

도 10a 및 도 10b는 1회 충방전을 실시한 후의 리튬 이차 전지용 음극 활물질의 TEM 사진 및 HRTEM 사진이다. 도 10a 및 도 10b에 나타난 바에 의하면, 1회 충방전을 실시한 후에, 디스크 내의 기공이 붕괴되었고, 약 2 nm의 크기를 가지는 주석 입자들이 막대 형태(rod-shaped)의 비정질 매트릭스에 박혀있음을 확인할 수 있다. 상기 주석 입자는 비정질일 수 있다. 상기 비정질 매트릭스는 Li3PO4 및 LiPO3를 포함하는 것이다.10A and 10B are TEM photographs and HRTEM photographs of a negative electrode active material for a lithium secondary battery after a single charge and discharge. 10A and 10B, after one charge and discharge, pores in the disc collapsed, and tin particles having a size of about 2 nm were embedded in a rod-shaped amorphous matrix. Can be. The tin particles may be amorphous. The amorphous matrix is one comprising Li 3 PO 4 and LiPO 3 .

도 10c는 50회 충방전을 실시한 후의 리튬 이차 전지용 음극 활물질의 TEM 사진이다. 도 10c에 나타난 바에 의하면, 50회 충방전을 실시한 후에, 상기 주석 입자는 약 5 nm까지 성장했음을 확인할 수 있다.10C is a TEM photograph of a negative electrode active material for a lithium secondary battery after 50 charge and discharge cycles. As shown in FIG. 10C, after 50 charge and discharge cycles, the tin particles were grown to about 5 nm.

도 10d는 100회 충방전을 실시한 후의 리튬 이차 전지용 음극 활물질의 TEM 사진이다. 도 10d에 나타난 바에 의하면, 100회 충방전을 실시한 후에, 상기 매트릭스의 크기는 변화하지 않고, 상기 주석 입자들의 수가 증가하여 상기 매트릭스를 뒤덮었다.10D is a TEM photograph of a negative electrode active material for a lithium secondary battery after 100 charge and discharge cycles. As shown in FIG. 10D, after 100 charge and discharge cycles, the size of the matrix did not change, and the number of tin particles increased to cover the matrix.

도 10e 및 도 10f는 220회 충방전을 실시한 후의 리튬 이차 전지용 음극 활물질의 TEM 사진 및 HRTEM 사진이다. 도 10e 및 도 10f에 나타난 바에 의하면, 220회 충방전을 실시한 후에 조차도, 일부 주석 입자는 10 nm까지 성장했으나, 대부분의 주석 입자는 5 nm까지 성장했음을 확인할 수 있다. 게다가, 상기 막대 형태가 유지되었고, 상기 주석 입자는 미분화되지 않고 매트릭스를 덮고 있었다.10E and 10F are TEM photographs and HRTEM photographs of a negative electrode active material for a lithium secondary battery after 220 charge and discharge cycles. As shown in FIGS. 10E and 10F, even after 220 charge and discharge cycles, some tin particles grew to 10 nm, but most tin particles grew to 5 nm. In addition, the rod shape was maintained and the tin particles covered the matrix without being micronized.

비교예 2에서 제조한 반쪽 셀을 0 V 내지 1.2 V에서, 0.5 C(350 mA/g)으로 20회 충방전을 실시한 후, 및 100회 충방전을 실시한 후에, 리튬 이차 전지용 음극 활물질을 추출하여, 상기와 같은 방법으로 TEM 사진을 촬영하였고, 또한 HRTEM 사진을 촬영하였다. 상기 촬영한 TEM 사진을 각각 도 11a 및 도 11c에 나타내고, HRTEM 사진을 도 11b 및 도 11d에 나타낸다.After charging and discharging the half cell prepared in Comparative Example 2 at 0 V to 1.2 V at 0.5 C (350 mA / g) 20 times, and performing 100 times charging and discharging, the negative electrode active material for a lithium secondary battery was extracted and , TEM pictures were taken in the same manner as above, and HRTEM pictures were also taken. The taken TEM photographs are shown in Figs. 11A and 11C, respectively, and HRTEM photographs are shown in Figs. 11B and 11D.

도 11a에 나타난 바에 의하면, 20회의 충방전의 실시 후에 상기 비교예 1에서 제조한 리튬 이차 전지용 음극 활물질에 포함되는 약 10 nm의 입자 직경을 가진 SnO2 입자는 미분화되었음을 확인할 수 있다.As shown in FIG. 11A, after 20 charge / discharge cycles, SnO 2 particles having a particle diameter of about 10 nm included in the negative active material for a lithium secondary battery prepared in Comparative Example 1 may be confirmed to be micronized.

도 11b에 나타난 바에 의하면, 20회의 충방전의 실시 후에 주석 입자 위에 비정질 층이 형성되어 있음을 확인할 수 있고, 상기 비정질 층은 Li2O 매트릭스인 것으로 생각된다. 그러나, 상기 Li2O 매트릭스 내에 분산된 주석 입자를 발견할 수 없었다. 이는 0 V 내지 1.2 V에서의 사이클 중에 Li2O 매트릭스가 붕괴되었음을 의미한다.As shown in FIG. 11B, it can be confirmed that an amorphous layer is formed on the tin particles after 20 charge / discharge cycles, and the amorphous layer is considered to be a Li 2 O matrix. However, no tin particles dispersed in the Li 2 O matrix could be found. This means that the Li 2 O matrix collapsed during the cycle from 0 V to 1.2 V.

리튬 이차 전지용 음극 활물질로서 SnO2를 사용한 경우에 형성되는 Li2O 매트릭스의 안정성은 컷-오프 전압(cut-off voltages)에 예민한 것이 알려져 있고, 상기 컷-오프 전압이 1.3 V까지 증가하면 급속한 용량 패이딩(capacity fading)이 관찰됨이 알려져 있다.It is known that the stability of the Li 2 O matrix formed when SnO 2 is used as a negative electrode active material for a lithium secondary battery is sensitive to cut-off voltages, and rapidly increases when the cut-off voltage increases to 1.3 V. It is known that capacity fading is observed.

도 11c 및 도 11d에 나타난 바에 의하면, 100회 충방전을 실시한 후에, 상기 주석 입자는 심각하게 미분화되었음을 확인할 수 있다. 상기 주석의 입자 직경은 약 5 nm였다.11C and 11D, after 100 charge / discharge cycles, it can be seen that the tin particles were severely micronized. The particle diameter of the tin was about 5 nm.

또한, 비교예 4에서 제조한 반쪽 셀을 0 V 내지 1.2 V에서, 0.5 C(350 mA/g)으로 50회 충방전을 실시한 후에, 리튬 이차 전지용 음극 활물질을 추출하여, 상기와 같은 방법으로 TEM 사진을 촬영하였다. 상기 촬영한 TEM 사진을 도 12에 나타낸다.In addition, after charging and discharging the half cell prepared in Comparative Example 4 at 0.5 C (350 mA / g) at 0 V to 1.2 V for 50 times, the negative active material for a lithium secondary battery was extracted, and the TEM was prepared in the same manner as described above. Photo was taken. The taken TEM photograph is shown in FIG.

도 12에 나타난 바에 의하면, 100회 충방전을 실시한 후에, 본래 약 5 ㎛ 크기의 입자가 약 10 nm 크기의 입자로 완전히 미분화되었음을 확인할 수 있다.
As shown in FIG. 12, after 100 charge / discharge cycles, it can be confirmed that the original particles having a size of about 5 μm were completely micronized into particles having a size of about 10 nm.

시험예Test Example 5:  5: BETBET 표면적 Surface area

상기 실시예 1 및 비교예 1에서 제조한 리튬 이차 전지용 음극 활물질의 표면적을 알아보기 위하여, Micrometrics ASAP 2020 system으로 질소 등온 흡착 실험을 실시하였다. 그 결과 및 BET(Brunauer-Emmett-Teller)식을 이용하여 계산한 상기 실시예 1에서 제조된 리튬 이차 전지용 음극 활물질의 비표면적은 38 ㎡/g이었고, 상기 비교예 2에서 제조한 리튬 이차 전지용 음극 활물질의 비표면적은 43 ㎡/g이었다.
In order to determine the surface area of the negative electrode active material for the lithium secondary battery prepared in Example 1 and Comparative Example 1, a nitrogen isothermal adsorption experiment was performed with a Micrometrics ASAP 2020 system. As a result and the specific surface area of the negative electrode active material for a lithium secondary battery prepared in Example 1 calculated using the Brunauer-Emmett-Teller (BET) formula was 38 m 2 / g, the negative electrode for a lithium secondary battery prepared in Comparative Example 2 The specific surface area of the active material was 43 m 2 / g.

시험예Test Example 6: 방전 용량 및  6: discharge capacity and 쿨롱coulomb 효율 efficiency

상기 실시예 2, 비교예 2 및 비교예 4에서 제조한 반쪽 셀을 0 V 내지 1.2 V에서 0.5 C(350 mA/g)으로 1회 충방전을 실시하여, 가역 용량 및 쿨롱 효율을 측정하였다.The half cells prepared in Example 2, Comparative Example 2 and Comparative Example 4 were charged and discharged at 0.5 C (350 mA / g) once at 0 V to 1.2 V to measure reversible capacity and coulombic efficiency.

상기 실시예 2에서 제조한 반쪽 셀은 가역 용량이 600 mAh/g이었고, 쿨롱 효율은 68%였다.The half cell prepared in Example 2 had a reversible capacity of 600 mAh / g and a coulombic efficiency of 68%.

상기 비교예 2에서 제조한 반쪽 셀은 가역 용량이 650 mAh/g이었고, 쿨롱 효율은 45%였으며, 상기 비교예 4에서 제조한 반쪽 셀은 가역 용량이 500 mAh/g이었고, 쿨롱 효율은 70%였다.The half cell prepared in Comparative Example 2 had a reversible capacity of 650 mAh / g, a coulombic efficiency of 45%, and the half cell prepared in Comparative Example 4 had a reversible capacity of 500 mAh / g, and a coulombic efficiency of 70%. It was.

상기 실시예 1에서 제조한 리튬 이차 전지용 음극 활물질은 상기 비교예 1에서 제조한 리튬 이차 전지용 음극 활물질과 BET 표면적이 유사함에도 불구하고, 상기 실시예 1에서 제조한 리튬 이차 전지용 음극 활물질의 쿨롱 효율은 상기 비교예 1에서 제조한 리튬 이차 전지용 음극 활물질의 쿨롱효율보다 약 23% 정도 개선되었다. 이는 상기 실시예 1의 리튬 이차 전지용 음극 활물질을 사용하여 형성되는 비정질 Li3PO4 및 LiPO3 매트릭스가, 상기 비교예 1의 리튬 이차 전지용 음극 활물질을 사용하여 형성된 Li2O 매트릭스보다 전해질과의 반응성이 적다는 것을 의미한다.Although the negative electrode active material for the lithium secondary battery prepared in Example 1 has a similar BET surface area to the negative electrode active material for the lithium secondary battery prepared in Comparative Example 1, the Coulomb efficiency of the negative electrode active material for the lithium secondary battery prepared in Example 1 is The Coulomb efficiency of the lithium secondary battery negative electrode active material prepared in Comparative Example 1 was improved by about 23%. This is because the amorphous Li 3 PO 4 and LiPO 3 matrixes formed using the negative electrode active material for lithium secondary batteries of Example 1 are more reactive with electrolyte than the Li 2 O matrix formed using the negative electrode active materials for lithium secondary batteries of Comparative Example 1. This means less.

또한 상기 실시예 1에서 제조한 리튬 이차 전지용 음극 활물질은 상기 비교예 3에서 제조한 리튬 이차 전지용 음극 활물질과 쿨롱 효율은 유사하나, 상기 비교예 3에서 제조한 리튬 이차 전지용 음극 활물질보다 가역 용량은 컸다.
In addition, the negative electrode active material for the lithium secondary battery prepared in Example 1 was similar in coulombic efficiency to the negative electrode active material for the lithium secondary battery prepared in Comparative Example 3, but the reversible capacity was larger than that of the lithium secondary battery negative electrode active material prepared in Comparative Example 3. .

시험예Test Example 7: 사이클 수명 특성 7: cycle life characteristics

상기 실시예 2 및 비교예 2에서 제조한 반쪽 셀을 0 V 내지 1.2 V에서 0.5 C(350 mA/g)으로 충방전을 실시하면서 방전 용량의 변화를 측정하였다. 그 결과를 도 13에 나타낸다.The change in the discharge capacity was measured while charging and discharging the half cells prepared in Example 2 and Comparative Example 2 at 0.5 C (350 mA / g) at 0 V to 1.2 V. The result is shown in FIG.

도 13에 나타난 바에 의하면, 실시예 1의 리튬 이차 전지용 음극 활물질을 사용한 경우, 사이클 수가 증가할수록 방전 용량은 점차적으로 증가했고, 20 사이클 후에는 620 mAh/g로 최고치에 도달했으며, 220 사이클 후에 547 mAh/g로 천천히 감소했음을 확인할 수 있다. 또한, 93%의 용량 유지율을 나타냄을 확인할 수 있다.As shown in FIG. 13, in the case of using the negative electrode active material for the lithium secondary battery of Example 1, the discharge capacity gradually increased as the number of cycles increased, reached the highest value at 620 mAh / g after 20 cycles, and 547 after 220 cycles. You can see that it slowly decreased to mAh / g. In addition, it can be seen that the capacity retention rate of 93%.

이는 실시예 1에서 제조된 리튬 이차 전지용 음극 활물질이 최초의 충방전 시에는 형성되는 주석 입자들이 서로 멀리 떨어져 있다가, 충방전이 거듭될수록 상기 주석 입자들의 크기가 커지면서 상기 주석 입자들 간의 거리가 가까워지고, 이로 인해 이웃하는 주석 입자들 간의 리튬 이온의 전도성 및 전자 전도성이 개선되기 때문이다. 또한 상기 리튬 이차 전지용 음극 활물질 내에서 Li3PO4 및 LiPO3 매트릭스가 붕괴되지 않고 유지되어, 상기 주석 입자를 안정적으로 붙들고 있었기 때문이다.This is because the tin particles formed during the first charge / discharge of the negative active material for a lithium secondary battery manufactured in Example 1 are far from each other, and as the charge and discharge are repeated, the size of the tin particles increases, so that the distance between the tin particles is closer. This is because the conductivity and electron conductivity of lithium ions between neighboring tin particles are improved. In addition, Li 3 PO 4 in the negative active material for the lithium secondary battery And LiPO 3 This is because the matrix was maintained without collapse and held the tin particles stably.

반면 비교예 2에서 제조한 반쪽 전지는 0 V 내지 1.2 V에서 0.5 C(350 mA/g)으로 20회 사이클 후, 초기 용량 대비 용량 유지율은 약 20%였고, 40회 사이클 후, 방전 용량은 약 80 ㎃h/g이고, 초기 용량 대비 용량 유지율은 약 10%이었다. 이와 같이 0.5C로 충방전하는 경우 충전 용량이 200회 사이클 동안 지속적으로 감소하며, 이는 비교예 1에서 제조된 리튬 이차 전지용 음극 활물질이 점차적으로 미분화되고 있음을 나타낸다.On the other hand, the half cell prepared in Comparative Example 2 had a capacity retention ratio of about 20% after initial cycle of 20 C at 0.5 C (350 mA / g) at 0 V to 1.2 V, and discharge capacity after about 40 cycles. 80 mAh / g, the capacity retention rate was about 10% relative to the initial dose. As such, when charging and discharging at 0.5 C, the charge capacity is continuously decreased for 200 cycles, which indicates that the negative active material for the lithium secondary battery prepared in Comparative Example 1 is gradually being micronized.

본 발명은 상기 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 제조될 수 있으며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다.The present invention is not limited to the above embodiments, but may be manufactured in various different forms, and a person having ordinary knowledge in the art to which the present invention pertains does not change the technical spirit or essential features of the present invention. It will be appreciated that the present invention may be practiced as. It is therefore to be understood that the above-described embodiments are illustrative in all aspects and not restrictive.

1: 기공, 3: 주석(Sn),
5: LixPOy 매트릭스, 10: 리튬 이차 전지용 음극 활물질
1: pore, 3: tin (Sn),
5: Li x PO y matrix, 10: negative electrode active material for lithium secondary battery

Claims (18)

주석(Sn)의 인산염을 포함하는 디스크를 포함하는 리튬 이차 전지용 음극 활물질이며,
상기 디스크는 기공을 포함하는 것인 리튬 이차 전지용 음극 활물질.
It is a negative electrode active material for lithium secondary batteries containing the disk containing the phosphate of tin (Sn),
The disk is a negative electrode active material for a lithium secondary battery containing pores.
제1항에 있어서,
상기 주석의 인산염은 비정질 상을 80 중량% 이상 포함하는 것인 리튬 이차 전지용 음극 활물질.
The method of claim 1,
The tin phosphate is a negative active material for a lithium secondary battery containing at least 80% by weight of the amorphous phase.
제1항에 있어서,
상기 주석의 인산염은 Sn2P2O7, SnxP2O7 -y(여기서, x는 1.8≤x<2이고, y는 0≤y≤0.2이다.) 또는 이들의 조합을 포함하는 것인 리튬 이차 전지용 음극 활물질.
The method of claim 1,
The phosphate salt of tin includes Sn 2 P 2 O 7 , Sn x P 2 O 7 -y (where x is 1.8 ≦ x <2 and y is 0 ≦ y ≦ 0.2) or a combination thereof. Anode active material for phosphorus lithium secondary battery.
제1항에 있어서,
상기 디스크는 다각기둥 모양 또는 원기둥 모양인 것인 리튬 이차 전지용 음극 활물질.
The method of claim 1,
The disk is a negative electrode active material for a lithium secondary battery that is polygonal or cylindrical.
제1항에 있어서,
상기 디스크는 5 nm 내지 50 nm의 두께를 가지는 것인 리튬 이차 전지용 음극 활물질.
The method of claim 1,
The disk is a negative active material for a lithium secondary battery having a thickness of 5 nm to 50 nm.
제1항에 있어서,
상기 디스크는 10 nm 내지 300 nm의 직경을 가지는 것인 리튬 이차 전지용 음극 활물질.
The method of claim 1,
The disk is a negative active material for a lithium secondary battery having a diameter of 10 nm to 300 nm.
제1항에 있어서,
상기 디스크는 20% 내지 80%의 공극률을 가지는 것인 리튬 이차 전지용 음극 활물질.
The method of claim 1,
The disk is a negative active material for a lithium secondary battery having a porosity of 20% to 80%.
제1항에 있어서,
상기 리튬 이차 전지용 음극 활물질은 5 m2/g 내지 60 m2/g 의 BET(Brunauer-Emmett-Teller) 표면적을 가지는 것인 리튬 이차 전지용 음극 활물질.
The method of claim 1,
The negative active material for a lithium secondary battery is a negative electrode active material for a lithium secondary battery having a BET (Brunauer-Emmett-Teller) surface area of 5 m 2 / g to 60 m 2 / g.
주석(Sn)의 전구체, 인(P)의 전구체 및 물(H2O)을 혼합하여 주석의 인산염 전구체를 준비하는 단계;
상기 주석의 인산염 전구체를 고온에서 방치하는 단계;
상기 고온에서 방치 후, 퀀칭(quenching)하는 단계
를 포함하고,
상기 고온에서 방치하는 단계는 100℃ 내지 200℃의 온도에서 방치하여 수행하는 것인 리튬 이차 전지용 음극 활물질의 제조 방법.
Preparing a phosphate precursor of tin by mixing a precursor of tin (Sn), a precursor of phosphorus (P), and water (H 2 O);
Leaving the tin phosphate precursor at a high temperature;
After standing at the high temperature, quenching
Including,
The step of leaving at a high temperature is a method for producing a negative electrode active material for a lithium secondary battery that is performed by leaving at a temperature of 100 ℃ to 200 ℃.
제9항에 있어서,
상기 주석의 전구체는 SnCl4, SnF4 또는 이들의 조합을 포함하는 것인 리튬 이차 전지용 음극 활물질의 제조 방법.
10. The method of claim 9,
The precursor of the tin is a method of producing a negative electrode active material for a lithium secondary battery containing SnCl 4 , SnF 4 or a combination thereof.
제9항에 있어서,
상기 인의 전구체는 H3PO4, (NH4)2HPO5, P2O5 또는 이들의 조합을 포함하는 것인 리튬 이차 전지용 음극 활물질의 제조 방법.
10. The method of claim 9,
The precursor of phosphorus is H 3 PO 4 , (NH 4 ) 2 HPO 5 , P 2 O 5 or a combination thereof will be prepared a method for producing a negative electrode active material for a lithium secondary battery.
제9항에 있어서,
상기 주석의 인산염 전구체는 (SnHPO4)2·H2O, SnHPO4 또는 이들의 조합을 포함하는 것인 리튬 이차 전지용 음극 활물질의 제조 방법.
10. The method of claim 9,
The phosphate precursor of the tin is (SnHPO 4 ) 2 H 2 O, SnHPO 4 or a combination thereof, a method for producing a negative electrode active material for a lithium secondary battery.
제9항에 있어서,
상기 주석의 인산염 전구체는 결정질인 것인 리튬 이차 전지용 음극 활물질의 제조 방법.
10. The method of claim 9,
The tin phosphate precursor is a crystalline method of producing a negative electrode active material for a lithium secondary battery.
제13항에 있어서,
상기 주석의 인산염 전구체의 결정 입자는 10 nm 내지 300 nm의 직경을 가지는 것인 리튬 이차 전지용 음극 활물질의 제조 방법.
The method of claim 13,
The crystal particles of the phosphate precursor of tin has a diameter of 10 nm to 300 nm manufacturing method of a negative electrode active material for a lithium secondary battery.
삭제delete 제9항에 있어서,
상기 퀀칭은 600℃ 내지 800℃로 승온하고 0.1시간 내지 1시간 동안 유지한 후, 상온으로 급속 냉각하여 수행하는 것인 리튬 이차 전지용 음극 활물질의 제조 방법.
10. The method of claim 9,
The quenching is a method of manufacturing a negative electrode active material for a lithium secondary battery that is carried out by heating to 600 ℃ to 800 ℃ and maintained for 0.1 hour to 1 hour, followed by rapid cooling to room temperature.
제16항에 있어서,
상기 승온은 300℃/시간 내지 800℃/시간의 승온속도로 승온하는 것인 리튬 이차 전지용 음극 활물질의 제조 방법.
The method of claim 16,
The temperature increase is a method for producing a negative electrode active material for a lithium secondary battery that the temperature increase at a temperature increase rate of 300 ℃ / hour to 800 ℃ / hour.
음극 활물질을 포함하는 음극;
양극 활물질을 포함하는 양극; 및
전해질을 포함하고,
상기 음극 활물질은 제1항 내지 제8항 중 어느 한 항에 따른 리튬 이차 전지용 음극 활물질인 것인 리튬 이차 전지.
A negative electrode comprising a negative electrode active material;
A positive electrode including a positive electrode active material; And
Contains an electrolyte,
The negative electrode active material is a lithium secondary battery which is the negative electrode active material for a lithium secondary battery according to any one of claims 1 to 8.
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KR20070103178A (en) * 2006-04-18 2007-10-23 주식회사 소디프신소재 Negative active material for rechargeable lithium battery method of preparing the same and lithium secondary battery comprising the same

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