KR101215623B1 - 리튬 이차 전지의 음극 활물질의 제조 방법 - Google Patents

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Abstract

금속 염 수용액 및 알킬 아민을 포함하는 혼합 용액을 형성하는 단계; 및 혼합 용액을 수열 처리하여 나노 물질을 형성하는 단계; 및 상기 나노 물질을 열처리하여 리튬 이차 전지의 음극활물질을 수득하는 단계를 포함하는 리튬 이차 전지의 제조 방법을 제공한다.
상기 금속 염은 염화구리(CuCl2), 황산구리(CuSO4), 또는 이들의 조합을 포함하고, 상기 알킬 아민은 하기 화학식 1로 표현되는 화합물, 하기 화학식 2로 표현되는 화합물 또는 이들의 조합을 포함하고,
[화학식 1]
Figure 112012089912691-pat00026

[화학식 2]
Figure 112012089912691-pat00027

(상기 화학식 1에서 m은 7 내지 20의 정수이고, 상기 화학식 2에서 n은 4 내지 20의 정수이다.)
상기 혼합 용액 내의 상기 금속 염과 상기 알킬 아민의 몰비율은 3:1 내지 6.5:1이고, 열처리 전의 상기 나노 물질의 직경은 2nm 내지 80nm이고, 열처리 후의 상기 나노 물질의 직경은, 상기 열처리 전의 나노 물질의 직경의 1.2배 내지 2배이다.

Description

리튬 이차 전지의 음극 활물질의 제조 방법{METHOD OF MAKING NEGATIVE ELECTRODE MATERIAL FOR RECHARGABLE LITHIUM BATTERY}
나노 물질의 제조방법 및 이를 이용한 이차 전지의 제조방법에 관한 것이다.
나노 물질은 수 내지 수백 나노미터의 직경을 갖는 물질을 말한다. 나노 물질은 기존의 마이크로 미터 이상의 크기를 갖는 물질과 다른 물리적, 화학적, 및 전기적 특성을 가지고 있어 기존의 소재의 한계를 극복할 수 있는 대안으로 연구되고 있다.
나노 소재는, 예컨대, 전자 장비, 광학 장비, 촉매 및 화학적 센서 등 다양한 영역에 적용될 수 있다. 이에 따라, 다양한 나노 소재를 개발하기 위한 연구가 활발히 진행되고 있다.
제어가 용이한 나노 물질의 제조방법이 제공된다.
상기 나노 물질의 제조방법을 이용한 이차 전지의 제조방법이 제공된다.
본 발명의 일 측면에서는, 금속 염 및 알킬 아민을 포함하는 혼합 용액을 형성하는 단계, 및 상기 혼합 용액을 수열 처리하는 단계를 포함하는 나노 물질의 제조방법이 제공된다.
본 발명의 다른 측면에서는, 금속 염 및 알킬 아민을 포함하는 혼합 용액을 형성하는 단계, 상기 혼합 용액을 수열 처리하여 나노 물질을 형성하는 단계, 및 상기 나노 물질을 열처리하는 단계를 포함하는 리튬 이차 전지의 음극활물질의 제조방법이 제공된다.
상기 금속 염은 구리 염, 니켈 염, 납 염, 또는 이들의 조합을 포함할 수 있다.
상기 금속 염은 염화물, 황산염, 질산염 또는 이들의 조합을 포함할 수 있다.
상기 금속 염은 염화구리(CuCl2), 황산구리(CuSO4), 또는 이들의 조합을 포함할 수 있다.
상기 혼합 용액 내의 상기 금속 염과 상기 알킬 아민의 몰비율은 3:1 내지 15:1 일 수 있다.
상기 알킬 아민은 하기 화학식 1로 표현되는 화합물, 하기 화학식 2로 표현되는 화합물 또는 이들의 조합을 포함할 수 있다.
[화학식 1]
Figure 112010030613626-pat00001
[화학식 2]
Figure 112010030613626-pat00002
상기 화학식 1에서 m은 7 내지 20의 정수이고, 상기 화학식 2에서 n은 4 내지 20의 정수이다.
상기 알킬 아민은, 데실아민(decylamine), 도데실아민(dodecylamine), 테트라데실아민(tetradecylamine), 헥사데실아민(hexadecylamine), 옥타데실아민(octadecylamine) 또는 이들의 조합을 포함할 수 있다.
상기 수열 처리는 비활성 기체 분위기에서 수행될 수 있다.
상기 수열 처리는 약 100℃ 내지 300℃하에서 수행될 수 있다.
상기 수열 처리에 의해 형성된 나노 물질을 세척하는 단계가 더 수행될 수 있다.
상기 나노 물질을 산소 분위기 하에서 열처리하는 단계가 더 수행될 수 있다.
제어가 용이한 나노 물질의 제조방법이 제공된다. 이에 의해 원하는 특성을 갖는 나노 물질을 용이하게 형성할 수 있다. 이 나노 물질에 의해 특성이 향상된 이차 전지가 제공된다.
도 1 내지 도 5는 실시예 1에 따라 형성된 나노 물질의 주사 전자 현미경(scanning electron microscope, SEM) 사진들이다.
도 6 내지 도 8은 실시예 2에 따라 형성된 나노 물질의 주사 전자 현미경 사진들이다.
도 9 내지 11은 실시예 3에 따라 형성된 나노 물질의 투과 전자 현미경(transmission electron microscope, TEM) 사진들이다.
도 12 및 도 13은 실시예 3에 따라 형성된 나노 물질의 투과 전자 현미경 사진들이다.
도 14 및 도 15는 실시예 3에 따라 형성된 나노 물질의 XRD 회절 패턴들이다.
이하, 구현예들에 따른 나노 물질의 제조방법 및 이를 이용한 리튬 이차 전지의 음극활물질의 제조방법이 설명된다. 설명되는 구현예들은 본 발명의 사상을 당업자가 용이하게 이해할 수 있도록 제공되는 것으로, 이에 의해 본 발명이 한정되지 않는다. 설명되는 구현예들은 본 발명의 기술적 사상 및 범위 내에서 다른 형태로 변형될 수 있다.
본 명세서에서 '및/또는'은 전후에 나열한 구성요소들 중 적어도 하나를 포함하는 의미로 사용된다. 본 명세서 각 구성요소 및/또는 부분 등을 제1, 제2 등의 표현을 사용하여 지칭하였으나, 이는 명확한 설명을 위해 사용된 표현으로 이에 의해 한정되지 않는다.
본 명세서에서 일 구성요소가 다른 구성요소 '상에' 위치한다는 것은 다른 기재가 없는 한 일 구성요소 상에 다른 구성요소가 직접 위치한다는 의미는 물론, 상기 일 구성요소 상에 제3 의 구성요소가 더 위치할 수 있다는 의미도 포함한다.
도면에 표현된 구성요소들의 두께 및/또는 상대적인 두께는 본 발명의 구현예들을 명확하게 설명하기 위해 과장된 것일 수 있다. 또한, 본 명세서에서 '상부' 및 '하부' 등 위치에 관련된 표현들은 설명의 명확함을 위해 사용된 상대적인 표현들로, 구성요소들간의 절대적인 위치를 한정하는 것은 아니다.
나노 물질의 제조방법
이하에서, 나노 물질의 제조방법이 설명된다.
금속 염을 포함하는 금속 염 용액이 준비된다. 상기 금속 염 용액은 금속 염을 포함하는 화합물을 용매에 용해시켜 준비될 수 있다.
상기 금속 염은, 예를 들어 구리 염, 니켈 염, 납 염, 또는 이들의 조합을 포함할 수 있다. 상기 금속 염은, 예를 들어 염화물, 황산염, 질산염 또는 이들의 조합을 포함할 수 있다. 구체적인 예를 들어, 상기 금속 염은 염화구리(CuCl2) 또는 황산구리(CuSo4)일 수 있다.
예를 들어, 상기 용매는, 예컨대 물일 수 있다. 이에 의해, 상기 금속 염을 포함하는 수용액이 준비될 수 있다. 일 구현예에서, 상기 금속 염 용액 내의 금속 염의 농도는 약 1 mM 내지 약 100 mM일 수 있다.
상기 금속 염 용액 내에 알킬 아민(alkyl amine)이 첨가된다. 예를 들어, 상기 금속 염 용액 내에는 하기 화학식 1 또는 화학식 2로 표현되는 화합물 또는 이들의 조합이 첨가될 수 있다.
[화학식 1]
Figure 112010030613626-pat00003
[화학식 2]
Figure 112010030613626-pat00004
상기 화학식 1에서, m은 7 내지 20의 정수이고, n은 4 내지 20의 정수이다.
상기 알킬 아민은, 예를 들어, 데실아민(CH3(CH2)9NH2,decylamine), 도데실아민(CH3(CH2)11NH2,dodecylamine), 테트라데실아민(CH3(CH2)13NH2,tetradecylamine), 헥사데실아민(CH3(CH2)15NH2,hexadecylamine), 옥타데실아민(CH3(CH2)17NH2, octadecylamine) 또는 이들의 조합을 포함할 수 있다.
상기 알킬 아민은 액체 상태 또는 용액 상태로 첨가될 수 있다. 상기 알킬 아민은, 상기 알킬 아민과 상기 금속 염의 몰 비율이 약 1 대 15 내지 약 1 대 3 되도록 첨가될 수 있다. 예를 들어, 상기 알킬 아민은, 상기 알킬 아민과 상기 금속 염의 몰 비율이 약 2 대 15가 되도록 첨가될 수 있다. 상기 알킬 아민과 상기 금속 염의 몰 비율이 약 2 대 15인 경우, 높은 수득률로 적절한 크기의 나노 물질이 제조될 수 있다. 상기 알킬 아민은, 예컨대, 상기 금속 염과의 혼합 용액 내에서의 농도가 약 0.2 mM 내지 약 20 mM가 되도록 첨가될 수 있다.
상기 알킬 아민의 알킬기의 길이 및 농도에 따라 나노 물질들의 성질이 제어될 수 있다. 예를 들어, 상기 알킬 아민의 알킬기가 길어질수록 형성되는 나노 물질의 두께가 감소될 수 있다. 다른 예를 들어, 알킬 아민의 농도가 높아질수록 형성되는 나노 물질의 두께가 감소될 수 있다. 즉, 본 발명의 구현예들에 따르면, 상기 알킬 아민을 조절하여 형성되는 나노 물질의 특성이 용이하게 제어될 수 있다.
상기 혼합 용액은 약 60 ℃ 내지 약 120 ℃에서 약 3 시간 내지 약 7 시간 동안 교반될 수 있다.
이후, 상기 혼합 용액을 가열할 수 있다. 예를 들어, 상기 혼합 용액을 오토클레이브(autoclave) 안에 넣은 후 상기 오토클레이브를 오븐에 넣어, 상기 혼합 용액에 열을 제공할 수 있다. 이에 의해, 상기 혼합 용액 내에서 상기 금속 염과 상기 알킬 아민 사이의 수열 반응이 일어날 수 있다.
상기 수열 반응은, 약 100 ℃ 내지 약 300 ℃ 하에서 수행될 수 있다. 상기 수열 반응은, 약 12 시간 내지 약 72 시간 동안 진행될 수 있다. 상기 수열 반응은 비활성 기체, 예를 들어, 질소(N2) 또는 아르곤(Ar) 분위기 하에서 수행될 수 있다.
상기 수열 반응 이후, 상기 혼합 용액은 냉각될 수 있다. 상기 혼합 용액은 상온에서 또는 상온 이하의 온도에서 냉각될 수 있다. 상기 혼합 용액은 상온까지 냉각될 수 있다.
냉각된 혼합 용액을 걸러 나노 물질이 얻어질 수 있다. 상기 나노 물질은 수 내지 수백 나노 미터의 직경을 갖는 물질일 수 있다. 일 구현예에서, 상기 나노 물질은 나노 와이어일 수 있다. 상기 나노 물질은 사용된 알킬 아민의 종류, 알킬 아민의 농도 및 반응시간 등 다양한 반응 조건에 따라 다양한 크기 및 형태로 형성될 수 있다. 예를 들어, 상기 나노 물질은 약 2nm 내지 약 40nm의 직경을 가질 수 있다.
상기 나노 물질들은 세척될 수 있다. 상기 나노 물질들은, 유기 용매 및/또는 무기 용매를 동시에 또는 순차적으로 사용하여 세척될 수 있다. 예를 들어, 상기 나노 물질들은 도데케인(dodecane), 노르말헥산(n-hexane), 에탄올(ethanol), 및 증류수에 헹궈짐으로써 세척될 수 있다. 이에 의해, 불순물들이 제거될 수 있다.
일 구현예에서, 선택적으로 상기 나노 물질들이 열처리될 수 있다. 상기 열처리 시, 상기 나노 물질들에 공기가 제공될 수 있다. 상기 나노 물질들은 제공된 공기를 구성하는 성분 중 일부, 예를 들어 산소와 반응할 수 있다. 이에 의해, 상기 나노 물질들이 산화될 수 있다.
상기 열처리는 약 300℃ 내지 약 650℃에서 약 30분 내지 약 3시간 동안 수행될 수 있다. 상기 나노 물질은 상기 온도 범위 내에서 충분히 산화되어 안정한 상태를 가질 수 있다.
상기 산화 공정에 의해, 상기 나노 물질들의 직경이 증가될 수 있다. 산화된 나노 물질들의 직경은 산화되기 이전의 나노 물질들의 직경의 약 1.2배 내지 약 2배일 수 있다. 예를 들어, 상기 산화된 나노 물질들이 이차 전지의 음극활물질에 적용되는 경우, 상기 산화된 나노 물질들의 평균 직경은 약 5nm 내지 약 50nm일 수 있다. 상기 직경 범위의 산화된 나노 물질들에 의해 상기 이차전지는 우수한 용량 특성 및 수명 특성을 가질 수 있다.
상기 열처리에 의해 상기 나노 물질들의 물리적 형태가 변할 수도 있다. 예를 들어, 상기 열처리에 의해 나노 와이어들이 나노 튜브형태로 변환될 수 있다.
상기 열처리는 얻고자 하는 물질의 특성에 따라 선택적으로 수행될 수 있다.
나노 물질을 이용한 리튬 이차전지의 음극 활물질의 제조방법
상술한 나노 물질의 제조방법은 리튬 이차전지의 제조방법에 적용될 수 있다. 예를 들어, 상기 나노 물질의 제조방법에 의해 형성된 나노 물질은 상기 리튬 이차전지의 음극활물질의 제조방법에 적용될 수 있다.
일 구현예에서, 상기 나노 물질의 제조방법에 따라 구리 나노 와이어들이 형성될 수 있다. 상기 구리 나노 와이어들을 열처리하여 구리 나노 튜브가 형성될 수 있다. 상기 구리 나노 튜브는 도전제와 혼합될 수 있다. 이와 달리, 상기 구리 나노 튜브를 도전제로 코팅하는 것도 가능하다.
상기 구리 나노 튜브와 바인더 물질을 혼합하여 음극활물질층이 형성될 수 있다.
본 발명의 구현예들에 따른 나노 물질의 제조방법에 따르면, 나노 물질의 특성이 용이하게 조절될 수 있다. 예를 들어, 수열 반응시 혼합 용액 내의 금속 염의 농도 및/또는 알킬 아민의 농도, 열처리시 처리시간 및 처리온도를 조절하여 원하는 특성을 갖는 나노 물질이 용이하게 형성될 수 있다.
따라서, 리튬 이차 전지의 음극활물질의 형성에 적합한 물리적 및 전기적 특성을 갖는 나노 물질이 형성될 수 있다. 이에 따라, 상기 나노 물질이 적용된 리튬 이차 전지의 충방전 용량을 포함하는 다양한 특성이 개선될 수 있다.
이하 실시예를 통해서 본 발명을 보다 상세하게 설명한다. 다만 하기의 실시예는 단지 설명의 목적을 위한 것이며 본 발명의 범위를 제한하는 것은 아니다.
실시예 1 알킬 아민의 조절을 통한 나노 물질들의 크기의 제어
실시예 1-1 내지 실시예 1-5
금속 염 수용액이 준비되었다. 본 실시예에서는, 약 12.5 mM의 염화구리(CuCl2) 수용액이 사용되었다. 상기 금속 염 수용액을 약 80mL씩 5개의 분리된 용기 내에 넣고, 용기들 내에 데실아민(CH3(CH2)9NH2, decylamine), 도데실아민(CH3(CH2)11NH2, dodecylamine), 테트라데실아민(CH3(CH2)13NH2, tetradecylamine), 헥사데실아민(CH3(CH2)15NH2, hexadecylamine) 및 옥타데실아민(CH3(CH2)17NH2, octadecylamine)을 각각 첨가하여 혼합 용액을 제조하였다. 데실아민, 도데실아민, 테트라데실아민, 헥사데실아민 및 옥타데실아민은 혼합 용액 내에서 약 2mM의 농도를 갖도록 각각 첨가되었다.
혼합 용액을 약 80℃하에서 약 5시간 동안 교반시켰다. 이후, 혼합 용액을 오토클레이브안에 넣은 후 약 200 ℃ 로 맞춰진 오븐에 넣고 약 48시간 동안 반응시켰다.
상기 반응은, 예컨대, 하기 반응식 1로 표현되는 반응을 포함할 수 있다.
[반응식 1]
RNH2 → RNH + 1/2H2 (g)
Cu2 + + H2(g) → Cu(0) + 2H+ (reduction step)
RNH2 + H+ → RNH3 +
상기 반응식 1에서, R은 알킬아민의 알킬기로, CH3(CH2)m 또는 NH2(CH2)n이다. m은 7 내지 20의 정수이고, n은 4 내지 20의 정수이다.
반응이 끝난 후, 형성물(product)을 상온까지 식힌다. 반응에 의해 구리 나노 와이어들이 형성되었다. 형성된 구리 나노 와이어들을 도데케인, 도데케인(dodecane), 노르말 헥산(n-hexane), 에탄올(ethanole), 및 증류수로 순차적으로 세척하였다.
도 1 내지 도 5은 실시예 1-1 내지 1-5에 따라 형성된 구리 나노 와이어들의 주사 전자 현미경(scanning electron microscope, SEM) 사진들이다.
도 1은 데실아민을 이용하여 합성된 실시예 1-1에 따른 구리 나노 와이어들의 주사 전자 현미경 사진이고, 도 2는 도데실아민을 이용하여 합성된 실시예 1-2에 따른 구리 나노 와이어들의 주사 전자 현미경 사진이고, 도 3은 테트라데실아민을 이용하여 합성된 실시예 1-3에 따른 구리 나노 와이어들의 주사 전자 현미경 사진이고, 도 4는 헥사데실아민을 이용하여 합성된 실시예 1-4에 따른 구리 나노 와이어들의 주사 전자 현미경 사진이고, 도 5는 옥타데실아민을 이용하여 합성된 실시예 1-5에 따른 구리 나노 와이어들의 주사 전자 현미경 사진이다.
도 1 내지 도 5를 참조하면, 실시예 1-1에 따른구리 나노 와이어들은 평균 와이어의 지름이 약 400nm, 실시예 1-2에 따른 구리 나노 와이어들은 약 200nm, 실시예 1-3에 따른 구리 나노 와이어들은 약 150nm, 실시예 1-4에 따른 구리 나노 와이어들은 약 100nm, 실시예 1-5에 따른 구리 나노 와이어는 약 80nm의 지름을 가지는 것을 알 수 있다.
알킬 아민에 따라 구리 나노 와이어들의 두께 및 길이가 제어됨을 알 수 있다. 구체적으로, 알킬 아민의 알킬기의 길이가 길어질수록 합성되는 구리 나노 와이어의 두께는 얇아지는 것을 알 수 있다. 또한, 알킬 아민의 알킬기의 길이가 길어질수록 합성되는 구리 나노 와이어의 길이가 길어지는 것을 알 수 있다.
즉, 실시예 1에 따르면, 혼합 용액 내의 알킬 아민의 알킬기를 조절하여, 구리 나노 와이어들의 두께 및 길이가 용이하게 제어될 수 있다.
실시예 2- 알킬 아민의 농도의 조절을 통한 나노 물질들의 제어
실시예 2-1 내지 2-3
금속 염 수용액이 준비되었다. 본 실시예에서는, 약 12.5 mM의 염화구리(CuCl2) 또는 황산구리(CuSO4) 수용액이 사용되었다. 상기 금속 염 수용액을 약 80mL씩 3개의 분리된 용기 내에 넣고, 여기에 옥타데실아민(CH3(CH2)17NH2, octadecylamine)을 첨가하였다. 옥타데실아민은 각각 약 1 mM, 약 2 mM, 및 약 4 mM의 농도가 되도록 첨가되었다. 상기 옥타데실아민의 농도들 상기 금속 염 수용액에 첨가된 이후의 용액 내에서의 농도들이다.
혼합 용액을 약 80℃하에서 약 5시간 동안 교반시켰다. 교반된 혼합 용액을 오토클레이브안에 넣은 후 약 160 ℃로 맞춰진 오븐에 넣고 약 72시간 동안 반응시켰다. 이 반응은 비활성 기체 분위기 하에서 수행되었다.
반응이 끝난 후, 오토클레이브를 상온까지 식힌다. 반응에 의해 구리 나노 와이어들이 형성되었다. 형성된 구리 나노 와이어들을 도데케인, 도데케인(dodecane), 노르말헥산(n-hexane), 에탄올(ethanol), 및 증류수를 이용하여 세척하였다.
도 6은 약 1mM의 옥타데실아민을 이용하여 합성된 실시예 2-1에 따른 구리 나노 와이어들의 주사 현미경 사진이고, 도 7은 약 2mM의 옥타데실아민을 이용하여 합성된 실시예 2-2에 따른 구리 나노 와이어들의 주사 현미경 사진이고, 도 8은 약 1mM의 옥타데실아민을 이용하여 합성된 실시예 2-3에 따른 구리 나노 와이어들의 주사 현미경 사진이다.
도 9은 실시예 2-1에 따른 구리 나노 와이어들의 투과 전자 현미경 사진(transmission electron microscope, TEM) 이고, 도 10은 실시예 2-2에 따른 구리 나노 와이어들의 투과 전자 현미경 사진이고, 도 11은 실시예 2-3에 따른 구리 나노 와이어들의 투과 전자 현미경 사진이다.
도 6 내지 도 8, 및 도 9 내지 도 11을 참조하면, 옥타데실아민의 농도가 각각 약 1 mM, 약 2 mM, 약 4 mM일 때, 합성되는 구리 나노 와이어의 두께는 각각 평균 약 200 nm, 약 80 nm, 약 35 nm 인 것을 알 수 있다. 즉, 알킬아민의 농도가 증가할수록 합성되는 구리 나노 와이어의 두께는 감소함을 알 수 있다.
알킬 아민의 농도가 증가할수록 합성되는 구리 나노 와이어의 길이는 증가하고, 두께는 얇아지는 것을 확인 알 수 있다.
즉, 실시예 2에 따르면, 혼합 용액 내의 알킬 아민의 농도를 조절하여, 구리 나노 와이어들의 두께가 용이하게 제어될 수 있다.
실시예 3- 산화구리 나노 튜브의 제조
실시예 2-2와 동일한 방법으로 구리 나노 와이어들을 준비하였다.
구리 나노 와이어들을 공기가 계속적으로 주입되는 오븐에서 약 400 ℃에서 약 1시간 동안 열처리를 하였다. 이에 의해, 상기 구리 나노 와이어들이 구리 나노 튜브로 변환되었다.
도 12는 실시예 2-2에 따라 제조된 구리 나노 와이어들을 열처리하기 전에 각각 다른 배율에서 촬영한 투과 전자 현미경 사진들이고, 도 13은 실시예 2-2에 따라 제조된 구리 나노 와이어들을 열처리한 후 각각 다른 배율에서 촬영한 투과 전자 현미경 사진들이다.
도 12 및 도 13은 각각 실시예 2-2에 따라 제조된 구리 나노 와이어들과, 열처리된 구리 나노 와이어들의 XRD 회절 패턴들이다. 이때 광원으로는 CuK-α 선을 사용하였다.
도 12, 도 13, 도 12 내지 도 13을 참조하면, 열처리를 통해 구리 나노 와이어가 산화구리 나노 튜브로 변환된 것을 알 수 있다. 상기 구리 나노 와이어는 열처리시 제공된 산소에 의해 산화되어 산화구리 나노 튜브로 변환되었다. 상기 산화구리 나노 튜브는 구리 나노 와이어에 비해 약 1.7배 직경이 증가되었다. 상기 산화구리 나노 튜브의 직경은 열처리 온도, 열처리 시간 또는 이들의 조합에 의해 조절될 수 있다.
이상에서 본 발명의 바람직한 구현예들에 대하여 상세하게 설명하였지만 본 발명의 권리 범위는 이에 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 권리범위는 본 발명의 기술적 사상의 범위내의 구현예의 변형, 수정 및 개량된 형태까지 포함한다.

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  12. 금속 염 수용액 및 알킬 아민을 포함하는 혼합 용액을 형성하는 단계;
    상기 혼합 용액을 수열 처리하여 나노 물질을 형성하는 단계; 및
    상기 나노 물질을 열처리하여 리튬 이차 전지의 음극활물질을 수득하는 단계를 포함하고,
    상기 금속 염은 염화구리(CuCl2), 황산구리(CuSO4), 또는 이들의 조합을 포함하고,
    상기 알킬 아민은 하기 화학식 1로 표현되는 화합물, 하기 화학식 2로 표현되는 화합물 또는 이들의 조합을 포함하고,
    [화학식 1]
    Figure 112012089912691-pat00024

    [화학식 2]
    Figure 112012089912691-pat00025

    (상기 화학식 1에서 m은 7 내지 20의 정수이고, 상기 화학식 2에서 n은 4 내지 20의 정수이다.)
    상기 혼합 용액 내의 상기 금속 염과 상기 알킬 아민의 몰비율은 3:1 내지 6.5:1이고,
    열처리 전의 상기 나노 물질의 직경은 2nm 내지 80nm이고,
    열처리 후의 상기 수득된 리튬 이차 전지의 음극활물질의 직경은, 상기 열처리 전의 나노 물질의 직경의 1.2배 내지 2배인 것인 리튬 이차 전지의 음극활물질의 제조방법.
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  16. 제12항에 있어서,
    상기 열처리는 산소 분위기 하에서 수행되는 리튬 이차 전지의 음극활물질의 제조방법.
  17. 제12항에 있어서,
    상기 열처리는 300℃ 내지 650℃에서 2시간 동안 수행되는 리튬 이차 전지의 음극활물질의 제조방법.
  18. 제12항에 있어서,
    상기 나노 물질은 상기 열처리에 의해 산화되는 리튬 이차 전지의 음극활물질의 제조방법.
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