KR101657265B1 - Porous manganese-based cathode active material, a method of making the same and lithium secondary battery comprising the same - Google Patents

Porous manganese-based cathode active material, a method of making the same and lithium secondary battery comprising the same Download PDF

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Abstract

본 발명은 최적화된 조건의 습식 밀링(milling), 분무 건조 및 소성 공정에 의해 다공성으로 제조된 다공성 망간계 양극 활물질 및 상기 양극 활물질을 포함하여 향상된 레이트 특성을 갖는 리튬이차전지에 관한 것으로, 본 발명에 따른 다공성 망간계 양극 활물질은 목적하는 수준의 BET 비표면적, 탭 밀도 및 분체 특성을 가지며, 양극 활물질 입자가 적절한 입자 크기를 가져 전극 공정도 만족스럽게 이루어지는 효과를 갖는다. 또한, 본 발명에 따른 다공성 망간계 양극 활물질을 포함하는 리튬이차전지는 높은 레이트 특징을 나타내므로, 고용량 리튬이차전지를 필요로 하는 용도에도 바람직하게 사용될 수 있다. The present invention relates to a porous manganese-based cathode active material that is made porous by wet milling, spray drying and firing processes under optimized conditions, and a lithium secondary battery having improved rate characteristics including the cathode active material, , The porous manganese-based cathode active material has a desired level of BET specific surface area, tap density, and powder characteristics, and the cathode active material particles have an appropriate particle size, so that the electrode process can be satisfactorily performed. Also, since the lithium secondary battery including the porous manganese-based cathode active material according to the present invention exhibits a high rate characteristic, high capacity lithium can be preferably used for applications requiring secondary batteries.

Description

다공성 망간계 양극 활물질, 그의 제조방법 및 상기 양극 활물질을 포함하는 리튬이차전지{Porous manganese-based cathode active material, a method of making the same and lithium secondary battery comprising the same}[0001] The present invention relates to a porous manganese-based cathode active material, a method for producing the same, and a lithium secondary battery comprising the cathode active material,

본 발명은 다공성 망간계 양극 활물질, 그의 제조방법 및 상기 양극 활물질을 포함하는 리튬이차전지에 관한 것으로, 보다 구체적으로는 습식 밀링(milling), 분무 건조 및 소성 공정을 거쳐 다공성으로 제조된 망간계 양극 활물질 및 상기 양극 활물질을 포함하여 향상된 레이트(rate) 특성을 갖는 리튬이차전지에 관한 것이다.
The present invention relates to a porous manganese-based cathode active material, a method for producing the same, and a lithium secondary battery including the cathode active material. More specifically, the present invention relates to a lithium secondary battery comprising a manganese- And a lithium secondary battery having an improved rate characteristic including the positive electrode active material.

최근 에너지 저장 기술에 대한 관심이 갈수록 높아지고 있다. 휴대폰, 캠코더 및 노트북 PC, 나아가서는 전기 자동차의 에너지까지 적용분야가 확대되면서 전기화학소자의 연구와 개발에 대한 노력이 점점 구체화되고 있다.Recently, interest in energy storage technology is increasing. As the application fields of cell phones, camcorders, notebook PCs and even electric vehicles are expanding, efforts for research and development of electrochemical devices are becoming more and more specified.

전기화학소자는 이러한 측면에서 가장 주목받고 있는 분야로, 그 중에서도 충방전이 가능한 이차전지의 개발은 관심의 초점이 되고 있으며, 최근에는 이러한 전지를 개발함에 있어서 용량 밀도 및 비에너지를 향상시키기 위하여 새로운 전극과 전지의 설계에 대한 연구개발이 진행되고 있다. 특히, 기기의 휴대가능화, 무선화가 진행됨에 따라 소형, 경량이고 고에너지 밀도를 갖는 리튬 이차전지에 대한 요구가 점점 높아지고 있다. 이러한 비수 전해액 이차전지용 양극활물질로는 LiCoO2, LiNi1 /3Co1 /3Mn1 /3O2, LiNiO2, LiNi0 .8Co0 .2O2, LiMn2O4, LiMnO2 등의 리튬과 천이 금속 등의 복합 산화물이 알려져 있다.The electrochemical device is one of the most attracting fields in this respect. Of particular interest is the development of secondary batteries capable of charging and discharging. In recent years, in order to improve the capacity density and specific energy, Research and development on the design of electrodes and batteries are underway. In particular, with the progress of portable and wireless devices, there is a growing demand for a lithium secondary battery that is small, lightweight, and has a high energy density. With this non-aqueous electrolyte secondary battery, the positive electrode active material such as LiCoO 2, LiNi 1/3 Co 1/3 Mn 1/3 O 2, LiNiO 2, LiNi 0 .8 Co 0 .2 O 2, LiMn 2 O 4, LiMnO 2 Complex oxides such as lithium and transition metals are known.

이 중, 리튬코발트 복합 산화물(LiCoO2)을 양극 활물질로 사용하는 리튬 이차전지는 고전압이 가능하기 때문에 고에너지 밀도를 갖는 전지로 특히 널리 사용되고 있다. 그러나, 리튬코발트 복합 산화물의 원료가 되는 코발트 공급원이 희소하고 고가이어서 이를 대체할 수 있는 원료에 대한 연구가 계속되고 있다. 리튬니켈계 복합 산화물은 용량이 높고, 고온 특성이 우수한 반면, 합성이 어렵고, 전지로 하였을 때의 안전성이 열등하며, 보관에도 주의를 필요로 하는 등의 단점이 있다. 리튬망간계 복합 산화물은 용량이 낮고, 고온특성(사이클, 보존)이 열등한 단점이 있으나, 저렴하고 또한 합성이 비교적 용이하며, 전지로 하였을 때의 안전성이 우수한 장점이 있다. 이에, 상기 양극 활물질 각각의 결점을 보완하기 위해, 양극 활물질을 조합하여 이루어진 다성분계 복합 활물질이 제안되고 있다.Among them, a lithium secondary battery using a lithium cobalt composite oxide (LiCoO 2 ) as a cathode active material is widely used as a battery having a high energy density because a high voltage is possible. However, research on cobalt source, which is a raw material of lithium cobalt composite oxide, is rare and high in price and can be substituted therefor. Lithium nickel composite oxides have a disadvantage that they are high in capacity and excellent in high-temperature characteristics, are difficult to synthesize, are inferior in safety when used as a battery, and require care in storage. Lithium manganese composite oxides have a disadvantage of low capacity and inferior high temperature characteristics (cycle, storage), but they are inexpensive, relatively easy to synthesize, and excellent in safety when used as a battery. In order to compensate for the drawbacks of the cathode active materials, a multicomponent composite active material having a combination of cathode active materials has been proposed.

한편, 망간계 양극 활물질의 종래 제조방법에서는 수산화 공침법을 이용하여 전구체를 제조한 후에 리튬 공급원과 함께 소성하는 방법이 이용되어 왔다. 이러한 공침법에서는 양극 활물질의 크기 및 표면 상태가 전구체 합성 단계에서 결정되는 경향이 있는데, 공침법에 의해 제조된 망간계 양극 활물질은 낮은 레이트(rate) 특징을 나타내는 문제점이 있다. 이러한 낮은 레이트 특징을 해소하기 위해 양극 활물질의 입자 크기를 작게 하여 BET 값을 증가시키는 방안도 고려되었으나, 이러한 방안에서는 양극 활물질의 탭 밀도(tap density) 저하, 분체 특성 저하 및 전극 공정성 저하와 같은 또 다른 문제점이 발생하게 된다.
On the other hand, in the conventional production method of a manganese-based cathode active material, a method of producing a precursor using a hydroxide coprecipitation method followed by calcination together with a lithium source has been used. In this coprecipitation method, the size and surface state of the cathode active material tend to be determined in the step of synthesizing the precursor, and the manganese-based cathode active material produced by coprecipitation has a problem in that it exhibits a low rate characteristic. In order to solve such a low rate characteristic, a method of increasing the BET value by reducing the particle size of the cathode active material has been considered. However, in such a method, there is a problem that the tap density of the cathode active material, Another problem arises.

본 발명은 전술한 문제점을 해결하기 위해 이루어진 것으로, 레이트 특성의 개선과 함께, 바람직한 수준의 양극 활물질의 탭 밀도(tap density), 분체 특성 및 전극 공정성을 갖는 망간계 양극 활물질 및 그의 제조방법을 제공하고자 한다.
The present invention has been made to solve the above problems, and provides a manganese-based cathode active material having a tap density, a powder property, and an electrode processability of a desired level of a cathode active material, I want to.

본 발명의 일 양태에 의하면, 1.5 m2/g 내지 2.5 m2/g 범위의 비표면적을 갖고, 5 ㎛ 내지 20 ㎛ 범위의 입자 직경을 가지는 것을 특징으로 하는 하기 화학식 1의 다공성 망간계 양극 활물질이 제공된다:According to an aspect of the present invention, there is provided a porous manganese-based cathode active material having a specific surface area ranging from 1.5 m 2 / g to 2.5 m 2 / g and having a particle diameter ranging from 5 μm to 20 μm. Is provided:

[화학식 1][Chemical Formula 1]

LixNiyMnzCo1 -y- zO2 Li x Ni y Mn z Co 1 - y - z O 2

상기 식에서, z>y이고, z>1-y-z이며, x≥1이다.In the above formula, z> y, z> 1-y-z, and x≥1.

상기 다공성 망간계 양극 활물질에는 수 nm 내지 수백 nm 직경을 갖는 기공이 형성되어 있을 수 있다.The porous manganese-based cathode active material may have pores having a diameter of several nanometers to several hundreds of nanometers.

상기 다공성 망간계 양극 활물질은 1.3 g/cc 내지 2.0 g/cc 범위의 탭 밀도(tap density)를 가질 수 있다.The porous manganese based cathode active material may have a tap density ranging from 1.3 g / cc to 2.0 g / cc.

본 발명의 다른 양태에 의하면, 전술한 다공성 망간계 양극 활물질을 포함하는 리튬이차전지가 제공된다.According to another aspect of the present invention, there is provided a lithium secondary battery comprising the above-described porous manganese-based cathode active material.

상기 리튬이차전지는 90% 내지 97% 범위의 2.0 C/0.1C 레이트(rate)를 가질 수 있다.The lithium secondary battery may have a 2.0 C / 0.1 C rate ranging from 90% to 97%.

본 발명의 다른 양태에 의하면, 하기 단계를 포함하는 전술한 다공성 망간계 양극 활물질의 제조방법이 제공된다:According to another aspect of the present invention, there is provided a method for producing the aforementioned porous manganese based cathode active material, comprising the steps of:

S1) 망간(Mn) 공급원, 니켈(Ni) 공급원, 코발트(Co) 공급원을 용매에 침윤(wetting)시켜서 슬러리를 수득하는 단계;S1) wetting a manganese (Mn) source, a nickel (Ni) source, a cobalt (Co) source in a solvent to obtain a slurry;

S2) 상기 슬러리에, 수크로즈, 리튬 공급원 또는 이들 둘다를 첨가하고 혼합하는 단계;S2) adding and mixing sucrose, a lithium source or both to the slurry;

S3) 혼합된 슬러리를 습식 분쇄하여 1차 입자를 수득하는 단계;S3) wet pulverizing the mixed slurry to obtain primary particles;

S4) 상기 1차 입자를 분무 건조시켜 2차 입자를 수득하는 단계; 및S4) spray drying the primary particles to obtain secondary particles; And

S5) 상기 2차 입자를 소성하는 단계.S5) firing the secondary particles.

상기 망간 공급원, 니켈 공급원, 코발트 공급원은, 망간 1몰에 대하여 니켈 0.1 내지 0.4몰 및 코발트 0.1 내지 0.4몰이 되도록 사용될 수 있다.The manganese source, the nickel source, and the cobalt source may be used to provide 0.1 to 0.4 moles of nickel and 0.1 to 0.4 moles of cobalt relative to 1 mole of manganese.

상기 망간 공급원은 Mn2O3, MnO2, Mn3O4, MnCO3, Mn(NO3)2, MnSO4, 아세트산망간, 디카르복시산망간, 시트르산망간, 지방산망간, 옥시수산화물 및 염화망간으로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 또는 2종 이상의 혼합물일 수 있다.The manganese source may comprise Mn 2 O 3 , MnO 2 , Mn 3 O 4 , MnCO 3 , Mn (NO 3 ) 2 , MnSO 4 , manganese acetate, manganese dicarboxylate, manganese citrate, manganese fatty acid, Or a mixture of two or more thereof.

상기 니켈 공급원은 Ni(OH)2, NiO, NiOOH, NiCO3ㆍ2Ni(OH)2ㆍ4H2O, NiC2O4ㆍ2H2O, Ni(NO3) 2ㆍ6H2O, NiSO4, NiSO4ㆍ6H2O, 지방산 니켈 및 니켈할로겐화물로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 또는 2종 이상의 혼합물일 수 있다.The nickel source is Ni (OH) 2, NiO, NiOOH, NiCO 3 and 2Ni (OH) 2 and 4H 2 O, NiC 2 O 4 and 2H 2 O, Ni (NO 3 ) 2 and 6H 2 O, NiSO 4, NiSO 4 .6H 2 O, nickel and nickel halides, and mixtures of two or more thereof.

상기 코발트 공급원은 Co(OH)2, CoO, Co2O3, Co3O4, CoCOOH, Co(OCOCH3)2ㆍ4H2O, CoCl2, Co(NO3)2ㆍ6H2O 및 Co(SO4)2ㆍ7H2O로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 또는 2종 이상의 혼합물일 수 있다.The cobalt source is Co (OH) 2, CoO, Co 2 O 3, Co 3 O 4, CoCOOH, Co (OCOCH 3) 2 and 4H 2 O, CoCl 2, Co (NO 3) 2 and 6H 2 O and Co (SO 4 ) 2 .7H 2 O, and mixtures of two or more thereof.

상기 수크로즈, 리튬 공급원 또는 이들 둘다는 양극 활물질을 구성하는 망간 공급원, 니켈 공급원, 코발트 공급원을 합한 총 100 중량부 기준으로 0.1 내지 10중량부의 양으로 사용될 수 있다.The sucrose, the lithium source, or both may be used in an amount of 0.1 to 10 parts by weight based on 100 parts by weight of the total of the manganese source, the nickel source, and the cobalt source constituting the cathode active material.

상기 소성은 500℃ 내지 1000℃ 온도 범위에서 실시될 수 있다.
The calcination may be carried out at a temperature ranging from 500 ° C to 1000 ° C.

본 발명에 따른 다공성 망간계 양극 활물질은 목적하는 수준의 BET 비표면적, 탭 밀도 및 분체 특성을 가지며, 양극 활물질 입자가 적절한 입자 크기를 가져 전극 공정도 만족스럽게 이루어지는 효과를 갖는다.The porous manganese-based cathode active material according to the present invention has a desired BET specific surface area, tap density and powder characteristics, and the cathode active material particles have an appropriate particle size, thereby satisfactorily achieving an electrode process.

또한, 본 발명에 따른 다공성 망간계 양극 활물질을 포함하는 리튬이차전지는 높은 레이트 특징을 나타낸다.
Further, the lithium secondary battery including the porous manganese based cathode active material according to the present invention exhibits a high rate characteristic.

이하에서 본 발명을 상세하게 설명하기로 한다. 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다.Hereinafter, the present invention will be described in detail. The terms and words used in the present specification and claims should not be construed as limited to ordinary or dictionary terms and the inventor may appropriately define the concept of the term in order to best describe its invention It should be construed as meaning and concept consistent with the technical idea of the present invention.

본원 명세서에서 수치 범위와 관련하여 사용된 “내지” 용어는 수치 범위의 상한치와 하한치를 포함하는 의미로 이해한다.The terms " to " used in connection with the numerical ranges in this specification are understood to include the upper and lower limits of the numerical range.

본 발명의 일 양태에서는 하기 화학식 1로 표시되는 다공성 망간계 양극 활물질이 제공된다:In one aspect of the present invention, there is provided a porous manganese-based cathode active material represented by the following general formula (1)

[화학식 1][Chemical Formula 1]

LixNiyMnzCo1 -y- zO2 Li x Ni y Mn z Co 1 - y - z O 2

상기 식에서, z>y이고, z>1-y-z이며, x≥1이다.In the above formula, z> y, z> 1-y-z, and x≥1.

상기 다공성 망간계 양극 활물질은 리튬이차전지에 적용되어 목적하는 레이트를 나타내기 위해 질소 흡착법에 의한 BET 비표면적 측정시 1.5 m2/g 내지 2.5 m2/g 범위의 BET 비표면적값을 갖는 것이 바람직하다. BET 비표면적이 상기 하한치보다 작은 경우에는 목적하는 레이트를 얻기 어렵고, BET 비표면적이 상기 상한치보다 큰 경우에는 양극 활물질의 크기 및 기계적 강도 측면에서 바람직하지 않게 된다.The porous manganese-based cathode active material is preferably applied to a lithium secondary battery to have a BET specific surface area ranging from 1.5 m 2 / g to 2.5 m 2 / g when measuring BET specific surface area by a nitrogen adsorption method in order to exhibit a desired rate Do. When the BET specific surface area is smaller than the lower limit value, it is difficult to obtain a desired rate. When the BET specific surface area is larger than the upper limit value, the BET specific surface area becomes undesirable in terms of the size and mechanical strength of the cathode active material.

또한, 상기 다공성 망간계 양극 활물질은 5 ㎛ 내지 20 ㎛ 범위의 2차 입자의 크기, 즉, 장경을 가질 수 있다. 다공성 망간계 양극 활물질이 상기 하한치보다 작은 장경을 갖는 경우에는 탭 밀도가 낮아져 분체 특성이 저하되고 전극 공정성이 저하되는 한편, 상기 상한치보다 큰 장경을 갖는 경우에는 목적하는 레이트 특성을 갖기 어렵게 된다.In addition, the porous manganese-based cathode active material may have a size of secondary particles ranging from 5 μm to 20 μm, that is, a long diameter. When the porous manganese-based cathode active material has a long diameter smaller than the lower limit value, the tap density is lowered to lower the powder properties and the electrode processability, while when the porous manganese cathode active material has a larger diameter than the upper limit value, it is difficult to obtain the desired rate characteristic.

본 발명의 다공성 망간계 양극 활물질은 또한 초다공성인 특징을 갖는다. The porous manganese-based cathode active material of the present invention is also characterized by being super-porous.

이러한 망간계 양극 활물질은 1.3 g/cc 내지 2.0 g/cc 범위의 탭 밀도 (tap density)를 갖는다.The manganese-based cathode active material has a tap density ranging from 1.3 g / cc to 2.0 g / cc.

본 발명의 다른 양태에서, 본 발명의 하기 화학식 1로 표시되는 망간계 양극 활물질은 하기 단계를 포함하는 방법에 의해 제조될 수 있다:In another aspect of the present invention, the manganese-based cathode active material represented by the following formula (1) of the present invention can be produced by a method comprising the steps of:

[화학식 1][Chemical Formula 1]

LixNiyMnzCo1 -y- zO2 Li x Ni y Mn z Co 1 - y - z O 2

상기 식에서, z>y이고, z>1-y-z이며, x≥1이다.In the above formula, z> y, z> 1-y-z, and x≥1.

S1) 일정 농도의 망간(Mn) 공급원, 니켈(Ni) 공급원, 코발트(Co) 공급원을 용매에 침윤(wetting)시켜서 슬러리를 수득하는 단계;S1) wetting a solvent with a constant concentration of a manganese (Mn) source, a nickel (Ni) source, and a cobalt (Co) source to obtain a slurry;

S2) 상기 슬러리에, 수크로즈, 리튬 공급원 또는 이들 둘다를 첨가하고 혼합하는 단계;S2) adding and mixing sucrose, a lithium source or both to the slurry;

S3) 혼합된 슬러리를 습식 분쇄하여 300 내지 500 nm 직경을 갖는 1차 입자를 수득하는 단계;S3) wet pulverizing the mixed slurry to obtain primary particles having a diameter of 300 to 500 nm;

S4) 상기 1차 입자를 분무 건조시켜 2차 입자를 수득하는 단계; 및S4) spray drying the primary particles to obtain secondary particles; And

S5) 상기 2차 입자를 소성하는 단계.S5) firing the secondary particles.

상기 S1)은 망간(Mn), 니켈(Ni), 코발트(Co) 공급원을 용매에 침윤(wetting)시켜서 슬러리를 수득하는 단계이다.S1) is a step of wetting a manganese (Mn), nickel (Ni), and cobalt (Co) source in a solvent to obtain a slurry.

이 때, 망간(Mn), 니켈(Ni), 코발트(Co) 공급원 각각은 망간, 니켈, 코발트 각각을 함유하는 화합물일 수 있다. In this case, each of the manganese (Mn), nickel (Ni), and cobalt (Co) sources may be a compound containing manganese, nickel and cobalt.

망간(Mn) 공급원의 구체적인 예로는 Mn2O3, MnO2, Mn3O4 등의 망간산화물, MnCO3, Mn(NO3) 2, MnSO4, 아세트산망간, 디카르복시산망간, 시트르산망간, 지방산망간 등의 망간염, 옥시수산화물 및 염화망간 등의 망간 할로겐화물 등을 들 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 이들 망간 화합물중에서도 MnO2, Mn2O3, Mn3O4는 후속 소성 공정에서 NOx, SOx, CO2 등의 가스를 발생시키지 않고, 또한 공업 원료로 저렴하게 입수할 수 있다는 측면에서 바람직하다. 이들 망간 화합물은 1종을 단독으로 사용해도 되고, 2종 이상을 병용해도 된다.Specific examples of the manganese (Mn) source include manganese oxides such as Mn 2 O 3 , MnO 2 and Mn 3 O 4 , MnCO 3 , Mn (NO 3 ) 2 , MnSO 4 , manganese acetate, manganese dicarboxylate, Manganese halides such as manganese, manganese halides such as oxyhydroxide and manganese chloride, and the like, but are not limited thereto. Of these manganese compounds, MnO 2 , Mn 2 O 3 , and Mn 3 O 4 are preferable from the viewpoint of not generating gases such as NO x , SO x , and CO 2 in the subsequent firing process, Do. These manganese compounds may be used alone or in combination of two or more.

니켈(Ni) 공급원의 구체적인 예로는 Ni(OH)2, NiO, NiOOH, NiCO3 ㆍ2Ni(OH) 2ㆍ4H2O, NiC2O4ㆍ2H2O, Ni(NO3) 2ㆍ6H2O, NiSO4, NiSO4ㆍ6H2O, 지방산 니켈, 니켈할로겐화물을 들 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 이들 니켈 화합물 중에서 후속 소성 처리에서 NOx 및 SOx 등의 유해물질을 발생시키지 않고 질소원자나 황원자를 함유하지 않는 Ni(OH)2, NiO, NiOOH, NiCO3ㆍ2Ni(OH) 2ㆍ4H2O, NiC2O4ㆍ2H2O 와 같은 니켈 화합물이 바람직하다. 또한, Ni(OH)2, NiO, NiOOH은 공업원료로서 저렴하게 입수할 수 있고 반응성이 높은 장점을 갖는다. 이들 니켈 화합물은 1종을 단독으로 사용해도 되고, 2종 이상을 병용해도 된다.Specific examples of the nickel (Ni) source is Ni (OH) 2, NiO, NiOOH, NiCO 3 and 2Ni (OH) 2 and 4H 2 O, NiC 2 O 4 and 2H 2 O, Ni (NO 3 ) 2 and 6H 2 O, NiSO 4 , NiSO 4 .6H 2 O, fatty acid nickel, and nickel halide, but are not limited thereto. Among these nickel compounds, Ni (OH) 2 , NiO, NiOOH, NiCO 3 .2Ni (OH) 2 .4H 2 O, which do not generate harmful substances such as NO x and SO x , , And nickel compounds such as NiC 2 O 4 .2H 2 O are preferable. In addition, Ni (OH) 2 , NiO, and NiOOH are available as inexpensive industrial raw materials and have high reactivity. These nickel compounds may be used singly or in combination of two or more.

코발트(Co) 공급원의 구체적인 예로는 Co(OH)2, CoO, Co2O3, Co3O4, CoCOOH, Co(OCOCH3)2ㆍ4H2O, CoCl2, Co(NO3)2ㆍ6H2O, Co(SO4)2ㆍ7H2O를 들 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 그 중에서도 소성 공정할 때 NOx, SOx 등의 유해물질을 발생시키지 않는 점에서 Co(OH)2, CoO, Co2O3, Co3O4가 바람직하다. 또한, Co(OH)2는 공업적으로 저렴하게 입수할 수 있고 반응성이 높기 때문에 더욱 바람직하다. 이들 코발트 화합물은 1종을 단독으로 사용해도 되고, 2종 이상을 병용해도 된다.Cobalt (Co) Specific examples of the source of the Co (OH) 2, CoO, Co 2 O 3, Co 3 O 4, CoCOOH, Co (OCOCH 3) 2 and 4H 2 O, CoCl 2, Co (NO 3) 2 and 6H 2 O, and Co (SO 4 ) 2 .7H 2 O, but the present invention is not limited thereto. Of these, Co (OH) 2 , CoO, Co 2 O 3 , and Co 3 O 4 are preferable in that no harmful substances such as NO x and SO x are generated during the firing process. Further, Co (OH) 2 is more preferable because it is commercially available at low cost and has high reactivity. These cobalt compounds may be used singly or in combination of two or more.

상기 Mn, Ni, Co 공급원은 화학식 1로 표시되는 다공성 망간계 양극 활물질을 형성하기 위해 특정 조성으로 사용된다. 즉, 망간 1몰에 대하여 니켈 0.1 내지 0.4몰 및 코발트 0.1 내지 0.4몰이 되도록 Mn, Ni, Co 공급원을 용매에 첨가한다. The Mn, Ni, and Co sources are used in a specific composition to form the porous manganese-based cathode active material represented by the general formula (1). That is, Mn, Ni, and Co sources are added to the solvent so that 0.1 to 0.4 moles of nickel and 0.1 to 0.4 moles of cobalt are added to 1 mole of manganese.

상기 용매로는 물, 아세톤, 메탄올, 에탄올, 이소프로필알콜 및 이들의 조합으로 이루어진 군에서 선택된 용매가 사용될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.The solvent may be selected from the group consisting of water, acetone, methanol, ethanol, isopropyl alcohol, and combinations thereof, but is not limited thereto.

상기 S2)는 상기 슬러리에, 수크로즈, 리튬 공급원 또는 이들 둘다를 첨가하는 단계이다.Step S2) is a step of adding sucrose, a lithium source or both to the slurry.

S2)에서 수크로즈, 리튬 공급원으로 인해 양극 활물질에 기공이 형성된다. 따라서, 수크로즈, 리튬 공급원의 사용량은 망간계 양극 활물질의 기공 크기 및 공극률을 결정하는 일 요인이 된다. 본 발명에서 수크로즈, 리튬 공급원 또는 이들 둘다는 양극 활물질을 구성하는 망간 공급원, 니켈 공급원, 코발트 공급원을 합한 총 100 중량부 기준으로 0.1 내지 10중량부의 양으로 사용될 수 있다. 상기 하한치보다 적은 양으로 사용되면 기공이 충분하게 형성되지 않게 되고, 상기 상한치보다 많은 양으로 사용되면 공극률이 지나치게 커지게 되고 양극 활물질의 기계적 강도가 일정 수준으로 확보되지 못하는 문제점이 있다.S2), pores are formed in the cathode active material due to the source of lithium. Therefore, the use amount of sucrose and lithium source is one factor for determining the pore size and porosity of the manganese-based cathode active material. In the present invention, sucrose, the lithium source, or both may be used in an amount of 0.1 to 10 parts by weight based on 100 parts by weight of total of the manganese source, the nickel source, and the cobalt source constituting the cathode active material. If the amount is used in an amount less than the lower limit value, pores are not formed sufficiently. If the amount is used in an amount larger than the upper limit value, the porosity becomes excessively large, and the mechanical strength of the cathode active material can not be secured at a certain level.

리튬 공급원으로는 Li2CO3, LiNO3, LiNO2, LiOH, LiOH·H2O, LiH, LiF, LiCl, LiBr, LiI, CH3OOLi, Li2O, Li2SO4, 디카르복실산 Li, 시트르산 Li, 지방산 Li, 알킬리튬 등을 들 수 있다. 이들 리튬 공급원은 분무건조된 2차 입자 내에 분해 가스를 발생시키거나 소성시에 분해 가스를 발생시켜서 기공을 형성하며, Li2CO3, LiOH, LiOH·H2O가 SOx, NOx 등의 유해 물질을 발생시키지 않고 취급이 용이하며 비교적 저렴하다는 측면에서 바람직하다. 상기 리튬 화합물은 1 종 단독으로 또는 2 종 이상을 병용하여 사용할 수 있다.A lithium source is Li 2 CO 3, LiNO 3, LiNO 2, LiOH, LiOH · H 2 O, LiH, LiF, LiCl, LiBr, LiI, CH 3 OOLi, Li 2 O, Li 2 SO 4, dicarboxylic acid Li, citric acid Li, fatty acid Li, alkyl lithium and the like. These lithium sources generate pores in the spray-dried secondary particles by generating decomposed gas or generating decomposed gas during firing, and Li 2 CO 3 , LiOH, and LiOH · H 2 O form SO x and NO x It is preferable from the viewpoint that it is easy to handle without causing harmful substances and is relatively inexpensive. The lithium compounds may be used singly or in combination of two or more.

리튬 공급원과 달리, 수크로즈는 소성 공정에서 탄소가 대기 중으로 날아가고 상기 탄소가 있었던 자리에 기공이 형성된다. 특히, 수크로즈는 가격 및 용해도 측면에서 유리한데, 분무 건조(spray drying) 공정에서 수크로즈를 사용하는 것이 특히 유리하다. 또한, 수크로즈를 이용하면 카본 코팅(carbon coating)을 형성할 가능성이 높기 때문에 재료의 전기전도도 측면에서 유리하다.Unlike the lithium source, sucrose fills carbon into the atmosphere during the sintering process and forms pores at the site of the carbon. In particular, sucrose is advantageous in terms of price and solubility, and it is particularly advantageous to use sucrose in a spray drying process. In addition, the use of sucrose is advantageous in terms of the electrical conductivity of the material because it is highly likely to form a carbon coating.

상기 S3)은 혼합된 슬러리를 습식 분쇄하여 망간계 양극 활물질의 1차 입자를 수득하는 단계이다.Step S3) is a step of wet pulverizing the mixed slurry to obtain primary particles of the manganese-based cathode active material.

습식 분쇄 공정의 구체적인 방법은 제한되지 않으나, 예컨대, 볼 밀링을 통해 이루어질 수 있으며, 30℃ ~ 70℃의 온도에서 12 ~ 24 시간 동안 진행될 수 있다. 30℃ 미만에서는 원료 물질들 사이에 혼합이 잘 일어나지 않거나 원료 용해가 잘 이루어지지 않는 문제가 있고, 70℃ 보다 높은 온도에서는 원하지 않는 부산물이 생성될 수 있다. 또한, 12 시간 미만으로 진행시 형성된 입자가 불균일해질 수 있으며, 24 시간을 초과하여 이루어지면 제조하고자 하는 구형 이외에 다른 크기와 형상을 가지는 새로운 입자들이 형성될 가능성이 있다. The specific method of the wet grinding process is not limited, but may be performed, for example, by ball milling, and may be carried out at a temperature of 30 ° C to 70 ° C for 12 to 24 hours. Below 30 ° C, there is a problem that the raw materials are not mixed well or the raw material is not dissolved well, and undesired by-products may be produced at a temperature higher than 70 ° C. In addition, particles formed in the course of less than 12 hours may become non-uniform, and if it exceeds 24 hours, new particles having different sizes and shapes other than the spherical shape to be manufactured may be formed.

볼 밀링에서 통상적으로 사용되는 분쇄 매체(grinding media)로는 다이아몬드 경도에 근접한 경도를 갖는 이트륨, 안정화된 지르코니아 비드, 또는 폴리스티렌 또는 다른 유사한 폴리머를 기본으로 하는 훨씬 더 연질의 분쇄 매체가 포함될 수 있다.Grinding media commonly used in ball milling may include yttrium, stabilized zirconia beads having a hardness close to diamond hardness, or even more softer grinding media based on polystyrene or other similar polymers.

슬러리에 포함된 원료 화합물 함량, 즉, 니켈, 망간, 코발트의 공급원, 수크로즈, 리튬 공급원의 총 함량은 본 발명에서 특별히 한정되지 않으나, 슬러리 전체 중량에 대하여 50 중량% 내지 60중량% 이하일 수 있다. 총 중량비율이 상기 하한치 미만인 경우에는 슬러리 농도가 묽어서 분무 건조에 의해 생성된 구형 입자가 필요 이상으로 작아지거나 파손되기 쉽고, 상기 상한치를 초과하면 슬러리의 균일성을 유지하기 어려울 수 있다.The content of the raw material compound contained in the slurry, that is, the total content of nickel, manganese, cobalt, sucrose, and lithium source is not particularly limited in the present invention, but may be 50 wt% to 60 wt% . If the total weight ratio is less than the lower limit value, the spherical particles produced by spray drying are liable to become smaller or more likely to be broken due to the low concentration of the slurry, and if the upper limit is exceeded, it may be difficult to maintain the uniformity of the slurry.

습식 분쇄된 1차 입자는 300 내지 500 nm 범위의 입경을 가질 수 있다.The wet-milled primary particles may have a particle size in the range of 300 to 500 nm.

S4)에서 분무 건조 공정을 거쳐 2차 입자를 수득한다.S4) to obtain secondary particles.

분무 건조는 당업계에서 통상적인 방법 및 조건으로 실시될 수 있으며, 예컨대, 50 내지 300 ℃의 온도에서 이루어질 수 있다. 분무 건조시에 공급되는 가스로는 공기, 질소 등을 들 수 있다. 분무 수단은 특별히 중요하지 않으며, 당업계에 알려진 분무 건조 장치가 사용될 수 있다. The spray drying may be carried out by a method and conditions customary in the art, for example, at a temperature of 50 to 300 ° C. Examples of the gas supplied during spray drying include air and nitrogen. The spraying means is not particularly critical, and a spray drying device known in the art can be used.

이어서, S5)에서 상기 수득된 2차 입자를 소성한다.Subsequently, the obtained secondary particles are fired in S5).

본 공정에 의해, 2차 입자에 존재하는 탄소 또는 가스가 제거되면서 기공이 형성되어, 다공성 양극 활물질이 형성될 수 있다.By this step, the carbon or gas present in the secondary particles is removed, and pores are formed, so that the porous cathode active material can be formed.

소성은 500℃ 내지 1000℃, 바람직하게는 900℃ 내지 940℃의 온도에서 이루어질 수 있으며, 일반적으로 30분 내지 20시간, 바람직하게는 5시간 내지 10시간 이하의 시간동안 이루어질 수 있다. 소성 시간이 너무 짧으면 결정성이 좋은 망간계 양극 활물질을 수득하기 어렵게 되고, 너무 길면 해쇄(pulverization)가 곤란할 수 있다. The firing can be performed at a temperature of 500 ° C to 1000 ° C, preferably 900 ° C to 940 ° C, and is generally performed for 30 minutes to 20 hours, preferably 5 hours to 10 hours or less. If the firing time is too short, it is difficult to obtain a manganese-based cathode active material with good crystallinity, and if it is too long, pulverization may be difficult.

소성시 분위기는 목적하는 화합물 조성이나 구조에 따라 공기, 또는 질소나 아르곤 등의 불활성 가스 분위기로 할 수 있다.The atmosphere at the time of firing may be air or an inert gas atmosphere such as nitrogen or argon depending on the composition or structure of the target compound.

전술한 바와 같이 수득된 다공성 망간계 양극 활물질을 당 기술 분야에 알려진 통상적인 방법에 따라 도전재, 바인더와 혼합하여 슬러리를 형성하고, 알루미늄, 니켈 또는 이들의 조합에 의하여 제조되는 호일 등의 양극 집전체에 적용하여 양극을 제조한다. The porous manganese-based cathode active material obtained as described above is mixed with a conductive material and a binder according to a conventional method known in the art to form a slurry, and a positive electrode collector such as a foil manufactured by aluminum, nickel, The anode is manufactured by applying it to the whole.

또한, 당 기술 분야에 알려진 통상적인 방법에 따라 음극을 제조할 수 있다. 음극 활물질의 비제한적인 예로는 종래 전기화학소자의 음극에 사용될 수 있는 통상적인 음극활물질이 사용 가능하며, 특히 리튬 금속 또는 리튬 합금, 탄소, 석유코크(petroleum coke), 활성화 탄소(activated carbon), 그래파이트(graphite) 또는 기타 탄소류 등과 같은 리튬 흡착물질 등이 바람직하다. 음극 전류집전체의 비제한적인 예로는 구리, 금, 니켈 또는 구리 합금 또는 이들의 조합에 의하여 제조되는 호일 등이 있다.In addition, a negative electrode can be manufactured according to a conventional method known in the art. As a non-limiting example of the negative electrode active material, a conventional negative electrode active material that can be used for a negative electrode of an electrochemical device can be used. In particular, lithium metal or a lithium alloy, carbon, petroleum coke, activated carbon, Lithium-adsorbing materials such as graphite or other carbon-based materials and the like are preferable. Non-limiting examples of cathode current collectors include foils made by copper, gold, nickel or copper alloys or combinations thereof.

양극과 음극에 개재될 수 있는 분리막으로는 다공질 폴리에틸렌, 다공질 폴리프로필렌의 폴리올레핀계 필름, 다공성 코팅층이 다공성 기재 상에 형성되어 있는 유기/무기 복합 분리막, 부직포 필름, 엔지니어링 플라스틱(engineering plastic) 등을 사용할 수 있으나, 이들에 제한되는 것은 아니다. 분리막을 전극에 적용하는 공정으로는 일반적인 권취(winding) 공정 이외에도 분리막과 전극의 적층(lamination, stack) 및 접음(folding) 공정이 가능하다.As the separator that can be interposed between the anode and the cathode, a porous polyethylene, a polyolefin film of a porous polypropylene, an organic / inorganic composite separator in which a porous coating layer is formed on a porous substrate, a nonwoven film, engineering plastic But are not limited thereto. As a process for applying a separator to an electrode, a lamination, stacking and folding process of a separator and an electrode can be performed in addition to a general winding process.

전해액으로는 A+B-와 같은 구조의 염으로, A+는 Li+, Na+, K+와 같은 알칼리 금속 양이온 또는 이들의 조합으로 이루어진 이온을 포함하고 B-는 PF6 - , BF4 -, Cl-, Br-, I-, ClO4 -, AsF6 -, CH3CO2 -, CF3SO3 -, N(CF3SO2)2 -, C(CF2SO2)3 -와 같은 음이온 또는 이들의 조합으로 이루어진 이온을 포함하는 염이 프로필렌 카보네이트(PC), 에틸렌 카보네이트(EC), 디에틸카보네이트(DEC), 디메틸카보네이트(DMC), 디프로필카보네이트(DPC), 디메틸설폭사이드, 아세토니트릴, 디메톡시에탄, 디에톡시에탄, 테트라하이드로퓨란, N-메틸-2-피롤리돈(NMP), 에틸메틸카보네이트(EMC), 감마-부티로락톤 또는 이들의 혼합물로 이루어진 유기 용매에 용해 또는 해리된 것을 사용할 수 있으나, 이에만 한정되는 것은 아니다. 상기 전해액 주입은 최종 제품의 제조 공정 및 요구 물성에 따라, 전지 제조 공정 중 적절한 단계에서 행해질 수 있다. 즉, 전지 조립 전 또는 전지 조립 최종 단계 등에서 적용될 수 있다.Is A + B in the electrolyte - the salts of the structure, such as, A + is Li +, Na +, include alkali metal cation or an ion composed of a combination thereof, such as K +, and B - is PF 6 -, BF 4 - , Cl -, Br -, I -, ClO 4 -, AsF 6 -, CH 3 CO 2 -, CF 3 SO 3 -, N (CF 3 SO 2) 2 -, C (CF 2 SO 2) 3 - and (EC), diethyl carbonate (DEC), dimethyl carbonate (DMC), dipropyl carbonate (DPC), dimethylsulfoxide, dimethyl sulfoxide and the like. Is dissolved in an organic solvent consisting of acetonitrile, dimethoxyethane, diethoxyethane, tetrahydrofuran, N-methyl-2-pyrrolidone (NMP), ethylmethyl carbonate (EMC), gamma-butyrolactone, Or dissociated, but is not limited thereto. The electrolyte injection may be performed at an appropriate stage of the battery manufacturing process, depending on the manufacturing process and required properties of the final product. That is, it can be applied before assembling the cell or at the final stage of assembling the cell.

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 아래에서 상술하는 실시예들에 한정되는 것으로 해석되어서는 안 된다. 본 발명의 실시예들은 당업계에서 평균적인 지식을 가진 자에게 본 발명을 보다 완전하게 설명하기 위해서 제공되는 것이다.
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 should not be construed as being limited to the above-described embodiments. Embodiments of the invention are provided to more fully describe the present invention to those skilled in the art.

실시예Example 1-1: 양극 활물질의 제조 1-1: Preparation of cathode active material

Ni(OH)2 0.15~0.2 M (mol/1000㎖), MnO2 0.4~0.7M 및 Co3O4 0.15~0.2M가 되도록 물 5000 ㎖에 첨가하였다. 이어서, 수크로즈 0.01~0.1M이 되도록 첨가하였다. Ni (OH) 2 0.15 ~ 0.2 M (mol / 1000㎖), MnO 2 0.4 ~ 0.7M , and so that the Co 3 O 4 0.15 ~ 0.2M was poured into water 5000 ㎖. Then, sucrose was added so as to be 0.01 to 0.1M.

상기 출발원료들이 균일하게 혼합되도록 교반기에서 400rpm으로 10분간 교반을 한 후 습식분쇄장치(home made equipment)에서 1mm 직경을 갖는 지르코니아 비드를 사용하여 30분동안 분쇄시킨 후에 분산시켜 슬러리를 수득하였다. 수득된 1차 입자의 입도(D50)는 300 내지 500 nm 이었다.The starting materials were stirred for 10 minutes at 400 rpm in a stirrer so that the starting materials were homogeneously mixed, pulverized for 30 minutes using zirconia beads having a diameter of 1 mm in a home made equipment, and dispersed to obtain a slurry. The particle size (D 50 ) of the obtained primary particles was 300 to 500 nm.

이어서, 분무건조장치를 사용하여 투입 열풍온도를 250 내지 300℃, 배기 열풍온도를 100 내지 150℃로 하여 상기 슬러리를 분무 건조하여 5 ㎛ 내지 20 ㎛ 범위의 입경을 갖는 2차 입자를 수득하였다.Subsequently, the slurry was spray-dried by using a spray dryer at a hot air temperature of 250 to 300 占 폚 and an exhaust hot air temperature of 100 to 150 占 폚 to obtain secondary particles having a particle diameter in the range of 5 占 퐉 to 20 占 퐉.

이어서, 리튬 공급원을 첨가하고, 850~950℃의 온도에서 5~10시간동안 소성하여서 다공성 망간계 양극 활물질을 수득하였다.
Subsequently, a lithium source was added and the mixture was calcined at a temperature of 850 to 950 DEG C for 5 to 10 hours to obtain a porous manganese-based cathode active material.

실시예Example 1-2:  1-2: 리튬이차전지의The lithium secondary battery 제조 Produce

실시예 1-1에서 수득한 양극 활물질과 도전재(Super P), 바인더(PVDF)의 비가 94:3:3이 되도록 균일하게 혼합하였다. 상기의 혼합물을 알루미늄 호일에 고르게 도포한후 롤프레스로 균일하게 압착하고 100℃ 진공오븐에서 12시간 진공 건조하여 양극을 제조하였다. The mixture was uniformly mixed so that the ratio of the cathode active material, the conductive material (Super P) and the binder (PVDF) obtained in Example 1-1 was 94: 3: 3. The mixture was spread evenly on an aluminum foil, pressed uniformly with a roll press, and vacuum dried in a vacuum oven at 100 캜 for 12 hours to prepare a positive electrode.

음극으로는 일반적으로 시판되는 흑연 및 고용량 재료인 Si계 재료를 9:1 중량비로 한 음극 활물질을 하고, 아세틸렌 블랙 및 CMC/SBR을 각각 8:1:1의 중량비로 혼합하고, 용매인 N-메틸피롤리돈에 넣고, MFD 믹서 사용시 100 ㎛ 수준의 capillary 관경을 통과하는 기준으로 슬러리에 가하는 전단압력을 18,000 rpm 이하의 수준으로 고전단 혼합을 시행하였다. 음극합제 슬러리를 10㎛ 두께의 동박에 닥터 블레이드 기법으로 도포하여 반건조한 후 소정 크기로 재단하였다. 이 때, 셀 조립 전에 진공 상태에서 120℃로 약 하루동안 건조하였다.As negative electrode, commercially available graphite and Si-based material of a high capacity material were mixed in an amount of 9: 1 by weight, acetylene black and CMC / SBR were mixed at a weight ratio of 8: 1: 1, Methylpyrrolidone and high shear mixing was performed at a level of 18,000 rpm or less at the shear pressure applied to the slurry as a criterion for passing the capillary diameter of 100 μm at the MFD mixer. The anode mixture slurry was coated on a copper foil having a thickness of 10 탆 by a doctor blade method, semi-dried, and cut to a predetermined size. At this time, the cell was dried at 120 DEG C for about one day in a vacuum state before assembly.

분리막으로는 단층 폴리에틸렌(monolayer polyethylene) 분리막을 사용하여, 상기 양극과 음극 사이에 분리막을 개재시키고, 여기에 전해액으로 EC/EMC =1/3 혼합용매에 1몰의 LiPF6 용액을 사용하여 통상적인 제조방법에 따라 전지를 제조하였다.
As a separator, a separator was interposed between the anode and the cathode using a monolayer polyethylene separator, and 1 mol of LiPF 6 solution was added to an EC / EMC = 1/3 mixed solvent as an electrolytic solution. A battery was prepared according to the manufacturing method.

Claims (11)

1.5 m2/g 내지 2.5 m2/g 범위의 비표면적을 갖고 5 ㎛ 내지 20 ㎛ 범위의 입자 직경을 가지며 하기 화학식 1로 표시되는 다공성 망간계 양극 활물질에, 카본 코팅(carbon coating)이 더 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 다공성 망간계 양극 활물질:
[화학식 1]
LixNiyMnzCo1-y-zO2
상기 식에서, z>y이고, z>1-y-z이며, x≥1이다.
A carbon coating is further formed on the porous manganese-based cathode active material having a specific surface area in the range of 1.5 m 2 / g to 2.5 m 2 / g and a particle diameter in the range of 5 μm to 20 μm, Wherein the porous manganese-based cathode active material comprises:
[Chemical Formula 1]
Li x Ni y Mn z Co 1- y z O 2
In the above formula, z> y, z> 1-yz, and x≥1.
제1항에 있어서,
상기 다공성 망간계 양극 활물질은 1.3 g/cc 내지 2.0 g/cc 범위의 탭 밀도(tap density)를 가지는 것을 특징으로 하는 다공성 망간계 양극 활물질.
The method according to claim 1,
Wherein the porous manganese-based cathode active material has a tap density in the range of 1.3 g / cc to 2.0 g / cc.
제1항 또는 제2항에 따른 다공성 망간계 양극 활물질을 포함하는 리튬이차전지.
A lithium secondary battery comprising the porous manganese based cathode active material according to claim 1 or 2.
삭제delete 하기 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는, 제1항의 다공성 망간계 양극 활물질의 제조방법:
S1) 망간(Mn) 공급원, 니켈(Ni) 공급원, 코발트(Co) 공급원을 용매에 침윤시켜(wetting)시켜서 슬러리를 수득하는 단계;
S2) 상기 슬러리에, 리튬 공급원을 첨가하고 혼합하는 단계;
S3) 혼합된 슬러리를 습식 분쇄하여 1차 입자를 수득하는 단계;
S4) 수크로즈를 첨가하면서 상기 1차 입자를 분무 건조시켜 2차 입자를 수득하는 단계; 및
S5) 상기 2차 입자를 소성하는 단계.
A method for producing the porous manganese-based cathode active material according to claim 1, comprising the steps of:
S1) wetting a manganese (Mn) source, a nickel (Ni) source, a cobalt (Co) source in a solvent to obtain a slurry;
S2) adding and mixing a lithium source to the slurry;
S3) wet pulverizing the mixed slurry to obtain primary particles;
S4) spray drying the primary particles while adding sucrose to obtain secondary particles; And
S5) firing the secondary particles.
제5항에 있어서,
상기 망간 공급원, 니켈 공급원, 코발트 공급원은, 망간 1몰에 대하여 니켈 0.1 내지 0.4몰 및 코발트 0.1 내지 0.4몰이 되도록 사용되는 것을 특징으로 하는 제조방법.
6. The method of claim 5,
Wherein the manganese source, the nickel source, and the cobalt source are used such that 0.1 to 0.4 moles of nickel and 0.1 to 0.4 moles of cobalt are added per mole of manganese.
제5항에 있어서,
상기 망간 공급원은 Mn2O3, MnO2, Mn3O4, MnCO3, Mn(NO3) 2, MnSO4, 아세트산망간, 디카르복시산망간, 시트르산망간, 지방산망간, 옥시수산화물 및 염화망간으로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 또는 2종 이상의 혼합물인 것을 특징으로 하는 제조방법.
6. The method of claim 5,
The manganese source may comprise Mn 2 O 3 , MnO 2 , Mn 3 O 4 , MnCO 3 , Mn (NO 3 ) 2 , MnSO 4 , manganese acetate, manganese dicarboxylate, manganese citrate, manganese fatty acid, Or a mixture of two or more thereof.
제5항에 있어서,
상기 니켈 공급원은 Ni(OH)2, NiO, NiOOH, NiCO3ㆍ2Ni(OH)2ㆍ4H2O, NiC2O4ㆍ2H2O, Ni(NO3) 2ㆍ6H2O, NiSO4, NiSO4ㆍ6H2O, 지방산 니켈 및 니켈할로겐화물로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 또는 2종 이상의 혼합물인 것을 특징으로 하는 제조방법.
6. The method of claim 5,
The nickel source is Ni (OH) 2, NiO, NiOOH, NiCO 3 and 2Ni (OH) 2 and 4H 2 O, NiC 2 O 4 and 2H 2 O, Ni (NO 3 ) 2 and 6H 2 O, NiSO 4, NiSO 4 .6H 2 O, nickel and nickel halides, and mixtures thereof.
제5항에 있어서,
상기 코발트 공급원은 Co(OH)2, CoO, Co2O3, Co3O4, CoCOOH, Co(OCOCH3)2ㆍ4H2O, CoCl2, Co(NO3)2ㆍ6H2O 및 Co(SO4)2ㆍ7H2O로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 또는 2종 이상의 혼합물인 것을 특징으로 하는 제조방법.
6. The method of claim 5,
The cobalt source is Co (OH) 2, CoO, Co 2 O 3, Co 3 O 4, CoCOOH, Co (OCOCH 3) 2 and 4H 2 O, CoCl 2, Co (NO 3) 2 and 6H 2 O and Co (SO 4 ) 2 쨌 7H 2 O. 2. The production method according to claim 1,
제5항에 있어서,
상기 수크로즈, 리튬 공급원 또는 이들 둘다는 양극 활물질을 구성하는 망간 공급원, 니켈 공급원, 코발트 공급원을 합한 총 100 중량부 기준으로 0.1 내지 10중량부의 양으로 사용되는 것을 특징으로 하는 제조방법.
6. The method of claim 5,
Wherein the sucrose, the lithium source, or both are used in an amount of 0.1 to 10 parts by weight based on 100 parts by weight of the total of the manganese source, the nickel source, and the cobalt source constituting the cathode active material.
제5항에 있어서,
상기 소성이 500℃ 내지 1000℃ 온도 범위에서 실시되는 것을 특징으로 하는 제조방법.


6. The method of claim 5,
Wherein the calcination is carried out at a temperature range of 500 to 1000 占 폚.


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