KR101500967B1 - 탄소 코팅된 양극 활물질 제조방법 - Google Patents

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Abstract

양극 활물질의 제조방법이 개시된다. 양극 활물질을 제조하기 위하여 폴리올 용매에 원료물질들을 혼합하여 반응 용액을 제조하고, 이를 연소시켜 제1 양극 활물질 분말을 제조한다. 이어서, 제1 양극 활물질 분말을 가연성 유기 용액으로 피복한 후 이를 연소시켜 제2 양극 활물질 분말을 제조한다. 이와 같은 방법으로 제조된 양극 활물질은 향상된 용량 및 결정성을 갖는다.

Description

탄소 코팅된 양극 활물질 제조방법{METHODS OF PRODUCING CATHODE ACTIVE MATERIAL COATED WITH CARBON}
본 발명은 탄소 코팅된 양극활물질의 제조방법에 관한 것으로, 이차 전지의 양극에 적용되는 탄소 코팅된 양극활물질의 제조방법에 관한 것이다.
최근 휴대폰, 노트북 등의 모바일 IT 제품의 급속한 발전으로 소형 이차전지에 대한 연구가 활발히 진행되고 있을 뿐만 아니라, 화석 에너지 고갈과 지구 온난화로 인하여 친환경 에너지를 저장하기 위한 에너지 저장 시스템에 대한 관심 증가로 대형 이차전지에 대한 연구도 활발히 진행되고 있다.
최근 대형 이차전지에 사용되는 양극 활물질로서, 올리빈 또는 나시콘 구조를 가지는 LFP(LiFePO4)에 대한 연구가 활발히 진행되고 있다. LFP는 높은 이론 용량(170mAh/g)을 제공할 뿐만 아니라 원료 물질이 자원적으로 풍부하여 가격이 낮고 우수한 안정성을 발휘하는 장점이 있으나, 다른 양극 활물질에 비해 전기 전도도와 리튬이온의 이온전도도가 낮고, 결정도에 따라 용량의 차이가 크며, LFP 분말을 제조하기 위한 공정 비용이 높은 단점이 있다.
LFP의 낮은 전기 전도도 문제를 해결하기 위하여, LFP 분말의 표면을 탄소로 코팅하는 방법이 활발히 연구되고 있으나 LFP 표면 전체에 균일하게 탄소를 코팅하는 것은 용이하지 않고, 이러한 탄소 코팅 공정의 추가로 인하여 공정비용이 상승하는 문제점이 있다. 그리고 LFP 분말의 결정성을 향상시키면서 공정비용을 감소시킬 수 있는 다양한 방법들이 연구되고 있으나 현재까지 획기적인 방법이 제시되지 않은 상태이다.
본 발명의 목적은 양극 활물질의 용량 및 결정성을 향상시킬 수 있는 양극 활물질의 제조방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 일 실시예에 따라 양극 활물질을 제조하기 위하여, 우선 폴리올 용매에 올리빈 구조 또는 나시콘 구조의 양극 활물질을 합성하기 위한 원료물질들을 혼합하여 반응 용액을 제조한 후, 상기 반응 용액을 연소시켜 제1 양극 활물질 분말을 제조할 수 있다. 이어서, 상기 제1 양극 활물질 분말을 가연성 유기 용액으로 피복한 후, 상기 가연성 유기 용액을 연소시켜 제2 양극 활물질 분말을 제조할 수 있다.
상기 원료물질들은 리튬 화합물, 전이금속 화합물 및 다중산 음이온계 화합물을 포함할 수 있다. 이 경우, 상기 반응 용액을 제조하기 위하여, 상기 폴리올 용매에 상기 리튬 화합물 및 상기 전이금속 화합물을 첨가하고 이를 약 25℃ 내지 55℃의 온도에서 약 30분 내지 90분 동안 교반할 수 있고, 이어서 상기 리튬 화합물 및 상기 전이금속 화합물을 첨가된 후 교반된 상기 폴리올 용매에 상기 다중산 음이온계 화합물을 첨가하고 이를 25℃ 내지 55℃의 온도에서 30분 내지 90분 동안 교반할 수 있다.
상기 반응 용액을 연소시키기 위해, 상기 반응 용액을 노즐을 통하여 분무시키고, 상기 분무된 반응용액에 화염을 인가하여 상기 폴리올 용매를 연소시킬 수 있다.
상기 가연성 유기 용액은 시너, 등유, 휘발유, 에탄올, 메탄올, 아세톤, 페인팅 오일, 아세트알데히드로 등으로부터 선택된 하나 이상일 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 양극 활물질을 제조하기 위하여, 상기 반응 용액을 연소시키기 전에 상기 반응 용액을 소정 온도로 가열시킬 수 있다. 일례로, 상기 반응 용액은 약 200℃ 이상의 온도에서 약 10분 내지 90분 동안 가열될 수 있다.
본 발명의 다른 실시예에 있어서, 상기 제2 양극 활물질 분말은 열처리될 수 있다. 일례로, 상기 제2 양극 활물질 분말을 열처리하기 위하여, 상기 제2 양극 활물질 분말을 아르곤 가스나 질소와 같은 불활성 가스 분위기에서 승온속도 약 5℃/min 으로 600℃ 내지 800℃의 온도까지 가열한 후 이를 상온까지 냉각시킬 수 있다. 이 경우, 상기 가열된 제2 양극 활물질 분말은 냉각되기 전에 상기 가열 온도에서 1시간 내지 24시간 동안 유지될 수 있다.
본 발명에 따르면, 폴리올 용매의 연소에 의해 생성된 1차 양극 활물질 분말을 가연성 유기 용액으로 피복한 후 이를 연소시켜 최종 양극 활물질 분말을 제조하므로, 향상된 용량 및 결정성을 갖는 양극 활물질을 제조할 수 있다.
또한, 가연성 유기 용액으로 피복한 후 이를 연소시켜 제조된 양극 활물질 분말에 대해 추가적으로 열처리를 수행함으로써 양극 활물질의 용량 및 결정성을 더욱 향상시킬 수 있다.
도 1은 본 발명의 실시예 1에 따른 양극 활물질의 제조방법을 설명하기 위한 순서도이다.
도 2는 실시예 1, 실시예 2, 비교예 1 및 비교예 2의 양극 활물질들의 전기화학적 충/방전 실험 결과를 나타내는 그래프이다.
이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 대해 상세히 설명한다. 본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 형태를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 본문에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나 이는 본 발명을 특정한 개시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 각 도면을 설명하면서 유사한 참조부호를 유사한 구성요소에 대해 사용하였다.
제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. 예를 들어, 본 발명의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소도 제1 구성요소로 명명될 수 있다.
본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시 예를 설명하기 위해 사용된 것으로서 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서 상에 기재된 특징, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가지고 있다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥 상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가지는 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 양극 활물질 제조방법을 설명하기 위한 순서도이다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 실시예에 따라 양극 활물질을 제조하기 위하여, 폴리올 용매에 원료물질을 혼합하여 반응 용액을 제조할 수 있다.(S110)
폴리올 용매는 분자 중에 하이드록시기(-OH)를 2개 이상 포함하는 유기 물질일 수 있다. 예를 들면, 폴리올 용매는 에틸렌글리콜(EG), 디에틸렌글리콜(DEG), 트리에틸렌글리콜(TEG), 테트라에틸렌글리콜(TTEG), 프로필렌글리콜(PG), 부틸렌글리콜(BG) 등일 수 있고, 분자 중에 하이드록시기를 2개 이상 구비하는 유기물질이기만 하면 특별히 상기 물질들에 한정되지 않는다.
원료물질은 이차전지의 양극 활물질을 합성하기 위한 복수의 화합물 일 수 있다. 본 발명의 일 실시예에 있어서, 원료물질은 올리빈 또는 나시콘 구조의 양극 활물질을 합성하기 위한 복수의 화합물일 수 있다. 예를 들면, 원료 물질은 리튬 화합물, 전이금속 화합물 및 다중산 음이온계 화합물을 포함할 수 있다.
리튬 화합물은 리튬을 포함하는 화합물이기만 하면 특별히 제한되지 않는다. 예를 들면, 리튬 화합물은 CH3COOLi, LiOH, LiNO3, LiCO3, Li3PO4, LiF 등으로부터 선택된 하나 이상일 수 있다.
전이금속 화합물은 Fe계 화합물, Mn계 화합물, Ni계 화합물, Co계 화합물, Ti계 화합물, V계 화합물 등에서 선택된 하나 이상의 화합물일 수 있다. Fe계 화합물은 Fe(CH3COO)2, Fe(NO3)2, FeC2O2, FeSO4, FeCl2, FeI2, FeF2 등으로부터 선택된 하나 이상일 수 있고, Mn계 화합물은 Mn(CH3COO)2, Mn(NO3)2, MnC2O2, MnSO4, MnCl2, MnI2, MnF2 등으로부터 선택된 하나 이상일 수 있으며, Ni계 화합물은 Ni(CH3COO)2, Ni(NO3)2, NiC2O2, NiSO4, NiCl2, NiI2, NiF2 등으로부터 선택된 하나 이상일 수 있다. 그리고 Co계 화합물은 Co(CH3COO)2, Co(NO3)2, CoC2O2, CoSO4, CoCl2, CoI2, CoF2 등으로부터 선택된 하나 이상일 수 있고, Ti계 화합물은 TiH2, TTIP 등으로부터 선택된 하나 이상일 수 있으며, V계 화합물은 V(CH3COO)2, V(NO3)2, VC2O2, VSO4, VCl2, VI2, VF2 등으로부터 선택된 하나 이상일 수 있다.
다중산 음이온계 화합물은 다중산 음이온을 함유하는 화합물이기만 하면 특별히 제한되지 않는다. 예를 들면, 다중산 음이온계 화합물은 인산이온계 화합물 또는 황산이온계 화합물일 수 있다. 인산이온계 화합물은 H3PO4, NH4H2PO4, (NH4)2HPO4, (NH4)3PO4 등으로부터 선택된 하나 이상일 수 있고, 황산이온계 화합물은 H2SO4, (NH4)2SO4, FeSO4, MnSO4, NiSO4, CoSO4, VSO4, TiSO4 등으로부터 선택된 하나 이상일 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 반응 용액을 제조하기 위하여, 폴리올 용매에 리튬 화합물 및 전이금속 화합물을 첨가한 후 소정온도에서 기계적 교반기 또는 초음파 교반기를 이용하여 일정 시간 동안 교반할 수 있다. 예를 들면, 폴리올 용매에 리튬 화합물과 전이금속 화합물을 첨가한 후 약 25℃ 내지 55℃의 온도에서 약 30분 내지 90분 동안 교반할 수 있다. 이어서, 다중산 음이온계 화합물을 첨가한 후 소정 온도에서 일정 시간 동안 다시 교반할 수 있다. 예를 들면, 리튬 화합물과 전이금속 화합물이 첨가된 후 교반된 폴리올 용매에 다중산 음이온계 화합물을 첨가한 후 약 25℃ 내지 55℃의 온도에서 약 30분 내지 90분 동안 교반하여 반응 용액을 제조할 수 있다. 상기와 같이 반응 용액을 제조하기 위하여, 리튬 화합물, 전이금속 화합물 및 다중산 음이온계 화합물은 약 1:1:(1~1.5)의 몰비로 첨가될 수 있다.
반응 용액을 제조한 후, 반응 용액을 연소시켜 제1 양극 활물질 분말을 제조할 수 있다.(S130)
반응 용액을 연소시켜 제1 양극 활물질 분말을 제조하기 위하여, 본 발명이 일 실시예에 있어서는 반응 용액을 노즐을 통하여 분무하여 미립자를 형성하고 분무된 반응 용액 미립자에 화염을 인가하여 반응 용액을 연소시킬 수 있고, 본 발명의 다른 실시예에 있어서는 반응 용액을 분무하지 않고 단순히 화염에 노출시켜 반응용액을 연소시킬 수도 있다. 반응 용액이 연소하는 동안 원료 물질의 리튬 이온, 전이 금속 이온 및 다중산 음이온이 반응하여 양극 활물질이 합성된다. 이와 같이 합성된 양극 활물질은 평균 크기가 약 50nm 내지 200nm인 구형 형상을 가질 수 있고, 이러한 양극 활물질의 표면 중 적어도 일부에는 폴리올의 연소에 의해 생성된 탄소층이 형성될 수 있다. 리튬 이온, 전이 금속 이온 및 다중산 음이온이 반응하여 합성된 양극 활물질은 하기 '화학식 1'의 구조식을 가질 수 있다.
[화학식 1]
C-LiX(M1Y, M21-Y)(PO4)Z(SO4)1-Z
화학식 1에서, 'X'는 0.8 이상 1.2 이하의 값을 가질 수 있고, 'Y'는 0 이상 1 이하의 값을 가질 수 있으며, 'Z'는 0 이상 1 이하의 값을 가질 수 있다. 또한, 화학식 1에서, M1 및 M2는 각각 독립적으로 Fe, Mn, Co, Ni, V 및 Ti 중 하나일 수 있다.
제1 양극 활물질 분말을 제조한 후, 제1 양극 활물질 분말을 가연성 유기 용액으로 피복할 수 있다.(S140)
가연성 유기 용액으로는 시너, 등유, 휘발유, 에탄올, 메탄올, 아세톤, 페인팅 오일, 아세트알데히드 등으로부터 선택된 하나 이상을 사용할 수 있다. 제1 양극 활물질 분말을 가연성 유기 용액으로 피복하는 방법으로는 제1 양극 활물질 분말을 가연성 유기 용액에 침지시키거나 가연성 유기 용액을 제1 양극 활물질 분말의 표면에 뿌리는 방법이 사용될 수 있다.
이어서, 제1 양극 활물질 분말 표면에 피복된 가연성 유기 용액을 연소시켜 제2 양극 활물질 분말을 제조할 수 있다.(S150)
제1 양극 활물질 분말에 있어서, 폴리올의 연소에 의해 생성된 탄소층은 급속한 연소에 의해 생성되므로 분말 전체를 균일하게 피복하지 못하는 문제점이 있다. 이와 같은 문제점을 해결하기 위하여, 본 발명에서는 제1 양극 활물질 분말 표면에 가연성 유기 용액을 피복한 후 이를 연소시킨다. 제1 양극 활물질 분말 표면에 피복된 가연성 유기 용액을 연소시키는 경우, 가연성 유기 용액의 연소에 의해 새로운 탄소층을 형성되고, 새로운 탄소층은 폴리올의 연소에 의해 이미 형성된 탄소층이 피복하지 못하는 분말 표면 부분을 피복할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 양극 활물질을 제조하기 위하여, 반응 용액을 제조한 후 이를 연소시키기 전에, 반응 용액을 소정 온도로 가열할 수 있다.(S120) 예를 들면, 반응 용액을 약 200℃ 이상의 온도로 약 30분 내지 90분 동안 가열할 수 있다. 이와 같이 반응 용액을 가열하는 경우, 원료 물질의 성분들이 일정 부분 합성하여 최종 양극 활물질로 성장할 수 있는 씨드(seed)가 형성될 수 있고, 씨드가 형성된 반응 용액을 연소시켜 제1 양극 활물질 분말을 연소시키는 경우, 보다 균일한 크기의 양극 활물질 분말이 형성할 수 있을 뿐만 아니라 분말의 결정성과 분말 형성 수율 역시 향상시킬 수 있다.
본 발명의 다른 실시예에 있어서, 양극 활물질을 제조하기 위하여, 가연성 유기 용액을 연소시켜 제2 양극 활물질 분말을 제조한 후, 제조된 제2 양극 활물질 분말을 열처리할 수 있다. 예를 들면, 제조된 제2 양극 활물질을 아르곤 가스나 질소와 같은 불활성 가스 분위기에서 약 5 내지 10℃/min의 승온 속도로 약 600℃ 내지 800℃의 온도까지 가열하고, 가열된 온도에서 약 1 시간 내지 24 시간 동안 유지시킨 후 이를 상온으로 냉각시킴으로써 제2 양극 활물질을 열처리할 수 있다. 이와 같은 열처리를 통하여 원료 물질들의 리튬 이온, 전이 금속 이온 및 다중산 음이온이 반응하여 합성된 양극 활물질의 결정성을 향상시킬 수 있다.
[실시예 1]
폴리올 용매에 리튬 전구체, 철 전구체를 첨가한 후 이를 약 50℃의 온도에서 약 1시간 동안 교반하였다. 폴리올 용매로는 트리에틸렌글리콜(TEG)을 사용하였고, 리튬 전구체로는 리튬아세테이트(CH3COOLi)를 사용하였으며, 철 전구체로는 질산철(Fe(NO3)2)을 사용하였다. 이어서, 인산 전구체를 첨가한 후 다시 약 50℃의 온도에서 1시간 동안 교반하여 반응 용액을 제조하였다. 인산 전구체로는 인산(H3PO4)을 사용하였다. 이어서, 반응 용액을 약 200℃의 온도에서 약 30분 동안 가열한 후, 반응 용액을 연소시켜 제1 양극 활물질 분말을 제조하였다. 이어서, 제1 양극 활물질 분말을 시너(thinner)로 피복한 후 시너를 연소시켜 최종 양극 활물질 분말을 제조하였다.
[실시예 2]
폴리올 용매에 리튬 전구체, 철 전구체를 첨가한 후 이를 약 50℃의 온도에서 약 1시간 동안 교반하였다. 폴리올 용매로는 트리에틸렌글리콜(TEG)을 사용하였고, 리튬 전구체로는 리튬아세테이트(CH3COOLi)를 사용하였으며, 철 전구체로는 질산철(Fe(NO3)2)을 사용하였다. 이어서, 인산 전구체를 첨가한 후 다시 약 50℃의 온도에서 1시간 동안 교반하여 반응 용액을 제조하였다. 인산 전구체로는 인산(H3PO4)을 사용하였다. 이어서, 반응 용액을 약 200℃의 온도에서 약 30분 동안 가열한 후, 반응 용액을 분무하면서 연소시켜 제1 양극 활물질 분말을 제조하였다. 이어서, 제1 양극 활물질 분말을 시너(thinner)로 피복한 후 시너를 연소시켜 제2 양극 활물질 분말을 제조하였다. 이어서, 제2 양극 활물질을 약 600℃의 온도에서 약 24시간 동안 열처리하여 최종 양극 활물질을 제조하였다.
[비교예 1]
폴리올 용매에 리튬 전구체, 철 전구체를 첨가한 후 이를 약 50℃의 온도에서 약 1시간 동안 교반하였다. 폴리올 용매로는 트리에틸렌글리콜(TEG)을 사용하였고, 리튬 전구체로는 리튬아세테이트(CH3COOLi)를 사용하였으며, 철 전구체로는 질산철(Fe(NO3)2)을 사용하였다. 이어서, 인산 전구체를 첨가한 후 다시 약 50℃의 온도에서 1시간 동안 교반하여 반응 용액을 제조하였다. 인산 전구체로는 인산(H3PO4)을 사용하였다. 이어서, 반응 용액을 약 200℃의 온도에서 약 30분 동안 가열한 후, 반응 용액을 연소시켜 최종 양극 활물질 분말을 제조하였다.
[비교예 2]
폴리올 용매에 리튬 전구체, 철 전구체를 첨가한 후 이를 약 50℃의 온도에서 약 1시간 동안 교반하였다. 폴리올 용매로는 트리에틸렌글리콜(TEG)을 사용하였고, 리튬 전구체로는 리튬아세테이트(CH3COOLi)를 사용하였으며, 철 전구체로는 질산철(Fe(NO3)2)을 사용하였다. 이어서, 인산 전구체를 첨가한 후 다시 약 50℃의 온도에서 1시간 동안 교반하여 반응 용액을 제조하였다. 인산 전구체로는 인산(H3PO4)을 사용하였다. 이어서, 반응 용액을 약 200℃의 온도에서 약 30분 동안 가열한 후, 반응 용액을 연소시켜 제1 양극 활물질 분말을 제조하였다. 이어서, 제1 양극 활물질을 약 600℃의 온도에서 약 24시간 동안 열처리하여 최종 양극 활물질을 제조하였다.
[실험예]
도 2는 실시예 1, 실시예 2, 비교예 1 및 비교예 2의 양극 활물질들의 전기화학적 충/방전 실험 결과를 나타내는 그래프이다.
도 2를 참조하면, 실시예 1에 따라 제조된 양극 활물질(B)은 약 109.736 mAh/g의 용량을 나타내고, 비교예 1에 따라 제조된 양극 활물질(A)은 약 99.834 mAh/g의 용량을 나타내는 것을 확인할 수 있다. 또한, 실시예 2의 양극 활물질(B-1)은 약 155.786 mAh/g의 용량을 나타내고, 비교예 2의 양극 활물질(A-1)은 약 101.836 mAh/g의 용량을 나타내는 것을 확인할 수 있다. 이러한 결과에 비추어, 폴리올 연소에 의해 생성된 양극 활물질 분말을 가연성 유기 용액으로 피복 후 다시 연소시키는 경우 양극 활물질 분말의 용량을 현저하게 향상시킬 수 있음을 알 수 있다. 그리고 곡선 'A'에 비해 곡선 'B'에서 양극 활물질 분말의 결정성을 나타내는 평탄 구간이 증가되었고, 곡선 'A-1'에 비해 곡선 'B-1'에서 양극 활물질의 결정성을 나타내는 평탄 구간이 현저하게 증가되었음을 확인할 수 있다. 즉, 폴리올 연소에 의해 생성된 양극 활물질 분말을 가연성 유기 용액으로 피복 후 다시 연소시키는 경우 단순히 폴리올 연소에 의해 생성된 양극 활물질 분말보다 결정성을 향상시킬 수 있음을 알 수 있다.
또한, 실시예 1에 따라 제조된 양극 활물질 분말에 비해 실시예 2에 따라 제조된 양극 활물질 분말에 있어서, 용량 및 결정성이 현저하게 향상되었음을 알 수 있다.
상술한 본 발명에 따르면, 단시간에 현저하게 향상된 용량 및 결정성을 갖는 양극 활물질을 제조할 수 있다.
상기에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자는 하기의 특허 청구 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.

Claims (10)

  1. 폴리올 용매에 올리빈 구조 또는 나시콘 구조의 양극 활물질을 합성하기 위한 원료물질들을 혼합하여 반응 용액을 제조하는 단계;
    상기 반응 용액을 200℃ 이상의 온도에서 30분 내지 90분 동안 가열하여, 상기 반응용액 내에 상기 양극 활물질의 씨드를 형성하는 단계;
    상기 씨드가 형성된 상기 반응 용액을 화염 연소시켜 적어도 일부분이 탄소 코팅된 제1 양극 활물질 분말을 제조하는 단계;
    상기 제1 양극 활물질 분말을 가연성 유기 용액으로 피복하는 단계; 및
    상기 가연성 유기 용액을 화염 연소시켜 50nm 내지 200nm의 평균크기를 갖고 탄소 코팅된 제2 양극 활물질 분말을 제조하는 단계를 포함하는 양극 활물질의 제조방법.
  2. 제1항에 있어서, 상기 원료물질들은 리튬 화합물, 전이금속 화합물 및 다중산 음이온계 화합물을 포함하고,
    상기 반응 용액을 제조하는 단계는,
    상기 폴리올 용매에 상기 리튬 화합물 및 상기 전이금속 화합물을 첨가하고 이를 25℃ 내지 55℃의 온도에서 30분 내지 90분 동안 교반하는 단계; 및
    상기 리튬 화합물 및 상기 전이금속 화합물을 첨가된 후 교반된 상기 폴리올 용매에 상기 다중산 음이온계 화합물을 첨가하고 이를 25℃ 내지 55℃의 온도에서 30분 내지 90분 동안 교반하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 양극 활물질의 제조방법.
  3. 제2항에 있어서, 상기 반응 용액을 화염 연소시키는 단계는,
    상기 반응 용액을 노즐을 통하여 분무시키는 단계; 및
    상기 분무된 반응용액에 화염을 인가하여 상기 폴리올 용매를 화염 연소시키는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 양극 활물질의 제조방법.
  4. 제1항에 있어서, 상기 가연성 유기 용액은 시너, 등유, 휘발유, 에탄올, 메탄올, 아세톤, 페인팅 오일 및 아세트알데히드로 이루어진 그룹에서 선택된 적어도 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 양극 활물질의 제조방법.
  5. 삭제
  6. 삭제
  7. 제1항에 있어서, 상기 제2 양극 활물질 분말을 열처리하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 양극 활물질의 제조방법.
  8. 제7항에 있어서, 상기 제2 양극 활물질 분말을 열처리하는 단계는,
    상기 제2 양극 활물질 분말을 600℃ 내지 800℃의 온도까지 가열하는 단계; 및
    상기 가열된 제2 양극 활물질 분말을 상온까지 냉각시키는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 양극 활물질의 제조방법.
  9. 제8항에 있어서, 상기 가열된 제2 양극 활물질 분말은 냉각되기 전에 상기 가열 온도에서 1시간 내지 24시간 동안 유지되는 것을 특징으로 하는 양극 활물질의 제조방법.
  10. 제1항 내지 제4항 및 제7항 내지 제9항 중 어느 한 항의 방법으로 제조된 양극 활물질 분말.
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