KR101613772B1 - Complex for negative electrode active material and manufacturing method thereof - Google Patents

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Abstract

본 발명은 음극 활물질용 복합체 및 이의 제조방법에 관한 것으로, 더욱 구체적으로 (준)금속 산화물 및 상기 (준)금속 산화물의 표면에 점형 도전재를 포함하는 음극 활물질용 복합체, 및 (준)금속 산화물 표면에 점형 도전재를 물리적으로 결합시키고 분산시키는 것을 포함하는 음극 활물질용 복합체의 제조방법에 관한 것이다.The present invention relates to a composite for a negative electrode active material and a method for producing the same, and more particularly, to a composite for a negative electrode active material comprising a (pseudo) metal oxide and a (pseudomorphic) And physically bonding and dispersing the point-like conductive material on the surface of the composite material.

Description

음극 활물질용 복합체 및 이의 제조방법{Complex for negative electrode active material and manufacturing method thereof}[0001] The present invention relates to a composite material for an anode active material,

본 발명은 음극활물질 표면에 점형 도전재가 결합된 일체형의 음극 활물질용 복합체 및 이의 제조방법에 관한 것이다. The present invention relates to a composite body for a negative electrode active material in which a point conductive material is bonded to the surface of a negative active material, and a method for manufacturing the same.

휴대용 전자기기의 발달로 인하여 고용량의 전지가 계속 요구됨에 따라 기존 음극 활물질로 사용되는 탄소보다 단위 무게당 용량이 월등히 높은 Sn, Si 등의 고용량 음극 활물질에 대한 연구가 활발히 진행되고 있다. With the development of portable electronic devices, a high capacity battery is continuously required. Therefore, studies on high capacity anode active materials such as Sn and Si, which have much higher capacity per unit weight than carbon used as a conventional negative electrode active material, have been actively conducted.

그러나, Si 또는 Si 합금을 음극 활물질로 사용할 경우 부피 팽창이 커지고, 사이클 특성이 나빠지는 문제점이 있다.However, when Si or an Si alloy is used as the negative electrode active material, there is a problem that the volume expansion becomes large and the cycle characteristics become poor.

이를 해결하기 위해 흑연과 혼합한 음극 활물질이 제안되고 있지만, 충,방전시 음극 활물질 상에 크랙 (내부 균열) 등이 발생하면서, 음극 활물질의 전기 전도성이 저하되고, 이에 따라 이차전지의 성능이 저하되는 문제가 있다. To solve this problem, a negative electrode active material mixed with graphite has been proposed. However, cracks (internal cracks) are generated on the negative active material during charging and discharging, and the electrical conductivity of the negative active material is deteriorated. There is a problem.

이에, 균일한 전기 전도성을 유지하면서, 용량이 개선된 신규한 음극 활물질의 개발이 필요한 실정이다.Thus, it is necessary to develop a novel negative electrode active material having improved capacity while maintaining uniform electrical conductivity.

본 발명에서는 충,방전시 음극 활물질 상에서 발생되는 크랙을 방지함과 동시에, 전기 전도성의 저하를 해소할 수 있는 음극 활물질용 복합체를 제공한다.The present invention provides a composite for a negative electrode active material capable of preventing a crack generated on a negative electrode active material during charging and discharging and eliminating a decrease in electric conductivity.

또한, 본 발명에서는 상기 음극 활물질용 복합체의 제조방법을 제공한다.In addition, the present invention provides a method for producing the composite for the anode active material.

또한, 본 발명에서는 상기 음극활물질용 복합체를 포함하는 음극을 구비한 이차전지를 제공한다.The present invention also provides a secondary battery having a negative electrode including the composite for the negative electrode active material.

구체적으로, 본 발명에서는Specifically, in the present invention,

(준)금속 산화물 및 상기 (준)금속 산화물의 표면에 점형 도전재를 포함하는 음극 활물질용 복합체를 제공한다.There is provided a composite for a negative electrode active material comprising a (quasi) metal oxide and a point-like conductive material on the surface of the (quasi-) metal oxide.

또한, 본 발명의 일 실시예에서는 (준)금속 산화물 입자를 준비하는 단계; 및 상기 (준)금속 산화물 입자 표면에 점형 도전재를 분산시켜 결합시키는 단계를 포함하는 음극 활물질용 복합체의 제조방법을 제공한다.Further, in one embodiment of the present invention, there is provided a method of manufacturing a semiconductor device, comprising: preparing (sub) metal oxide particles; And dispersing and bonding the point conductive material to the surface of the (quasi-) metal oxide particle to form a composite material for a negative electrode active material.

또한, 본 발명에서는 상기 음극활물질용 복합체를 포함하는 음극을 구비한 이차전지를 제공한다.The present invention also provides a secondary battery having a negative electrode including the composite for the negative electrode active material.

본 발명에서는 (준)금속 산화물 표면에 점형 도전재를 고르게 분산시켜 결합시킴으로써, 충,방전 시 음극 활물질 상에서 발생하던 크랙을 방지할 수 있고, 또한 음극 활물질의 전기 전도성 저하를 방지하여 이차전지의 성능을 유지시킬 수 있다. In the present invention, the point conductive material is uniformly dispersed and bonded to the surface of the (quasi-) metal oxide to prevent cracks occurring on the negative electrode active material during charging and discharging and to prevent deterioration of the electrical conductivity of the negative electrode active material, Can be maintained.

도 1은 본 발명의 실험예에 따라 제조된 전지의 수명 특성을 나타낸 그래프이다.1 is a graph showing lifetime characteristics of a battery manufactured according to an experimental example of the present invention.

이하, 본 발명을 상세히 설명한다. Hereinafter, the present invention will be described in detail.

현재 고용량 음극 활물질로 사용되고 있는 Sn 및 Si 계 화합물은 충,방전이 진행됨에 따라 부피가 팽창하면서, 내부에서 크랙이 발생하여 음극 활물질의 전기 전도성이 저하되는 단점이 있다.
Sn and Si-based compounds which are currently used as high-capacity negative electrode active materials are disadvantageous in that their volume expands with the progress of charge and discharge, cracks are generated therein, and the electrical conductivity of the negative electrode active material is lowered.

이에, 본 발명에서는 충,방전시 음극 활물질 내부에서 발생하는 크랙을 방지함과 동시에, 도전성이 향상된 음극 활물질용 복합체를 제공한다.Accordingly, the present invention provides a composite for a negative electrode active material having improved conductivity while preventing cracks generated in the negative active material during charging and discharging.

구체적으로, 본 발명의 일 실시예에서는 (준)금속 산화물 및 상기 (준)금속 산화물의 표면에 수십 나노 크기의 점형 도전재를 분산시켜 결합시킨 음극 활물질용 복합체를 제공한다.Specifically, in one embodiment of the present invention, there is provided a composite for a negative electrode active material in which a point conductive material having a size of several tens of nanometers is dispersed and bonded on the surface of the (sub) metal oxide and the (sub) metal oxide.

상기 본 발명의 음극 활물질용 복합체에 있어서, 상기 (준)금속 산화물은 SiOx, AlOx, SnOx, SbOx, BiOx, AsOx, GeOx, PbOx, ZnOx, CdOx, InOx, TiOx 및 GaOx (이때, 0<x<2) 로 이루어진 군에서 선택되는 단일물 또는 2종 이상의 혼합물을 포함할 수 있다. In the composite material for the negative electrode active material of the present invention, the (semi) metal oxide is SiO x, AlO x, SnO x, SbO x, BiO x, AsO x, GeO x, PbO x, ZnO x, CdO x, InO x , TiO x and GaO x (where 0 <x <2), or a mixture of two or more thereof.

또한, 본 발명의 음극 활물질용 복합체에 있어서, 상기 점형 도전재는 카본블랙, 아세틸렌 블랙, 케첸 블랙, 채널 블랙, 퍼네이스 블랙, 램프 블랙, 서머 블랙으로 이루어진 군으로부터 선택되는 1종 이상을 포함할 수 있다.In the composite for a negative electrode active material of the present invention, the point conductive material may include at least one selected from the group consisting of carbon black, acetylene black, ketjen black, channel black, furnace black, lamp black, have.

이때, 상기 점형 도전재의 종횡비(aspect ratio, 장축의 길이/단축의 길이)는 1 내지 1.5일 수 있다. At this time, the aspect ratio (the length of the major axis / the length of the minor axis) of the point conductive material may be 1 to 1.5.

상기 점형 도전재는 상기 음극 활물질용 복합체 전체 중량을 기준으로 1 내지 19 중량%로 포함될 수 있다. 만약, 상기 점형 도전재가 1 중량% 미만인 경우에는 전기 전도성 향상 효과가 미미할 수 있고, 19 중량%를 초과하는 경우에는 과량의 도전재로 인해 전체 전극 중에서 활물질의 함량이 감소하여 이차전지의 전극 용량이 감소할 수 있다.The punctiform conductive material may be included in an amount of 1 to 19% by weight based on the total weight of the composite material for the anode active material. If the content of the active material is less than 1% by weight, the effect of improving the electrical conductivity may be insufficient. If the content of the active material is more than 19% by weight, .

상기 점형 도전재는 (준)금속 산화물의 표면에 물리적(예를 들어, 정전기적 인력 등)으로 결합될 수 있다. 상기 음극 활물질용 복합체는 (준)금속 산화물과 점형 도전재가 바인더 등에 의한 결합이나 (준)금속 산화물의 표면에 점형 탄소재가 코팅된 형태가 아니며, 단순하게 (준)금속 산화물 표면에 점형 도전재가 물리적으로 결합되고 고르게 분산된 형태이다. 이때, 상기 분산된 점형 도전재 간의 이격 거리는 크게 제한하지 않으며, 균일하거나, 또는 불균일할 수 있다.The point conductive material may be bonded to the surface of the (sub) metal oxide by physical (e.g., electrostatic attraction force). The composite for a negative electrode active material is not a form in which a (quasi-) metal oxide and a point-type conductive material are bonded by a binder or the like and a surface of a (quasi-) metal oxide is coated with a point-like carbon material. &Lt; / RTI &gt; and evenly dispersed. At this time, the spacing distance between the dispersed conductive materials is not limited, and may be uniform or non-uniform.

또한, 본 발명의 일 실시예에서는, 상기 음극 활물질용 복합체는 이차전지의 용량을 증가시키기 위하여, 상기 (준)금속 산화물 및 상기 (준)금속 산화물의 표면에 점형 도전재를 포함하는 음극 활물질용 복합체 제조 후, 탄소재를 추가로 혼합할 수 있다.In one embodiment of the present invention, the composite for a negative electrode active material may further include a negative electrode active material containing a point conductive material on the surface of the (quasi-) metal oxide and the (quasi-) metal oxide, After composite preparation, the carbonaceous material may be further mixed.

이때, 상기 탄소재는 흑연(graphite)을 포함할 수 있으며, 구체적으로 연화탄소, 경화탄소, 천연 흑연, 인조 흑연, 키시흑연(kish graphite), 열분해 탄소, 액정 피치계 탄소섬유, 탄소 미소구체, 액정피치, 석유계 코크스 및 석탄계 코크스로 이루어진 군으로부터 선택되는 1종 이상을 포함할 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다. The carbon material may include graphite. Examples of the carbon material include softened carbon, cured carbon, natural graphite, artificial graphite, kish graphite, pyrolytic carbon, liquid crystal pitch carbon fiber, carbon microspheres, Pitch, petroleum coke, and coal-based coke, but the present invention is not limited thereto.

또한, 상기 탄소재는 음극 활물질 100 중량부에 대해 20 내지 80 중량부로 포함될 수 있다. 상기 탄소재가 상기 범위를 벗어나는 경우에는 (준)금속 산화물에 점형 도전재를 분산시켜 선택적으로 전기 전도성을 부여한 복합체의 사용 효과가 미미할 수 있다. The carbon material may be included in an amount of 20 to 80 parts by weight based on 100 parts by weight of the negative electrode active material. When the carbon material is outside the above range, the effect of dispersing the point conductive material in the (sub) metal oxide and selectively imparting electrical conductivity may be insignificant.

전술한 바와 같이, 본 발명에서는 (준)금속 산화물 표면에 점형 도전재를 분산시켜 물리적으로 단순 결합시킴으로써, 크랙 발생으로 인한 음극 활물질의 전기 전도성이 저하되는 것을 방지할 수 있고, 따라서 이차전지의 성능을 유지할 수 있다.
As described above, in the present invention, by dispersing the point conductive material on the surface of the (quasi-) metal oxide and physically bonding it to each other, it is possible to prevent the electrical conductivity of the negative active material from being lowered due to cracking, Lt; / RTI &gt;

또한, 본 발명의 또 다른 일 실시예에서는 In another embodiment of the present invention,

(준)금속 산화물 입자를 준비하는 단계; 및 Preparing a (sub) metal oxide particle; And

상기 (준)금속 산화물 입자 표면에 점형 도전재를 분산시켜 결합시키는 단계를 포함하는 음극 활물질용 복합체의 제조방법을 제공한다.And dispersing and bonding the point conductive material to the surface of the (quasi) metal oxide particle to form a composite material for a negative electrode active material.

이때, 본 발명의 방법은 음극 활물질용 복합체 제조 후, 탄소재를 혼합하는 단계를 추가로 포함할 수도 있다.At this time, the method of the present invention may further include a step of mixing the carbonaceous material after manufacturing the composite for the anode active material.

상기 본 발명의 음극 활물질용 복합체의 제조방법에 있어서, (준)금속 산화물의 표면에 점형 도전재를 분산시키고 물리적으로 결합시키기 위해 NOBILTA장치(NOBILTA, Hosokawa사 제조) 또는 Mechano fusion 장치를 이용하여 수행될 수 있다. 상기 NOBILTA 장치는 고체상의 (준)금속 산화물과 점형 도전재를 건조한 상태에서 바인더와 같은 추가적인 물질 없이 기계적인 힘만을 이용하여 (준)금속 산화물 표면에 점형 도전재를 물리적으로 결합시키고 분산시킬 수 있다. 상기 Mechano fusion 장치로는 고에너지 볼밀(high energy ball mill) 장치, 유성 밀(planetary mill) 장치, 교반 볼밀(stirred ball mill) 장치, 진동밀(vibrating mill) 장치 등을 이용하여 수행될 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다. In the method for manufacturing a composite for a negative electrode active material according to the present invention, a NOBILTA device (NOBILTA, manufactured by Hosokawa) or a Mechano fusion device is used to disperse and physically bond the point conductive material to the surface of the (quasi-) metal oxide . The NOBILTA device can physically bond and disperse the point-like conductive material to the (quasi) metal oxide surface using only mechanical force, without additional material such as a binder, in the dry state of the solid (quasi) metal oxide and the point conductive material . The Mechano fusion device may be performed using a high energy ball mill, a planetary mill, a stirred ball mill, a vibrating mill, or the like, But is not limited thereto.

상기 점형 도전재와 (준)금속 산화물의 물리적 결합 및 분산은 실온에서 1300 내지 1700 rpm의 회전속도로 1 내지 60 분 동안 수행하여 이루어질 수 있다. The physical bonding and dispersion of the point conductive material and the (quasi-) metal oxide may be performed at room temperature for 1 to 60 minutes at a rotation speed of 1300 to 1700 rpm.

또한, 상기 mechano fusion 장치를 사용할 경우 (준)금속 산화물과 점형 도전재의 중량을 1로 가정했을 때 볼의 중량은 10 내지 20일 수 있다. 상기 범위를 벗어나는 경우에는 (준)금속 산화물과 점형 도전재에 압축응력을 부여할 수 없고, 필요 이상의 볼이 사용되는 경우에는 에너지 효율의 측면에서 비효율적일 수 있다. 상기 볼은 스테인리스 또는 지르코니아 재질일 수 있으며, 볼의 직경은 0.1 내지 10 ㎜일 수 있다.Also, when the mechano fusion device is used, the weight of the ball may be 10 to 20, assuming that the weight of the (sub) metal oxide and the point conductive material is 1. [ If it is out of the above range, compressive stress can not be applied to the (quasi-) metal oxide and the point conductive material, and if unnecessary ball is used, it may be inefficient in terms of energy efficiency. The ball may be of stainless steel or zirconia material, and the diameter of the ball may be 0.1 to 10 mm.

이때, 상기 (준)금속 산화물 및 점형 도전재의 평균 입경은 특별히 제한되지 않으나, 혼합 시간 및 기계적 합금 처리 시간을 단축하기 위하여 입경이 작은 것을 사용할 수 있다. At this time, the average particle diameter of the (sub) metal oxide and the point conductive material is not particularly limited, but a material having a small particle diameter may be used in order to shorten the mixing time and the mechanical alloying treatment time.

또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 음극 활물질용 복합체의 제조방법에서 상기 점형 도전재와 (준)금속 산화물은 전술한 점형 도전재의 함량 범위와 동일한 이유로 1 내지 19:81 내지 99의 중량비로 결합되어 복합체를 형성할 수 있다.
In addition, in the method for producing a composite for a negative electrode active material according to an embodiment of the present invention, the point conductive agent and the (quasi-) metal oxide may be combined with each other in a weight ratio of 1 to 19:81 to 99 for the same reason as the content range of the above- To form a complex.

또한, 본 발명의 일 실시예에서는 In an embodiment of the present invention,

양극 활물질을 포함하는 양극; (준)금속 산화물 및 상기 (준)금속 산화물의 표면에 점형 도전재를 포함하는 음극 활물질용 복합체를 포함하는 음극; 분리막, 및 전해질을 포함하는 이차전지를 제공한다.A cathode comprising a cathode active material; A negative electrode comprising a composite for a negative electrode active material comprising a (quasi) metal oxide and a point-like conductive material on a surface of the (quasi-) metal oxide; A separator, and an electrolyte.

이때, 본 발명의 음극 활물질용 복합체는 탄소재를 추가로 포함할 수 있다.At this time, the composite for a negative electrode active material of the present invention may further include a carbonaceous material.

본 발명의 일실시예에 따른 이차전지는 (준)금속 산화물 및 상기 (준)금속 산화물의 표면에 점형 도전재를 포함하는 음극 활물질을 포함함으로써, (준)금속 산화물 표면에 점형 도전재가 물리적으로 결합되고 분산되어 충방전이 진행됨에 따라 음극 활물질 내부에 크랙(내부 균열)이 발생하여 음극 활물질의 전기 전도성이 저하되는 것을 방지하여 이차전지의 성능을 유지시킬 수 있다. The secondary battery according to an embodiment of the present invention includes a negative electrode active material including a pseudo-metal oxide and a pseudo-conductive material on the surface of the (quasi-) metal oxide, Cracks (internal cracks) are generated in the negative electrode active material due to the combined and dispersed charge and discharge processes, thereby preventing the deterioration of the electrical conductivity of the negative electrode active material, thereby maintaining the performance of the secondary battery.

음극은 예를 들어, 음극 집전체 상에 음극 활물질, 도전재 및 바인더의 혼합물을 도포한 후 건조하여 제조되며, 필요에 따라서는 충진제를 더 첨가하기도 한다. 양극은 또한 양극 집전체 상에 양극 활물질을 도포, 건조하여 제작될 수 있다.The negative electrode is prepared, for example, by coating a negative electrode current collector with a mixture of a negative electrode active material, a conductive material and a binder, followed by drying. If necessary, a filler may be further added. The anode can also be manufactured by applying a cathode active material on a cathode current collector and drying the cathode active material.

상기 분리막은 음극과 양극 사이에 개재되며, 높은 이온 투과도와 기계적 강도를 가지는 절연성의 얇은 박막이 사용된다. 한편, 상기 집전체, 전극 활물질, 도전재, 바인더, 충진제, 분리막, 전해질, 리튬염 등은 당업계에 공지되어 있으므로, 그에 대한 자세한 설명은 본 명세서에서 생략한다.The separation membrane is interposed between the cathode and the anode, and an insulating thin film having high ion permeability and mechanical strength is used. The current collector, the electrode active material, the conductive material, the binder, the filler, the separator, the electrolyte, the lithium salt, and the like are well known in the art, and a detailed description thereof will be omitted herein.

양극과 음극 사이에 분리막을 개재하여 전지 집전체를 형성하고, 상기 전지 집전체를 와인딩하거나 접어서 원통형 전지 케이스 또는 각형 전지 케이스에 넣은 다음, 전해질을 주입하면 이차전지가 완성된다. 다른 방법으로는 상기 전지 집전체를 바이셀 구조로 적층한 다음, 이를 전해질에 함침시키고, 얻어진 결과물을 파우치에 넣어 밀봉하면 이차전지가 완성된다.
A battery current collector is formed with a separator interposed between the positive electrode and the negative electrode. The battery current collector is wound or folded into a cylindrical battery case or a prismatic battery case, and then an electrolyte is injected to complete the secondary battery. Alternatively, the battery current collector may be laminated in a bi-cellular structure, then impregnated with an electrolyte, and the resulting product is sealed in a pouch to complete the secondary battery.

이하, 본 발명을 구체적으로 설명하기 위해 실시예를 들어 상세하게 설명하기로 한다. 그러나, 본 발명에 따른 실시예들은 여러 가지 다른 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 하기에서 상술하는 실시예들만으로 한정되는 것은 아니다.
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to examples. However, the embodiments according to the present invention can be modified into various other forms, and the scope of the present invention is not limited to the embodiments described below.

실시예Example

(실시예 1: 음극 활물질용 복합체의 제조 1)(Example 1: Production of composite for negative electrode active material 1)

(준)금속 산화물인 SiO 95중량% 및 점형 도전재인 카본블랙 5 중량%를 NOBILTA 장치에 넣어 실온에서 1500 rpm의 회전속도로 10분간 혼합하여 SiO 표면에 점형 도전재가 물리적으로 결합되고 고르게 분산된 음극 활물질용 복합체를 제조하였다.
95% by weight of SiO 2 (quasi) metal oxide and 5% by weight of carbon black as a point conductive material were placed in a NOBILTA apparatus and mixed at a rotational speed of 1,500 rpm at room temperature for 10 minutes so that the point conductive material was physically bonded to the SiO 2 surface, To prepare a composite for an active material.

(실시예 2: 음극 활물질용 복합체의 제조 2)(Example 2: Production of composite for negative electrode active material 2)

1500 rpm의 회전속도로 20 분간 혼합한 것을 제외하고는 상기 실시예 1과 동일한 방법으로 음극 활물질용 복합체를 제조하였다.
The mixture for anode active material was prepared in the same manner as in Example 1 except that the mixture was mixed at a rotational speed of 1500 rpm for 20 minutes.

(실시예 3: 음극 활물질용 복합체의 제조 3)(Example 3: Production of composite for negative electrode active material 3)

1500 rpm의 회전속도로 30 분간 혼합한 것을 제외하고는 상기 실시예 1과 동일한 방법으로 음극 활물질용 복합체를 제조하였다.
The mixture for negative electrode active material was prepared in the same manner as in Example 1 except that the mixture was mixed at a rotation speed of 1500 rpm for 30 minutes.

(실시예 4: 음극 활물질용 복합체의 제조 3)(Example 4: Production of composite for negative electrode active material 3)

(준)금속 산화물인 SiO 95중량% 및 점형 도전재인 카본블랙 5 중량%를 NOBILTA 장치에 넣어 실온에서 1500 rpm의 회전속도로 10분간 혼합하여 SiO 표면에 점형 도전재가 물리적으로 결합되고 고르게 분산된 음극 활물질용 복합체를 제조하였다. 95% by weight of SiO 2 (quasi) metal oxide and 5% by weight of carbon black as a point conductive material were placed in a NOBILTA apparatus and mixed at a rotational speed of 1,500 rpm at room temperature for 10 minutes so that the point conductive material was physically bonded to the SiO 2 surface, To prepare a composite for an active material.

그 다음으로, 상기 음극 활물질용 복합체와 탄소재인 흑연 40 중량%을 혼합하여 탄소재가 추가로 결합된 음극 활물질용 복합체를 제조하였다.
Next, 40% by weight of graphite, which is a carbon material, was mixed with the negative electrode active material composite to prepare a composite for a negative electrode active material in which a carbon material was further combined.

(실시예 5)(Example 5)

양극활물질로 LiCoO2, 도전제로 인조흑연, 바인더로서 폴리비닐리텐 플루오라이드를 94:3:3의 중량비로 혼합한 후, N-메틸피롤리돈을 첨가하여 슬러리를 제조하였다. 제조된 슬러리를 알루미늄 호일에 도포하고, 130℃에서 2 시간 동안 건조하여 양극을 제조하였다.LiCoO 2 as a cathode active material, artificial graphite as a conductive agent, and polyvinylidene fluoride as a binder were mixed in a weight ratio of 94: 3: 3, followed by addition of N-methylpyrrolidone to prepare a slurry. The slurry thus prepared was applied to an aluminum foil and dried at 130 DEG C for 2 hours to prepare a positive electrode.

상기 실시예 1의 음극 활물질용 복합체와, 바인더 (스티렌부타디엔고무) 를 97:3의 중량비로 혼합하고, N-메틸피롤리돈을 가하여 슬러리를 제조하였다. 제조된 슬러리를 구리 포일에 도포하고, 130℃에서 2시간 동안 건조하여 음극을 제조하였다.A slurry was prepared by mixing the negative active material composite of Example 1 and a binder (styrene butadiene rubber) in a weight ratio of 97: 3 and adding N-methyl pyrrolidone. The prepared slurry was applied to a copper foil and dried at 130 캜 for 2 hours to prepare a negative electrode.

상기 음극 및 양극 극판 사이에 폴리에틸렌 세퍼레이터를 넣고, 이를 전지 케이스에 넣은 다음 전해액을 주입하여 코인셀 전지를 조립하였다. 이때, 전해액은 1.0M LiPF6가 용해된 에틸렌 카보네이트/에틸메틸 카보네이트 및 디에틸 카보네이트(1/2/1 부피비)의 혼합 용액을 사용하였다.
A polyethylene separator was inserted between the negative electrode and the positive electrode plate, inserted into a battery case, and then an electrolyte solution was injected to assemble the coin cell battery. At this time, a mixed solution of ethylene carbonate / ethylmethyl carbonate and diethyl carbonate (1/2/1 by volume) in which 1.0 M LiPF 6 was dissolved was used as an electrolyte solution.

(실시예 6)(Example 6)

상기 실시예 1의 음극 활물질용 복합체를 사용하는 대신 실시예 2의 음극 활물질용 복합체를 사용하는 것을 제외하고는, 상기 실시예 5와 동일한 방법으로 음극, 양극 및 이를 포함하는 전지를 제조하였다.
A negative electrode, a positive electrode and a battery including the same were prepared in the same manner as in Example 5 except that the composite for negative active material of Example 2 was used instead of the composite for negative active material of Example 1 above.

(실시예 7)(Example 7)

상기 실시예 1의 음극 활물질용 복합체를 사용하는 대신 실시예 3의 음극 활물질용 복합체를 사용하는 것을 제외하고는, 상기 실시예 5와 동일한 방법으로 음극, 양극 및 이를 포함하는 전지를 제조하였다.
A negative electrode, a positive electrode, and a battery including the same were prepared in the same manner as in Example 5 except that the composite for negative active material of Example 3 was used instead of the composite for negative active material of Example 1 above.

(실시예 8)(Example 8)

상기 실시예 1의 음극 활물질용 복합체를 사용하는 대신 실시예 4의 음극 활물질용 복합체를 사용하는 것을 제외하고는, 상기 실시예 5와 동일한 방법으로 음극, 양극 및 이를 포함하는 전지를 제조하였다.
A negative electrode, a positive electrode and a battery including the same were prepared in the same manner as in Example 5 except that the composite for negative active material of Example 4 was used instead of the composite for negative active material of Example 1 above.

(비교예 1)(Comparative Example 1)

음극활물질(인조 흑연), 도전재(Super-P), 바인더(스티렌부타디엔고무)를 94:3:3의 중량비로 혼합하고, N-메틸피롤리돈을 가하여 슬러리를 제조하였다. 제조된 슬러리를 구리 포일에 도포하고, 130℃에서 2시간 동안 건조하여 음극을 제조하였다.A negative electrode active material (artificial graphite), a conductive material (Super-P) and a binder (styrene butadiene rubber) were mixed at a weight ratio of 94: 3: 3 and N-methylpyrrolidone was added to prepare a slurry. The prepared slurry was applied to a copper foil and dried at 130 캜 for 2 hours to prepare a negative electrode.

양극활물질로 LiCoO2, 도전제로 인조흑연, 바인더로서 폴리비닐리텐 플루오라이드를 94:3:3의 중량비로 혼합한 후, N-메틸피롤리돈을 첨가하여 슬러리를 제조하였다. 제조된 슬러리를 알루미늄 호일에 도포하고, 130℃에서 2 시간 동안 건조하여 양극을 제조하였다.LiCoO 2 as a cathode active material, artificial graphite as a conductive agent, and polyvinylidene fluoride as a binder were mixed in a weight ratio of 94: 3: 3, followed by addition of N-methylpyrrolidone to prepare a slurry. The slurry thus prepared was applied to an aluminum foil and dried at 130 DEG C for 2 hours to prepare a positive electrode.

상기 음극 및 양극 극판 사이에 폴리에틸렌 세퍼레이터를 넣고, 이를 전지 케이스에 넣은 다음 전해액을 주입하여 코인셀 전지를 조립하였다. 이때, 전해액은 1.0M LiPF6가 용해된 에틸렌 카보네이트/에틸메틸 카보네이트 및 디에틸 카보네이트(1/2/1 부피비)의 혼합 용액을 사용하였다.
A polyethylene separator was inserted between the negative electrode and the positive electrode plate, inserted into a battery case, and then an electrolyte solution was injected to assemble the coin cell battery. At this time, a mixed solution of ethylene carbonate / ethylmethyl carbonate and diethyl carbonate (1/2/1 by volume) in which 1.0 M LiPF 6 was dissolved was used as an electrolyte solution.

(실험예 1. 수명 특성)(Experimental Example 1 Life characteristics)

상기 실시예 5과 비교예 1에서 제조된 전지의 0.7C-rate 충방전 수명 특성을 측정하고, 그 결과를 도 1에 나타내었다.The charge and discharge life characteristics of the battery prepared in Example 5 and Comparative Example 1 were measured at 0.7 C-rate, and the results are shown in FIG.

도 1을 살펴보면, 본 발명의 음극 활물질 복합체를 포함하는 실시예 5의 전극의 경우에는 전지 수명 특성이 우수하게 유지되는 반면, 비교예 1의 전지의 경우에는 수명 특성이 저하되는 것을 확인하였다.1, the battery of Example 5 including the negative electrode active material composite of the present invention exhibited excellent battery life characteristics, while the battery of Comparative Example 1 exhibited a deterioration in life characteristics.

따라서, 본 발명으로부터 음극 활물질 복합체를 포함하는 실시예 5의 전지가 비교예 1의 전지에 비하여 사이클 특성이 개선되는 것을 알 수 있다.Therefore, it can be seen that the battery of Example 5 including the negative electrode active material composite according to the present invention has improved cycle characteristics as compared with the battery of Comparative Example 1. [

Claims (16)

(준)금속 산화물 및 상기 (준)금속 산화물의 표면에 점형 도전재를 포함하되,
상기 점형 도전재는 음극 활물질용 복합체 전체 중량을 기준으로 1 내지 19 중량%이며,
상기 점형 도전재의 종횡비는 1 내지 1.5인 음극 활물질용 복합체.
(Quasi-) metal oxide and a point-like conductive material on the surface of the (quasi-) metal oxide,
The point conductive material is 1 to 19% by weight based on the total weight of the composite material for a negative electrode active material,
Wherein the aspect ratio of the spot-like conductive material is 1 to 1.5.
청구항 1에 있어서,
상기 (준)금속 산화물은 SiOx, AlOx, SnOx, SbOx, BiOx, AsOx, GeOx, PbOx, ZnOx, CdOx, InOx, TiOx 및 GaOx (이때, 0<x<2) 로 이루어진 군으로부터 선택되는 단일물 또는 2종 이상의 혼합물을 포함하는 것을 특징으로 하는 음극 활물질용 복합체.
The method according to claim 1,
The (semi) metal oxide is SiO x, AlO x, SnO x, SbO x, BiO x, AsO x, GeO x, PbO x, ZnO x, CdO x, InO x, TiO x, and GaO x (wherein, 0 < x < 2), or a mixture of two or more thereof.
청구항 1에 있어서,
상기 점형 도전재는 카본블랙, 아세틸렌 블랙, 케첸 블랙, 채널 블랙, 퍼네이스 블랙, 램프 블랙, 서머 블랙으로 이루어진 군으로부터 선택되는 단일물 또는 2종 이상의 혼합물을 포함하는 것을 특징으로 하는 음극 활물질용 복합체.
The method according to claim 1,
Wherein the spot-type conductive material comprises a single material selected from the group consisting of carbon black, acetylene black, ketjen black, channel black, furnace black, lamp black, and summer black, or a mixture of two or more thereof.
청구항 1에 있어서,
상기 점형 도전재는 상기 (준)금속 산화물 표면에 고르게 분산되어 물리적으로 결합되어 있는 것을 특징으로 하는 음극 활물질용 복합체.
The method according to claim 1,
Wherein the spot-like conductive material is uniformly dispersed and physically bonded to the surface of the (quasi) metal oxide.
삭제delete 삭제delete 청구항 1의 음극 활물질용 복합체 및 탄소재를 추가로 포함하는 음극 활물질용 복합체.A composite for a negative electrode active material further comprising a composite for a negative electrode active material according to claim 1 and a carbonaceous material. 청구항 7에 있어서,
상기 탄소재는 연화탄소, 경화탄소, 천연 흑연, 인조 흑연, 키시흑연(kish graphite), 열분해 탄소, 액정 피치계 탄소섬유, 탄소 미소구체, 액정피치, 석유계 코크스 및 석탄계 코크스로 이루어진 군으로부터 선택되는 단일물 또는 2종 이상의 혼합물을 포함하는 것을 특징으로 하는 음극 활물질용 복합체.
The method of claim 7,
The carbon material is selected from the group consisting of softened carbon, cured carbon, natural graphite, artificial graphite, kish graphite, pyrolytic carbon, liquid crystal pitch-based carbon fiber, carbon microspheres, liquid crystal pitch, petroleum coke and coal coke A composite for a negative electrode active material, comprising a single material or a mixture of two or more materials.
청구항 7에 있어서,
상기 탄소재는 음극 활물질 100 중량부에 대해 20 내지 80 중량부로 포함되는 것을 특징으로 하는 음극 활물질용 복합체.
The method of claim 7,
Wherein the carbon material is included in an amount of 20 to 80 parts by weight based on 100 parts by weight of the negative electrode active material.
청구항 1의 음극 활물질용 복합체를 포함하는 음극 활물질.A negative electrode active material comprising the negative electrode active material composite according to claim 1. 청구항 7의 음극 활물질용 복합체를 포함하는 음극 활물질.The negative electrode active material according to claim 7, comprising a composite for a negative electrode active material. (준)금속 산화물 입자를 준비하는 단계; 및
상기 (준)금속 산화물 입자 표면에 점형 도전재를 분산시켜 결합시키는 단계를 포함하되,
상기 점형 도전재의 종횡비는 1 내지 1.5이고,
상기 점형 도전재와 (준)금속 산화물은 1 내지 19:81 내지 99의 중량비로 결합하는 음극 활물질용 복합체의 제조방법.
Preparing a (sub) metal oxide particle; And
Dispersing and bonding the point conductive material to the surface of the (quasi) metal oxide particle,
Wherein the aspect ratio of the pointed conductive material is from 1 to 1.5,
Wherein the spot-like conductive material and the (quasi-) metal oxide are bonded at a weight ratio of 1 to 19: 81 to 99.
청구항 12에 있어서,
상기 분산 및 물리적 결합은 1300 내지 1700 rpm에서 1 내지 60 분 동안 수행되는 것을 특징으로 하는 음극 활물질용 복합체의 제조방법.
The method of claim 12,
Wherein the dispersion and the physical coupling are performed at 1300 to 1700 rpm for 1 to 60 minutes.
청구항 12에 있어서.
상기 방법은 제조된 음극 활물질용 복합체와 탄소재를 혼합하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 음극 활물질용 복합체의 제조방법.
The method of claim 12,
Wherein the method further comprises mixing the carbonaceous material composite with the carbonaceous material composite.
양극 활물질을 포함하는 양극;
청구항 10의 음극 활물질을 포함하는 음극;
상기 양극 및 음극 사이에 개재된 분리막; 및
전해질을 포함하는 것을 특징으로 하는 이차전지.
A cathode comprising a cathode active material;
An anode including the anode active material of claim 10;
A separator interposed between the anode and the cathode; And
Wherein the secondary battery comprises an electrolyte.
양극 활물질을 포함하는 양극;
청구항 11의 음극 활물질을 포함하는 음극;
상기 양극 및 음극 사이에 개재된 분리막; 및
전해질을 포함하는 것을 특징으로 하는 이차전지.
A cathode comprising a cathode active material;
A negative electrode comprising the negative electrode active material of claim 11;
A separator interposed between the anode and the cathode; And
Wherein the secondary battery comprises an electrolyte.
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