KR101502898B1 - 리튬 이차 전지용 복합 음극 활물질, 이의 제조 방법 및 이를 구비한 리튬 이차 전지 - Google Patents

리튬 이차 전지용 복합 음극 활물질, 이의 제조 방법 및 이를 구비한 리튬 이차 전지 Download PDF

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Abstract

리튬 이차 전지용 복합 음극 활물질, 이를 채용한 음극 및 리튬 이차 전지가 개시된다.　 상기 복합 음극 활물질은 결정성의 제 1 금속간 화합물 및 제 2 금속간 화합물을 포함하며, 제 1 금속간 화합물 및 제 2 금속간 화합물 사이에 비정질 탄소 (amouphous carbon)가 존재하고, 리튬과 합금하지 않는 금속이 리튬 이차 전지용 복합 음극 활물질 전체에 균일하게 분포되어 있다.

Description

리튬 이차 전지용 복합 음극 활물질, 이의 제조 방법 및 이를 구비한 리튬 이차 전지{Composite anode active material for lithium rechargeable battery, its preparation and lithium battery using same}
리튬 이차 전지용 복합 음극 활물질, 이의 제조 방법 및 이를 구비한 리튬 이차 전지에 관한 것이다.
종래 리튬 이온 전지용 음극 활물질은 결정성 탄소인 흑연으로, 용량 유지 특성 및 전위 특성이 우수하여 상용 음극 활물질로 쓰이고 있으나 이론 용량이 372 mAh/g으로 매우 낮다.　 이러한 낮은 용량의 흑연을 대체하기 위해 많은 연구들이 수행되었으며, 대표적으로 Si, Sn, Al 등의 리튬과 합금이 가능한 물질을 음극 활물질로 쓰는 것을 들 수 있다.　 그러나, Si, Sn 등의 리튬과 합금이 가능한 물질은 리튬과의 합금 반응시 부피 팽창을 수반하여, 전극내 전기적으로 고립되는 활물질을 발생시키며 비표면적 증가에 따른 전해질 분해 반응을 심화시킨다.　
본 발명의 일 측면은 용량 유지율 및 사이클 효율이 개선된 리륨 이차 전지용 복합 음극 활물질을 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 측면은 상기 복합 음극 활물질을 채용한 음극을 제공하는 것이다.
본 발명의 또 다른 측면은 상기 음극을 채용한　 리튬 이차 전지를 제공하는 것이다.
본 발명의 또 다른 측면은 상기 복합 음극 활물질의 제조 방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 일 측면에 따라,
제 1 금속간 화합물;
제 2 금속간 화합물;
리튬과 합금하지 않는 금속; 및
탄소;
를 포함하며, 상기 제 1 금속간 화합물 및 제 2 금속간 화합물이 별 개의 상(phase)으로 존재하는 리튬 이차 전지용 복합 음극 활물질이 제공된다.
본 발명의 다른 측면에 따라, 상기 복합 음극 활물질을 채용한 음극이 제공된다.
본 발명의 또 다른 측면에 따라, 음극을 채용한 리튬 이차 전지가 제공된다.
본 발명의 또 다른 측면에 따라, Sn, Fe, Mo 및 C (탄소) 분말을 혼합하는 단계 및 상기 혼합 분말을 밀링 (milling)하는 단계를 포함하는 리튬 이차 전지용 복합 음극 활물질 제조 방법이 제공된다.
본 발명의 일 구현예에 따른 복합 음극 활물질을 채용한 리튬 이차 전지는 용량 유지율 및 사이클 효율 특성이 우수하다.
이하에서 본 발명을 상세하게 설명하기로 한다.
본 발명의 일 구현예에 따른 복합 음극 활물질은 제 1 금속간 화합물; 제 2 금속간 화합물; 리튬과 합금하지 않는 금속 및 탄소;를 포함하며, 상기 제 1 금속간 화합물 및 제 2 금속간 화합물이 별 개의 상(phase)으로 존재한다.
종래 리튬 이온 전지용 음극 활물질을 개선하는 방안으로서 비정질 Sn계열 산화물이 제안된 바 있으며, 실제적으로 Sn의 크기를 최소화하고, 충방전 시 발생하는 Sn의 응집(agglomeratio)을 막아 우수한 용량 유지 특성을 보였다.　 그러나, 리튬과 산소 원자 간의 필연적 반응으로 인한 산화물이 생성되었으며 이로 인하여 비가역 용량이 존재하게 되었다.　 또 다른 종래 기술에서는 Sn, Si과 Cu, Fe, Mg 와의 금속간 화합물을 제안한 바 있었다.　 이러한 금속간 화합물은 Sn, Si의 크기를 최소화하면서도 산소 원자가 없어서 Li2O 생성 반응이 일어나지 않아 우수한 초 기효율을 보인다.　 그러나, 이러한 금속간 화합물은 초기에 비해 싸이클 횟수가 증가됨에 따라 Sn, Si 의 사이즈가 커지는 응집(agglomeratio) 현상이 일어나 용량 유지 특성이 점차 열화된다.
리튬 이차 전지의 음극 활물질로서 사용되어온 결정성 탄소 또는 리튬과 합금가능한 금속들에서 나타나는 이러한 점들을 보안하는 방안으로서, 본 발명자들은 음극 활물질로서 Sn, Fe, Mo 및 C (탄소)를 포함하는 복합체가 용량 유지율 및 사이클 효율 특성이 우수하다는 것을 발견하였다.
본 발명의 일 구현예에 따르면, 상기 제 1 금속간 화합물 및 제 2 금속간 화합물은 결정성이며, 서로 독립적으로 Sn, Fe 및 C (탄소)로 이루어진 군으로부터 선택되는 2 이상의 원소를 포함한다.　 예를 들어 제 1 금속간 화합물 및 제 2 금속간 화합물은 결정성이며 서로 독립적으로는 Sn 및 Fe; Sn 및 Mo; Sn 및 C; Fe 및 Mo; Fe 및 C; Mo 및 C; Sn, Fe 및 Mo; Sn, Fe 및 C 또는; Fe, Mo 및 C 등으로 이루어진 금속간 화합물일 수 있다.
본 발명의 다른 구현예에 따르면, 상기 제 1 금속간 화합물 및 제 2 금속간 화합물은 서로 독립적으로 예를 들어 Sn 및 Fe 또는; Sn, Fe 및 C로 이루어진 금속간 화합물일 수 있다.　 Sn 및 Fe 또는; Sn, Fe 및 C가 결정을 형성하는 비율은 다양할 수 있으나, 본 발명의 일 구현예에 따르면, 이들은 Fe3SnC 및 FeSn2 형태의 결정 형태를 가질 수 있다.
본 발명의 일 구현예에 따르면, 상기 리튬과 합금하지 않는 금속은 리튬 이 차 전지용 복합 음극 활물질 전체에 균일하게 분포되어 있으며, Mo 또는 Mo와 합금 가능한 금속일 수 있다.　 예를 들어 Mo은 리튬 이차 전지용 복합 음극 활물질 전체에 균일하게 분포하게 됨으로써, 예들 들어 Sn, Fe 및 C를 포함하는 결정성의 금속간 화합물의 형성을 돕는 것으로 판단된다.
본 발명의 다른 일 구현예에 따르면, 상기 제 1 금속간 화합물 및 제 2 금속간 화합물은 서로 독립적으로 결정성의 Fe3SnC 또는 FeSn2이며, 리튬과 합금하지 않는 금속은 Mo, 또는 Mo와 합금 가능한 금속이다.
본 발명의 다른 일 구현예에 따르면, 상기 제 1 금속간 화합물 및 제 2 금속간 화합물은 서로 독립적으로 결정성의 Fe3SnC 또는 FeSn2이며, 리튬과 합금하지 않는 금속은 Mo이고, 상기 제 1 금속간 화합물 및 제 2 금속 사이에는 비정질 탄소 (amouphous carbon)가 존재한다.
도 1은 본 발명의 일 구현예에 따른 복합 음극 활물질 입자의 개략도이다.
도 1을 참조하면, Sn, Fe, 및 C가 결정성으로서 Fe3SnC 및 FeSn2 부분들을 형성하고 있으며, 리튬과 합금하지 않는 금속으로서 Mo이 복합 음극 활물질 전체에 균일하게 분포되어 있다는 것을 알 수 있다.
도 4는 본 발명의 일 구현예에 따른 복합 음극 활물질의 XDR 데이타를 나타내는 그래프이다.
도 4를 참조하면, XRD 분석 결과 결정성 Fe3SnC 및 결정성 FeSn2 에 해당하는 피크가 관찰되었음을 알 수 있고, 이로써 복합 음극 활물질 내에 Sn, Fe, 및 C를 포함하는 금속간 활물질로서 Fe3SnC 및 FeSn2 부분들이 형성되어 있다는 것을 알 수 있다.
탄소는 일부는 Fe, Sn과 결정성 금속간 화합물인 Fe3SnC 을 형성하나, 탄소들끼리 뭉치려는 성질 때문에 도 2와 같이 결정성 금속간 화합물인 Fe3SnC 또는 FeSn2의 경계에 뭉쳐있게 된다. 비정질 탄소 (amouphous carbon)가 제 1 금속간 화합물 및 제 2 금속 사이에 존재함으로써 충방전시 발생하는 금속간 화합물의 응집을 막아서 용량 유지가 우수하고 금속간 화합물을 탄소가 감싸고 있어서 고율 특성을 향상시킨다.
Mo의 경우, XRD 상에는 피크가 관찰되지 않았으며, ICP 분석에서는 투입량에 비례하여 Mo가 검출됨을 확인할 수 있었다.　 이러한 결과를 해석해 볼 때, Mo는 도 1에서와 같이 복합 음극 활물질 전체에 균일하게 분포되어 있다고 할 수 있다.
Sn, Fe, Mo 및 C (탄소)를 포함하는 복합체에서, Sn, Fe 및 C가 Fe3SnC 및 FeSn2 형태의 결정을 형성하도록 하기 위하여, 여러 조건이 요구되나 그 함량에 있어서 본 발명의 일 실시예에 따르면, Sn, Fe, Mo 및 C의 함량은 Sn 100 중량부를 기준으로, Fe 10 내지 100 중량부, Mo 0.1 내지 20 중량부 및 C 10 내지 50 중량부일 수 있다.　 그 밖의 조건들은 실시예를 참조하라.
Sn, Fe, Mo 및 C의 함량이 상기 범위인 경우, 생성되는 복합물이 이후 리튬 이차 전지의 음극에 사용되는데 있어서 용량 유지율 및 사이클 효율 특성이 우수하 다.
본 발명의 일 구현예에 따른 음극은 상기 복합 음극 활물질을 포함한다.　 상기 음극은 예를 들어 상기 복합 음극 활물질 및 결착제를 포함하는 음극 활물질 조성물이 일정한 형상으로 성형되거나, 상기의 음극 활물질 조성물이 동박(copper foil) 등의 집전체에 도포되는 방법으로 제조될 수 있다.
구체적으로 음극 활물질 조성물이 제조되어, 동박 집전체 위에 직접 코팅되어 음극 극판이 얻어지거나, 별도의 지지체 상에 캐스팅되고 상기 지지체로부터 박리시킨 복합 음극 활물질 필름이 동박 집전체에 라미네이션되어 음극 극판이 얻어질 수 있다.　 상기 음극은 상기에서 열거한 형태에 한정되는 것은 아니고 상기 형태 이외의 형태일 수 있다.
전지는 고용량화를 위해서 대량의 전류를 충방전하는 것이 필수적이며 이를 위하여 전기 저항이 낮은 재료가 요구된다.　 전극의 저항을 감소시키기 위하여 각종 도전재가 첨가될 수 있으며, 주로 사용되는 도전재는 카본 블랙, 흑연 미립자 등이다.　 다르게는 상기 복합 음극 활물질 조성물은 유연한(flexible) 전극 기판 위에 인쇄되어 인쇄 전지(printable battery) 제조에 사용될 수 있다.
상기 리튬 전지는 다음과 같은 방법으로 제조될 수 있다.
먼저, 양극 활물질, 도전재, 결합재 및 용매가 혼합된 양극 활물질 조성물이 준비된다.　 상기 양극 활물질 조성물이 금속 집전체상에 직접 코팅 및 건조되어 양극판이 제조된다.　 다르게는, 상기 양극 활물질 조성물이 별도의 지지체상에 캐스팅된 다음, 상기 지지체로부터 박리된 필름이 금속 집전체상에 라미네이션되어 양 극판이 제조될 수 있다.
상기 양극 활물질로는 리튬 함유 금속 산화물로서, 당해 기술 분야에서 통상적으로 사용되는 것이면 모두 사용할 수 있다.　 예를 들어, LiCoO2, LiMnxO2x(x=1, 2), LiNi1-xMnxO2(0<x<1) 또는 LiNi1-x-yCoxMnyO2(0≤x≤0.5, 0≤y≤0.5) 등이다.　 예를 들어, LiMn2O4, LiCoO2, LiNiO2, LiFeO2, V2O5, TiS 또는 MoS 등의 리튬의 흡장/방출이 가능한 화합물이다.　 도전재로는 카본블랙, 흑연미립자가 사용될 수 있으며, 결합재로는 비닐리덴 플루오라이드/헥사플루오로프로필렌 코폴리머, 폴리비닐리덴플루오라이드(PVDF), 폴리아크릴로니트릴,　 폴리메틸메타크릴레이트, 폴리테트라플루오로에틸렌 및 그 혼합물 또는 스티렌 부타디엔 고무계 폴리머 등이 사용될 수 있으며, 용매로는 N-메틸피롤리돈, 아세톤 또는 물 등이 사용될 수 있다.　 상기, 양극 활물질, 도전재, 결합재 및 용매의 함량은 리튬 전지에서 통상적으로 사용되는 수준이다.
세퍼레이터로는 리튬 전지에서 통상적으로 사용되는 것이라면 모두 사용 가능하다.　 전해질의 이온 이동에 대하여 저저항이면서 전해액 함습 능력이 우수한 것이 바람직하다.　 예를 들어, 유리 섬유, 폴리에스테르, 테프론, 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 폴리테트라플루오로에틸렌(PTFE) 또는 이들의 조합물 중에서 선택된 것으로서, 부직포 또는 직포 형태이어도 무방하다.　 구체적으로, 리튬 이온 전지에는 폴리에틸렌, 폴리프로필렌 등과 같은 권취 가능한 세퍼레이터가 사용되며, 리튬 이온 폴리머 전지의 경우에는 유기전해액 함침 능력이 우수한 세퍼레이터가 사용되 는데, 이러한 세퍼레이터는 하기 방법에 따라 제조될 수 있다.
고분자 수지, 충진제 및 용매를 혼합하여 세퍼레이터 조성물이 준비된 다음, 상기 세퍼레이터 조성물이 전극 상부에 직접 코팅 및 건조되어 세퍼레이터 필름이 형성되거나, 상기 세퍼레이터 조성물이 지지체상에 캐스팅 및 건조된 후, 상기 지지체로부터 박리시킨 세퍼레이터 필름이 전극 상부에 라미네이션하여 형성될 수 있다.
상기 고분자 수지는 특별히 한정되지는 않으며, 전극판의 결합재에 사용되는 물질들이 모두 사용 가능하다.　 예를 들어 비닐리덴플루오라이드/헥사플루오로프로필렌 코폴리머, 폴리비닐리덴플루오라이드, 폴리아크릴로니트릴,　 폴리메틸메타크릴레이트 또는 이들의 혼합물 등이 사용될 수 있다.
전해액으로는 프로필렌 카보네이트, 에틸렌 카보네이트, 플루오로에틸렌 카보네이트, 디에틸 카보네이트, 메틸에틸 카보네이트, 메틸프로필 카보네이트, 부틸렌 카보네이트, 벤조니트릴, 아세토니트릴, 테트라히드로퓨란, 2-메틸테트라히드로퓨란, γ-부티로락톤, 디옥소란, 4-메틸디옥소란, N,N-디메틸포름아미드, 디메틸아세트아미드, 디메틸설폭사이드, 디옥산, 1,2-디메톡시에탄, 설포란, 디클로로에탄, 클로로벤젠, 니트로벤젠, 디메틸카보네이트, 메틸이소프로필카보네이트, 에틸프로필카보네이트, 디프로필카보네이트, 디부틸카보네이트, 디에틸렌글리콜, 디메틸에테르 또는 이들의 혼합물 등의 용매에 LiPF6, LiBF4, LiSbF6, LiAsF6, LiClO4, LiCF3SO3, Li(CF3SO2)2N, LiC4F9SO3, LiAlO2, LiAlCl4, LiN(CxF2x+1SO2)(CyF2y+1SO2)(단 x,y는 자연수), LiCl, LiI 또는 이들의 혼합물 등의 리튬 염이 용해되어 사용될 수 있다.
상술한 양극 극판과 음극 극판 사이에 세퍼레이터가 배치되어 전지 구조체가 형성된다.　 이러한 전지 구조체가 와인딩되거나 접혀서 원통형 전지 케이스나 또는 각형 전지 케이스에 수용된 다음, 상기 유기 전해액이 주입되면 리튬 이온 전지가 완성된다.　 상기 전지 구조체가 바이셀 구조로 적층된 다음, 유기 전해액에 함침되고, 얻어진 결과물이 파우치에 수용되어 밀봉되면 리튬 이온 폴리머 전지가 완성된다.
또한, 상기 전지구조체는 복수개 적층되어 전지팩을 형성하고, 이러한 전지팩이 고온 및 높은 출력이 요구되는 전기차량용 전지(Electric vehicle battery)로서 사용될 수 있다.
본 발명의 일 구현예에 따른 복합 음극 활물질을 제조하는 방법은, Sn, Fe, Mo 및 C (탄소) 분말을 혼합하는 단계 및 상기 혼합 분말을 밀링 (milling)하는 단계를 포함한다.
도 3은 본 발명의 일 구현예에 따른 복합 음극 활물질을 제조하는 방법을 도시한 도면이다.　 도 3을 참조하면, Sn, Fe, Mo 및 C (탄소) 분말을 각각 평량하여, 혼합한 다음, 기계적 밀링에 의하여 리튬 이차 전지용 복합 음극 활물질이 제조될 수 있음을 알 수 있다.
본 발명의 일 구현예에 따르면, 상기 제조 방법에서 Sn, Fe, Mo 및 C의 함량은 Sn 100 중량부를 기준으로, Fe 약 10 내지 약 100 중량부, Mo 약 0.1 내지 약 20 중량부 및 C 약 10 내지 약 50 중량부일 수 있다.　
본 발명의 일 구현예에 따르면, 상기 제조 방법의 밀링 단계는 300 내지 700rpm에서 30 내지 70 시간 동안 수행될 수 있다.
Sn, Fe, Mo 및 C의 상기 함량 범위, rpm 및 시간 범위에서 생성되는 복합물이 이후 리튬 이차 전지의 음극에 사용되는 경우 용량 유지율 및 사이클 효율 특성이 우수하다.
이하의 실시예 및 비교예를 통하여 본 발명을 더욱 상세하게 설명한다. 단, 실시예는 본 발명을 예시하기 위한 것이지 이들만으로 본 발명의 범위를 한정하는 것은 아니다.
복합 음극 활물질 제조
실시예 1
Sn 금속 10 g과 Fe 금속 6.8g, Mo 금속 1g, Carbon 2.2g을 금속 볼과 함께 스테인렌스 스틸 용기에 넣고 약 500rpm의 속도로 50 시간 정도 밀링하여 리튬 이차 전지용 복합 음극 활물질을 제조하였다. 이때 금속 볼의 양은 Sn 금속과 Fe, Mo 금속, 탄소 물질의 합에 비해 20배가 되도록 하였으며, 사용된 밀은 Planetary Mono Mill(FRITSCH GmbH,e독일)이다.
도 4는 실시예 1의 복합 음극 활물질의 XRD를 측정한 결과를 나타내는 도면이다.　
도 4에 나타난 피크들로부터 실시예 1의 복합 음극 활물질은 Fe3SnC와 FeSn2 로 구성되어 있음을 확인할 수 있으며, 탄소는 비정질 상태로 존재하여 XRD 분석에서는 나타나지 않았다.
실시예 2
Fe 금속 7.6g과 Mo 금속 0.6g을 사용한 것을 제외하고는, 실시예 1과 동일하게 리튬 이차 전지용 복합 음극 활물질을 제조하였다.
실시예 3
Fe 금속 7.6g과 Mo 금속 0.2g을 사용한 것을 제외하고는, 실시예 1과 동일하게 리튬 이차 전지용 복합 음극 활물질을 제조하였다.
비교예 1
Fe 금속 7.8g을 사용하였고, Mo 금속을 사용하지 않은 것을 제외하고는 실시예 1과 동일하게 리튬 이차 전지용 복합 음극 활물질을 제조하였다.
도 5는 비교예의 복합 음극 활물질의　 XDR 데이타를 나타내는 그래프이다.
도 5에 나타난 피크들로부터 비교예 1은 실시예 1과 달리 FeSn2만 형성되고 Fe3SnC가 형성되지 않았음을 확인할 수 있으며, Fe3SnC의 형성을 돕는 Mo이 혼합되지 않아 FeSn2만 형성된 것으로 여겨진다.
ICP 측정
실시예 1, 2 및 비교예 1의 복합 음극 활물질의 ICP를 측정하였으며, ppm 단위를 중량 %로 환산하여 그 결과를 표 1에 나타내었다.
　 Fe(중량%) Mo(중량%) Sn(중량%)
실시예 1 31.82 4.72 48.44
실시예 2 34.06 2.93 47.94
실시예 3 34.04 0.98 49.53
비교예 1 36.95 0 49.71
표 1을 참조하면, 실시예 1, 2, 3에서는 XRD에서는 검출되지 않은 Mo이 존재함을 확인할 수 있었으며, Sn, Fe, Mo의 비가 실시예 및 비교예에서 처음 투입한 Sn, Fe, Mo의 비와 거의 동일함을 확인할 수 있었다.
리튬 이차 전지 제조
실시예 4
실시예 1의 분말과 흑연 분말과 결합재로 AY0724(10중량%), CMC(1중량%)용액을 무게비로 65:32:1.5:1.5 로 섞어서 슬러리를 만든 후, 구리 호일(Cu foil)에 도포한 후 닥터 블레이드를 사용하여 도포 두께가 60 마이크론이 되도록 제막한 후 120도에서 2시간 동안 진공 건조하여 음극을 제조하고 압연하여 제조하였다. 이를　 리튬을 대극으로 하여 시험전지를 제조하여 충방전 평가를 수행하였다. 이때 사용된 시험 전지는 코인 타입 전지(CR2016)로 격리막으로 폴리프로필렌 막(Cellgard 3510)을 사용하였으며, 전해질로는 1.3M LiPF6 EC:DEC:FEC(2:6:2, 무게비)을 사용하였다. 충방전 평가는 0.001 V까지 리튬을 충전한 후, 1.5 V까지 리튬을 방전하였으며, 이를 50회 반복 측정하였다. 평가시 전류 조건은 전극 무게 1 g 당 전류가 50 mA가 되도록 하였다.
실시예 5
실시예 5는 실시예 2의 분말을 사용한 것을 제외하고는 실시예 4와 동일 조건에서 수행하였다.
실시예 6
실시예 6는 실시예 3의 분말을 사용한 것을 제외하고는 실시예 4와 동일 조건에서 수행하였다.
비교예 2
비교예 1의 분말을 사용한 것을 제외하고는 실시예 4과 동일 조건에서 수행하였다
실시예 4, 5, 6 및 비교예 2의 리튬 전지에 대하여 충방전 평가를 한 결과를 표 2에 나타내었다.
　 초기 용량 대비 50회 충방전 후 용량 유지율 50회 충전방전 후 싸이클효율
실시예 4 88% 99.56
실시예 5 89% 99.52
실시예 6 86% 99.62
비교예 2 60% 97.38
표 1을 참조하면, 비교예 2에 비하여, 실시예 4, 5 및 6가 용량 유지 및 싸이클 효율 특성이 우수함을 알 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 구현예에 따른 복합 음극 활물질 입자의 개략도이다.
도 2는 도 1의 점선 부분을 확대한 도면이다.
도 3은 본 발명의 일 구현예에 따른 복합 음극 활물질을 제조하는 방법을 도시한 도면이다.
도 4는 본 발명의 일 구현예에 따른 복합 음극 활물질의　 XDR 데이타를 나타내는 그래프이다.
도 5는 비교예의 복합 음극 활물질의　 XDR 데이타를 나타내는 그래프이다.

Claims (12)

  1. 제 1 금속간 화합물;
    제 2 금속간 화합물;
    리튬과 합금하지 않는 금속; 및
    탄소;
    를 포함하며, 상기 제 1 금속간 화합물 및 제 2 금속간 화합물이 별 개의 상(phase)으로 존재하고,
    상기 제1 금속간 화합물 및 제2 금속간 화합물은 Sn, Fe 및 C(탄소)로 이루어진 군으로부터 선택되는 2 이상의 원소를 포함하고, 상기 리튬과 합금하지 않는 금속은 Mo인 리튬 이차 전지용 복합 음극 활물질.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1 금속간 화합물 및 제 2 금속간 화합물은 결정성인 리튬 이차 전지용 복합 음극 활물질.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 리튬과 합금하지 않는 금속이 리튬 이차 전지용 복합 음극 활물질 전체에 균일하게 분포되어 있는 리튬 이차 전지용 복합 음극 활물질.
  4. 삭제
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1 금속간 화합물 및 제 2 금속간 화합물은 서로 독립적으로 결정성의 Fe3SnC 또는 FeSn2인 리튬 이차 전지용 복합 음극 활물질.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1 금속간 화합물 및 제 2 금속간 화합물은 서로 독립적으로 결정성의 Fe3SnC 또는 FeSn2이며, 상기 제 1 금속간 화합물 및 제 2 금속간 화합물 사이에 비정질 탄소 (amouphous carbon)가 존재하는 리튬 이차 전지용 복합 음극 활물질.
  7. 제 6 항에 있어서,
    Sn, Fe, Mo 및 C의 함량은 Sn 100 중량부를 기준으로, Fe 10 내지 100 중량부, Mo 0.1 내지 20 중량부 및 C 10 내지 50 중량부인 리튬 이차 전지용 복합 음극 활물질.
  8. 제 1 항 내지 제 3 항, 및 제 5 항 내지 제 7 항 중 어느 한 항에 따른 복합 음극 활물질을 채용한 음극.
  9. 제 8 항에 따른 음극을 채용한 리튬 이차 전지.
  10. Sn, Fe, Mo 및 C (탄소) 분말을 혼합하는 단계 및
    상기 혼합 분말을 밀링 (milling)하는 단계
    를 포함하는 리튬 이차 전지용 복합 음극 활물질 제조 방법.
  11. 제 10 항에 있어서,
    Sn, Fe, Mo 및 C의 함량은 Sn 100 중량부를 기준으로, Fe 10 내지 100 중량부, Mo 0.1 내지 20 중량부 및 C 10 내지 50 중량부인 리튬 이차 전지용 복합 음극 활물질 제조 방법.
  12. 제 10 항에 있어서,
    상기 밀링 단계가 300 내지 700rpm에서 30 내지 70 시간 동안 수행되는 리튬 이차 전지용 복합 음극 활물질 제조 방법.
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