KR101581242B1 - SiOC ANODE MATERIAL FOR LITHIUM ION BATTERY FROM CARBOSILANE POLYMER AND METHOD FOR MANUFACTURING THE SAME - Google Patents

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Abstract

본 발명은 (ⅰ) 카보실란계 고분자를 산화시키는 산화반응 단계; 및 (ⅱ) 산화된 카보실란계 고분자를 열처리하는 열분해반응 단계를 포함하는 리튬 이차 전지용 음극활 물질의 제조방법, 이에 의해 제조된 음극활 물질, 이를 포함하는 리튬 이차 전지용 음극 및 리튬 이차 전지에 관한 것이다. 본 발명에 따르면, 카보실란계 고분자를 이용하여 리튬 이차 전지용 음극활 물질을 제조함에 있어서 산화 단계 및 열처리 단계를 통하여 효율적인 방법으로 실리콘, 산소 및 탄소 각각의 원소의 함량을 조절함으로써, 특히 O/Si를 높임으로써, 높은 리튬 수용 용량 및 안정적인 충방전 거동을 나타낼 수 있는 리튬 이차 전지용 음극활 물질을 제조할 수 있다.The present invention relates to (i) an oxidation reaction step of oxidizing a carbosilane-based polymer; And (ii) a thermal decomposition reaction step of heat-treating the oxidized carbosilane-based polymer, and a negative electrode active material prepared thereby, a negative electrode for a lithium secondary battery and a lithium secondary battery comprising the same will be. According to the present invention, in the production of an anode active material for lithium secondary batteries using a carbosilane-based polymer, the content of each element of silicon, oxygen, and carbon is controlled by an efficient method through the oxidation step and the heat treatment step, An anode active material for a lithium secondary battery capable of exhibiting a high lithium capacity and a stable charging / discharging behavior can be produced.

Description

카보실란계 고분자에 의해 형성된 리튬 이차 전지용 ＳｉＯＣ 음극 활물질 및 그 제조방법{SiOC ANODE MATERIAL FOR LITHIUM ION BATTERY FROM CARBOSILANE POLYMER AND METHOD FOR MANUFACTURING THE SAME}FIELD OF THE INVENTION [0001] The present invention relates to a SiOC anode active material for a lithium secondary battery formed by a carbosilane-based polymer and a method for producing the same.

본 발명은 리튬 이차 전지용 음극활 물질 및 그의 제조방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 리튬 수용 용량이 높으면서도 안정적인 충방전 거동을 나타내는 카보실란계 고분자로부터 제조된 리튬 이차 전지용 SiOC 음극 소재 및 그의 제조방법에 관한 것이다.
The present invention relates to an anode active material for a lithium secondary battery, and more particularly, to a SiOC anode material for a lithium secondary battery produced from a carbosilane-based polymer exhibiting stable charge / discharge behavior with a high lithium storage capacity, .

에너지 밀도가 높고 기전력이 우수한 리튬 이온 전지는 노트북, 휴대폰과 같이 경량화가 요구되는 휴대용 정보통신 기기의 발달과 더불어 그 적용분야가 비약적으로 확대되어 왔다.Lithium ion batteries, which have high energy density and excellent electromotive force, have been applied to mobile phones, such as notebook computers and mobile phones, with the development of portable information and communication devices.

리튬 이온 전지는 양극, 음극 및 전해질 분리막으로 구성되어 있으며, 전해질 속의 리튬 이온이 충방전에 의해 양극과 음극 사이를 왕복하면서 에너지를 저장, 방출하는 시스템이다. 리튬 이온 전지를 구성하는 양극, 음극, 전해질 등의 기본적인 구성과 전기화학 반응은 90년대 이후로 크게 변화하지 않았다. 다만, 양극의 기여분 외에는 음극재로 사용되는 흑연의 음극 용량 성능이 증진되어 왔으며, 이 또한 이론 용량(372 mAh/g)이 이미 달성된 상태이다. 이에 따라 근래의 음극재 개발에 있어서는 새로운 신소재를 채용하여 에너지 밀도와 용량 증가를 실현함으로써 종래의 소재가 가지는 한계를 극복하고자 하는 것이 가장 큰 목표를 이루고 있다.A lithium ion battery is composed of a cathode, a cathode, and an electrolyte separator. Lithium ions in the electrolyte charge and discharge between the anode and cathode to store and discharge energy. The basic composition and the electrochemical reaction of the anode, cathode, and electrolyte constituting the lithium ion battery did not change significantly since the 1990s. However, the cathode capacity of the graphite used as an anode material has been improved except for the contribution of the anode, and the theoretical capacity (372 mAh / g) has already been achieved. Accordingly, in the development of anode materials in recent years, it is the greatest goal to overcome the limitations of conventional materials by realizing energy density and capacity increase by employing new new materials.

금속 계열의 음극소재는 실리콘(Si), 주석(Sn), 알루미늄(Al), 안티몬(Sb) 등이 있는데, 그 중에서도 실리콘은 실리콘 원자 하나 당 4.4개의 리튬 이온을 수용할 수 있어 흑연의 10배 가량의 에너지 밀도(4200 mAh/g)를 나타내며, 탄소 다음으로 낮은 환원전위(~ 0.4V vs. Li/Li+)를 가질 뿐만 아니라 다른 소재에 비하여 저렴하고 안정적인 공급이 가능한 장점을 갖는다. 그러나, 높은 리튬 이온 수용 능력 때문에 최대 300%의 부피 변화가 발생한다는 문제점이 있다. 이에 실리콘 음극의 부피 변화에서 오는 문제점을 최소화하기 위하여 실리콘계 화합물 또는 실리콘 복합체를 이용한 음극재 개발 등의 다양한 노력이 시도되고 있다. Among them, silicon is capable of accommodating 4.4 lithium ions per silicon atom, which is 10 times larger than that of graphite. (~ 0.4V vs. Li / Li + ), which is second only to carbon, and has an advantage in that it is inexpensive and stable to supply in comparison with other materials. However, there is a problem that a volume change of up to 300% occurs due to the high lithium ion storage capacity. Various attempts have been made to develop an anode material using a silicon compound or a silicon composite in order to minimize the problem caused by the volume change of the silicon cathode.

실리콘계 화합물인 SiO x 또는 SiOC 소재는 실리콘과 유사한 환원전위를 가지며 부피 변화가 크지 않아 안정적인 충방전 특성을 나타내므로, 실리콘을 대신할 수 있는 음극활 물질이라고 할 수 있다. SiO x 의 경우에는 입자의 크기에 따른 체적 변화에 의해, 또는 다수의 기공을 확보함으로써 음극활 물질의 구조 안정성을 확보하는 한편, 복합체를 형성함으로써 리튬 이온과 전자의 전도도를 향상시키는 등의 기술이 공지되어 있다. SiOC는 1990년대에 음극활 소재로서의 가능성이 제시된 이래, 다양한 연구자에 의해서 개발되어 왔다. 지금까지 보고된 연구 결과들에 따르면, SiOC의 전구체로 사용되는 실리콘계 고분자의 종류에 따라 실리콘, 산소, 탄소 각 원소의 함량이 달라지는 것으로 확인되었으며, 최근까지 실록산계 고분자로부터 제조된 SiOC 음극활 물질의 효과가 가장 우수한 것으로 알려져 있다.The SiO x or SiOC material, which is a silicon compound, has a reduction potential similar to that of silicon and has a small volume change and exhibits stable charge / discharge characteristics. Therefore, it can be said to be a substitute for silicon. In the case of SiO x , a technique of securing the structural stability of the anode active material by securing a large number of pores or by changing the volume depending on the particle size, and improving the conductivity of lithium ions and electrons by forming a composite Lt; / RTI > SiOC has been developed by various researchers since the possibility of anode active material in the 1990s has been presented. According to the results reported so far, the content of each element of silicon, oxygen and carbon varies depending on the kind of the silicon-based polymer used as a precursor of SiOC. Until recently, the SiOC anode active material prepared from the siloxane polymer The effect is best known.

실리콘계 고분자란 실리콘 원소가 기본 골격을 구성하는 고분자로서, 폴리실란, 실록산, 실라잔, 카보실란 계열 등의 고분자가 이에 속한다. 그 중, 가장 많이 사용되고 있는 실록산계 고분자는 하기 화학식 1과 같이 Si-O-를 기본 골격으로 하고 있는 고분자이다.The silicon-based polymer is a polymer in which the silicon element constitutes the basic skeleton, and includes polymers such as polysilane, siloxane, silazane, and carbosilane series. Among them, the siloxane-based polymer most frequently used is a polymer having Si-O- as a basic skeleton as shown in the following formula (1).

[화학식 1][Chemical Formula 1]

Figure 112014029058205-pat00001
Figure 112014029058205-pat00001

상기 화학식 1로 나타내어지는 실록산계 고분자는 잘 알려진 바와 같이 열안정성이 높아 300 ~ 400℃ 이내의 온도에서는 열분해되지 않을 뿐 아니라, 열분해 조건에 따라 실리콘, 산소, 탄소 각각의 조성이 크게 변화하지 않는다. 일반적으로 실리콘계 고분자를 출발물질로 하여 SiOC 등의 세라믹 물질을 얻기 위해서는 비활성 분위기하 800℃ 이상의 온도에서 열분해 과정을 거쳐야 하는데, 그 중에서도 실록산계 고분자를 출발물질로 이용하는 경우, 수득되는 세라믹 물질을 이루는 각 원소의 조성은 전구체로 사용되는 실록산계 고분자의 작용기에 의존하며, 인위적으로 산소의 양을 조절하기 위해서는 열분해 과정에서 반응성 기체, 예를 들어 실란, 메탄, 수소, 산소 또는 암모니아를 주입시켜야만 한다.As is well known, the siloxane-based polymer represented by Formula 1 has high thermal stability and is not thermally decomposed at a temperature within 300 to 400 ° C., and the compositions of silicon, oxygen, and carbon do not vary greatly depending on pyrolysis conditions. Generally, in order to obtain a ceramic material such as SiOC using a silicon-based polymer as a starting material, thermal decomposition must be performed at a temperature of 800 ° C or higher in an inert atmosphere. In particular, when a siloxane-based polymer is used as a starting material, The composition of the element depends on the functional group of the siloxane-based polymer used as a precursor. In order to control the amount of oxygen artificially, a reactive gas such as silane, methane, hydrogen, oxygen or ammonia must be injected in the pyrolysis process.

반면 카보실란계 고분자는 하기 화학식 2와 같이 -Si-C-를 기본 골격으로 하는 대표적인 세라믹 전구체이다.On the other hand, the carbosilane-based polymer is a typical ceramic precursor having -Si-C- as a basic skeleton as shown in the following Chemical Formula 2.

[화학식 2](2)

Figure 112014029058205-pat00002
Figure 112014029058205-pat00002

상기 화학식 2로 나타내어지는 카보실란계 고분자는 상온에서는 매우 안정하지만, 150℃ 이상의 조건에서는 쉽게 산화되는 특징이 있어 별도의 반응성 기체를 주입하지 않고도 쉽게 산소를 유입하여 SiOC를 형성할 수 있다. 이에, 폴리페닐카보실란으로 대표되는 카보실란계열의 고분자는 실록산계 고분자에 비하여 쉽게 Si, O, C의 조성비를 변화시키면서 SiOC를 형성할 수 있다. 그럼에도 불구하고 기존의 연구에서는 카보실란계 고분자는 실록산계 고분자에 비해 산소의 함유량이 낮고, 리튬 수용 용량 또한 낮은 것으로 평가되고 있다.The carbosilane-based polymer represented by Formula 2 is very stable at room temperature, but is easily oxidized at 150 ° C or higher. Therefore, SiOC can be easily formed by introducing oxygen without injecting a separate reactive gas. Thus, a carbosilane-based polymer represented by polyphenylcarbosilane can easily form SiOC while changing the composition ratio of Si, O, and C as compared with a siloxane-based polymer. Nevertheless, in the previous studies, it has been estimated that the content of oxygen in the carbosilane-based polymer is lower than that of the siloxane-based polymer, and the capacity of the lithium battery is also low.

다만, 산화 분위기에서 600℃ 이상의 온도에서 열처리를 하는 경우에는 실리콘이 산화되어 SiO2로 전환되며, 비활성 조건에서는 대부분의 실리콘이 SiC 결정으로 전환된다. SiO2 역시 음극활 물질로 알려져 있으나, 상기 산소 원자에 의하여 충방전 반응 중 LiO2로 전환되는 리튬의 손실량이 크다는 점에서 SiO2로 완전히 변환되는 것만이 유리한 음극활 물질을 제조하는 방법은 아니다. 뿐만 아니라 SiC는 리튬에 대하여 비활성인 물질로, 많이 형성될수록 리튬 이온 전지의 음극 특성을 저하시키게 된다.However, when heat treatment is performed at 600 ° C or more in an oxidizing atmosphere, silicon is oxidized and converted to SiO 2 , and most of the silicon is converted into SiC crystal under inactive conditions. SiO 2 is also known as an anode active material. However, since the loss of lithium converted into LiO 2 during the charge-discharge reaction is large due to the oxygen atom, the anode active material is not converted into SiO 2 . In addition, SiC is a material that is inactive with respect to lithium, and the more the SiC is formed, the lower the negative electrode characteristic of the lithium ion battery becomes.

이러한 문제점을 해결하기 위해서는 리튬 이차 전지의 음극활 물질에 있어서 적절한 범위 내에서 산소의 함량을 조절하여 SiO2 및 SiC의 형성을 최대한 억제하여 리튬 수용 용량을 높여야만 하는데, 카보실란계 고분자를 이용하여 리튬 수용 용량을 최대한으로 높이는 방법에 관한 연구는 현재까지 진행된 바 없다.
In order to solve this problem, it is necessary to control the content of oxygen within an appropriate range in the anode active material of the lithium secondary battery so as to suppress the formation of SiO 2 and SiC as much as possible and to increase the capacity of the lithium battery. In the case of using the carbosilane- Research on the method of maximizing the capacity of lithium capacity has not been conducted to date.

본 발명의 목적은 카보실란계 고분자를 이용하여 리튬 이차 전지용 음극활 물질을 제조함에 있어서 산화 단계 및 열처리 단계를 통하여 효율적인 방법으로 실리콘, 산소 및 탄소 각각의 원소의 함량을 조절함으로써 높은 리튬 수용 용량 및 안정적인 충방전 거동을 나타낼 수 있는 리튬 이차 전지용 음극활 물질 및 그 제조방법을 제공하는 것이다.
It is an object of the present invention to provide an anode active material for a lithium secondary battery using a carbosilane-based polymer, wherein the content of each element of silicon, oxygen and carbon is controlled by an efficient method through an oxidation step and a heat treatment step, And to provide a negative electrode active material for a lithium secondary battery which can exhibit stable charging / discharging behavior and a method for manufacturing the same.

상기 과제를 해결하기 위한 본 발명의 일 실시예는 (ⅰ) 카보실란계 고분자를 산화시키는 산화반응 단계; 및 (ⅱ) 산화된 카보실란계 고분자를 열처리하는 열분해반응 단계를 포함하는 리튬 이차 전지용 음극활 물질의 제조방법을 제공한다.According to an aspect of the present invention, there is provided a method for preparing a carbosilane-based polymer, comprising: (i) an oxidation reaction step of oxidizing a carbosilane-based polymer; And (ii) a thermal decomposition reaction step of subjecting the oxidized carbosilane-based polymer to heat treatment. The present invention also provides a method for producing an anode active material for a lithium secondary battery.

또한, 상기 과제를 해결하기 위한 본 발명의 다른 일 실시예는 상기 방법에 의해 제조된 리튬 이차 전지용 음극활 물질을 제공한다.According to another aspect of the present invention, there is provided an anode active material for a lithium secondary battery produced by the above method.

또한, 상기 과제를 해결하기 위한 본 발명의 다른 일 실시예는 음극활 물질 및 바인더가 음극 집전체 상에 코팅되어 형성된 리튬 이차전지용 음극에 있어서, 상기 음극활 물질이 상기 본 발명의 일 실시예에 따라 제조된 리튬 이차 전지용 음극활 물질인 것을 특징으로 하는 리튬 이차전지용 음극을 제공한다.According to another aspect of the present invention, there is provided an anode for a lithium secondary battery formed by coating an anode active material and a binder on an anode current collector, The negative electrode for a lithium secondary battery according to the present invention is an anode active material for a lithium secondary battery.

또한, 상기 과제를 해결하기 위한 본 발명의 다른 일 실시예는 음극, 양극, 상기 음극과 양극 사이에 개재된 세퍼레이터, 및 전해액을 구비하는 리튬 이차전지에 있어서, 상기 음극은 상기 본 발명의 일 실시예에 따른 음극인 것을 특징으로 하는 리튬 이차전지를 제공한다.
According to another aspect of the present invention, there is provided a lithium secondary battery including a negative electrode, a positive electrode, a separator interposed between the negative electrode and the positive electrode, and an electrolyte, The present invention provides a lithium secondary battery comprising the negative electrode according to the present invention.

본 발명에 따르면, 카보실란계 고분자를 이용하여 리튬 이차 전지용 음극활 물질을 제조함에 있어서 산화 단계 및 열처리 단계를 통하여 효율적인 방법으로 실리콘, 산소 및 탄소 각각의 원소의 함량을 조절함으로써, 특히 O/Si를 높임으로써, 높은 리튬 수용 용량 및 안정적인 충방전 거동을 나타낼 수 있는 리튬 이차 전지용 음극활 물질을 제조할 수 있다.
According to the present invention, in the production of an anode active material for lithium secondary batteries using a carbosilane-based polymer, the content of each element of silicon, oxygen, and carbon is controlled by an efficient method through the oxidation step and the heat treatment step, An anode active material for a lithium secondary battery capable of exhibiting a high lithium capacity and a stable charging / discharging behavior can be produced.

도 1은 실시예 1 내지 4에 의하여 제조된 음극활 물질의 충방전 횟수에 따른 가역용량 변화를 나타내는 그래프: (a) 실시예 1, (b) 실시예 2, (c) 실시예 3, (d) 실시예 4.
도 2은 실시예 3과 비교예 1에 의하여 제조된 음극활 물질의 X-선 회절 분석 결과; (a) 실시예 3, (b) 비교예 1.
도 3는 실시예 1 내지 3과 비교예 1에 의하여 제조된 음극활 물질의 29Si-NMR 분석 결과: (a) 비교예 1, (b) 실시예 1, (c) 실시예 2, (d) 실시예 3.FIG. 1 is a graph showing the reversible capacity change according to the number of times of charging and discharging of the negative electrode active material prepared in Examples 1 to 4: (a) Example 1, (b) Example 2, (c) d) Example 4.
2 is an X-ray diffraction analysis result of the anode active material prepared in Example 3 and Comparative Example 1; (a) Example 3, (b) Comparative Example 1.
FIG. 3 shows the results of 29 Si-NMR analysis of the negative electrode active material prepared in Examples 1 to 3 and Comparative Example 1: (a) Comparative Example 1, (b) Example 1, (c) ) Example 3.

이하, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명의 기술적 사상을 용이하게 실시할 수 있을 정도로 상세히 설명하기 위하여, 본 발명의 바람직한 실시예를 설명하기로 한다.
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

본 발명의 일 실시예는 (ⅰ) 카보실란계 고분자를 산화시키는 산화반응 단계; 및 (ⅱ) 산화된 카보실란계 고분자를 열처리하는 열분해반응 단계를 포함하는 리튬 이차 전지용 음극활 물질의 제조방법에 관한 것이다.One embodiment of the present invention relates to a method for producing a carbosilane-based polymer, comprising: (i) an oxidation reaction step of oxidizing a carbosilane-based polymer; And (ii) a thermal decomposition reaction step of heat-treating the oxidized carbosilane-based polymer.

본 명세서에서, "카보실란계 고분자"는 -Si-C-를 기본 골격으로 포함하는 고분자를 의미한다.As used herein, the term "carbosilane-based polymer" means a polymer containing -Si-C- as a basic skeleton.

카보실란계 고분자는 실리콘, 탄소 및 산소의 조성비를 쉽게 변화시키면서 SiOC를 형성할 수 있으나, 산소의 함유량이 낮고 리튬 수용 용량도 낮은 것으로 알려져 있다. 본 발명에 있어서는 카보실란계 고분자에 대하여 산화반응 단계 및 열분해반응 단계를 수행함으로써, 실리콘, 탄소 및 산소의 조성비를 조절하고, 특히 O/Si를 높이고, SiO2 및 SiC의 형성을 억제하여 리튬 수용 용량을 최대화시키고, 안정적인 충방전 거동을 나타낼 수 있도록 한다.The carbosilane-based polymer can form SiOC while easily changing the composition ratio of silicon, carbon and oxygen, but it is known that the content of oxygen is low and the capacity of lithium is low. In the present invention, by controlling the composition ratio of silicon, carbon and oxygen, especially by increasing the O / Si and suppressing the formation of SiO 2 and SiC, by carrying out the oxidation reaction step and the pyrolysis reaction step with respect to the carbosilane- Thereby maximizing the capacity and exhibiting stable charge-discharge behavior.

일 실시예에서, 카보실란계 고분자는 하기 화학식 2:In one embodiment, the carbosilane-based polymer has the formula:

[화학식 2](2)

Figure 112014029058205-pat00003
Figure 112014029058205-pat00003

(상기 식에서, R' 및 R"은 각각 H 또는 탄소수 1 내지 20의 알킬기를 나타낸다.)Wherein R 'and R "each represent H or an alkyl group having 1 to 20 carbon atoms.

로 나타내어지는 1종 또는 2종 이상의 고분자일 수 있다.Or two or more kinds of polymers represented by the following general formula (1).

또한, 일 실시예에서, 카보실란계 고분자는 100 ~ 1,000,000 범위의 중량평균분자량을 가질 수 있다. 카보실란계 고분자의 중량평균분자량이 상기 범위 미만인 경우에는 낮은 끓는점에 의해 열처리 과정 중에 기화되거나 기포 발생 현상이 나타날 수 있고, 상기 범위를 초과하는 경우에는 산소량을 조절하기 어려워 비활성 물질인 SiC 결정이 많아질 수 있다.Also, in one embodiment, the carbosilane-based polymer may have a weight average molecular weight ranging from 100 to 1,000,000. When the weight average molecular weight of the carbosilane-based polymer is less than the above range, vaporization or bubbling may occur during the heat treatment due to a low boiling point. If the weight-average molecular weight exceeds the above range, it is difficult to control the amount of oxygen, Can be.

또한, 일 실시예에서, 카보실란계 고분자는 하이드리도 폴리카보실란, 폴리카보실란, 폴리페닐카보실란, 아릴-폴리카보실란, 그 혼합물 등을 포함할 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.In addition, in one embodiment, the carbosilane-based polymer may include, but is not limited to, hydridopolycarbosilane, polycarbosilane, polyphenylcarbosilane, aryl-polycarbosilane, mixtures thereof, and the like.

일 실시예에서, (ⅰ)산화반응 단계는 150~500 ℃의 온도에서 1~36 시간 동안 이루어질 수 있다.In one embodiment, (i) the oxidation reaction step can be carried out at a temperature of 150 to 500 ° C for 1 to 36 hours.

(ⅰ)산화반응 단계의 온도 및 시간이 상기 범위 미만인 경우에는 산화 반응이 일어나지 않을 수 있으며, 상기 범위를 초과하는 경우에는 빠르게 산화되어 SiO2가 생성될 우려가 있다.(I) If the temperature and the time of the oxidation reaction step are less than the above range, the oxidation reaction may not occur. If the temperature and time are in the above range, oxidation may occur rapidly and SiO 2 may be generated.

일 실시예에서, (ⅰ)산화반응 단계는 대기분위기에서 이루어질 수 있다.In one embodiment, (i) the oxidation reaction step may be carried out in an atmospheric environment.

또한, 다른 일 실시예에서, (ⅰ)산화반응 단계는 산소, 과산화수소 및 오존으로 이루어진 군으로부터 선택되는 기체 분위기에서 이루어질 수 있다.Further, in another embodiment, (i) the oxidation reaction step may be carried out in a gaseous atmosphere selected from the group consisting of oxygen, hydrogen peroxide and ozone.

(ⅰ)산화반응이 산소, 과산화수소 및 오존으로 이루어진 군으로부터 선택되는 기체 분위기에서 이루어지는 경우 300 ℃ 이상의 높은 온도에서는 카보실란계 고분자가 매우 빠른 속도로 SiO2로 전환될 수 있다. 따라서, 별도의 부가적인 장치를 필요로 하지 않고 산화속도를 용이하게 조절할 수 있는 대기분위기에서 산화반응을 수행하는 것이 더욱 바람직하다.(I) When the oxidation reaction is performed in a gaseous atmosphere selected from the group consisting of oxygen, hydrogen peroxide and ozone, the carbosilane-based polymer can be converted to SiO 2 at a very high temperature at a temperature higher than 300 ° C. Therefore, it is more preferable to carry out the oxidation reaction in an atmospheric environment in which the oxidation rate can be easily adjusted without requiring any additional apparatus.

실리콘 계열의 고분자는 대기중에서 열분해되는 경우 SiO2로 전환된다. 그렇기 때문에 실리콘 계열의 고분자는 불활성 분위기에서 열처리하는 것이 일반적이며, 이 때 형성되는 SiOC의 화학적 구조와 각 원소의 몰비는 SiOC 전구체인 실리콘 계열 고분자의 구조에 기인하게 된다. 반면, 본 발명에 있어서는, 카보실란계 고분자의 열분해 반응에 앞서서 산화 반응 단계를 수행함으로써 O/Si의 몰비를 선택적으로 결정할 수 있게 된다.Silicon-based polymers are converted to SiO 2 when pyrolyzed in air. Therefore, it is general to heat-treat the silicon-based polymer in an inert atmosphere. The chemical structure of the SiOC and the molar ratio of each element formed at this time are caused by the structure of the Si-based precursor polymer. On the other hand, in the present invention, the molar ratio of O / Si can be selectively determined by performing the oxidation reaction step prior to the pyrolysis reaction of the carbosilane-based polymer.

따라서, 본 발명에 있어서는, 열분해반응 단계 전에 카보실란계 고분자에 대하여 이와 같은 산화 반응을 수행하여 후속되는 열분해반응 과정에서 리튬 이온에 대하여 전기적 활성이 없는 SiC의 생성을 최소화함으로써 리튬 수용 용량을 최대화할 수 있다.Therefore, in the present invention, such oxidation reaction is performed on the carbosilane-based polymer before the pyrolysis reaction step to minimize the generation of SiC having no electrical activity with respect to lithium ion in the subsequent pyrolysis reaction, thereby maximizing the capacity of lithium .

일 실시예에서, (ⅱ)열분해반응 단계는 800~1,600 ℃의 온도에서 1~24 시간 동안 이루어질 수 있다.In one embodiment, (ii) the pyrolysis reaction step can be carried out at a temperature of 800-1,600 ° C for 1 to 24 hours.

(ⅱ)열분해반응의 온도 및 시간이 상기 범위 미만인 경우에는 열분해가 완료되지 않아 일부 유기물이 잔존할 수 있으며, 상기 범위를 초과하는 경우에는 비활성 물질인 SiC의 결정화가 빠르게 진행될 수 있다.(Ii) When the temperature and time of the pyrolysis reaction are less than the above range, the pyrolysis is not completed and some organic substances may remain. If the temperature and time are above the range, crystallization of the inactive SiC may proceed rapidly.

일 실시예에서, (ⅱ)열분해반응 단계는, (a) 진공중에서, 또는 (b) 질소, 헬륨, 네온 및 아르곤으로 이루어진 군으로부터 선택되는 기체 분위기에서 이루어질 수 있다.In one embodiment, (ii) the pyrolysis reaction step can be carried out in a gas atmosphere selected from the group consisting of: (a) in vacuum; or (b) nitrogen, helium, neon and argon.

일 실시예에서, (ⅰ)산화반응 단계 전에 카보실란계 고분자를 분말, 필름, 섬유 및 다공체로 이루어진 군으로부터 선택되는 형태로 성형하는 단계를 더 포함할 수 있다.In one embodiment, the method may further comprise: (i) shaping the carbosilane-based polymer into a form selected from the group consisting of powders, films, fibers and porous bodies before the oxidation reaction step.

본 발명의 다른 일 실시예는 상기 방법에 의해 제조된 리튬 이차 전지용 음극활 물질에 관한 것이다.Another embodiment of the present invention relates to an anode active material for a lithium secondary battery produced by the above method.

본 발명에 따른 음극활 물질은 실리콘, 산소, 탄소 각각의 원소 함량비 조절에 의해 리튬 수용 용량이 최대화될 수 있으며, 안정적인 충방전 거동을 나타낼 수 있다.The anode active material according to the present invention can maximize the capacity of lithium by controlling the content of elements of silicon, oxygen, and carbon, and can exhibit stable charging / discharging behavior.

본 발명의 다른 일 실시예는 음극활 물질 및 바인더가 음극 집전체 상에 코팅되어 형성된 리튬 이차전지용 음극에 있어서, 상기 음극활 물질이 상기 본 발명의 일 실시예에 따라 제조된 리튬 이차 전지용 음극활 물질인 것을 특징으로 하는 리튬 이차전지용 음극을 제공한다.According to another embodiment of the present invention, there is provided an anode for a lithium secondary battery formed by coating an anode active material and a binder on an anode current collector, wherein the anode active material is an anode active material for a lithium secondary battery manufactured according to an embodiment of the present invention And a negative electrode for a lithium secondary battery.

리튬 이차전지용 음극 및 그 제조방법은 당해 기술분야에 널리 공지되어 있으며, 본 발명에 있어서는 적절한 기술을 채용할 수 있다.A negative electrode for a lithium secondary battery and a method for manufacturing the same are well known in the art, and suitable techniques can be employed in the present invention.

또한, 본 발명의 다른 일 실시예는 음극, 양극, 상기 음극과 양극 사이에 개재된 세퍼레이터, 및 전해액을 구비하는 리튬 이차전지에 있어서, 상기 음극은 상기 본 발명의 일 실시예에 따른 음극인 것을 특징으로 하는 리튬 이차전지를 제공한다.According to another embodiment of the present invention, there is provided a lithium secondary battery comprising a negative electrode, a positive electrode, a separator interposed between the negative electrode and the positive electrode, and an electrolyte, wherein the negative electrode is a negative electrode according to an embodiment of the present invention The present invention provides a lithium secondary battery.

리튬 이차전지 및 그 제조방법은 당해 기술분야에 널리 공지되어 있으며, 본 발명에 있어서는 적절한 기술을 채용할 수 있다.The lithium secondary battery and its manufacturing method are well known in the art, and appropriate techniques can be employed in the present invention.

본 발명에 따르면, 리튬 이차 전지용 음극활 물질에 있어서 실리콘, 탄소 및 산소 각 원소의 함량비를 좀더 용이하게 조절할 수 있는 카보실란계 고분자를 이용하되, 산화반응 단계 및 열분해반응 단계를 통하여 카보실란계 고분자의 단점을 극복함으로써, 적절한 범위 내에서 산소의 함량을 조절하여 SiO2 및 SiC의 형성을 최대한 억제하여 리튬 수용 용량을 높이고, 안정적인 충방전 거동을 나타낼 수 있는 리튬 이차 전지용 음극활 물질을 제조할 수 있다.
According to the present invention, a carbosilane-based polymer capable of more easily controlling the content ratio of silicon, carbon, and oxygen in an anode active material for a lithium secondary battery is used, and a carbosilane- by overcoming the disadvantages of the polymer, by adjusting the content of oxygen in a suitable range of SiO 2 And the formation of SiC can be minimized to increase the capacity of the lithium battery and to exhibit a stable charging / discharging behavior, thereby manufacturing an anode active material for a lithium secondary battery.

이하, 본 발명을 실시예에 의하여 더욱 상세하게 설명한다. 그러나 하기 실시예는 본 발명을 예시하는 것일 뿐이며, 본 발명의 범위가 하기 실시예에 한정되는 것은 아니다.
Hereinafter, the present invention will be described in more detail by way of examples. However, the following examples are illustrative of the present invention, and the scope of the present invention is not limited to the following examples.

실시예Example

실험예Experimental Example 1:  One: SiOCSiOC 음극활Cathode bow 물질 제조 Material manufacturing

카보실란계 고분자 분말 5g을 트레이에 담고 대기상에서 150 - 500 ℃ 온도 범위에서 24시간 동안 산화반응을 시켰다. 산화된 폴리페닐카보실란 분말을 알루미나 도가니에 옮겨 담고 아르곤 분위기 하에서 800 - 1600 ℃ 범위의 온도에서 열분해 반응을 실시하였다.
5 g of the carbosilane-based polymer powder was placed in a tray and subjected to an oxidation reaction in an atmospheric temperature range of 150 - 500 ° C for 24 hours. The oxidized polyphenylcarbosilane powder was transferred to an alumina crucible and pyrolysis reaction was carried out at a temperature in the range of 800 - 1600 ℃ under argon atmosphere.

실험예Experimental Example 2:  2: SiOCSiOC 전극 제조.  Electrode manufacture.

바인더로와 도전재로는 각각 12% PVDF와 카본블랙을 사용하였다. SiOC 활물질, 바인더 및 도전재는 각각 무게 비율이 8:1:1이 되도록 준비하고, 분산용매(NMP, 1-메틸-2-피롤리돈)를 첨가하여 고르게 혼합한 뒤, 구리 집전체 표면에 도포한 후 건조하였다.
12% PVDF and carbon black were used as the binder and the conductive material, respectively. The SiOC active material, the binder, and the conductive material were each prepared so as to have a weight ratio of 8: 1: 1, mixed with a dispersion solvent (NMP, 1-methyl-2-pyrrolidone) And dried.

실험예Experimental Example 3:  3: 코인셀Coin cell 제조 Produce

코인셀 형태의 하프셀을 제조하여 전지 성능 평가를 수행하였다. 코인셀의 상하판은 스테인리스 스틸을 이용하였으며, 전해액으로는 1.5M LiPF6 용액을 사용하였다. 스테인리스 하판에 상기 SiOC 전극과 폴리에틸렌 분리막을 차례로 얹고, 전해액을 투입한 후, 리튬 포일과 스테인리스 스틸 지지체를 차례로 올리고, 상판을 닫음으로써 코인셀을 조립하였다. 상기 코인셀 제작은 모두 글러브박스에서 실시하였다.
A coin cell type half cell was fabricated and evaluated for cell performance. The upper and lower plates of the coin cell were made of stainless steel, and a 1.5M LiPF 6 solution was used as the electrolytic solution. The SiOC electrode and the polyethylene separator were placed on the stainless steel lower plate, the electrolyte solution was put in, the lithium foil and the stainless steel support were placed in order, and the upper plate was closed to assemble the coin cell. The above coin cell fabrication was carried out in a glove box.

실시예Example 1 One

폴리페닐카보실란 분말 5g을 트레이에 담고 150 ℃, 대기상에서 24시간 동안 산화반응을 시켰다. 산화된 폴리페닐카보실란 분말을 알루미나 도가니에 옮겨 담고, 아르곤 분위기하 1200 ℃에서 열분해 반응을 거쳐 SiOC 음극활 물질을 제조하였다. 상기 음극활 물질을 이용하여 코인셀을 제조하고, 충방전 시험을 실시하였다.
5 g of polyphenylcarbosilane powder was placed in a tray and subjected to an oxidation reaction at 150 ° C for 24 hours in the air. The oxidized polyphenylcarbosilane powder was transferred to an alumina crucible and pyrolyzed at 1200 ℃ under argon atmosphere to produce SiOC anode active material. A coin cell was fabricated using the negative electrode active material and a charge and discharge test was conducted.

실시예Example 2 2

폴리페닐카보실란 분말 5g을 트레이에 담고 200 ℃, 대기상에서 24시간 동안 산화반응을 시켰다. 산화된 폴리페닐카보실란 분말을 알루미나 도가니에 옮겨 담고, 아르곤 분위기하 1200 ℃에서 열분해 반응을 거쳐 SiOC 음극활 물질을 제조하였다. 상기 음극활 물질을 이용하여 코인셀을 제조하고, 충방전 시험을 실시하였다.
5 g of polyphenylcarbosilane powder was placed in a tray and subjected to an oxidation reaction at 200 ° C for 24 hours in the air. The oxidized polyphenylcarbosilane powder was transferred to an alumina crucible and pyrolyzed at 1200 ℃ under argon atmosphere to produce SiOC anode active material. A coin cell was fabricated using the negative electrode active material and a charge and discharge test was conducted.

실시예Example 3  3

폴리페닐카보실란 분말 5g을 트레이에 담고 250 ℃, 대기상에서 24시간 동안 산화반응을 시켰다. 산화된 폴리페닐카보실란 분말을 알루미나 도가니에 옮겨 담고, 아르곤 분위기하 1200 ℃에서 열분해 반응을 거쳐 SiOC 음극활 물질을 제조하였다. 상기 음극활 물질을 이용하여 코인셀을 제조하고, 충방전 시험을 실시하였다.
5 g of polyphenylcarbosilane powder was placed in a tray and subjected to oxidation reaction at 250 ° C. for 24 hours in the air. The oxidized polyphenylcarbosilane powder was transferred to an alumina crucible and pyrolyzed at 1200 ℃ under argon atmosphere to produce SiOC anode active material. A coin cell was fabricated using the negative electrode active material and a charge and discharge test was conducted.

실시예Example 4 4

폴리페닐카보실란 분말 5g을 트레이에 담고 250 ℃, 대기상에서 24시간 동안 산화반응을 시켰다. 산화된 폴리페닐카보실란 분말을 알루미나 도가니에 옮겨 담고, 아르곤 분위기하 1000 ℃에서 열분해 반응을 열분해 반응을 거쳐 SiOC 음극활 물질을 제조하였다. 상기 음극활 물질을 이용하여 코인셀을 제조하고, 충방전 시험을 실시하였다.
5 g of polyphenylcarbosilane powder was placed in a tray and subjected to oxidation reaction at 250 ° C. for 24 hours in the air. The oxidized polyphenylcarbosilane powder was transferred to an alumina crucible, and the pyrolysis reaction was pyrolyzed at 1000 ° C. under an argon atmosphere to prepare an SiOC anode active material. A coin cell was fabricated using the negative electrode active material and a charge and discharge test was conducted.

실시예Example 5 5

폴리카보실란 분말 5g을 트레이에 담고 200 ℃, 대기상에서 24시간 동안 산화 산화반응을 시켰다. 산화된 폴리페닐카보실란 분말을 알루미나 도가니에 옮겨 담고, 아르곤 분위기하 1200 ℃에서 열분해 반응을 거쳐 SiOC 음극활 물질을 제조하였다. 상기 음극활 물질을 이용하여 코인셀을 제조하고, 충방전 시험을 실시하였다.
Polycarbosilane powder (5 g) was placed in a tray and oxidized and oxidized at 200 ° C for 24 hours in the air. The oxidized polyphenylcarbosilane powder was transferred to an alumina crucible and pyrolyzed at 1200 ℃ under argon atmosphere to produce SiOC anode active material. A coin cell was fabricated using the negative electrode active material and a charge and discharge test was conducted.

비교예Comparative Example 1 One

산화 단계를 거치지 않은 폴리페닐카보실란 분말 5g을 알루미나 도가니에 담고, 아르곤 분위기 하 1200 ℃에서 열분해 반응을 실시하였다. 이렇게 제조된 음극활 물질을 이용하여 코인셀을 제조하고, 충방전 시험을 실시하였다.
5 g of the polyphenylcarbosilane powder not subjected to the oxidation step was placed in an alumina crucible and pyrolysis reaction was carried out at 1200 ° C in an argon atmosphere. A coin cell was fabricated using the anode active material thus prepared, and a charge and discharge test was conducted.

비교예Comparative Example 2 2

산화 단계를 거치지 않은 폴리카보실란 분말 5g을 알루미나 도가니에 담고, 아르곤 분위기 하에서 1200 ℃에서 열분해 반응을 실시하였다. 이렇게 제조된 음극활 물질을 이용하여 코인셀을 제조하고, 충방전 시험을 실시하였다.
5 g of the polycarbosilane powder not subjected to the oxidation step was placed in an alumina crucible and subjected to pyrolysis reaction at 1200 DEG C under an argon atmosphere. A coin cell was fabricated using the anode active material thus prepared, and a charge and discharge test was conducted.

실시예 1 내지 4로부터 제조된 음극활 물질의 충방전 횟수에 따른 가역용량 변화에 대한 그래프를 도 1에 도시한다.FIG. 1 is a graph showing changes in reversible capacity according to the number of charge / discharge cycles of the negative electrode active material prepared in Examples 1 to 4.

도 1의 (a) 내지 (d)는 각각 실시예 1 내지 4의 음극활 물질에 대한 것이다. (a), (b), (c)는 산화반응 단계의 온도가 각각 150 ℃, 200 ℃, 250 ℃에 해당하는 것으로, 산화 온도가 높을수록 높은 가역 용량을 나타내고 있음을 확인할 수 있다. 도 1의 (d)는 산화반응 단계의 온도가 250 ℃라는 점에서 (c)와 같으나, (c)의 열분해 온도보다 200 ℃가 낮은 1000 ℃ 조건에서 제조된 음극활 물질에 대한 가역용량 변화이다. 이에 따르면 산화 단계의 온도가 동일하다고 하더라도 열분해 온도에 따라서 충방전 용량이 달라짐을 확인할 수 있다. 1 (a) to 1 (d) are for negative electrode active materials of Examples 1 to 4, respectively. (a), (b) and (c) show that the temperature of the oxidation reaction step corresponds to 150 ° C., 200 ° C. and 250 ° C., respectively. The higher the oxidation temperature, the higher the reversible capacity. 1 (d) is a reversible capacity change for an anode active material prepared at 1000 ° C., which is 200 ° C. lower than the pyrolysis temperature of (c) in that the temperature of the oxidation reaction step is 250 ° C. . According to this, even if the temperature of the oxidation step is the same, the charge / discharge capacity varies depending on the pyrolysis temperature.

비교예 1로부터 제조된 음극활 물질은 산화반응 단계가 생략된 음극활 물질이며, 이 경우 전기적 특성이 나타나지 않아 충방전 테스트가 불가능하였다. 실시예 3의 음극활 물질과의 차이를 비교하기 위하여 X-선 회절 분석을 실시하였으며, 그 결과를 도 2에 도시한다.The negative electrode active material prepared in Comparative Example 1 is a negative electrode active material in which the oxidation reaction step is omitted. In this case, no electrical characteristics are exhibited and the charge / discharge test is impossible. X-ray diffraction analysis was carried out to compare the differences from the anode active material of Example 3, and the results are shown in FIG.

도 2에 따르면 비교예 1의 경우에는 beta 상의 SiC 피크가 뚜렷이 관찰이 되었으며, 실시예 3의 경우 이러한 SiC가 매우 미미한 것으로 관찰되었다. 이는 산화반응을 거치지 않은 폴리페닐카보실란이 열분해 과정에서 리튬 이온에 대하여 전기적 활성이 없는 SiC를 상당량 생성하게 되어 리튬 활성이 떨어지는 것으로 평가된다.According to Fig. 2, in the case of Comparative Example 1, a SiC peak in the beta phase was clearly observed, and in Example 3, this SiC peak was observed to be very slight. It is estimated that polyphenylcarbosilane, which has not undergone the oxidation reaction, produces a significant amount of SiC that has no electrical activity with respect to lithium ions during the thermal decomposition process, resulting in low lithium activity.

실시예 1 내지 3과 비교예 1에 의하여 제조된 음극활 물질에 대한 29Si-NMR 분석에 대한 결과를 도 3에 도시한다. 이에 따르면, 산화반응 단계의 온도가 높을수록 실리콘과 인접하는 산소의 양이 많아지며, 18ppm 영역에서 나타나는 Si-C4 상태의 실리콘의 양이 현저하게 줄어드는 것을 확인할 수 있다. The results of 29 Si-NMR analysis of the negative electrode active materials prepared in Examples 1 to 3 and Comparative Example 1 are shown in Fig. According to this, the higher the temperature of the oxidation reaction step, the greater the amount of oxygen adjacent to the silicon, and the amount of silicon in the Si- C 4 state appearing in the 18 ppm region is remarkably reduced.

실시예 5와 비교예 2는 폴리카보실란을 출발물질로 하여 음극활 물질을 제조하여, 충방전 시험을 실시한 경우이다. 실시예 5의 경우 충방전 반응을 10회 실시 후 가역용량이 약 400 mAh/g 인 것으로 측정되었으나, 비교예 2의 경우는 충반전 반응이 전혀 진행되지 않았다.Example 5 and Comparative Example 2 are cases in which an anode active material was prepared using polycarbosilane as a starting material and subjected to a charge-discharge test. In Example 5, the reversible capacity was measured to be about 400 mAh / g after 10 cycles of charge-discharge reaction, but the charge reversal reaction did not proceed at all in Comparative Example 2.

이와 같은 실험 결과로부터, 본 발명에 의한 산화반응 단계 및 열분해반응 단계를 거쳐 제조된 음극활 물질의 경우, 산화반응 단계를 거치지 않은 비교예에 비하여 리튬 이온에 대하여 전기적 비활성 물질인 SiC 생성이 최소화되어 높은 리튬 수용 용량 및 안정적인 충방전 거동을 나타내는 것을 확인할 수 있다.
From the experimental results, it can be seen that, in the case of the anode active material prepared through the oxidation reaction step and the pyrolysis reaction step according to the present invention, the generation of SiC, which is an electrically inactive material, is minimized with respect to lithium ions High lithium capacity and stable charging / discharging behavior.

본 발명의 기술 사상은 상기 바람직한 실시예들에 따라 구체적으로 기록되었으나, 상기한 실시예는 그 설명을 위한 것이며 그 제한을 위한 것이 아님을 주의하여야 한다. 또한, 본 발명의 기술 분야의 통상의 전문가라면 본 발명의 기술 사상의 범위내에서 다양한 실시예가 가능함을 이해할 수 있을 것이다.
It is to be noted that the technical spirit of the present invention has been specifically described in accordance with the above-described preferred embodiments, but it is to be understood that the above-described embodiments are intended to be illustrative and not restrictive. In addition, it will be understood by those of ordinary skill in the art that various embodiments are possible within the scope of the technical idea of the present invention.

Claims (12)

(ⅰ) 카보실란계 고분자를 150~500 ℃의 온도에서 1~36 시간 동안 산화시켜 산소 함량을 증가시키는 산화반응 단계; 및
(ⅱ) 산화된 카보실란계 고분자를 열처리하여 SiOC로 변환시키는 열분해반응 단계를 포함하는
리튬 이차 전지용 음극활 물질의 제조방법.
(I) an oxidation reaction step of oxidizing the carbosilane-based polymer at a temperature of 150 to 500 DEG C for 1 to 36 hours to increase the oxygen content; And
(Ii) a pyrolysis reaction step of converting the oxidized carbosilane-based polymer into heat-treated SiOC
(METHOD FOR MANUFACTURING ANNEAL ACTIVE MATERIAL FOR LITHIUM SECONDARY.
제1항에 있어서,
상기 카보실란계 고분자는 하기 화학식 2:
[화학식 2]
Figure 112015069967276-pat00008

(상기 식에서, R' 및 R"은 각각 H 또는 탄소수 1 내지 20의 알킬기를 나타낸다.)
로 나타내어지는 1종 또는 2종 이상의 고분자인 것을 특징으로 하는
리튬 이차 전지용 음극활 물질의 제조방법.
The method according to claim 1,
Wherein the carbosilane-based polymer is represented by the following Formula 2:
(2)
Figure 112015069967276-pat00008

Wherein R 'and R "each represent H or an alkyl group having 1 to 20 carbon atoms.
Is one or two or more kinds of polymers represented by the following general formula
(METHOD FOR MANUFACTURING ANNEAL ACTIVE MATERIAL FOR LITHIUM SECONDARY.
제2항에 있어서,
상기 카보실란계 고분자는 100 ~ 1,000,000 범위의 중량평균분자량을 갖는 것을 특징으로 하는
리튬 이차 전지용 음극활 물질의 제조방법.
3. The method of claim 2,
Wherein the carbosilane-based polymer has a weight average molecular weight ranging from 100 to 1,000,000
(METHOD FOR MANUFACTURING ANNEAL ACTIVE MATERIAL FOR LITHIUM SECONDARY.
제1항에 있어서,
상기 (ⅰ)산화반응 단계는 대기분위기에서 이루어지는 것을 특징으로 하는
리튬 이차 전지용 음극활 물질의 제조방법.
The method according to claim 1,
(I) the oxidation reaction step is performed in an atmospheric environment
(METHOD FOR MANUFACTURING ANNEAL ACTIVE MATERIAL FOR LITHIUM SECONDARY.
제1항에 있어서,
상기 (ⅰ)산화반응 단계는 산소, 과산화수소 및 오존으로 이루어진 군으로부터 선택되는 기체 분위기에서 이루어지는 것을 특징으로 하는
리튬 이차 전지용 음극활 물질의 제조방법.
The method according to claim 1,
(I) the oxidation reaction step is performed in a gas atmosphere selected from the group consisting of oxygen, hydrogen peroxide and ozone
(METHOD FOR MANUFACTURING ANNEAL ACTIVE MATERIAL FOR LITHIUM SECONDARY.
제1항에 있어서,
상기 (ⅱ)열분해반응 단계는 800~1,600 ℃의 온도에서 1~24 시간 동안 이루어지는 것을 특징으로 하는
리튬 이차 전지용 음극활 물질의 제조방법.
The method according to claim 1,
(Ii) the pyrolysis reaction step is carried out at a temperature of 800 to 1,600 DEG C for 1 to 24 hours
(METHOD FOR MANUFACTURING ANNEAL ACTIVE MATERIAL FOR LITHIUM SECONDARY.
제6항에 있어서,
상기 (ⅱ)열분해반응 단계는,
(a) 진공중에서, 또는
(b) 진공, 헬륨, 네온 및 아르곤으로 이루어진 군으로부터 선택되는 기체 분위기에서
이루어지는 것을 특징으로 하는
리튬 이차 전지용 음극활 물질의 제조방법.
The method according to claim 6,
In the (ii) pyrolysis reaction step,
(a) in a vacuum or
(b) in a gas atmosphere selected from the group consisting of vacuum, helium, neon and argon
Characterized in that
(METHOD FOR MANUFACTURING ANNEAL ACTIVE MATERIAL FOR LITHIUM SECONDARY.
제1항에 있어서,
상기 (ⅰ)산화반응 단계 전에 카보실란계 고분자를 분말, 필름, 섬유 및 다공체로 이루어진 군으로부터 선택되는 형태로 성형하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는
리튬 이차 전지용 음극활 물질의 제조방법.
The method according to claim 1,
Further comprising the step of (i) shaping the carbosilane-based polymer into a form selected from the group consisting of powder, film, fiber and porous body before the oxidation reaction step
(METHOD FOR MANUFACTURING ANNEAL ACTIVE MATERIAL FOR LITHIUM SECONDARY.
제1항 내지 제8항 중 어느 한 항에 따른 방법에 의해 제조된 리튬 이차 전지용 음극활 물질.
An anode active material for a lithium secondary battery produced by the method according to any one of claims 1 to 8.
음극활 물질 및 바인더가 음극 집전체 상에 코팅되어 형성된 리튬 이차전지용 음극에 있어서,
상기 음극활 물질이 제9항에 따른 리튬 이차 전지용 음극활 물질인 것을 특징으로 하는 리튬 이차전지용 음극.
A negative electrode for a lithium secondary battery formed by coating an anode active material and a binder on an anode current collector,
The negative electrode for a lithium secondary battery according to claim 9, wherein the negative electrode active material is a negative electrode active material for a lithium secondary battery according to claim 9.
음극, 양극, 상기 음극과 양극 사이에 개재된 세퍼레이터, 및 전해액을 구비하는 리튬 이차전지에 있어서,
상기 음극은 제10항에 따른 음극인 것을 특징으로 하는 리튬 이차전지.

A lithium secondary battery comprising a negative electrode, a positive electrode, a separator interposed between the negative electrode and the positive electrode, and an electrolyte,
The lithium secondary battery according to claim 10, wherein the cathode is a cathode according to claim 10.

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