KR101457485B1 - 리튬 이차전지용 음극 및 그 제조방법 - Google Patents

리튬 이차전지용 음극 및 그 제조방법 Download PDF

Info

Publication number
KR101457485B1
KR101457485B1 KR1020120126824A KR20120126824A KR101457485B1 KR 101457485 B1 KR101457485 B1 KR 101457485B1 KR 1020120126824 A KR1020120126824 A KR 1020120126824A KR 20120126824 A KR20120126824 A KR 20120126824A KR 101457485 B1 KR101457485 B1 KR 101457485B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
negative electrode
titanium oxide
electron beam
lithium
secondary battery
Prior art date
Application number
KR1020120126824A
Other languages
English (en)
Other versions
KR20140060122A (ko
Inventor
박정수
김재현
백성호
Original Assignee
재단법인대구경북과학기술원
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 재단법인대구경북과학기술원 filed Critical 재단법인대구경북과학기술원
Priority to KR1020120126824A priority Critical patent/KR101457485B1/ko
Publication of KR20140060122A publication Critical patent/KR20140060122A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR101457485B1 publication Critical patent/KR101457485B1/ko

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M4/00—Electrodes
    • H01M4/02—Electrodes composed of, or comprising, active material
    • H01M4/36—Selection of substances as active materials, active masses, active liquids
    • H01M4/362—Composites
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/05—Accumulators with non-aqueous electrolyte
    • H01M10/052—Li-accumulators
    • H01M10/0525—Rocking-chair batteries, i.e. batteries with lithium insertion or intercalation in both electrodes; Lithium-ion batteries
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M4/00—Electrodes
    • H01M4/02—Electrodes composed of, or comprising, active material
    • H01M4/04—Processes of manufacture in general
    • H01M4/0402—Methods of deposition of the material
    • H01M4/0404—Methods of deposition of the material by coating on electrode collectors
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M4/00—Electrodes
    • H01M4/02—Electrodes composed of, or comprising, active material
    • H01M4/13—Electrodes for accumulators with non-aqueous electrolyte, e.g. for lithium-accumulators; Processes of manufacture thereof
    • H01M4/139—Processes of manufacture
    • H01M4/1391—Processes of manufacture of electrodes based on mixed oxides or hydroxides, or on mixtures of oxides or hydroxides, e.g. LiCoOx
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M4/00—Electrodes
    • H01M4/02—Electrodes composed of, or comprising, active material
    • H01M4/13—Electrodes for accumulators with non-aqueous electrolyte, e.g. for lithium-accumulators; Processes of manufacture thereof
    • H01M4/139—Processes of manufacture
    • H01M4/1393—Processes of manufacture of electrodes based on carbonaceous material, e.g. graphite-intercalation compounds or CFx
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M4/00—Electrodes
    • H01M4/02—Electrodes composed of, or comprising, active material
    • H01M4/36—Selection of substances as active materials, active masses, active liquids
    • H01M4/48—Selection of substances as active materials, active masses, active liquids of inorganic oxides or hydroxides
    • H01M4/485—Selection of substances as active materials, active masses, active liquids of inorganic oxides or hydroxides of mixed oxides or hydroxides for inserting or intercalating light metals, e.g. LiTi2O4 or LiTi2OxFy
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M4/00—Electrodes
    • H01M4/02—Electrodes composed of, or comprising, active material
    • H01M4/36—Selection of substances as active materials, active masses, active liquids
    • H01M4/58—Selection of substances as active materials, active masses, active liquids of inorganic compounds other than oxides or hydroxides, e.g. sulfides, selenides, tellurides, halogenides or LiCoFy; of polyanionic structures, e.g. phosphates, silicates or borates
    • H01M4/583—Carbonaceous material, e.g. graphite-intercalation compounds or CFx
    • H01M4/587—Carbonaceous material, e.g. graphite-intercalation compounds or CFx for inserting or intercalating light metals
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M4/00—Electrodes
    • H01M4/02—Electrodes composed of, or comprising, active material
    • H01M4/62—Selection of inactive substances as ingredients for active masses, e.g. binders, fillers
    • H01M4/621—Binders
    • H01M4/622—Binders being polymers
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M4/00—Electrodes
    • H01M4/02—Electrodes composed of, or comprising, active material
    • H01M4/64—Carriers or collectors
    • H01M4/66—Selection of materials
    • H01M4/661—Metal or alloys, e.g. alloy coatings
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/10—Energy storage using batteries

Landscapes

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

Abstract

본 발명은 리튬 이차전지용 음극 및 그 제조방법에 대한 것으로서, 더욱 상세하게는 리튬티탄산화물 또는 실리콘에 전자빔을 조사하는 것에 의해서 상기 리튬 티탄산화물 또는 실리콘의 전기적 특성을 향상시키고 이렇게 전기적 특성이 향상된 소재를 리튬 이차전지용 음극 활물질로 활용하여 리튬 이차전지의 용량 및 전기 전도도를 증가시켜서 장기간에 걸쳐 안정적으로 사용할 수 있는 리튬 이차전지용 음극 및 그 제조방법에 대한 것이다.
본 발명은, 집전체 및 음극활물질층을 포함하는 리튬이차전지용 음극에 있어서, 상기 음극활물질층은 리튬티탄산화물 또는 실리콘, 카본계 물질 및 고분자 접착제를 포함하고, 상기 음극활물질층은 리튬티탄산화물 또는 실리콘에 전자빔을 조사하고 이를 카본계 물질 및 고분자 접착제와 혼합하여 형성되는 리튬 이차전지용 음극을 제공한다.

Description

리튬 이차전지용 음극 및 그 제조방법{Negative electrode for lithium secondary battery, and manufacturing method of the same}
본 발명은 리튬 이차전지용 음극 및 그 제조방법에 대한 것으로서, 더욱 상세하게는 리튬티탄산화물 또는 실리콘에 전자빔을 조사하는 것에 의해서 상기 리튬 티탄산화물 또는 실리콘의 전기적 특성을 향상시키고 이렇게 전기적 특성이 향상된 소재를 리튬 이차전지용 음극 활물질로 활용하여 리튬 이차전지의 용량 및 전기 전도도를 증가시켜서 장기간에 걸쳐 안정적으로 사용할 수 있는 리튬 이차전지용 음극 및 그 제조방법에 대한 것이다.
현재 우리 세계는 에너지 자원의 고갈과 환경 오염이 대두되고 있고, 이를 대처하는 하나의 방안으로 이차전지가 대두되고 있다. 이차전지는 노트북, 휴대폰 등과 같은 소형기기에 많이 적용되고 있지만, 최근에는 하이브리드 자동차(Hybrid Electric Vehicle; HEV)와 같은 전력 저장 시스템에 대한 이차전지의 적용에 큰 관심을 갖고 있다. 미래의 리튬 이차 전지 분야 중 특히 중대형 전지가 큰 기대를 모으고 있다. 일부 상용화를 시작한 HEV이외에 PHEV(Plug in Hybrid Electric Vehicle; PHEV), EV(Electric Vehicle) 전지, 로봇 용 전지 또는 태양열, 풍력, 조력 등의 대체 에너지 개발로 생산된 전기를 저장할 수 있는 전력 저장용 고성능 리튬 이차전지는 매우 중요한 에너지 저장시스템으로서 차세대 스마트 그리드 기술의 핵심 요소로 인식되어 있다. 하이브리드 자동차나 전력 저장 시스템에 적용할 수 있는 이차전지는 충방전 속도가 빠르고, 이차전지의 크기가 커야 한다. 물론, 가격, 용량, 안전성 또한 빼놓을 수 없다.
현재 리튬 이차전지에 사용되는 음극 소재로는 카본계 물질이 널리 사용되고 있다. 카본계 음극 활물질은 구조적으로 리튬 이온이 탄소 층 사이로 가역적으로 삽입, 탈리할 수 있다. 카본계 음극 활물질은 높은 용량을 갖는 장점이 있으며, 산화 환원전위가 낮기 때문에 탄소계를 음극으로 사용하면, 높은 전위를 갖는다. 그러나 대형화하였을 때, 안정성에 문제가 있을 수 있고, 리튬 이온의 삽입 속도가 낮아 최근 리튬 이온 이차전지에서 요구하는 고출력 밀도를 충분히 만족시키지 못하고 있다. 또한 EV와 HEV 와 같은 큰 규모의 적용에서 안정성의 문제를 극복하는 것은 가장 큰 문제이다.
이러한 이유로 전해질, 양극 및 음극 활물질 등의 적용에서 안전성은 큰 관심을 받고 있다. 이러한 이유로 안전성, 긴 수명특성, 좋은 사이클 특성을 갖고 있는 리튬 티탄산화물(Li4Ti5O12)이 각광을 받고 있다.
리튬 티탄산화물은 긴 수명특성, 높은 출력특성 등을 갖고 있지만 가장 큰 단점은 산화물 특성상 전기전도성이 10-9S/cm로 낮기 때문에 초기 용량의 손실과 율 특성이 좋지 않다는 문제가 있다.
특허문헌 1에서는 리튬 티탄산화물의 특징인 가역적 전력 생성 용량을 유지하면서 우수한 전기전도도를 나타내기 위한 방법으로, 변형된 리튬 티탄산화물을 제공하고 있지만, 절차가 복잡하여 제조하기 어려운 문제점을 갖는다.
이에 본 발명의 발명자들은 기존 발명의 변형된 리튬 티탄산화물의 제조 공정이 복잡하고 비용이 많이 드는 점을 고려하여 리튬 티탄산화물이 전자빔을 조사하였을 때 격자의 변화가 나타나면서 동시에 포집전자가 생성되어 전기 전도도가 상승하고, 충전용량이 증가한다는 사실을 발견하여 본 발명을 완성하였다.
특허문헌 1 : 대한민국 특허공개공보 10-2011-0013460
본 발명은, 집전체 및 음극활물질층을 포함하는 리튬이차전지용 음극에 있어서, 상기 음극활물질층은 리튬티탄산화물 또는 실리콘, 카본계 물질 및 고분자 접착제를 포함하고, 상기 음극활물질층은 리튬티탄산화물 또는 실리콘에 전자빔을 조사하고 이를 카본계 물질 및 고분자 접착제와 혼합하여 형성되는 리튬 이차전지용 음극을 제공한다.
또한 본 발명은, 집전체 및 음극활물질층을 포함하는 리튬이차전지용 음극에 있어서, 상기 음극활물질층은 리튬티탄산화물 또는 실리콘, 카본계 물질 및 고분자 접착제를 포함하고, 상기 음극활물질층은 리튬티탄산화물 또는 실리콘에 카본계 물질 및 고분자 접착제를 혼합한 후 전자빔을 조사하여 형성되는 리튬 이차전지용 음극을 제공한다.
또한 본 발명은, 리튬티탄산화물 또는 실리콘에 전자빔을 조사하는 단계(단계 1); 상기 전자빔을 조사한 리튬 티탄산화물 또는 실리콘에 카본계 물질 및 고분자 접착제를 혼합하여 혼합물을 형성하고 이를 집전체 상에 코팅하는 단계(단계 2); 및 상기 집전체 상에 코팅된 혼합물을 건조하는 단계(단계 3)를 포함하는 리튬 이차전지용 음극의 제조방법을 제공한다.
또한 본 발명은, 리튬티탄산화물 또는 실리콘, 카본계 물질 및 고분자 접착제를 혼합하는 단계(단계 A); 상기 혼합물을 집전체 상에 도포하는 단계(단계 B); 상기 집전체 상에 도포된 혼합물에 전자빔을 조사하는 단계(단계 C); 및 상기 전자빔이 조사된 혼합물을 건조하는 단계(단계 D)를 포함하는 리튬 이차전지용 음극의 제조방법을 제공한다.
본 발명은, 집전체 및 음극활물질층을 포함하는 리튬이차전지용 음극에 있어서, 상기 음극활물질층은 리튬티탄산화물 또는 실리콘, 카본계 물질 및 고분자 접착제를 포함하고, 상기 음극활물질층은 리튬티탄산화물 또는 실리콘에 전자빔을 조사하고 이를 카본계 물질 및 고분자 접착제와 혼합하여 형성되는 리튬 이차전지용 음극을 제공한다.
또한 본 발명은, 집전체 및 음극활물질층을 포함하는 리튬이차전지용 음극에 있어서, 상기 음극활물질층은 리튬티탄산화물 또는 실리콘, 카본계 물질 및 고분자 접착제를 포함하고, 상기 음극활물질층은 리튬티탄산화물 또는 실리콘에 카본계 물질 및 고분자 접착제를 혼합한후 전자빔을 조사하여 형성되는 리튬 이차전지용 음극을 제공한다.
또한 본 발명은, 리튬티탄산화물 또는 실리콘에 전자빔을 조사하는 단계(단계 1); 상기 전자빔을 조사한 리튬 티탄산화물 또는 실리콘에 카본계 물질 및 고분자 접착제를 혼합하여 혼합물을 형성하고 이를 집전체 상에 코팅하는 단계(단계 2); 및 상기 집전체 상에 코팅된 혼합물을 건조하는 단계(단계 3)를 포함하는 리튬 이차전지용 음극의 제조방법을 제공한다.
또한 본 발명은, 리튬티탄산화물 또는 실리콘, 카본계 물질 및 고분자 접착제를 혼합하는 단계(단계 A); 상기 혼합물을 집전체 상에 도포하는 단계(단계 B); 상기 집전체 상에 도포된 혼합물에 전자빔을 조사하는 단계(단계 C); 및 상기 전자빔이 조사된 혼합물을 건조하는 단계(단계 D)를 포함하는 리튬 이차전지용 음극의 제조방법을 제공한다.
본 발명에 따른 리튬 이차전지용 음극에 의하면, 집전체 상에 도포되는 음극 활물질의 전기 전도도를 향상시킬 수 있고, 충방전 용량을 증가시킬 수 있어서 리튬 이차전지의 효율을 극대화할 수 있다.
또한 본 발명에 따른 리튬 이차전지용 음극의 제조방법에 의하면, 전자빔 조사에 의하여 음극 활물질에 대한 전기 전도도와 충방전 용량을 증가시킬 수 있어서 우수한 수명특성과 에너지 효율이 뛰어난 리튬 이차전지의 제조가 가능하다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 리튬 이차전지용 음극의 제조과정을 보여주는 절차도이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 리튬 이차전지용 음극의 제조 과정을 보여주는 절차도이다.
도 3은 본 발명의 제조방법에서 전자빔의 조사 과정을 보여주는 모식도이다.
도 4는 본 발명의 제조방법에 따른 전자빔의 조사 과정 중 고분자 접착제가 가교하는 것을 모식적으로 보여주는 도면이다.
도 5는 본 발명의 실시예 들에 따른 전자빔 조사 과정 중 포집전자가 형성되는 것을 모식적으로 보여주는 도면이다.
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 리튬 이차전지용 전극의 충방전 결과를 보여주는 그래프이다.
본 발명은, 집전체 및 음극활물질층을 포함하는 리튬이차전지용 음극에 있어서, 상기 음극활물질층은 리튬티탄산화물 또는 실리콘, 카본계 물질 및 고분자 접착제를 포함하고, 상기 음극활물질층은 리튬티탄산화물 또는 실리콘에 전자빔을 조사하고 이를 카본계 물질 및 고분자 접착제와 혼합하여 형성되는 리튬 이차전지용 음극을 제공한다.
이하에서는 본 발명에 따른 리튬 이차전지용 음극에 대하여 상술한다.
본 발명인 리튬 이차전지용 음극에 사용되는 집전체는 외부의 충전 수단 또는 방전 수단이 전기 소자를 연결하는 성분으로 전기 전도도가 높고 표면적이 넓어서 음극 활물질 층과의 전기적인 접촉 특성이 우수한 재료이면 금속에 한정되지 않는다.
다만 본 발명에 따른 집전체의 경우에는 전기 전도도가 우수한 재료를 사용하는 것이 바람직하고 구리 또는 알루미늄을 사용하는 것이 바람직하다.
리튬티탄산화물로는 Li7Ti5O12와 Li2Ti3O7등도 가능하지만, 본 발명에 따른 충방전 과정에서 우수한 특성을 나타내기 위해서는 스피넬(spinel) 구조를 가지고 있는 Li4Ti5O12인 것이 바람직하다.
그리고 본 발명에 따른 리튬 이차전지용 음극의 경우에는 음극 활물질로서 리튬 티탄산화물 또는 실리콘과 동시에 카본계 물질을 첨가하는 것이 바람직하다.
본 발명에 사용되는 카본계 물질로는 아세틸렌블랙(Acetylene black) 또는 카본블랙(Carbon black)인 것이 바람직하다.
그리고 가교제의 역할과 동시에 바인더로서 역할을 수행하는 고분자 접착제로는 폴리비닐리덴플로라이드(PVDF), 폴리비닐알코올, 카르복시메틸셀룰로우즈(CMC), 전분, 히드록시프로필셀룰로우즈, 재생 셀룰로우즈, 폴리비닐피롤리돈, 테트라플루오로에틸렌, 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 에틸렌-프로필렌-디엔 폴리머(EPDM), 술폰화-EPDM, 스티렌-부타디엔 고무(SBR) 및 불소 고무로 이루어진 군으로부터 선택된 1종인 것이 바람직하다.
그리고 본 발명에 따라 제조되는 리튬 이차전지용 음극의 경우에는 전자빔 조사 과정을 통해 전기적인 물성인 전기 전도도와 충전 용량을 증대시킨다.
전자빔 조사 과정을 거치게 되면 전자빔 조사 장치에서 방출되는 전자가 리튬 티탄산화물 또는 실리콘 속에 포집되고, 이러한 과정을 통해서 리튬 이차전지용 음극의 전기 전도도와 충전 용량을 증대시킬 수 있다.
이러한 전자빔의 조사는 전자빔이 외부로 방출될 수 없도록 구성되어 있는 전자파 차폐 공간에서 질소 분위기 또는 대기압 하에서 진행하는 것이 바람직하다.
상기 전자빔의 조사장치는 고전압을 출력할 수 있는 장치를 사용하는 것이 바람직하고 상기 전자빔의 조사 장치에서 전자빔을 방출하는 과정에서 출력되는 전압은 0.5~10MeV의 범위에서 전자빔을 방출하는 것이 바람직하다.
여기서 전자빔의 전압이 0.5MeV 미만이면 리튬 티탄산화물의 전자들을 여기시켜서 리튬 티탄산화물의 전기 전도도를 증가시키기 어렵고, 10MeV 초과의 전압이 걸리면, 과도한 전압으로 에너지가 지나치게 소모되는 문제가 있다.
그리고 상기 전자빔의 총조사선량은 10~1000kGy인 것이 바람직하다.
상기 전자빔의 발생장치는 전자총으로부터 발생되는 전자를 진공상태에서 고전압을 이용하여 빛이 속도에 가깝게 가속시켜 높은 에너지의 전자빔을 만들어내는 장치로서 기초과학연구를 비롯하여 각종 산업분야에 널이 응용되고 있는 일반 전자가속기로서 이 장치를 사용하여 음극 활물질층에 대하여 전자빔을 조사하는 것이 바람직하다.
전자빔의 총조사선량이 10kGy 미만이면 음극활물질 층에 대한 전기 전도도를 확보하기 어렵고, 1000kGy 초과이면 음극 활물질층이 파손될 우려가 있다.
이와 같은 과정을 통해서 형성된 음극 활물질층의 두께는 30~50㎛인 것이 바람직하다.
상기 음극 활물질 층의 두께가 30㎛ 미만이면, 균일하게 도포하여 형성하기어렵고, 두께가 50㎛ 초과이면 국부적으로 전기 전도도에 차이가 발생하기 쉬워 장기간 사용이 어려워지는 문제점이 있다.
또한 본 발명은, 집전체 및 음극 활물질층을 포함하는 리튬이차전지용 음극에 있어서, 상기 음극활물질층은 리튬티탄산화물 또는 실리콘, 카본계 물질 및 고분자 접착제를 포함하고, 상기 음극활물질층은 리튬티탄산화물 또는 실리콘에 카본계 물질 및 고분자 접착제를 혼합한 후 전자빔을 조사하여 형성되는 리튬 이차전지용 음극을 제공한다.
본 발명에 따른 리튬 이차전지용 음극의 경우에는, 리튬티탄산화물 또는 실리콘에 전자빔을 조사하는 방법으로도 가능하지만, 리튬티탄산화물 또는 실리콘과 카본계 물질 및 고분자 접착제의 혼합물에 전자빔을 조사하는 방법으로도 가능하다.
이와 같이 고분자 접착제가 포함되어 있는 물질에 대하여 전자빔을 조사하게 되면 고분자 접착제가 가열 경화되는 과정을 거쳐서 화학적 가교가 증가하게 되고, 이러한 과정을 통해서 상기 고분자 접착제에 분산되어 있는 카본계 물질과 리튬 티탄산화물 또는 실리콘이 서로 접촉하게 되므로 전기 전도도가 좋아지게 된다.
이하에서는 본 발명에 따른 리튬 이차전지의 음극의 제조 방법에 대하여 상세히 설명한다.
본 발명은, 리튬티탄산화물 또는 실리콘에 전자빔을 조사하는 단계(단계 1);와, 상기 전자빔을 조사한 리튬 티탄산화물 또는 실리콘에 카본계 물질 및 고분자 접착제를 혼합하여 혼합물을 형성하고 이를 집전체 상에 코팅하는 단계(단계 2); 및 상기 집전체 상에 코팅된 혼합물을 건조하는 단계(단계 3)를 포함하는 리튬 이차전지용 음극의 제조방법을 제공한다.
본 발명에 따른 단계 1은 리튬티탄산화물 또는 실리콘에 전자빔을 조사하는 단계로서, 더욱 구체적으로 Li2CO3와 TiO2의 혼합물에 고상반응법과 열처리를 통하여 제조된 리튬 티탄산화물 또는 실리콘에 대하여 0.5MeV 이상의 고전압을 가하여 전자빔을 발생시키고 상기 발생된 전자빔을 투과시키는 방법으로 상기 리튬 티탄산화물과 실리콘의 전기전도도와 충방전 용량과 같은 전기적 물성을 변화시키는 단계이다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 리튬 이차전지용 음극의 제조과정을 보여주는 절차도이다.
도 1에서 단계 1은 고상법으로 음극 활물질이 되는 리튬 티탄산화물을 제조하는 단계를 보여준다.
리튬 티탄산화물의 원료 물질로는 탄산리튬(Li2CO3)와 산화티타늄(TiO2)의 혼합물을 사용하는 것이 바람직하다.
상기 탄산리튬과 산화티타늄을 볼밀 공정을 통하여 혼합한다. 그리고 이렇게 혼합된 탄산리튬과 산화티타늄의 혼합물에 대하여 대기압 분위기의 로(furnace)에서 750~950℃의 온도로 가열하면 리튬산화티타늄의 제조가 가능하다.
리튬티탄산화물로는 Li7Ti5O12와 Li2Ti3O7등도 가능하지만, 본 발명에 따른 충방전 과정에서 우수한 특성을 나타내기 위해서는 스피넬(spinel) 구조를 가지고 있는 Li4Ti5O12인 것이 바람직하다.
이와 같이 Li4Ti5O12를 사용할 경우 작동 전압이 리튬의 환원 전위보다 높기 때문에 과충전시 리튬이 음극 표면에 석출되는 문제를 막을 수 있고, 전기 전도체인 리튬의 삽입 탈리 시에도 결정 구조의 변화가 매우 적어서 팽창과 수축을 무시할 수 있어서 안전한 특성을 갖게 된다.
이렇게 제조된 Li4Ti5O12 또는 Si에 전자빔 조사 장치를 통해서 0.5~10MeV의 전압을 갖도록 하여 전자빔을 조사하는 것이 바람직하다.
본 발명에 따른 단계 2는 상기 전자빔을 조사한 리튬 티탄산화물 또는 실리콘에 카본계 물질 및 고분자 접착제를 혼합하여 혼합물을 형성하고 이를 집전체 상에 코팅하는 단계로서, 더욱 구체적으로 전자빔이 조사된 리튬 티탄산화물 또는 실리콘에 카본계 물질과 고분자 접착제를 부가하고 액상의 분산매를 사용해서 상기 혼합물을 균일하게 섞는 단계이다.
액상의 분산매로는 싸이클로헥사논 (cyclohexanone), n-메틸-2-피롤리돈 (n-methyl-2-pyrrolidone; NMR), 2-피롤리돈 (2-pyrrolidone), 이소포론 (isophorone), 감마-부티롤락톤 (gamma-butyrolactone) 등의 사용이 가능하다.
리튬티탄산화물일 경우 n-메틸-2-피롤리돈 (n-methyl-2-pyrrolidone), 와 실리콘일 경우 증류수를 사용하는 것이 바람직하다.
이와 같이 액상의 분산매를 사용해서 리튬티탄산화물 또는 실리콘과 카본계 물질, 고분자 물질을 섞으면 전기 전도 역할을 수행하는 상기 리튬 티탄산화물 또는 실리콘이 균일하게 섞이게 된다.
이렇게 균일하게 섞인 혼합물을 스핀코팅, 닥터블레이드(Dr-blade) 코팅 또는 그라비아 코팅과 같은 다양한 방법으로 집전체에 코팅할 수 있다.
그리고 상기 집전체로는 구리 또는 알루미늄의 재질로 이루어지는 것이 바람직하다.
상기 집전체는 리튬 이차전지에서 전지의 충전과 방전 역할을 수행하는 층으로서 전기 전도성이 우수한 재료이면 상기 구리나 알루미늄에 한정되지 않는다.
본 발명에 따른 단계 3은 상기 집전체 상에 코팅된 혼합물을 건조하는 단계로서, 더욱 구체적으로 열풍 건조와 같은 공지된 방법에 의하여 상기 음극 활물질 형성용 슬러리를 상기 집전체 위에 고착화하는 단계이다.
코팅된 혼합물은 상기 액상의 분산매에 의해서 혼합된 상태이고, 상기 분산매들은 액상의 상태로 되어 있기 때문에 가열 등의 과정을 거치게 되면, 증발하게 되어 고분자 접착제에 의해서 상기 리튬 티탄산화물 또는 실리콘이 결합을 하게 되어 전기 전도 특성 및 충방전 특성이 향상되게 된다.
상기 고분자 접착제로는, 폴리비닐리덴플로라이드(PVDF), 폴리비닐알코올, 카르복시메틸셀룰로우즈(CMC), 전분, 히드록시프로필셀룰로우즈, 재생 셀룰로우즈, 폴리비닐피롤리돈, 테트라플루오로에틸렌, 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 에틸렌-프로필렌-디엔 폴리머(EPDM), 술폰화-EPDM, 스티렌-부타디엔 고무(SBR) 및 불소 고무로 이루어진 군으로부터 선택된 1종인 것이 바람직하다.
상기 고분자 접착제 들은 음극 활물질과 카본계 물질 등의 결합과 상기 집전체에 대한 결합력을 제공하는 성분이다.
그리고 카본계 물질로는 아세틸렌블랙(Acetylene black) 또는 카본블랙(Carbon black)인 것이 바람직하다.
또한 본 발명은, 리튬티탄산화물 또는 실리콘, 카본계 물질 및 고분자 접착제를 혼합하는 단계(단계 A)와, 상기 혼합물을 집전체 상에 도포하는 단계(단계 B)와, 상기 집전체 상에 도포된 혼합물에 전자빔을 조사하는 단계(단계 C) 및 상기 전자빔이 조사된 혼합물을 건조하는 단계(단계 D)를 포함하는 리튬 이차전지용 음극의 제조방법을 제공한다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 리튬 이차전지용 음극의 제조 과정을 보여주는 절차도이다.
본 발명에 따른 제조 방법 중 단계 A는, 리튬티탄산화물 또는 실리콘, 카본계 물질 및 고분자 접착제를 혼합하는 단계로서, 더욱 구체적으로는, 음극 활물질이 되는 리튬 티탄산화물 또는 실리콘, 카본계 물질 및 고분자 접착제를 액상의 분산매를 이용하여 혼합하는 단계이다.
리튬 티탄산화물은 전술한 바와 같이, 탄산리튬(Li2CO3)와 산화티타늄(TiO2)의 고상반응에 의해 제조되는 리튬 티탄산화물을 사용하는 것이 바람직하다.
전술한 액상의 분산매를 사용해서 리튬티탄산화물 또는 실리콘, 카본계 물질 및 고분자 접착제를 고르게 혼합한다.
본 발명의 제조방법 중 단계 B는, 상기 혼합물을 집전체 상에 도포하는 단계로서, 더욱 구체적으로 포일 형태의 집전체에 슬러리 상태의 혼합물을 스핀코팅, 또는 그라비아 코팅 등의 방법으로 슬러리를 도포하는 단계이다.
상기 집전체에 리튬 티탄산화물 또는 실리콘, 카본계 물질 및 고분자 접착제의 혼합물을 도포하는 단계로서 소정의 두께를 갖도록 한다.
본 발명의 제조방법 중 단계 C는, 상기 집전체 상에 혼합물을 도포한 후 전자빔을 조사하는 단계로서, 상기 음극 활물질을 포함하고 있는 혼합물 층에 전자빔을 조사하여 리튬 티탄산화물이나 실리콘의 전기적 특성을 향상시키는 단계이다.
도 3은 본 발명의 제조방법에서 전자빔의 조사 과정을 보여주는 모식도이다.
도 3을 참조하면, 컨베이어 벨트 위로 집전체가 배치되어 있고, 상기 집전체 위로 음극 활물질을 포함하는 혼합물층이 형성되어 있다.
상기 전자빔의 조사 과정은 전술한 바와 같은 과정에 의해서 진행된다.
상기 전자빔의 조사 장치에서 전자빔을 방출하는 과정에서 출력되는 전압은 0.5~10MeV의 범위에서 전자빔을 방출하는 것이 바람직하다.
여기서 전자빔의 전압이 0.5MeV 미만이면 리튬 티탄산화물의 전자들을 여기시켜서 리튬 티탄산화물의 전기 전도도를 증가시키기 어렵고, 10MeV 초과의 전압이 걸리면, 과도한 전압으로 에너지가 지나치게 소모되는 문제가 있다.
그리고 상기 전자빔의 총조사선량은 10~1000kGy인 것이 바람직하다.
전자빔의 총조사선량이 10kGy 미만이면 음극활물질 층에 대한 전기 전도도를 확보하기 어렵고, 1000kGy 초과이면 음극 활물질층이 파손될 우려가 있다.
그리고 본 발명의 제조방법에 따르면, 고분자 접착제가 도포되어 있는 상태이기 때문에 전자빔 조사가 상술한 고분자 접착제의 가교를 유도할 수도 있다.
도 4는 본 발명의 제조방법에 따른 전자빔의 조사 과정 중 고분자 접착제가 가교하는 것을 모식적으로 보여주는 도면이다.
도 4를 참조하면, 전자빔 조사과정에서 고분자 접착제가 화학적인 가교를 형성하게 되고 이러한 과정을 통해서 상기 고분자 접착제에 분산되어 있는 카본계 물질과 리튬 티탄산화물 또는 실리콘이 서로 접촉하게 되므로 전기 전도도가 좋아지게 된다.
그리고 도 5는 본 발명의 실시예 들에 따른 전자빔 조사 과정 중 포집전자가 형성되는 것을 모식적으로 보여주는 도면이다.
상술한 바와 같이, 전자빔 조사장치는 전자를 가속시키는 과정을 통해서 전자빔이 형성되므로 상술한 혼합물 층 또는 리튬티탄산화물 또는 실리콘 내에 포집전자가 형성될 수 있다. 이러한 포집 전자가 음극 활물질 층 내에 포함되게 되면 음극 활물질 층의 전기 전도도를 향상시킬 수 있게 된다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 바람직한 실시예 및 실험예를 상세하게 설명한다. 그러나, 이하의 실시예 및 실험예는 이 기술 분야에서 통상적인 지식을 가진 자에게 본 발명이 이해되도록 제공되는 것으로서 여러 가지 다른 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 다음에 기술되는 실시예에 한정되는 것은 아니다.
<실시예>
(실시예 1) 리튬 이차전지용 음극의 제조 1
(단계 1) 리튬티탄산화물에 전자빔을 조사하는 단계
Li2CO3와 TiO2를 볼밀을 사용하여 혼합하고 박스 로(box furnace)에서 850 ℃로 5시간 동안 가열하여 음극 활물질인 Li4Ti5O12를 제조하였다.
이렇게 제조된 Li4Ti5O12를 전자빔 조사장치(러시아부드커핵물리연구소(Budker institute of Nuclear Physics), ELV-0.5)를 사용해서 0.7MeV의 전압으로 총조사선량 100kGy이 되도록 전자빔을 조사하였다.
(단계 2) 상기 전자빔을 조사한 리튬 티탄산화물에 카본계 물질 및 고분자 접착제를 혼합하여 혼합물을 형성하고 이를 집전체 상에 코팅하는 단계
이와 같이 전자빔이 조사된 Li4Ti5O12 8mg을 카본 블랙(Timcal사의 SuperP 사용) 1.2mg 및 고분자 접착제로 PVDF 0.8mg, 액상의 분산매로 NMP를 사용하여 혼합하였다. 그리고 이렇게 혼합된 음극 활물질들을 Al 포일 위에 코팅하였다.
(단계 3) 상기 집전체 상에 코팅된 혼합물을 건조하는 단계
그리고 상기 Al 포일 위에 코팅되어 있는 음극 활물질들을 열 건조기를 사용해서 건조하여 리튬 이차전지용 음극을 제조하였다.
(실시예 2) 리튬 이차전지용 음극의 제조 2
음극 활물질로 Li4Ti5O12 대신에 실리콘을 사용하고 고분자 접착제로 SBR과 CMC를 사용하고(단 중량비로 음극 활물질: 카본계 물질(카본블랙): 고분자 접착제SBR: 고분자 접착제 CMC=22:75:2:1이 되도록 조절), 액상의 분산매로 증류수(distilled water)를 사용한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 과정으로 리튬 이차전지용 음극을 제조하였다.
(실시예3) 리튬 이차전지용 음극의 제조 3
(단계 A) 리튬티탄산화물 또는 실리콘, 카본계 물질 및 고분자 접착제를 혼합하는 단계
실시예 1의 제조방법에 따라 제조된 리튬티탄산화물인 Li4Ti5O12 8mg을 카본블랙 1.2mg 및 PVDF 0.8mg과 액상의 분산매인 NMP로 혼합하였다.
(단계 B) 상기 혼합물을 집전체 상에 도포하는 단계
단계 A와 같이 혼합된 음극 활물질들을 Al 포일인 집전체 상에 균일하게 코팅하였다.
(단계 C) 상기 집전체 상에 도포된 혼합물에 전자빔을 조사하는 단계
단계 B와 같이 상기 리튬 티탄산화물, 카본계 물질 및 고분자 접착제의 혼합물이 도포된 집전체를 상기 실시예 1과 동일한 전자빔 조사장치에 도입하고 0.7MeV 의 전압에서 총조사 선량 100 kGy이 되도록 전자빔을 조사하였다.
(단계 D) 상기 전자빔이 조사된 혼합물을 건조하는 단계
단계 C에 따라 전자빔이 조사된 상기 혼합물이 도포된 집전체에 대하여 열풍 건조기를 사용하여 건조하여 리튬 이차전지용 음극을 제조하였다.
(실시예 4) 리튬 이차전지용 음극의 제조 4
실시예 3 중 단계 A에서 리튬 티탄산화물 대신 실리콘을 사용하고, 고분자 접착제로 SBR과 CMC를 사용하고(단 중량비로 음극 활물질:카본계 물질(카본블랙): 고분자 접착제SBR: 고분자 접착제CMC=22:75:2:1이 되도록 조절), 액상의 분산매로 증류수(distilled water)를 사용한 것을 제외하고는 실시예 3과 동일하게 리튬 이차전지용 음극을 제조하였다.
(비교예 1)
실시예 3에서 단계C(전자빔 조사)를 수행하지 않은 것을 제외하고는 실시예 3과 동일한 방법으로 리튬 이차전지용 음극을 제조하였다.
<실험예>
(실험예 1) 리튬 이차전지용 음극에 대한 충방전 성능 측정 실험.
본 발명의 실시예 3과 비교예 1에 따라 제조되는 리튬 이차전지용 음극에 대해서 충방전 특성을 알아보기 위해 하기와 같은 실험을 수행하였다.
측정 온도 25℃에서 0.2 C-rate에서 3회 충전과 방전을 반복 수행하였고, 0.5 C-rate에서 3회 충전과 방전을 반복 수행하였고, 5C rate에서 3회 충전과 방전을 반복수행하였다. 그리고 10 C-rate에서 3회 충전과 방전을 반복 수행하였고, 1C rate에서 3회 충전과 방전을 반복 수행하였다.
충 방전 장치로는 TOSCAT-3100 시스템을 사용하여 전기화학적 특성을 분석하였다.
충방전 실험 결과 도 6에 도시된 바와 같이 실시예 3에 따른 리튬 이차전지용 음극의 경우 비교예　1에 따른 리튬 이차전지용 음극에 비해 충전 용량이 반복되는 실험에도 불구하고 높은 충전용량이 유지된다는 것을 확인할 수 있었다.
도 6에 따르면 본 발명에 따른 리튬 이차전지용 음극이 더 높은 충전 특성과 사이클 특성을 갖는 다는 것을 알 수 있고, 이를 통하여 본 발명에 따른 리튬 이차전지용 음극의 경우 장기간의 사용에 따른 충전 용량 저하가 발생하지 않는 우수한 충방전 특성을 갖는 음극의 제공이 가능하다는 것을 확인할 수 있었다.
이상, 본 발명의 바람직한 실시예 및 실험예를 들어 상세하게 설명하였으나, 본 발명은 상기 실시예에 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 기술적 사상의 범위 내에서 당 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의하여 여러 가지 변형이 가능하다.

Claims (15)

  1. 집전체 및 음극활물질층을 포함하는 리튬이차전지용 음극에 있어서,
    상기 음극활물질층은 리튬티탄산화물, 카본블랙(Carbon black) 또는 아세틸렌 블랙(Acetylene black)인 카본계 물질 및 고분자 접착제를 포함하고,
    상기 음극활물질층은 리튬티탄산화물에 전자빔을 조사하고 이를 카본블랙(Carbon black) 또는 아세틸렌 블랙(Acetylene black)인 카본계 물질 및 고분자 접착제와 혼합하여 형성되는 것을 특징으로 하는 리튬 이차전지용 음극.
  2. 집전체 및 음극활물질층을 포함하는 리튬이차전지용 음극에 있어서,
    상기 음극활물질층은 리튬티탄산화물, 카본블랙(Carbon black) 또는 아세틸렌 블랙(Acetylene black)인 카본계 물질 및 고분자 접착제를 포함하고,
    상기 음극활물질층은 리튬티탄산화물에 카본블랙(Carbon black) 또는 아세틸렌 블랙(Acetylene black)인 카본계 물질 및 고분자 접착제를 혼합한후 전자빔을 조사하여 형성되는 것을 특징으로 하는 리튬 이차전지용 음극.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 리튬티탄산화물은 Li4Ti5O12인 것을 특징으로 하는 리튬 이차전지용 음극.
  4. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 집전체는 구리 또는 알루미늄 재질인 것을 특징으로 하는 리튬 이차전지용 음극.
  5. 삭제
  6. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 고분자 접착제는 폴리비닐리덴플로라이드(PVDF), 폴리비닐알코올, 카르복시메틸셀룰로우즈(CMC), 전분, 히드록시프로필셀룰로우즈, 재생 셀룰로우즈, 폴리비닐피롤리돈, 테트라플루오로에틸렌, 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 에틸렌-프로필렌-디엔 폴리머(EPDM), 술폰화-EPDM, 스티렌-부타디엔 고무(SBR) 및 불소 고무로 이루어진 군으로부터 선택된 1종인 것을 특징으로 하는 리튬 이차전지용 음극.
  7. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 음극 활물질층은 30~50㎛의 두께를 갖는 것을 특징으로 하는 리튬 이차전지용 음극.
  8. 리튬티탄산화물에 전자빔을 조사하는 단계(단계 1);
    상기 전자빔을 조사한 리튬 티탄산화물에 카본블랙(Carbon black) 또는 아세틸렌 블랙(Acetylene black)인 카본계 물질 및 고분자 접착제를 혼합하여 혼합물을 형성하고 이를 집전체 상에 코팅하는 단계(단계 2); 및
    상기 집전체 상에 코팅된 혼합물을 건조하는 단계(단계 3)를 포함하는 것을 특징으로 하는 리튬 이차전지용 음극의 제조방법.
  9. 리튬티탄산화물, 카본블랙(Carbon black) 또는 아세틸렌 블랙(Acetylene black)인 카본계 물질 및 고분자 접착제를 혼합하는 단계(단계 A);
    상기 혼합물을 집전체 상에 도포하는 단계(단계 B);
    상기 집전체 상에 도포된 혼합물에 전자빔을 조사하는 단계(단계 C); 및
    상기 전자빔이 조사된 혼합물을 건조하는 단계(단계 D)를 포함하는 것을 특징으로 하는 리튬 이차전지용 음극의 제조방법.
  10. 제8항 또는 제9항에 있어서,
    상기 리튬 티탄산화물은 Li4Ti5O12인 것을 특징으로 하는 리튬 이차전지용 음극의 제조방법.
  11. 제8항 또는 제9항에 있어서,
    상기 집전체는 구리 또는 알루미늄 재질인 것을 특징으로 하는 리튬 이차전지용 음극의 제조방법.
  12. 삭제
  13. 제8항 또는 제9항에 있어서,
    상기 고분자 접착제는 폴리비닐리덴플로라이드(PVDF), 폴리비닐알코올, 카르복시메틸셀룰로우즈(CMC), 전분, 히드록시프로필셀룰로우즈, 재생 셀룰로우즈, 폴리비닐피롤리돈, 테트라플루오로에틸렌, 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 에틸렌-프로필렌-디엔 폴리머(EPDM), 술폰화-EPDM, 스티렌-부타디엔 고무 및 불소 고무로 이루어진 군으로부터 선택된 1종인 것을 특징으로 하는 리튬 이차전지용 음극의 제조방법.
  14. 제8항 또는 제9항에 있어서,
    상기 전자빔의 세기는 0.5~10MeV의 크기를 갖는 것을 특징으로 하는 리튬 이차전지용 음극의 제조방법.
  15. 제8항 또는 제9항에 있어서 ,
    상기 전자빔의 총조사선량은 10~1000kGy인 것을 특징으로 하는 리튬 이차전지용 음극의 제조방법.
KR1020120126824A 2012-11-09 2012-11-09 리튬 이차전지용 음극 및 그 제조방법 KR101457485B1 (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020120126824A KR101457485B1 (ko) 2012-11-09 2012-11-09 리튬 이차전지용 음극 및 그 제조방법

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020120126824A KR101457485B1 (ko) 2012-11-09 2012-11-09 리튬 이차전지용 음극 및 그 제조방법

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20140060122A KR20140060122A (ko) 2014-05-19
KR101457485B1 true KR101457485B1 (ko) 2014-11-05

Family

ID=50889683

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020120126824A KR101457485B1 (ko) 2012-11-09 2012-11-09 리튬 이차전지용 음극 및 그 제조방법

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR101457485B1 (ko)

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101746903B1 (ko) * 2014-09-30 2017-06-14 주식회사 엘지화학 리튬 이차 전지용 음극 활물질, 이의 제조 방법, 이를 포함하는 리튬 이차 전지용 음극, 및 리튬 이차 전지
KR102452368B1 (ko) * 2020-07-30 2022-10-07 한국기계연구원 자가 보호층이 형성된 전극 제조방법
KR20230110915A (ko) 2022-01-17 2023-07-25 한국화학연구원 요크-쉘 (Yolk-Shell) 구조를 갖는 나노 크기의 실리콘/탄소복합 음극재의 제조방법 및 이를 이용하여 제조된 실리콘/탄소복합 음극재

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20070106821A (ko) * 2006-05-01 2007-11-06 주식회사 엘지화학 저온 출력 특성이 개선된 리튬 이차전지
KR100800395B1 (ko) * 2006-09-07 2008-02-04 한양대학교 산학협력단 리튬 이차 전지용 음극, 이의 제조방법 및 이를 포함하는리튬 이차 박막 전지
KR20100084073A (ko) * 2009-01-15 2010-07-23 삼성에스디아이 주식회사 리튬 이차 전지용 음극 활물질, 이의 제조 방법 및 이를 포함하는 리튬 이차 전지
KR20100136805A (ko) * 2009-06-19 2010-12-29 주식회사 이아이지 리튬 티탄 복합산화물을 포함하는 리튬이차전지 음극, 이를 이용한 리튬이차전지, 전지팩 및 자동차

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20070106821A (ko) * 2006-05-01 2007-11-06 주식회사 엘지화학 저온 출력 특성이 개선된 리튬 이차전지
KR100800395B1 (ko) * 2006-09-07 2008-02-04 한양대학교 산학협력단 리튬 이차 전지용 음극, 이의 제조방법 및 이를 포함하는리튬 이차 박막 전지
KR20100084073A (ko) * 2009-01-15 2010-07-23 삼성에스디아이 주식회사 리튬 이차 전지용 음극 활물질, 이의 제조 방법 및 이를 포함하는 리튬 이차 전지
KR20100136805A (ko) * 2009-06-19 2010-12-29 주식회사 이아이지 리튬 티탄 복합산화물을 포함하는 리튬이차전지 음극, 이를 이용한 리튬이차전지, 전지팩 및 자동차

Also Published As

Publication number Publication date
KR20140060122A (ko) 2014-05-19

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR102382433B1 (ko) 리튬 이온 2차 배터리용 전극 재료 제조 방법 및 이러한 전극 재료를 사용하는 리튬 이온 배터리
CN111446426A (zh) 制造高性能电极的方法
US10290860B2 (en) Composite for anode active material and method of preparing the same
US10608276B2 (en) Carbon material, anode material and spacer additive for lithium ion battery
KR101676408B1 (ko) 전극-분리막 복합체의 제조방법, 그 제조방법에 의해 제조된 전극-분리막 복합체 및 그를 포함하는 리튬 이차전지
CN106550614B (zh) 电极材料及其制造方法、以及锂电池
CN104282885B (zh) 表面涂覆方法和用于改善用作锂基电池的电极的电化学性能的方法
JP2015502025A (ja) 負極活物質用複合体及びこの製造方法
CN108550789B (zh) 一种钠离子电池负极及其制备方法与钠离子电池
Yoo et al. Lithium-ion polymer cells assembled with a reactive composite separator containing vinyl-functionalized SiO2 particles
CN103094567A (zh) 一种锂快离子导体复合的锂电池正极材料及其制备方法
Lu et al. Achieving high specific capacity of lithium-ion battery cathodes by modification with “N–O˙” radicals and oxygen-containing functional groups
KR101457485B1 (ko) 리튬 이차전지용 음극 및 그 제조방법
CN105742592A (zh) 一种W/W2C/Action Carbon包覆的锂离子电池正极材料制备方法
Zhao et al. Carboxyl grafted sulfur-expanded graphite composites as cathodes for lithium-sulfur batteries
US20170301924A1 (en) Positive electrode catalyst for lithium-air secondary battery, method for manufacturing same, and lithium-air secondary battery comprising same
EP4345941A1 (en) Negative electrode and secondary battery
US11837691B2 (en) Battery manufacturing method
JP2018521495A (ja) 負極活物質及びこれを含む二次電池
EP2763215B1 (en) Composite for anode active material and method for manufacturing same
JP2013201062A (ja) 全固体リチウムイオン二次電池の製造方法
KR20130073482A (ko) 리튬이차전지 양극 활물질 제조방법
CN103370825A (zh) 集成电极组件及使用其的二次电池
KR101952917B1 (ko) 리튬-황 전지용 전극의 제조방법
JP7261898B2 (ja) 負極活性材料、その製造方法及びそれに関連した二次電池、電池モジュール、電池パック及び装置

Legal Events

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

Payment date: 20170918

Year of fee payment: 4

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20180918

Year of fee payment: 5