KR101551521B1 - 혼합 양극활물질 및 이를 포함하는 리튬이차전지 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 혼합 양극활물질 및 이를 포함하는 리튬이차전지에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 단독으로는 전지에의 적용이 어려운 재료인 Li4Mn5O12에 충전용량이 방전용량보다 큰 재료인 Li2NixCu1 - xO2(여기서, 0≤x≤1)를 첨가함으로써, 저가이면서도 수명 특성이 우수한 Li4Mn5O12를 리튬이차전지에 효율적으로 사용할 수 있는 혼합 양극활물질 및 이를 포함하는 리튬이차전지에 관한 것이다.

Description

혼합 양극활물질 및 이를 포함하는 리튬이차전지{MIXED POSITIVE-ELECTRODE ACTIVE MATERIAL AND LITHIUM SECONDARY BATTERY COMPRISING THE SAME}
본 발명은 혼합 양극활물질 및 이를 포함하는 리튬이차전지에 관한 것이다.
근래, 휴대전화, PDA, 랩탑 컴퓨터 등 휴대 전자기기를 비롯해 다방면에서 리튬이차전지가 사용되고 있다. 특히 환경문제에 대한 관심이 커짐에 따라 대기 오염의 주요 원인 중 하나인 가솔린 차량, 디젤 차량 등 화석 연료를 사용하는 차량을 대체할 수 있는 전기자동차의 구동원으로서 높은 에너지 밀도와 방전 전압을 갖는 리튬이차전지에 대한 연구가 활발히 진행되고 있으며, 일부 상용화 단계에 있다. 한편 리튬이차전지를 이러한 전기자동차의 구동원으로 사용하기 위해서는 높은 출력과 더불어 사용 SOC 구간에서 안정적으로 출력을 유지할 수 있어야 한다.
한편, 고용량 리튬이차전지의 양극재로서, 기존의 대표적 양극물질인 LiCoO2의 경우 에너지 밀도의 증가와 출력 특성의 실용 한계치에 도달하고 있고 특히, 고에너지 밀도 응용 분야에 사용될 경우 그 구조적 불안정성으로 인하여 고온 충전상태에서 구조 변성과 더불어 구조 내의 산소를 방출하여 전지 내의 전해질과 발열 반응을 일으켜 전지 폭발의 주원인이 된다. 이러한 LiCoO2의 안전성 문제를 개선하기 위하여 층상 결정구조의 LiMnO2, 스피넬 결정구조의 LiMn2O4 등의 리튬함유 망간산화물과 리튬함유 니켈산화물(LiNiO2)의 사용이 고려되어 왔다.
특히, 스피넬 결정구조의 리튬함유 망간산화물은 리튬이차전지용 양극재의 하나로서 상당히 기대를 모으고 있는 재료이다. 이 중 Li4Mn5O12는 1950년대에 이미 자기적인 거동의 연구 대상으로서 보고되어 있는 것이지만(하기 비특허문헌 1 참조), 1983년에 M.M.Thackeray가 전기화학적으로 리튬이온을 출납 가능한 것을 보고한 이래(하기 비특허문헌 2 참조), 리튬이차전지의 양극재로서의 검토가 이루어지고 있다(예를 들면, 하기 비특허문헌 3 및 4 등).
Li4Mn5O12는 스피넬 구조를 가지며 이론용량 163 mAh/g을 가지는 물질로서, Li4Mn5O12에서 Mn의 산화수는 +4이기 때문에 3V 영역에서 충방전이 가능하다. 아울러 Li4Mn5O12는 같은 구조를 갖는 LiMn2O4에 비해서 얀-텔러 뒤틀림(Jahn-Teller distortion) 효과가 작기 때문에 수명 특성 및 율(rate) 특성이 우수하고 가격 또한 저렴한 장점이 있다.
그러나, Li4Mn5O12는 초기 충전용량이 방전용량보다 작기 때문에 이를 전지의 양극재로 단독 사용하는 데에는 상당한 어려움이 존재한다. 즉 Li4Mn5O12를 양극재로 적용하여 3V 영역을 효과적으로 사용하려면 추가적인 외부 리튬소스(lithium source)가 필요하다.
이에, 수명 특성이 우수하고 저가인 Li4Mn5O12를 리튬이차전지의 양극재로 효율적으로 적용하기 위한 외부 리튬소스 공급 기술에 대한 개발이 절실한 시점이다.
Journal of American Chemical Society Vol.78, pp3255-3260. M. M. Thackeray, Material Research Bulletin Vol.18, pp461-472. Journal of Electrochemical Society Vol.136, No.11, pp3169-3174. Journal of Electrochemical Society Vol.138, No.10, pp2859-2864.
본 발명은 상기와 같은 요구 및 종래문제를 해결하기 위하여 안출된 것으로, 본 발명은 수명 특성이 우수하면서 저가인 Li4Mn5O12를 리튬이차전지에 사용하기 위한 외부 리튬소스를 효과적으로 공급할 수 있는 혼합 양극활물질을 제공하는 것을 기술적 과제로 한다.
상기와 같은 기술적 과제를 해결하기 위하여,
본 발명은, 하기 [화학식 1]로 표시되는 제1양극활물질과 하기 [화학식 2]로 표시되는 제2양극활물질을 포함하는 혼합 양극활물질을 제공한다:
[화학식 1]
LixMnyOz
(여기서, x=1,y=2,z=4; x=2,y=5,z=9; 또는 x=4,y=5,z=12;이고, Mn은 Ni, Co, Ti, Cr, Zr, Nb, Cu, V, Mo, W,　Cr　및　Fe로 이루어진 군에서 선택되는 하나 또는 그 이상의 원소로 치환된 것일 수 있다.)
[화학식 2]
Li2NixCu1 - xO2(여기서, 0≤x≤1)
또한, 본 발명의 다른 측면으로 상기 혼합 양극활물질을 포함하는 양극 및 리튬이차전지를 제공한다.
본 발명은 Li4Mn5O12에 비가역 용량이 큰 특정 리튬금속산화물을 블렌딩하여 외부 리튬소스로 사용함으로써, 수명 특성이 우수하고 저가인 Li4Mn5O12를 리튬이차전지의 양극재로서 효율적으로 사용할 수 있게 한다.
도 1은 Li4Mn5O12 양극재 단독 사용시(비교예 1) 첫 사이클 충방전 curve를 나타낸 그래프이다.
도 2는 Li2NiO2 양극재 단독 사용시(비교예 2) 첫 사이클 충방전 curve를 나타낸 그래프이다.
도 3은 Li4Mn5O12 + Li2NiO2 혼합 양극재 사용시(실시예) 충방전 curve를 나타낸 그래프이다.
이하, 본 발명에 대해 상세히 설명한다.
본 발명의 혼합 양극활물질은 하기 [화학식 1]로 표시되는 제1양극활물질과 후술하는 [화학식 2]로 표시되는 제2양극활물질을 포함하는 것이다.
[화학식 1]
LixMnyOz
(여기서, x=1,y=2,z=4; x=2,y=5,z=9; 또는 x=4,y=5,z=12;이고, Mn은 그 일부 또는 전부가 Ni, Co, Ti, Cr, Zr, Nb, Cu, V, Mo, W,　Cr　및　Fe로 이루어진 군에서 선택되는 하나 또는 그 이상의 원소로 치환된 것일 수 있다.)
상기 [화학식 1]로 표시되는 제1양극활물질로는 대표적으로 Li4Mn5O12를 들 수 있다.
상기 제1양극활물질(Li4Mn5O12)은 입방 대칭 구조의 리튬망간 산화물로서 Li[Li0.33Mn1.67]O4의 카티온 배열 구조와 같이 화학양론 스피넬의 하나이며, 이론적 용량이 163mAh/g으로서 비교적 높은 용량을 갖는다.
또한, 상기 제1양극활물질은 리튬이차전지의 전극활물질로 사용되는 경우, 충방전시에 아래와 같은 전기화학적 반응을 나타낸다.
Figure 112012043887715-pat00001
이때, 상기 제1양극활물질은 x가 2.5인 Li6 .5Mn5O12의 조성일 때만 Jahn-Teller distortion 현상이 나타나며, 리튬이 완전히 충전된 암염상태인 x=3인 경우 즉, Li7Mn5O12인 때에는 Jahn-Teller distortion 효과는 Li2Mn2O4에서의 그것보다 약하게 발휘된다.
그러나, 상기 제1양극활물질은 충전용량이 방전용량보다 작기 때문에(도 1 참조) 이를 전지의 양극재로 단독 사용하는 데에는 한계가 존재한다.
이에, 본 발명에서는 상기 제1양극활물질에, 외부 리튬소스로서 비가역 용량이 큰 하기 [화학식 2]로 표시되는 제2양극활물질을 블렌딩한 복합 양극재를 제공한다.
[화학식 2]
Li2NixCu1 - xO2
상기 화학식 2에서, 0≤x≤1(상세하게는, x = 1)이다.
상기 제2양극활물질은 제1양극활물질과는 달리 충전용량이 방전용량보다 크기 때문에(도 2 참조) 리튬소스를 제공할 수 있는 첨가제로서 매우 적합하다. 즉 본 발명은 서로 충방전 특성이 상이한 상기 제1양극활물질과 제2양극활물질을 블렌딩함으로써, 양극과 음극간에 전지 용량의 밸런싱이 이루어지도록 한 것이다.
일 구체예에서, 상기 제2양극활물질은 4.35V 내지 2.5V의 전압 범위에서 충방전을 수행하는 경우 첫 사이클에서의 충전용량과 방전용량의 차(즉, 비가역 용량)가 200mAh/g 이상인 것일 수 있다. 구체적으로, 상기 제2양극활물질은 200mAh/g 이상의 비가역 용량을 갖는 것으로 상기 비가역 용량의 리튬은 방전시 상기 제1양극활물질로 삽입되어, 리튬소스로서의 역할을 하게 된다. 상기 방전 과정에서 제1양극활물질로 삽입된 리튬은 계속적인 충방전 과정에서 상기 제1양극활물질로 삽입/탈리되며 전지의 충방전 과정에 참여하게 되는바 상기 제1양극활물질이 전지의 양극재로서 원활하게 사용될 수 있도록 한다.
이와 같이 리튬소스로서의 역할을 하는 제2양극활물질은 나아가 250mAh/g 이상의 비가역 용량을 갖는 것일 수 있다. 상기 제1양극활물질에 충분한 양의 리튬을 제공하여 이론용량을 모두 발현할 수 있도록 하는 것이 바람직하기 때문이다.
다만, 상기 제2양극활물질이 양극활물질에 포함되는 조성에 따라 비가역 용량이 달라질 수 있으므로, 양극활물질에 포함되는 제1양극활물질의 용량에 따라 제2양극활물질의 용량을 조절할 수 있다.
상기 제1양극활물질과 제2양극활물질을 혼합하여 혼합 양극활물질을 형성하는 방법은 크게 제한되지 않으며, 당업계에 공지된 다양한 방법을 채택할 수 있다.
이때, 상기 제2양극활물질은 전체 양극활물질 100 중량부에 대하여 5 내지 50 중량부, 더욱 상세하게는 20 내지 40 중량부로 포함될 수 있다. 제2양극활물질의 함량이 50 중량부를 초과할 경우 리튬이차전지의 고에너지화가 어려울 수 있으며, 5 중량부 미만일 경우 포함되는 제2양극활물질의 함량이 너무 적어 제1양극활물질의 적절한 사용이 어려워져 전지의 수명 특성 및 율 특성이 저하될 수 있다. 또한, 상기와 같은 범위 내에서 상기 제1양극활물질의 이론용량을 모두 발현할 수 있으면서도 비가역 용량을 줄여 리튬이온이 모두 충방전 과정에 참여하도록 함으로써 덴드라이트 등의 형성도 최소화할 수 있다.
이와 같이 제1양극활물질 및 제2양극활물질을 혼합한 본 발명의 양극활물질은 예를 들어, 4.35V 내지 2.5V의 전압범위에서 동등한 충전용량 및 방전용량을 나타내는바, 양극 및 음극간에 조화로운 가역용량을 구현할 수 있다.
또한, 본 발명에 따른 양극활물질은 상기 제1양극활물질과 제2양극활물질의 입자 크기나 형태를 되도록 균일하게 함으로써, 혼합 양극재에 코팅되는 도전재가 (비)표면적이 큰 어느 한쪽으로만 편중되고 이로 인하여 도전재가 상대적으로 적게 분포되는 다른 양극활물질의 도전성이 크게 약화되는 현상을 방지할 수 있으며, 결과적으로 양극활물질의 도전성을 크게 향상시킬 수 있다.
혼합되는 2 이상 양극활물질의 입자크기 내지 비표면적 차이를 줄이기 위해서는 상기와 같이 상대적으로 작은 크기의 입자를 갖는 양극활물질을 2차 입자로 크게 형성하는 방법이나, 상대적으로 입자의 크기가 큰 양극활물질의 입자크기를 작게 형성하는 방법 또는 두 가지를 동시에 적용하는 방법 등을 사용할 수 있다.
한편, 본 발명에 따른 양극활물질은 입자 크기나 형태가 다른 2 이상의 도전재를 포함한 것일 수 있다.
도전재를 포함시키는 방법은 크게 제한되지 않으며, 양극활물질에의 코팅 등 당업계에 공지된 통상적인 방법을 채택할 수 있다. 이는 전술한 바와 같이, 혼합되는 양극활물질들 간의 입자 크기 차이로 인해 도전재가 어느 한쪽으로 편중되는 현상을 방지하기 위함으로, 본 발명의 일 실시예에서는 상기 도전재로서 흑연 및 도전성 탄소를 동시에 사용할 수도 있다.
혼합 양극재에 도전재로서 입자의 크기 및 형태가 다른 흑연과 도전성 탄소를 동시에 코팅함으로써, 상기 제1양극활물질과 제2양극활물질 간의 입자크기 내지 표면적 차이에 기인한 전체 양극활물질의 도전성 감소 또는 낮은 출력의 문제를 보다 효과적으로 향상시킬 수 있으며, 동시에 넓은 가용 SOC 구간을 갖는 고용량의 양극재를 제공할 수 있다.
본 발명에 따른 양극활물질은 나아가, 상기 제1양극활물질 및 제2양극활물질 이외에 리튬 코발트 산화물, 리튬 니켈 산화물, 리튬 망간 산화물, 리튬 코발트-니켈 산화물, 리튬 코발트-망간 산화물, 리튬 망간-니켈 산화물, 리튬 코발트-니켈-망간 산화물 및 이들에 타원소(들)가 치환 또는 도핑된 산화물로 이루어진 군에서 선택되는 1종 이상의 리튬 함유 금속 산화물이 더 포함될 수 있으며, 상기 타원소는 Al, Mg, Ni, Co, Fe, Cr, V, Ti, Cu, B, Ca, Zn, Zr, Nb, Mo, Sr, Sb, W 및 Bi로 이루어진 군에서 선택되는 1종 이상인 것일 수 있다.
이때, 상기 리튬 함유 금속 산화물은 상기 양극활물질 100 중량부에 대하여 50 중량부 이내로 포함될 수 있다.
상기 흑연 및 도전성 탄소는 전기전도도가 우수하고 리튬이차전지의 내부 환경에서 부반응을 유발하거나 당해 전지에 화학적 변화를 유발하지 않으면서 도전성을 갖는 것이라면 특별히 제한되지 않는다.
구체적으로, 상기 흑연은 천연 흑연이나 인조 흑연 등을 제한하지 아니하며, 도전성 탄소는 전도성이 높은 카본계 물질이 특히 바람직한데, 구체적으로는 카본 블랙, 아세틸렌 블랙, 케첸 블랙, 채널 블랙, 퍼네이스 블랙, 램프 블랙, 서머 블랙 등의 카본블랙 또는 결정구조가 그라펜이나 그라파이트를 포함하는 물질로 이루어진 군에서 선택되는 하나 또는 그 이상이 혼합된 물질을 사용할 수 있다. 경우에 따라서는, 전도성이 높은 전도성 고분자도 가능함은 물론이다.
여기서, 상기 흑연 및 도전성 탄소로 이루어진 도전재는 상기 혼합 양극재 100 중량부에 대하여 0.5 내지 15 중량부로 포함될 수 있다. 도전재의 함량이 0.5 중량부 미만으로 너무 적으면 전술한 바와 같은 효과를 기대하기 어렵고, 도전제의 함량이 15 중량부를 초과하여 너무 많으면 상대적으로 양극활물질의 양이 적어져서 고용량 혹은 고에너지 밀도화가 어려울 수 있다.
이때 상기 도전성 탄소의 함량은 상기 양극재 100 중량부에 대하여 1 내지 13 중량부, 상세하게는 3 내지 10 중량부로 포함시킬 수 있다.
한편, 본 발명은 상기 양극활물질을 포함하는 양극재 및 상기 양극재가 집전체 상에 도포되어 있는 것을 특징으로 하는 리튬이차전지 양극, 나아가 이러한 양극을 포함하는 것을 특징으로 하는 리튬이차전지를 제공한다.
일반적으로 리튬이차전지는 양극재와 집전체로 구성된 양극, 음극재와 집전체로 구성된 음극, 및 상기 양극과 음극 사이에서 전자전도를 차단하고 리튬이온을 전도할 수 있는 분리막으로 구성되며, 전극과 분리막 재료의 void에는 리튬이온의 전도를 위한 전해액이 포함되어 있다.
상기 양극 및 음극은 보통 집전체 상에 전극활물질, 도전제 및 바인더의 혼합물을 도포한 후 건조하여 제조되며, 필요에 따라 상기 혼합물에 충진제를 추가로 첨가할 수 있다.
본 발명의 리튬이차전지는 당업계의 통상적인 방법에 따라 제조 가능하다. 구체적으로, 양극과 음극 사이에 다공성의 분리막을 넣고, 비수전해액을 투입함으로써 제조할 수 있다.
본 발명은 또한 상기 리튬이차전지를 2이상 포함하는 전지모듈 또는 전지팩을 더 제공한다. 이때 상기 전지모듈 또는 전지팩은, 핸드폰, 노트북 등의 소형 디바이스는 물론, 파워 툴(power tool); 전기차(Electric Vehicle, EV), 하이브리드 전기차(Hybrid Electric Vehicle, HEV) 및 플러그인 하이브리드 전기차(Plug-in Hybrid Electric Vehicle, PHEV)를 포함하는 전기차; 이-바이크(E-bike), 이-스쿠터(E-scooter)를 포함하는 전기 이륜차; 전기 골프 카트(Electric golf cart); 전기 트럭; 전기 상용차 또는 전력 저장용 시스템 등의 중대형 디바이스 중 어느 하나의 전원으로 이용되는 것일 수도 있다.
이하, 구체적인 실시예를 통해 본 발명의 내용을 더욱 상세히 설명한다.
실시예
양극의 제조
양극활물질로, Li4Mn5O12 (70 중량%)와 Li2NiO2 (30 중량%)로 구성된 혼합물 90중량%를 도전재인 뎅카블랙 6 중량%, 바인더인 PVDF 4 중량%와 함께 NMP에 첨가하여 슬러리를 만들었다. 이를 양극 집전체인 알루미늄(Al) 포일 위에 코팅하고 압연 및 건조하여 리튬이차전지용 양극을 제조하였다.
리튬이차전지의 제조
상기와 같이 제조된 양극과 흑연계 음극 사이에 다공성 폴리에틸렌의 분리막을 개재하고, 리튬 전해액을 주입하여, 폴리머 타입 리튬이차전지를 제조하였다.
비교예 1
양극활물질로 Li4Mn5O12만을 사용한 것을 제외하고는, 실시예와 동일하다.
비교예 2
양극활물질로 Li2NiO2만을 사용한 것을 제외하고는, 실시예와 동일하다.
실험예
상기 실시예 및 비교예 1, 2에 따른 리튬이차전지에 대해 4.35V 내지 2.5V(비교예 1의 경우는 4.6V 내지 2.0V)의 전압범위에서 충방전하면서 전지의 용량을 평가(C-rate = 1C)한 결과를 각각 도 1 내지 도 3에 기재하였다.
도 1에 나타난 충방전 곡선에서 확인되듯, Li4Mn5O12 단독으로 양극을 형성한 경우 충전용량이 방전용량보다 매우 작아서(즉, 상대적으로 음극의 비가역이 매우 커져서) 사실상 전지에의 적용이 어려움을 알 수 있다.
도 2에 나타난 충방전 곡선에서 확인되듯, Li2NiO2 단독으로 양극을 형성한 경우 충전용량이 방전용량보다 매우 커서(즉, 상대적으로 양극의 비가역이 매우 커져서) 사실상 전지에의 적용이 어려움을 알 수 있다.
도 3에 나타난 충방전 곡선에서 확인되듯, 본 발명에 따라 Li4Mn5O12 + Li2NiO2 복합 양극을 형성한 경우 충전용량과 방전용량이 대등하여 양극과 음극간에 전지 가역용량의 밸런싱이 뛰어나 리튬이차전지로서 사용하기에 매우 적합함을 알 수 있다.
(도 1 내지 3에 나타낸 데이터는 하나의 예시일 뿐, 세부적인 수치는 셀의 스펙에 따라 달라질 것인바, 세부적 수치보다는 그래프의 경향이 중요하다고 할 수 있다.)
이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성을 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 따라서 본 발명에 개시된 실시예들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것으로서, 본 발명의 보호범위는 아래의 특허청구범위에 의하여 해석되어야 하며 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.

Claims (18)

  1. 하기 [화학식 1]로 표시되는 제1양극활물질과 하기 [화학식 2]로 표시되는 제2양극활물질을 포함하고,
    상기 제2양극활물질은 전체 양극활물질 100 중량부에 대하여 20 내지 40 중량부로 포함되는 것인 혼합 양극활물질:
    [화학식 1]
    LixMnyOz
    (여기서, x=1,y=2,z=4; x=2,y=5,z=9; 또는 x=4,y=5,z=12;이고, Mn은 Ni, Co, Ti, Cr, Zr, Nb, Cu, V, Mo, W,　Cr　및　Fe로 이루어진 군에서 선택되는 하나 또는 그 이상의 원소로 치환된 것일 수 있다.)
    [화학식 2]
    Li2NixCu1-xO2 (여기서, 0≤x≤1)
  2. 제1항에 있어서,
    상기 제1양극활물질은 Li4Mn5O12인 것을 특징으로 하는 양극활물질.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 제2양극활물질은 Li2NiO2인 것을 특징으로 하는 양극활물질.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 제2양극활물질은 4.3V 내지 2.5V의 전압 범위에서 충방전을 수행하는 경우 첫 사이클에서의 충전용량과 방전용량의 차(비가역 용량)가 200mAh/g 이상인 것을 특징으로 하는 양극활물질.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 제2양극활물질은 250mAh/g 이상의 비가역 용량을 갖는 것을 특징으로 하는 양극활물질.
  6. 삭제
  7. 삭제
  8. 제1항에 있어서,
    상기 양극활물질은 도전재를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 양극활물질.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 도전재는 흑연 및 도전성 탄소로 이루어진 것을 특징으로 하는 양극활물질.
  10. 제8항에 있어서,
    상기 도전재는 상기 양극활물질 100 중량부에 대하여 0.5 내지 15 중량부로 포함되는 것을 특징으로 하는 양극활물질.
  11. 제9항에 있어서,
    상기 도전성 탄소는 카본 블랙, 아세틸렌 블랙, 케첸 블랙, 채널 블랙, 퍼네이스 블랙, 램프 블랙, 서머 블랙으로 이루어진 카본블랙 또는 결정구조가 그라펜이나 그라파이트를 포함하는 물질로 이루어진 군에서 선택되는 하나 또는 그 이상이 혼합된 물질인 것을 특징으로 하는 양극활물질.
  12. 제1항에 있어서,
    상기 양극활물질은 리튬 코발트 산화물, 리튬 니켈 산화물, 리튬 망간 산화물, 리튬 코발트-니켈 산화물, 리튬 코발트-망간 산화물, 리튬 망간-니켈 산화물, 리튬 코발트-니켈-망간 산화물 및 이들에 타원소(들)가 치환 또는 도핑된 산화물로 이루어진 군에서 선택되는 1종 이상의 리튬 함유 금속 산화물이 더 포함된 것을 특징으로 하는 양극활물질.
  13. 제12항에 있어서,
    상기 타원소는 Al, Mg, Ni, Co, Fe, Cr, V, Ti, Cu, B, Ca, Zn, Zr, Nb, Mo, Sr, Sb, W 및 Bi로 이루어진 군에서 선택되는 1종 이상인 것을 특징으로 하는 양극활물질.
  14. 제12항에 있어서,
    상기 리튬 함유 금속 산화물은 상기 혼합 양극활물질 100 중량부에 대하여 50 중량부 이내로 포함되는 것을 특징으로 하는 양극활물질.
  15. 제1항 내지 제5항, 제8항 내지 제14항 중 어느 한 항에 따른 양극활물질을 포함하는 양극.
  16. 제15항에 따른 양극을 포함하는 리튬이차전지.
  17. 제16항에 따른 리튬이차전지를 2 이상 포함하는 전지모듈.
  18. 제17항에 있어서,
    상기 전지모듈은, 파워 툴(power tool); 전기차(Electric Vehicle, EV), 하이브리드 전기차(Hybrid Electric Vehicle, HEV) 및 플러그인 하이브리드 전기차(Plug-in Hybrid Electric Vehicle, PHEV)를 포함하는 전기차; 이-바이크(E-bike), 이-스쿠터(E-scooter)를 포함하는 전기 이륜차; 전기 골프 카트(Electric golf cart); 전기 트럭; 전기 상용차 또는 전력 저장용 시스템 중 어느 하나의 전원으로 이용되는 것을 특징으로 하는 전지모듈.
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