KR101804211B1 - Manufacturing method of anode active material powder for lithium secondary battery - Google Patents

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Abstract

본 발명은, 코어-쉘 구조의 분체로서, 리튬이차전지용 고체전해질의 소스로서 코어를 형성하는 파우더와, 상기 파우더의 표면을 둘러싸고 있으면서 쉘을 형성하는 금속산화물을 포함하며, 상기 금속산화물의 두께는 0.1∼10nm를 이루는 리튬이차전지용 고체전해질 분체의 제조방법에 관한 것이다. 본 발명에 의하면, 리튬이차전지용 고체전해질로 사용되는 분체에 금속산화물을 코팅하여 전해질과 전극 사이의 화학적 반응을 억제하여 전지의 높은 안전성을 얻을 수 있다.The present invention relates to a powder of a core-shell structure, which comprises a powder forming a core as a source of a solid electrolyte for a lithium secondary battery, and a metal oxide surrounding the surface of the powder and forming a shell, And more particularly to a method for producing a solid electrolyte powder for a lithium secondary battery. According to the present invention, a metal oxide is coated on a powder used as a solid electrolyte for a lithium secondary battery, thereby suppressing a chemical reaction between the electrolyte and the electrode, thereby achieving high safety of the battery.

Description

리튬이차전지용 고체전해질 분체의 제조방법{Manufacturing method of anode active material powder for lithium secondary battery}BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method for producing a solid electrolyte powder for a lithium secondary battery,

본 발명은 리튬이차전지용 고체전해질 분체의 제조방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 리튬이차전지용 고체전해질로 사용되는 분체에 금속산화물을 코팅하여 전해질과 전극 사이의 화학적 반응을 억제하여 전지의 높은 안전성을 얻을 수 있는 리튬이차전지용 고체전해질 분체의 제조방법에 관한 것이다.The present invention relates to a method for producing a solid electrolyte powder for a lithium secondary battery, and more particularly, to a method for manufacturing a solid electrolyte powder for a lithium secondary battery, which comprises coating a metal oxide on a powder used as a solid electrolyte for a lithium secondary battery to inhibit a chemical reaction between the electrolyte and the electrode, And more particularly, to a method for producing a solid electrolyte powder for a lithium secondary battery.

졸-겔법이나 화학 기상 증착법 등 기존 코팅기술은 물질표면의 코팅속도를 제어하기 어려워 입자 전체적으로 코팅이 불균일하게 형성되어 균일한 코팅을 제조하기 위해 코팅용 전구체를 코팅시 실제로 필요한 양보다 더 많은 양을 투입해야 하는 문제점이 있다. 또한, 코팅층의 두께제어가 어려워 코팅공정마다 일정한 두께의 코팅을 형성하기 어렵고 수 nm의 미세 코팅이 어려운 문제점이 있다. 이러한 문제로 인해 코팅의 두께가 일정하지 않거나 두껍게 형성되는 경우, 리튬 이온의 코팅 투과성이 현저히 떨어지게 된다. 그 결과, 코팅을 하지 않았을 경우보다 약간의 효율 증가만 보이거나 오히려 떨어지는 문제점을 발생시킨다. 또한, 입자를 코팅할 경우, 기존 코팅 방식으로는 각 입자들이 뭉쳐서 코팅이 되거나 전체적으로 완전히 코팅이 안 되는 경우가 발생하기 쉽다. 따라서 입자의 표면을 완전히 둘러싸고, 일정한 두께로 코팅할 수 있는 방법이 필요하다.Conventional coating techniques, such as sol-gel or chemical vapor deposition, are difficult to control the coating rate on the surface of the material, resulting in non-uniform coatings throughout the particle, resulting in a greater amount of coating precursor than is actually needed to form a uniform coating There is a problem that it must be input. In addition, since it is difficult to control the thickness of the coating layer, it is difficult to form a coating having a uniform thickness for each coating process, and there is a problem that micro-coating with a thickness of several nm is difficult. If the thickness of the coating is not constant or thick due to such a problem, the coating permeability of the lithium ion becomes remarkably low. As a result, there is a problem that the efficiency is slightly increased or dropped rather than when the coating is not performed. In addition, when the particles are coated, it is likely that each of the particles is cohered or completely covered by the conventional coating method. Therefore, there is a need for a method that can completely coat the surface of the particle and coat it to a certain thickness.

대한민국 등록특허공보 제10-1100029호Korean Patent Publication No. 10-1100029

본 발명이 해결하고자 하는 과제는 리튬이차전지용 고체전해질로 사용되는 분체에 금속산화물을 코팅하여 전해질과 전극 사이의 화학적 반응을 억제하여 전지의 높은 안전성을 얻을 수 있는 리튬이차전지용 고체전해질 분체의 제조방법을 제공함에 있다. The object of the present invention is to provide a method for producing a solid electrolyte powder for a lithium secondary battery, in which a metal oxide is coated on a powder used as a solid electrolyte for a lithium secondary battery to suppress a chemical reaction between the electrolyte and the electrode, .

본 발명은, 진공 챔버와, 상기 진공 챔버 내에 회전가능하게 설치되어 파우더를 코팅하기 위한 리액터와, 상기 리액터의 회전을 제어하는 회전 유닛과, 상기 리액터 내로 공정가스를 제공하기 위한 공정가스 공급유닛과, 상기 리액터 주위에 설치되어 공정에 필요한 온도를 제공하기 위한 히터 유닛과, 상기 진공 챔버 내부를 진공 상태로 만들거나 상기 진공 챔버로부터 공정가스를 배기시키기 위한 진공/배기 유닛을 포함하는 파우더 코팅 장치를 이용하여 리튬이차전지용 고체전해질에 사용되는 분체를 제조하는 방법으로서, (a) 리튬이차전지용 고체전해질의 소스인 파우더를 리액터에 넣는 단계와, (b) 상기 진공/배기 유닛에 의해 상기 진공 챔버 내의 압력이 대기압 미만이 되게 하여 진공 상태로 유지하고, 상기 히터 유닛의 히터 제어 수단을 통해 히터를 컨트롤하여 공정 온도로 상기 진공 챔버 내의 온도를 설정하며, 상기 회전 유닛을 작동하여 상기 리액터가 주기적으로 회전 운동을 하게 하는 단계와, (c) 상기 공정가스 공급유닛을 통해 코팅 소스를 상기 리액터 내로 공급하는 단계와, (d) 상기 공정가스 공급유닛을 통해 퍼지 가스를 상기 리액터 내로 주입하여 잔류하는 코팅 소스를 제거하는 단계와, (e) 상기 공정가스 공급유닛을 통해 산화제를 상기 리액터 내로 공급하는 단계 및 (f) 상기 공정가스 공급유닛을 통해 퍼지 가스를 상기 리액터 내로 주입하여 잔류하는 산화제를 제거하는 단계를 포함하고, 상기 (c) 단계 내지 상기 (f) 단계의 원자층증착 시퀀스를 복수 사이클 수행하여 파우더에 금속산화물이 코팅된 분체를 제조하며, 상기 코팅 소스는 상기 금속산화물의 금속 성분을 포함하는 전구체이고, 상기 금속산화물이 0.1∼10nm의 두께를 이루도록 코팅하는 것을 특징으로 하는 리튬이차전지용 고체전해질 분체의 제조방법을 제공한다. The present invention relates to a vacuum processing apparatus comprising a vacuum chamber, a reactor rotatably installed in the vacuum chamber for coating a powder, a rotation unit for controlling the rotation of the reactor, a process gas supply unit for supplying a process gas into the reactor, A heater unit installed around the reactor to provide a temperature required for the process, and a vacuum coating / discharging unit including a vacuum / exhaust unit for evacuating the inside of the vacuum chamber or discharging the process gas from the vacuum chamber A method for producing a powder for use in a solid electrolyte for a lithium secondary battery, comprising the steps of: (a) placing a powder as a source of a solid electrolyte for a lithium secondary battery into a reactor; (b) The pressure is maintained at a vacuum state so as to be lower than the atmospheric pressure, and the heater control means of the heater unit Controlling the reactor to set the temperature in the vacuum chamber to a process temperature and operating the rotating unit to cause the reactor to periodically rotate; and (c) (D) injecting a purge gas into the reactor through the process gas supply unit to remove a remaining coating source; and (e) supplying an oxidant into the reactor through the process gas supply unit, And (f) injecting a purge gas into the reactor through the process gas supply unit to remove residual oxidizing agent, wherein the atomic layer deposition sequence of steps (c) through (f) Cycle to produce a powder coated with a metal oxide, wherein the coating source comprises a metal component of the metal oxide Sphere, and provides a method for producing a lithium secondary battery, the solid electrolyte powder, characterized in that the metal oxide is coated to achieve a thickness of 0.1~10nm.

상기 리튬이차전지용 고체전해질 분체의 제조방법은, 상기 (c) 단계와 상기 (d) 단계 사이에, 상기 코팅 소스가 역류되는 것을 방지하기 위하여 상기 코팅 소스의 공급을 차단하고, 상기 리액터 내로의 주입을 유도하기 위하여 주입 유도 펌핑이 이루어지는 단계 및 펌핑 밸브를 닫은 상태에서 상기 코팅 소스를 상기 리액터 내에 유지시켜 상기 코팅 소스가 파우더의 표면에 흡착되게 하는 단계를 더 포함할 수 있다.The method for producing a solid electrolyte powder for a lithium secondary battery according to any one of the preceding claims, further comprising, between the step (c) and the step (d), interrupting supply of the coating source to prevent the coating source from flowing backward, Inducing pumping to cause the coating source to remain in the reactor with the pumping valve closed and allowing the coating source to be adsorbed onto the surface of the powder.

상기 진공/배기 유닛은 원자층증착 동안에 항상 온(On) 상태를 유지하고 있고, 펌핑은 펌핑 밸브의 개방(open)과 닫음(close)을 통해 제어되며, 상기 (c) 단계, 상기 주입 유도 펌핑이 이루어지는 단계, 상기 (d) 단계 내지 상기 (f) 단계는 상기 펌핑 밸브가 개방(open)되게 제어되고, 상기 코팅 소스가 파우더의 표면에 흡착되게 하는 단계는 상기 펌핑 밸브가 닫음(close)되게 제어되는 것이 바람직하다.The vacuum / exhaust unit is always on during atomic layer deposition, and the pumping is controlled through the opening and closing of the pumping valve, and the step (c) Wherein the pumping valve is controlled to be open and the step of causing the coating source to be adsorbed to the surface of the powder is performed by closing the pumping valve Is preferably controlled.

상기 주입 유도 펌핑은 상기 리액터 내로 코팅 소스의 유입을 유도하기 위하여 상기 진공/배기 유닛이 온(On) 된 상태에서 코팅 소스의 공급 차단 후에도 0.1∼2초 동안 펌핑이 이루어지게 하는 것이 바람직하다. Preferably, the injection induction pumping causes pumping for 0.1 to 2 seconds even after shutting off the supply of the coating source while the vacuum / evacuation unit is on to induce the introduction of the coating source into the reactor.

또한, 상기 리튬이차전지용 고체전해질 분체의 제조방법은, 상기 코팅 소스가 파우더의 표면에 흡착되게 하는 단계 후 상기 (d) 단계 전에 펌핑 밸브가 개방된 상태에서 펌핑하여 리액터 내에 잔류하는 코팅 소스를 제거하는 단계를 더 포함할 수 있고, 상기 (d) 단계 후 상기 (e) 단계 전에 펌핑 밸브가 개방된 상태에서 펌핑하여 리액터 내에 잔류하는 퍼지 가스를 제거하는 단계를 더 포함할 수 있으며, 상기 (f) 단계 후에 펌핑 밸브가 개방된 상태에서 펌핑하여 리액터 내에 잔류하는 퍼지 가스를 제거하는 단계를 더 포함할 수 있다.The method of manufacturing the solid electrolyte powder for a lithium secondary battery according to the present invention may further comprise the step of causing the coating source to be adsorbed on the surface of the powder and then pumping the pumping valve in a state where the pumping valve is opened before the step (d) The method may further include the step of removing purge gas remaining in the reactor after pumping with the pumping valve open after step (d) after step (d) ) Step, pumping with the pumping valve open may remove the purge gas remaining in the reactor.

상기 (c) 단계에서 상기 코팅 소스의 주입 시간은 0.1∼20초로 설정하는 것이 바람직하며, 상기 코팅 소스가 파우더의 표면에 흡착되게 하는 단계에서 상기 코팅 소스를 상기 리액터 내에 유지시키는 시간은 5∼120초 범위인 것이 바람직하고, 상기 펌핑하여 리액터 내에 잔류하는 코팅 소스를 제거하는 단계는 5∼30초로 설정하는 것이 바람직하고, 상기 (d) 단계에서 상기 퍼지 가스의 주입 시간은 1∼120초로 설정하는 것이 바람직하며, 상기 (d) 단계 후 상기 (e) 단계 전에 펌핑 밸브가 개방된 상태에서 펌핑하여 리액터 내에 잔류하는 퍼지 가스를 제거하는 단계는 5∼30초로 설정하는 것이 바람직하고, 상기 (e) 단계에서 상기 산화제의 주입 시간은 0.1∼20초로 설정하는 것이 바람직하며, 상기 (f) 단계에서 상기 퍼지 가스의 주입 시간은 1∼120초로 설정하는 것이 바람직하고, 상기 (f) 단계 후에 펌핑 밸브가 개방된 상태에서 펌핑하여 리액터 내에 잔류하는 퍼지 가스를 제거하는 단계는 5∼30초로 설정하는 것이 바람직하다. In the step (c), the injection time of the coating source is preferably set to 0.1 to 20 seconds. In the step of causing the coating source to be adsorbed on the surface of the powder, the time for maintaining the coating source in the reactor is 5 to 120 Sec, and the step of removing the coating source remaining in the reactor by pumping is preferably set to 5 to 30 seconds, and in the step (d), the injection time of the purge gas is set to 1 to 120 seconds The purge gas remaining after purging in the state where the pumping valve is opened after the step (d) after the step (d) is preferably set to 5 to 30 seconds, In the step (f), the injection time of the oxidizing agent is set to 0.1 to 20 seconds, and in the step (f), the injection time of the purge gas is set to 1 to 120 seconds , And the step of purging the purge gas remaining in the reactor while the pumping valve is opened after the step (f) is preferably set to 5 to 30 seconds.

또한, 상기 리튬이차전지용 고체전해질 분체의 제조방법은, 상기 (e) 단계와 상기 (f) 단계 사이에, 상기 산화제가 역류되는 것을 방지하기 위하여 상기 산화제의 공급을 차단하고, 상기 리액터 내로의 주입을 유도하기 위하여 주입 유도 펌핑이 이루어지는 단계 및 펌핑 밸브를 닫은 상태에서 상기 산화제를 상기 리액터 내에 유지시켜 상기 파우더 표면에 흡착된 코팅 소스가 상기 산화제와 반응하여 산화가 이루어지게 하는 단계를 더 포함할 수 있다.The method for producing a solid electrolyte powder for a lithium secondary battery according to the present invention may further comprise, between the step (e) and the step (f), interrupting the supply of the oxidant to prevent the oxidant from flowing backward, Inducing pumping to cause the oxidizing agent to enter into the reactor while maintaining the oxidant in the reactor with the pumping valve closed and allowing the coating source adsorbed on the surface of the powder to react with the oxidant to cause oxidation have.

상기 진공/배기 유닛은 원자층증착 동안에 항상 온(On) 상태를 유지하고 있고, 펌핑은 펌핑 밸브의 개방(open)과 닫음(close)을 통해 제어되며, 상기 (c) 단계 내지 상기 (e) 단계, 상기 주입 유도 펌핑이 이루어지는 단계 및 상기 (f) 단계는 상기 펌핑 밸브가 개방(open)되게 제어되고, 상기 산화가 이루어지게 하는 단계는 상기 펌핑 밸브가 닫음(close)되게 제어되는 것이 바람직하다.Wherein the vacuum / evacuation unit is always on during atomic layer deposition and the pumping is controlled through open and close of the pumping valve, wherein steps (c) through (e) Wherein the pumping valve is controlled to be open and the oxidation step is controlled to be closed so that the pumping valve is closed, .

상기 주입 유도 펌핑은 상기 리액터 내로 산화제의 유입을 유도하기 위하여 상기 진공/배기 유닛이 온(On) 된 상태에서 산화제의 공급 차단 후에도 0.1∼2초 동안 펌핑이 이루어지게 하는 것이 바람직하다.Preferably, the injection-induced pumping causes pumping for 0.1 to 2 seconds even after shutting off the supply of the oxidant in a state where the vacuum / exhaust unit is turned on to induce the introduction of the oxidant into the reactor.

또한, 상기 리튬이차전지용 고체전해질 분체의 제조방법은, 상기 (d) 단계 후 상기 (e) 단계 전에 펌핑 밸브가 개방된 상태에서 펌핑하여 리액터 내에 잔류하는 퍼지 가스를 제거하는 단계를 더 포함할 수 있고, 상기 산화가 이루어지게 하는 단계 후 상기 (f) 단계 전에 펌핑 밸브가 개방된 상태에서 펌핑하여 리액터 내에 잔류하는 산화제를 제거하는 단계를 더 포함할 수 있으며, 상기 (f) 단계 후에 펌핑 밸브가 개방된 상태에서 펌핑하여 리액터 내에 잔류하는 퍼지 가스를 제거하는 단계를 더 포함할 수 있다.Further, the method for manufacturing a solid electrolyte powder for a lithium secondary battery may further include a step of purging the purging gas remaining in the reactor after the step (d) in a state where the pumping valve is opened before the step (e) The method may further include, after step (f), removing the oxidizing agent remaining in the reactor by pumping with the pumping valve open before step (f), wherein after step (f) And pumping in an open state to remove purge gas remaining in the reactor.

상기 (c) 단계에서 상기 코팅 소스의 주입 시간은 0.1∼20초로 설정하는 것이 바람직하며, 상기 (d) 단계에서 상기 퍼지 가스의 주입 시간은 1∼120초로 설정하는 것이 바람직하고, 상기 (d) 단계 후 상기 (e) 단계 전에 펌핑 밸브가 개방된 상태에서 펌핑하여 리액터 내에 잔류하는 퍼지 가스를 제거하는 단계는 5∼30초로 설정하는 것이 바람직하고, 상기 (e) 단계에서 상기 산화제의 주입 시간은 0.1∼20초로 설정하는 것이 바람직하며, 상기 산화가 이루어지게 하는 단계는 5∼120초로 설정하는 것이 바람직하고, 상기 펌핑하여 리액터 내에 잔류하는 산화제를 제거하는 단계는 10∼50초로 설정하는 것이 바람직하며, 상기 (f) 단계에서 상기 퍼지 가스의 주입 시간은 1∼120초로 설정하는 것이 바람직하고, 상기 (f) 단계 후에 펌핑 밸브가 개방된 상태에서 펌핑하여 리액터 내에 잔류하는 퍼지 가스를 제거하는 단계는 5∼30초로 설정하는 것이 바람직하다.In the step (c), the injection time of the coating source may be set to 0.1 to 20 seconds. In the step (d), the injection time of the purge gas may be set to 1 to 120 seconds, The purge gas remaining in the reactor is purged in a state where the pumping valve is opened before the step (e), and the purge gas remaining in the reactor is preferably set to 5 to 30 seconds, and in the step (e) And the oxidizing step is preferably set to 5 to 120 seconds, and the step of pumping and removing the oxidizing agent remaining in the reactor is preferably set to 10 to 50 seconds, In the step (f), the purge gas injection time is preferably set to 1 to 120 seconds, and after the step (f), the pumping valve is pumped And removing the purge gas remaining in the actor is preferably set from 5 to 30 seconds.

상기 리튬이차전지용 고체전해질의 소스인 파우더는 Li3Nd3Te2O12, Li3Gd3Te2O12, Li3Tb3Te2O12, Li3Er3Te2O12, Li3Lu3Te2O12, Li5La3Nb2O12, Li5La3Ta2O12, Li5Nd3Ta2O12, Li5Nd3Sb2O12, Li5 . 5La3Nb1 . 75In0 . 25O12, Li6MgLa2Ta2O12, Li6BaLa2Nb2O12, Li6BaLa2Nb0.5Ta1.5O12, Li6BaLa2Ta2O12, Li6La3SnSbO12, Li6SrLa2Nb2O12, Li6Sr0.5Ba0.5La2Ta2O12, Li7La3Zr2O12, Li7La3Ta2O13 및 Li7La3Ta2O13 중에서 선택된 1종 이상의 물질을 포함할 수 있다.The powder that is a source of the solid electrolyte for a lithium secondary battery includes Li 3 Nd 3 Te 2 O 12 , Li 3 Gd 3 Te 2 O 12 , Li 3 Tb 3 Te 2 O 12 , Li 3 Er 3 Te 2 O 12 , Li 3 Lu 3 Te 2 O 12 , Li 5 La 3 Nb 2 O 12 , Li 5 La 3 Ta 2 O 12 , Li 5 Nd 3 Ta 2 O 12 , Li 5 Nd 3 Sb 2 O 12 , Li 5 . 5 La 3 Nb 1 . 75 In 0 . 25 O 12 , Li 6 MgLa 2 Ta 2 O 12 , Li 6 BaLa 2 Nb 2 O 12 , Li 6 BaLa 2 Nb 0.5 Ta 1.5 O 12 , Li 6 BaLa 2 Ta 2 O 12 , Li 6 La 3 SnSbO 12 , Li 6 SrLa 2 Nb 2 O 12 , Li 6 Sr 0.5 Ba 0.5 La 2 Ta 2 O 12 , Li 7 La 3 Zr 2 O 12 , Li 7 La 3 Ta 2 O 13 and Li 7 La 3 Ta 2 O 13 . Or more species.

상기 (a) 단계에서 상기 리튬이차전지용 고체전해질의 소스인 파우더와 함께 비드를 상기 리액터에 투입할 수 있으며, 상기 비드는 0.01∼1mm 범위의 직경을 갖는 것을 사용하는 것이 바람직하고, 상기 리액터 내에서 상기 비드와 상기 리튬이차전지용 고체전해질의 소스인 파우더가 3∼20:1의 중량비를 이루도록 하는 것이 바람직하며, 상기 공정 온도는 상온 보다 높고 300℃ 이하의 온도로 설정하는 것이 바람직하다.In the step (a), the bead may be introduced into the reactor together with the powder that is the source of the solid electrolyte for the lithium secondary battery. Preferably, the bead having a diameter in the range of 0.01 to 1 mm is used. In the reactor Preferably, the beads and the powder as a source of the solid electrolyte for the lithium secondary battery have a weight ratio of 3 to 20: 1, and the process temperature is preferably higher than normal temperature and set at a temperature of 300 ° C or less.

또한, 본 발명은, 상기 리튬이차전지용 고체전해질 분체의 제조방법으로 제조된 코어-쉘 구조의 분체로서, 리튬이차전지용 고체전해질의 소스로서 코어를 형성하는 파우더와, 상기 파우더의 표면을 둘러싸고 있으면서 쉘을 형성하는 금속산화물을 포함하며, 상기 금속산화물의 두께는 0.1∼10nm를 이루는 것을 특징으로 하는 리튬이차전지용 고체전해질 분체를 제공한다. The present invention also provides a powder of a core-shell structure produced by the method for producing a solid electrolyte powder for a lithium secondary battery, comprising: a powder forming a core as a source of a solid electrolyte for a lithium secondary battery; Wherein the metal oxide has a thickness of 0.1 to 10 nm. The solid electrolyte powder for a lithium secondary battery according to claim 1, wherein the metal oxide has a thickness of 0.1 to 10 nm.

상기 코어는 Li3Nd3Te2O12, Li3Gd3Te2O12, Li3Tb3Te2O12, Li3Er3Te2O12, Li3Lu3Te2O12, Li5La3Nb2O12, Li5La3Ta2O12, Li5Nd3Ta2O12, Li5Nd3Sb2O12, Li5.5La3Nb1.75In0.25O12, Li6MgLa2Ta2O12, Li6BaLa2Nb2O12, Li6BaLa2Nb0 . 5Ta1 . 5O12, Li6BaLa2Ta2O12, Li6La3SnSbO12, Li6SrLa2Nb2O12, Li6Sr0 . 5Ba0 . 5La2Ta2O12, Li7La3Zr2O12, Li7La3Ta2O13 및 Li7La3Ta2O13 중에서 선택된 1종 이상의 물질을 포함할 수 있다.The core may be selected from the group consisting of Li 3 Nd 3 Te 2 O 12 , Li 3 Gd 3 Te 2 O 12 , Li 3 Tb 3 Te 2 O 12 , Li 3 Er 3 Te 2 O 12 , Li 3 Lu 3 Te 2 O 12 , Li 5 La 3 Nb 2 O 12 , Li 5 La 3 Ta 2 O 12 , Li 5 Nd 3 Ta 2 O 12 , Li 5 Nd 3 Sb 2 O 12 , Li 5.5 La 3 Nb 1.75 In 0.25 O 12 , Li 6 MgLa 2 Ta 2 O 12 , Li 6 BaLa 2 Nb 2 O 12 , Li 6 BaLa 2 Nb 0 . 5 Ta 1 . 5 O 12 , Li 6 BaLa 2 Ta 2 O 12 , Li 6 La 3 SnSbO 12 , Li 6 SrLa 2 Nb 2 O 12 , Li 6 Sr 0 . 5 Ba 0 . 5 La 2 Ta 2 O 12 , Li 7 La 3 Zr 2 O 12 , Li 7 La 3 Ta 2 O 13, and Li 7 La 3 Ta 2 O 13 .

본 발명에 따른 리튬이차전지용 고체전해질 분체의 제조 방법에 의하면, 종래의 코팅기술의 불균일한 코팅과는 달리 파우더 코팅 장치를 이용하여 원자층증착기술 시퀀스 레시피를 통해 균일하고 정밀한 두께의 코팅이 이루어진 리튬이차전지용 고체전해질을 얻을 수 있다.According to the method for producing a solid electrolyte powder for a lithium secondary battery according to the present invention, unlike an uneven coating of a conventional coating technique, a powder coating apparatus is used to form a uniformly precise coating thickness through atomic layer deposition sequence recipe A solid electrolyte for a secondary battery can be obtained.

파우더 코팅 장치를 이용하여 정확한 코팅층의 두께 제어를 통해 고체전해질 파우더의 표면상에 수 nm의 미세 코팅층(금속산화물)을 형성할 수 있고, 균일한 코팅 형성을 통해 리튬이차전지용 고체전해질 재료의 성능 향상을 기대할 수 있다. 리튬이차전지용 고체전해질은 코팅을 통해 더 높은 배터리 성능을 기대할 수 있다.The fine coating layer (metal oxide) of several nm can be formed on the surface of the solid electrolyte powder by controlling the thickness of the precise coating layer by using the powder coating apparatus, and the performance of the solid electrolyte material for the lithium secondary battery can be improved by forming the uniform coating Can be expected. Solid electrolytes for lithium secondary batteries can expect higher battery performance through coating.

도 1은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 리튬이차전지용 고체전해질을 제조하는데 사용되는 파우더 코팅 장치의 구성을 개략적으로 나타내는 개념도이다.
도 2는 파우더 코팅 장치의 챔버부의 구성을 나타내는 구성도이다.
도 3은 파우더 코팅 장치의 일측 일부의 구성을 나타내는 구성도이다.
도 4는 파우더 코팅 장치에서 파우더가 교반되는 모습을 순차적으로 도시한 도면이다.
도 5는 제2 실시예로서 파우더에 금속산화물을 코팅하기 위한 원자층증착 시퀀스를 설명하기 위하여 도시한 도면이다.
도 6은 제3 실시예로서 파우더에 금속산화물을 코팅하기 위한 원자층증착 시퀀스를 설명하기 위하여 도시한 도면이다.
FIG. 1 is a conceptual view schematically showing a configuration of a powder coating apparatus used for manufacturing a solid electrolyte for a lithium secondary battery according to a preferred embodiment of the present invention.
2 is a configuration diagram showing a configuration of a chamber part of the powder coating apparatus.
3 is a configuration diagram showing a configuration of a part of one side of the powder coating apparatus.
4 is a view sequentially showing a state in which the powder is stirred in the powder coating apparatus.
FIG. 5 is a view illustrating an atomic layer deposition sequence for coating a metal oxide on a powder according to a second embodiment of the present invention.
FIG. 6 is a view illustrating an atomic layer deposition sequence for coating a metal oxide on a powder according to a third embodiment of the present invention.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 상세하게 설명한다. 그러나, 이하의 실시예는 이 기술분야에서 통상적인 지식을 가진 자에게 본 발명이 충분히 이해되도록 제공되는 것으로서 여러 가지 다른 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 다음에 기술되는 실시예에 한정되는 것은 아니다. 도면상에서 동일 부호는 동일한 요소를 지칭한다. Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. However, it should be understood that the following embodiments are provided so that those skilled in the art will be able to fully understand the present invention, and that various modifications may be made without departing from the scope of the present invention. It is not. Wherein like reference numerals refer to like elements throughout.

이하에서 '나노'라 함은 나노미터(nm) 단위의 크기로서 1∼1,000nm의 크기를 의미하는 것으로 사용한다. 본 발명에서 '파우더 코팅 장치'라 함은 원자층증착기술(Atomic Layer Deposition)을 이용한 파우더 코팅 시스템을 의미한다. Hereinafter, the term " nano " refers to a size in nanometers (nm), which means a size of 1 to 1,000 nm. In the present invention, the term 'powder coating apparatus' refers to a powder coating system using an atomic layer deposition technique.

본 발명의 바람직한 실시예에 따른 리튬이차전지용 고체전해질 분체의 제조방법은, 진공 챔버와, 상기 진공 챔버 내에 회전가능하게 설치되어 파우더를 코팅하기 위한 리액터와, 상기 리액터의 회전을 제어하는 회전 유닛과, 상기 리액터 내로 공정가스를 제공하기 위한 공정가스 공급유닛과, 상기 리액터 주위에 설치되어 공정에 필요한 온도를 제공하기 위한 히터 유닛과, 상기 진공 챔버 내부를 진공 상태로 만들거나 상기 진공 챔버로부터 공정가스를 배기시키기 위한 진공/배기 유닛을 포함하는 파우더 코팅 장치를 이용하여 리튬이차전지용 고체전해질에 사용되는 분체를 제조하는 방법으로서, (a) 리튬이차전지용 고체전해질의 소스인 파우더를 리액터에 넣는 단계와, (b) 상기 진공/배기 유닛에 의해 상기 진공 챔버 내의 압력이 대기압 미만이 되게 하여 진공 상태로 유지하고, 상기 히터 유닛의 히터 제어 수단을 통해 히터를 컨트롤하여 공정 온도로 상기 진공 챔버 내의 온도를 설정하며, 상기 회전 유닛을 작동하여 상기 리액터가 주기적으로 회전 운동을 하게 하는 단계와, (c) 상기 공정가스 공급유닛을 통해 코팅 소스를 상기 리액터 내로 공급하는 단계와, (d) 상기 공정가스 공급유닛을 통해 퍼지 가스를 상기 리액터 내로 주입하여 잔류하는 코팅 소스를 제거하는 단계와, (e) 상기 공정가스 공급유닛을 통해 산화제를 상기 리액터 내로 공급하는 단계 및 (f) 상기 공정가스 공급유닛을 통해 퍼지 가스를 상기 리액터 내로 주입하여 잔류하는 산화제를 제거하는 단계를 포함하고, 상기 (c) 단계 내지 상기 (f) 단계의 원자층증착 시퀀스를 복수 사이클 수행하여 파우더에 금속산화물이 코팅된 분체를 제조하며, 상기 코팅 소스는 상기 금속산화물의 금속 성분을 포함하는 전구체이고, 상기 금속산화물이 0.1∼10nm의 두께를 이루도록 코팅한다.A method of manufacturing a solid electrolyte powder for a lithium secondary battery according to a preferred embodiment of the present invention includes a vacuum chamber, a reactor rotatably installed in the vacuum chamber for coating the powder, a rotation unit for controlling the rotation of the reactor, A heater unit disposed around the reactor to provide a temperature necessary for the process, and a heater unit for supplying a process gas from the vacuum chamber to the vacuum chamber, wherein the process gas is supplied to the reactor, (A) a step of inserting a powder, which is a source of a solid electrolyte for a lithium secondary battery, into a reactor; and (c) a step of putting a powder as a source of a solid electrolyte for a lithium secondary battery into a reactor , (b) the pressure in the vacuum chamber is less than the atmospheric pressure by the vacuum / Controlling the heater through the heater control means of the heater unit to set the temperature in the vacuum chamber at a process temperature and operating the rotation unit to make the reactor periodically rotate; (c) supplying a coating source into the reactor through the process gas supply unit; (d) injecting a purge gas into the reactor through the process gas supply unit to remove a remaining coating source; (e) supplying an oxidant into the reactor through the process gas supply unit, and (f) injecting a purge gas into the reactor through the process gas supply unit to remove residual oxidant, The atomic layer deposition sequence of the step (c) to the step (f) is carried out a plurality of cycles, and the metal oxide coated powder Production, and the coating source is a precursor containing the metal component of the metal oxide, the metal oxide is coated to achieve a thickness of 0.1~10nm.

상기 리튬이차전지용 고체전해질 분체의 제조방법은, 상기 (c) 단계와 상기 (d) 단계 사이에, 상기 코팅 소스가 역류되는 것을 방지하기 위하여 상기 코팅 소스의 공급을 차단하고, 상기 리액터 내로의 주입을 유도하기 위하여 주입 유도 펌핑이 이루어지는 단계 및 펌핑 밸브를 닫은 상태에서 상기 코팅 소스를 상기 리액터 내에 유지시켜 상기 코팅 소스가 파우더의 표면에 흡착되게 하는 단계를 더 포함할 수 있다.The method for producing a solid electrolyte powder for a lithium secondary battery according to any one of the preceding claims, further comprising, between the step (c) and the step (d), interrupting supply of the coating source to prevent the coating source from flowing backward, Inducing pumping to cause the coating source to remain in the reactor with the pumping valve closed and allowing the coating source to be adsorbed onto the surface of the powder.

상기 진공/배기 유닛은 원자층증착 동안에 항상 온(On) 상태를 유지하고 있고, 펌핑은 펌핑 밸브의 개방(open)과 닫음(close)을 통해 제어되며, 상기 (c) 단계, 상기 주입 유도 펌핑이 이루어지는 단계, 상기 (d) 단계 내지 상기 (f) 단계는 상기 펌핑 밸브가 개방(open)되게 제어되고, 상기 코팅 소스가 파우더의 표면에 흡착되게 하는 단계는 상기 펌핑 밸브가 닫음(close)되게 제어되는 것이 바람직하다.The vacuum / exhaust unit is always on during atomic layer deposition, and the pumping is controlled through the opening and closing of the pumping valve, and the step (c) Wherein the pumping valve is controlled to be open and the step of causing the coating source to be adsorbed to the surface of the powder is performed by closing the pumping valve Is preferably controlled.

상기 주입 유도 펌핑은 상기 리액터 내로 코팅 소스의 유입을 유도하기 위하여 상기 진공/배기 유닛이 온(On) 된 상태에서 코팅 소스의 공급 차단 후에도 0.1∼2초 동안 펌핑이 이루어지게 하는 것이 바람직하다. Preferably, the injection induction pumping causes pumping for 0.1 to 2 seconds even after shutting off the supply of the coating source while the vacuum / evacuation unit is on to induce the introduction of the coating source into the reactor.

또한, 상기 리튬이차전지용 고체전해질 분체의 제조방법은, 상기 코팅 소스가 파우더의 표면에 흡착되게 하는 단계 후 상기 (d) 단계 전에 펌핑 밸브가 개방된 상태에서 펌핑하여 리액터 내에 잔류하는 코팅 소스를 제거하는 단계를 더 포함할 수 있고, 상기 (d) 단계 후 상기 (e) 단계 전에 펌핑 밸브가 개방된 상태에서 펌핑하여 리액터 내에 잔류하는 퍼지 가스를 제거하는 단계를 더 포함할 수 있으며, 상기 (f) 단계 후에 펌핑 밸브가 개방된 상태에서 펌핑하여 리액터 내에 잔류하는 퍼지 가스를 제거하는 단계를 더 포함할 수 있다.The method of manufacturing the solid electrolyte powder for a lithium secondary battery according to the present invention may further comprise the step of causing the coating source to be adsorbed on the surface of the powder and then pumping the pumping valve in a state where the pumping valve is opened before the step (d) The method may further include the step of removing purge gas remaining in the reactor after pumping with the pumping valve open after step (d) after step (d) ) Step, pumping with the pumping valve open may remove the purge gas remaining in the reactor.

상기 (c) 단계에서 상기 코팅 소스의 주입 시간은 0.1∼20초로 설정하는 것이 바람직하며, 상기 코팅 소스가 파우더의 표면에 흡착되게 하는 단계에서 상기 코팅 소스를 상기 리액터 내에 유지시키는 시간은 5∼120초 범위인 것이 바람직하고, 상기 펌핑하여 리액터 내에 잔류하는 코팅 소스를 제거하는 단계는 5∼30초로 설정하는 것이 바람직하고, 상기 (d) 단계에서 상기 퍼지 가스의 주입 시간은 1∼120초로 설정하는 것이 바람직하며, 상기 (d) 단계 후 상기 (e) 단계 전에 펌핑 밸브가 개방된 상태에서 펌핑하여 리액터 내에 잔류하는 퍼지 가스를 제거하는 단계는 5∼30초로 설정하는 것이 바람직하고, 상기 (e) 단계에서 상기 산화제의 주입 시간은 0.1∼20초로 설정하는 것이 바람직하며, 상기 (f) 단계에서 상기 퍼지 가스의 주입 시간은 1∼120초로 설정하는 것이 바람직하고, 상기 (f) 단계 후에 펌핑 밸브가 개방된 상태에서 펌핑하여 리액터 내에 잔류하는 퍼지 가스를 제거하는 단계는 5∼30초로 설정하는 것이 바람직하다. In the step (c), the injection time of the coating source is preferably set to 0.1 to 20 seconds. In the step of causing the coating source to be adsorbed on the surface of the powder, the time for maintaining the coating source in the reactor is 5 to 120 Sec, and the step of removing the coating source remaining in the reactor by pumping is preferably set to 5 to 30 seconds, and in the step (d), the injection time of the purge gas is set to 1 to 120 seconds The purge gas remaining after purging in the state where the pumping valve is opened after the step (d) after the step (d) is preferably set to 5 to 30 seconds, In the step (f), the injection time of the oxidizing agent is set to 0.1 to 20 seconds, and in the step (f), the injection time of the purge gas is set to 1 to 120 seconds , And the step of purging the purge gas remaining in the reactor while the pumping valve is opened after the step (f) is preferably set to 5 to 30 seconds.

또한, 상기 리튬이차전지용 고체전해질 분체의 제조방법은, 상기 (e) 단계와 상기 (f) 단계 사이에, 상기 산화제가 역류되는 것을 방지하기 위하여 상기 산화제의 공급을 차단하고, 상기 리액터 내로의 주입을 유도하기 위하여 주입 유도 펌핑이 이루어지는 단계 및 펌핑 밸브를 닫은 상태에서 상기 산화제를 상기 리액터 내에 유지시켜 상기 파우더 표면에 흡착된 코팅 소스가 상기 산화제와 반응하여 산화가 이루어지게 하는 단계를 더 포함할 수 있다.The method for producing a solid electrolyte powder for a lithium secondary battery according to the present invention may further comprise, between the step (e) and the step (f), interrupting the supply of the oxidant to prevent the oxidant from flowing backward, Inducing pumping to cause the oxidizing agent to enter into the reactor while maintaining the oxidant in the reactor with the pumping valve closed and allowing the coating source adsorbed on the surface of the powder to react with the oxidant to cause oxidation have.

상기 진공/배기 유닛은 원자층증착 동안에 항상 온(On) 상태를 유지하고 있고, 펌핑은 펌핑 밸브의 개방(open)과 닫음(close)을 통해 제어되며, 상기 (c) 단계 내지 상기 (e) 단계, 상기 주입 유도 펌핑이 이루어지는 단계 및 상기 (f) 단계는 상기 펌핑 밸브가 개방(open)되게 제어되고, 상기 산화가 이루어지게 하는 단계는 상기 펌핑 밸브가 닫음(close)되게 제어되는 것이 바람직하다.Wherein the vacuum / evacuation unit is always on during atomic layer deposition and the pumping is controlled through open and close of the pumping valve, wherein steps (c) through (e) Wherein the pumping valve is controlled to be open and the oxidation step is controlled to be closed so that the pumping valve is closed, .

상기 주입 유도 펌핑은 상기 리액터 내로 산화제의 유입을 유도하기 위하여 상기 진공/배기 유닛이 온(On) 된 상태에서 산화제의 공급 차단 후에도 0.1∼2초 동안 펌핑이 이루어지게 하는 것이 바람직하다.Preferably, the injection-induced pumping causes pumping for 0.1 to 2 seconds even after shutting off the supply of the oxidant in a state where the vacuum / exhaust unit is turned on to induce the introduction of the oxidant into the reactor.

또한, 상기 리튬이차전지용 고체전해질 분체의 제조방법은, 상기 (d) 단계 후 상기 (e) 단계 전에 펌핑 밸브가 개방된 상태에서 펌핑하여 리액터 내에 잔류하는 퍼지 가스를 제거하는 단계를 더 포함할 수 있고, 상기 산화가 이루어지게 하는 단계 후 상기 (f) 단계 전에 펌핑 밸브가 개방된 상태에서 펌핑하여 리액터 내에 잔류하는 산화제를 제거하는 단계를 더 포함할 수 있으며, 상기 (f) 단계 후에 펌핑 밸브가 개방된 상태에서 펌핑하여 리액터 내에 잔류하는 퍼지 가스를 제거하는 단계를 더 포함할 수 있다.Further, the method for manufacturing a solid electrolyte powder for a lithium secondary battery may further include a step of purging the purging gas remaining in the reactor after the step (d) in a state where the pumping valve is opened before the step (e) The method may further include, after step (f), removing the oxidizing agent remaining in the reactor by pumping with the pumping valve open before step (f), wherein after step (f) And pumping in an open state to remove purge gas remaining in the reactor.

상기 (c) 단계에서 상기 코팅 소스의 주입 시간은 0.1∼20초로 설정하는 것이 바람직하며, 상기 (d) 단계에서 상기 퍼지 가스의 주입 시간은 1∼120초로 설정하는 것이 바람직하고, 상기 (d) 단계 후 상기 (e) 단계 전에 펌핑 밸브가 개방된 상태에서 펌핑하여 리액터 내에 잔류하는 퍼지 가스를 제거하는 단계는 5∼30초로 설정하는 것이 바람직하고, 상기 (e) 단계에서 상기 산화제의 주입 시간은 0.1∼20초로 설정하는 것이 바람직하며, 상기 산화가 이루어지게 하는 단계는 5∼120초로 설정하는 것이 바람직하고, 상기 펌핑하여 리액터 내에 잔류하는 산화제를 제거하는 단계는 10∼50초로 설정하는 것이 바람직하며, 상기 (f) 단계에서 상기 퍼지 가스의 주입 시간은 1∼120초로 설정하는 것이 바람직하고, 상기 (f) 단계 후에 펌핑 밸브가 개방된 상태에서 펌핑하여 리액터 내에 잔류하는 퍼지 가스를 제거하는 단계는 5∼30초로 설정하는 것이 바람직하다.In the step (c), the injection time of the coating source may be set to 0.1 to 20 seconds. In the step (d), the injection time of the purge gas may be set to 1 to 120 seconds, The purge gas remaining in the reactor is purged in a state where the pumping valve is opened before the step (e), and the purge gas remaining in the reactor is preferably set to 5 to 30 seconds, and in the step (e) And the oxidizing step is preferably set to 5 to 120 seconds, and the step of pumping and removing the oxidizing agent remaining in the reactor is preferably set to 10 to 50 seconds, In the step (f), the purge gas injection time is preferably set to 1 to 120 seconds, and after the step (f), the pumping valve is pumped And removing the purge gas remaining in the actor is preferably set from 5 to 30 seconds.

상기 리튬이차전지용 고체전해질의 소스인 파우더는 Li3Nd3Te2O12, Li3Gd3Te2O12, Li3Tb3Te2O12, Li3Er3Te2O12, Li3Lu3Te2O12, Li5La3Nb2O12, Li5La3Ta2O12, Li5Nd3Ta2O12, Li5Nd3Sb2O12, Li5 . 5La3Nb1 . 75In0 . 25O12, Li6MgLa2Ta2O12, Li6BaLa2Nb2O12, Li6BaLa2Nb0.5Ta1.5O12, Li6BaLa2Ta2O12, Li6La3SnSbO12, Li6SrLa2Nb2O12, Li6Sr0.5Ba0.5La2Ta2O12, Li7La3Zr2O12, Li7La3Ta2O13 및 Li7La3Ta2O13 중에서 선택된 1종 이상의 물질을 포함할 수 있다.The powder that is a source of the solid electrolyte for a lithium secondary battery includes Li 3 Nd 3 Te 2 O 12 , Li 3 Gd 3 Te 2 O 12 , Li 3 Tb 3 Te 2 O 12 , Li 3 Er 3 Te 2 O 12 , Li 3 Lu 3 Te 2 O 12 , Li 5 La 3 Nb 2 O 12 , Li 5 La 3 Ta 2 O 12 , Li 5 Nd 3 Ta 2 O 12 , Li 5 Nd 3 Sb 2 O 12 , Li 5 . 5 La 3 Nb 1 . 75 In 0 . 25 O 12 , Li 6 MgLa 2 Ta 2 O 12 , Li 6 BaLa 2 Nb 2 O 12 , Li 6 BaLa 2 Nb 0.5 Ta 1.5 O 12 , Li 6 BaLa 2 Ta 2 O 12 , Li 6 La 3 SnSbO 12 , Li 6 SrLa 2 Nb 2 O 12 , Li 6 Sr 0.5 Ba 0.5 La 2 Ta 2 O 12 , Li 7 La 3 Zr 2 O 12 , Li 7 La 3 Ta 2 O 13 and Li 7 La 3 Ta 2 O 13 . Or more species.

상기 (a) 단계에서 상기 리튬이차전지용 고체전해질의 소스인 파우더와 함께 비드를 상기 리액터에 투입할 수 있으며, 상기 비드는 0.01∼1mm 범위의 직경을 갖는 것을 사용하는 것이 바람직하고, 상기 리액터 내에서 상기 비드와 상기 리튬이차전지용 고체전해질의 소스인 파우더가 3∼20:1의 중량비를 이루도록 하는 것이 바람직하며, 상기 공정 온도는 상온 보다 높고 300℃ 이하의 온도로 설정하는 것이 바람직하다.In the step (a), the bead may be introduced into the reactor together with the powder that is the source of the solid electrolyte for the lithium secondary battery. Preferably, the bead having a diameter in the range of 0.01 to 1 mm is used. In the reactor Preferably, the beads and the powder as a source of the solid electrolyte for the lithium secondary battery have a weight ratio of 3 to 20: 1, and the process temperature is preferably higher than normal temperature and set at a temperature of 300 ° C or less.

본 발명의 바람직한 실시예에 따른 리튬이차전지용 고체전해질 분체는, 상기 제조방법으로 제조된 코어-쉘 구조의 분체로서, 리튬이차전지용 고체전해질의 소스로서 코어를 형성하는 파우더와, 상기 파우더의 표면을 둘러싸고 있으면서 쉘을 형성하는 금속산화물을 포함하며, 상기 금속산화물의 두께는 0.1∼10nm를 이룬다. A solid electrolyte powder for a lithium secondary battery according to a preferred embodiment of the present invention is a powder of a core-shell structure produced by the above-described method, comprising: a powder forming a core as a source of a solid electrolyte for a lithium secondary battery; And a metal oxide which surrounds and forms a shell, and the metal oxide has a thickness of 0.1 to 10 nm.

상기 코어는 Li3Nd3Te2O12, Li3Gd3Te2O12, Li3Tb3Te2O12, Li3Er3Te2O12, Li3Lu3Te2O12, Li5La3Nb2O12, Li5La3Ta2O12, Li5Nd3Ta2O12, Li5Nd3Sb2O12, Li5.5La3Nb1.75In0.25O12, Li6MgLa2Ta2O12, Li6BaLa2Nb2O12, Li6BaLa2Nb0 . 5Ta1 . 5O12, Li6BaLa2Ta2O12, Li6La3SnSbO12, Li6SrLa2Nb2O12, Li6Sr0 . 5Ba0 . 5La2Ta2O12, Li7La3Zr2O12, Li7La3Ta2O13 및 Li7La3Ta2O13 중에서 선택된 1종 이상의 물질을 포함할 수 있다.The core may be selected from the group consisting of Li 3 Nd 3 Te 2 O 12 , Li 3 Gd 3 Te 2 O 12 , Li 3 Tb 3 Te 2 O 12 , Li 3 Er 3 Te 2 O 12 , Li 3 Lu 3 Te 2 O 12 , Li 5 La 3 Nb 2 O 12 , Li 5 La 3 Ta 2 O 12 , Li 5 Nd 3 Ta 2 O 12 , Li 5 Nd 3 Sb 2 O 12 , Li 5.5 La 3 Nb 1.75 In 0.25 O 12 , Li 6 MgLa 2 Ta 2 O 12 , Li 6 BaLa 2 Nb 2 O 12 , Li 6 BaLa 2 Nb 0 . 5 Ta 1 . 5 O 12 , Li 6 BaLa 2 Ta 2 O 12 , Li 6 La 3 SnSbO 12 , Li 6 SrLa 2 Nb 2 O 12 , Li 6 Sr 0 . 5 Ba 0 . 5 La 2 Ta 2 O 12 , Li 7 La 3 Zr 2 O 12 , Li 7 La 3 Ta 2 O 13, and Li 7 La 3 Ta 2 O 13 .

이하에서 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 리튬이차전지용 고체전해질 분체 및 그 제조방법을 더욱 구체적으로 설명한다. Hereinafter, a solid electrolyte powder for a lithium secondary battery according to a preferred embodiment of the present invention and a method for producing the same will be described in more detail.

도 1은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 리튬이차전지용 고체전해질 분체을 제조하는데 사용되는 파우더 코팅 장치의 구성을 개략적으로 나타내는 개념도이고, 도 2는 파우더 코팅 장치의 챔버부의 구성을 나타내는 구성도이다. 도 3은 파우더 코팅 장치의 일측 일부의 구성을 나타내는 구성도이다. 도 4는 파우더 코팅 장치에서 파우더가 교반되는 모습을 순차적으로 도시한 설명도이다.FIG. 1 is a conceptual diagram schematically showing the configuration of a powder coating apparatus used for manufacturing a solid electrolyte powder for a lithium secondary battery according to a preferred embodiment of the present invention, and FIG. 2 is a configuration diagram showing the configuration of a chamber portion of a powder coating apparatus. 3 is a configuration diagram showing a configuration of a part of one side of the powder coating apparatus. FIG. 4 is an explanatory view showing a state in which the powder is stirred in the powder coating apparatus. FIG.

도 1 내지 도 4를 참조하면, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 리튬이차전지용 고체전해질 분체를 제조하는데 사용되는 파우더 코팅 장치는, 진공 챔버(100)와, 진공 챔버(100) 내에 회전가능하게 설치되어 파우더를 코팅하기 위한 리액터(reactor)(200)와, 리액터(200)의 회전을 제어하는 회전 유닛(300)과, 리액터(200) 내로 공정가스를 제공하기 위한 공정가스 공급유닛(400)과, 리액터(200) 주위에 설치되어 공정에 필요한 온도를 제공하기 위한 히터 유닛(500)과, 진공 챔버(100)(리액터(200)) 내부를 진공 상태로 만들거나 진공 챔버(100)로부터 공정가스를 배기시키기 위한 진공/배기 유닛(700)을 포함한다. 1 to 4, a powder coating apparatus used for manufacturing a solid electrolyte powder for a lithium secondary battery according to a preferred embodiment of the present invention includes a vacuum chamber 100, A rotating unit 300 for controlling the rotation of the reactor 200, a process gas supply unit 400 for supplying a process gas into the reactor 200, A heater unit 500 installed around the reactor 200 to provide a temperature required for the process and a heater unit 500 for supplying a process gas from the vacuum chamber 100 into the vacuum chamber 100 And a vacuum / exhaust unit 700 for exhausting the exhaust gas.

이러한 파우더 코팅 장치는 본 발명의 출원인에 의해 특허출원되어 특허 등록된 상태이다(대한민국 특허등록번호 제10-1452262호, 발명의 명칭: 파우더 코팅 장치 및 코팅방법). Such a powder coating apparatus is patent-pending and patent registered by the applicant of the present invention (Korean Patent Registration No. 10-1452262, entitled Powder Coating Apparatus and Coating Method).

리액터(200)의 내부에는 교반 수단(600)이 구비될 수 있으며, 교반 수단(600)은 리액터(200)가 회전할 때에 내부의 파우더가 함께 회전되도록 견인하고 파우더가 자중 낙하를 통해 교반되도록 하는 역할을 한다. The reactor 200 may be provided with an agitating means 600. The agitating means 600 may be configured such that when the reactor 200 is rotated, the internal powder is pulled so as to rotate together and the powder is agitated through self-falling It plays a role.

진공 챔버(100)는 리액터(200)의 양측을 샤프트를 통해 회전가능하게 지지하는데, 일측샤프트(즉, 공정가스 공급유닛(400) 측 샤프트)(110)와 타측샤프트(회전 유닛(300)과 연결되는 샤프트)(120)의 진공 챔버(100)의 관통부는 기밀 수단(130)에 의해 기밀하게 유지되며, 이에 따라 진공 챔버(100)가 진공 상태에 있을 때 그 진공 상태를 유지시킨다.The vacuum chamber 100 rotatably supports both sides of the reactor 200 through a shaft and includes a first shaft 110a and a second shaft 120b, The penetration of the vacuum chamber 100 of the shaft 120 to be connected is kept airtight by the hermetic means 130 and thereby maintains the vacuum state when the vacuum chamber 100 is in a vacuum state.

또한, 진공 챔버(100)의 내면에는 히터 유닛(500)에 의해 발생한 열이 외부로 발산되는 것을 방지하기 단열판(미도시)이 구비될 수 있다.An insulating plate (not shown) may be provided on the inner surface of the vacuum chamber 100 to prevent heat generated by the heater unit 500 from being radiated to the outside.

공정가스 공급유닛(400)에 연결되는 일측샤프트(110)는 공정가스 공급유닛(400)으로부터 제공되는 가스가 리액터(200)로 제공되도록 중공의 형태를 가지며, 이에 따라 일측샤프트(110)는 공급가스 유입라인으로서도 기능을 한다.One shaft 110 connected to the process gas supply unit 400 has a hollow shape so that gas provided from the process gas supply unit 400 is supplied to the reactor 200, It also functions as a gas inflow line.

또한, 진공 챔버(100)는 내부에 리액터(200)를 분리 및 조립할 수 있도록 개폐 가능한 구성을 갖고 형성된다. 예를 들면, 일측 면이 캡(cap)을 통해 개폐 가능하게 이루어진다.In addition, the vacuum chamber 100 is formed with an openable and closable configuration so that the reactor 200 can be separated and assembled therein. For example, one side is openable and closable through a cap.

회전 유닛(300)은 리액터(200)를 소정 공정 속도를 회전시키고 그 회전 속도를 제어하기 위한 것으로서, 모터 등의 회전 구동 부재(310) 및 회전 구동 부재(310)의 회전을 제어하기 위한 회전 제어 수단(320)을 포함한다. 파우더는 회전유닛(300)에 의해 회전됨과 동시에 비드에 의해 파우더 응집체들이 분산되어 효과적으로 코팅이 이루어질 수 있다.The rotation unit 300 is for rotating the reactor 200 at a predetermined process speed and controlling the rotation speed of the reactor 200. The rotation unit 300 includes a rotation driving member 310 such as a motor and a rotation control unit 330 for controlling rotation of the rotation driving member 310. [ (320). The powder is rotated by the rotation unit 300 and the powder aggregates are dispersed by the beads, so that the coating can be effectively performed.

공정가스 공급유닛(400)은 리액터(200)의 내로 공정에 필요한 공정가스, 즉 코팅 소스, 산화제 및 퍼지 가스 등을 공급하고 차단하는 것이며, 이 공정가스 공급유닛(400)의 동작은 컨트롤러(미도시)에 의해 제어된다. 공정가스 공급유닛(400)으로는 ALD(Atomic Layer Deposition), CVD(Chemical Vapor Deposition), 스퍼터(Sputter) 등에 포함되는 공지의 증착유닛에 사용되는 것을 채용할 수 있다.The process gas supply unit 400 supplies and blocks the process gases necessary for the process, that is, the coating source, the oxidizer, the purge gas, and the like into the reactor 200. The operation of the process gas supply unit 400 is controlled by a controller Lt; / RTI > As the process gas supply unit 400, those used in known deposition units included in an ALD (Atomic Layer Deposition), a CVD (Chemical Vapor Deposition), a sputter, or the like can be employed.

히터 유닛(500)은 리액터(200)에서 파우더 코팅 시 그 리액터(200)의 온도를 공정에 필요한 온도로 상승시키기 위한 것으로서, 히터(510) 및 히터(510)를 제어하는 히터 제어 수단(520)을 포함한다.The heater unit 500 is for raising the temperature of the reactor 200 to a temperature required for the process during powder coating in the reactor 200. The heater unit 500 includes a heater control unit 520 for controlling the heater 510 and the heater 510, .

진공/배기 유닛(700)은 진공 챔버(100)(리액터(200)) 내부를 진공 상태로 하며 공정가스 공급유닛(400)에 의해 제공된 공정가스를 배기시키는 역할을 한다. 진공/배기 유닛(700)은 원자층증착 동안에 항상 온(On) 상태를 유지하고 있다. 리액터(200)와 진공/배기 유닛(700) 사이에 펌핑이 이루어지는 것을 차단하기 위한 펌핑 밸브(미도시)가 구비될 수 있다. 펌핑은 펌핑 밸브의 개방(open)과 닫음(close)을 통해 제어되게 된다. The vacuum / exhaust unit 700 serves to evacuate the inside of the vacuum chamber 100 (reactor 200) and exhaust the process gas provided by the process gas supply unit 400. The vacuum / exhaust unit 700 is always kept on during atomic layer deposition. A pumping valve (not shown) may be provided to block pumping between the reactor 200 and the vacuum / exhaust unit 700. The pumping is controlled through the opening and closing of the pumping valve.

리액터(200)는 중공 원통형 형태로 형성되며, 그 길이방향 양단부(즉, 공급가스 유입부와 배출부) 각각에는 공정가스 공급유닛(400)에 의해 펄스와 퍼지 공정 시 가스의 압력으로 인해 내부의 파우더가 외부로 유출되는 것을 방지하기 위하여 필터 부재(210)가 설치된다(도 3 참조). 이에 따라 필터 부재(210)는 파우더의 유출을 막으며, 전구체와 공정가스의 흐름이 원활하도록 할 수 있다.The reactor 200 is formed in a hollow cylindrical shape, and each of the lengthwise end portions (i.e., the supply gas inlet portion and the discharge portion) is filled with a gas by a process gas supply unit 400, A filter member 210 is provided to prevent the powder from flowing out to the outside (see FIG. 3). Accordingly, the filter member 210 prevents the powder from flowing out and allows smooth flow of the precursor and the process gas.

공정가스의 흐름에 대한 리액터(200)의 하류 면(길이방향에 대하여 직교하는 면)에는 필터 부재(210)를 통과한 공정가스를 리액터(200) 외부로 배출하기 위한 배출구(220)가 하나 이상, 바람직하게는 둘 이상 형성된다(도 3 참조).A discharge port 220 for discharging the process gas passing through the filter member 210 to the outside of the reactor 200 is provided on the downstream surface (surface orthogonal to the longitudinal direction) of the reactor 200 with respect to the flow of the process gas, , Preferably two or more (see Fig. 3).

교반 수단(600)은 리액터(200)의 길이방향으로 연장되며, 내면으로부터 소정 길이 돌출하며, 원주 방향으로 간격을 갖고 형성되는 하나 이상의 블레이드(blade)(600)로 이루어질 수 있다.The stirring means 600 may be formed of one or more blades 600 extending in the longitudinal direction of the reactor 200, protruding a predetermined length from the inner surface, and formed at intervals in the circumferential direction.

도 4는 파우더 코팅 장치에서 파우더가 교반되는 모습을 순차적으로 도시한 설명도로서, 도 4는 교반 수단(600)이 4개의 블레이드(610)로 형성되는 경우를 나타내고 있다.FIG. 4 is an explanatory view showing a state in which the powder is stirred in the powder coating apparatus. FIG. 4 shows a case where the stirring means 600 is formed of four blades 610.

상술한 파우더 코팅 장치를 이용하여 리튬이차전지용 고체전해질을 제조할 수 있는데, 원자층 증착기술을 이용하여 금속산화물을 코팅하는 공정 수행시 기존의 졸겔법 등의 화학적 코팅법에서는 1nm 수준의 극박막을 균일하게 코팅하기 어려우나 상술한 파우더 코팅 장치는 가능하다.The solid electrolyte for a lithium secondary battery can be manufactured using the powder coating apparatus described above. In the chemical coating method such as the sol-gel method in which a metal oxide is coated using an atomic layer deposition technique, It is difficult to coat uniformly, but the above-described powder coating apparatus is possible.

일반 원자층 증착기술의 레시피와는 다른 파우더용 공정 레시피의 구성을 포함하여 리튬이차전지용 고체전해질 분체를 제조한다. A solid electrolyte powder for a lithium secondary battery is manufactured including a constitution of a process recipe for a powder different from a recipe of a general atomic layer deposition technique.

본 발명의 발명자들은 상술한 파우더 코팅 장치를 이용하는 리튬이차전지용 고체전해질 코팅 방식을 개발하였다. 이 코팅 방식은 특정 파우더에 구애받지 않고 다양한 파우더에 적용가능한 것이 장점이다. 코팅 소스로 코팅에 필요한 다양한 소스가 사용될 수 있으며, 퍼지(Purge) 단계도 질소, 아르곤 등의 가스를 사용할 수 있다.The inventors of the present invention have developed a solid electrolyte coating method for a lithium secondary battery using the above powder coating apparatus. The advantage of this coating method is that it can be applied to various powders regardless of specific powders. As the coating source, various sources necessary for coating can be used, and the purge step can also use a gas such as nitrogen or argon.

이하에서, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 리튬이차전지용 고체전해질 분체의 제조방법에 대하여 상세히 설명한다.Hereinafter, a method for producing a solid electrolyte powder for a lithium secondary battery according to a preferred embodiment of the present invention will be described in detail.

본 발명의 발명자들은 리튬이차전지에 사용되기에 적합한 고체전해질의 코팅 공정 시퀀스를 연구하여 개발하였다. The inventors of the present invention have studied and developed a coating process sequence of a solid electrolyte suitable for use in a lithium secondary battery.

리튬이차전지용 고체전해질의 제조는 상술한 파우더 코팅 장치를 이용하며, 리액터(200)의 회전속도, 비드 투입량, 코팅 공정시 진공 챔버(100) 내의 온도, 원자층증착(automic layer deposition; ALD) 사이클, 원자층증착의 각 시퀀스 구성 및 시간 등을 적절하게 조절하여 리튬이차전지용 고체전해질의 소스인 파우더에 원하는 두께의 금속산화물을 코팅할 수 있다.The solid electrolyte for a lithium secondary battery is manufactured by using the powder coating apparatus described above and the rotation speed of the reactor 200, the bead input amount, the temperature in the vacuum chamber 100 during the coating process, the atomic layer deposition (ALD) cycle , Atomic layer deposition sequence, time, and the like can be suitably controlled to coat a metal oxide having a desired thickness on a powder that is a source of a solid electrolyte for a lithium secondary battery.

진공 챔버(100)를 개방하여 그 내부에서 리액터(200)를 분리한 후, 리액터(200)에 파우더를 넣은 후, 리액터(200)를 진공 챔버(100)에 결합시키고 진공 챔버(100)를 폐쇄한다. After the vacuum chamber 100 is opened to separate the reactor 200 from the reactor 200 and powder is put into the reactor 200, the reactor 200 is coupled to the vacuum chamber 100, and the vacuum chamber 100 is closed do.

상기 파우더는 Li3Nd3Te2O12, Li3Gd3Te2O12, Li3Tb3Te2O12, Li3Er3Te2O12, Li3Lu3Te2O12, Li5La3Nb2O12, Li5La3Ta2O12, Li5Nd3Ta2O12, Li5Nd3Sb2O12, Li5.5La3Nb1.75In0.25O12, Li6MgLa2Ta2O12, Li6BaLa2Nb2O12, Li6BaLa2Nb0.5Ta1.5O12, Li6BaLa2Ta2O12, Li6La3SnSbO12, Li6SrLa2Nb2O12, Li6Sr0.5Ba0.5La2Ta2O12, Li7La3Zr2O12, Li7La3Ta2O13 및 Li7La3Ta2O13 중에서 선택된 1종 이상의 물질을 포함할 수 있다.The powder may be selected from the group consisting of Li 3 Nd 3 Te 2 O 12 , Li 3 Gd 3 Te 2 O 12 , Li 3 Tb 3 Te 2 O 12 , Li 3 Er 3 Te 2 O 12 , Li 3 Lu 3 Te 2 O 12 , Li 5 La 3 Nb 2 O 12 , Li 5 La 3 Ta 2 O 12 , Li 5 Nd 3 Ta 2 O 12 , Li 5 Nd 3 Sb 2 O 12 , Li 5.5 La 3 Nb 1.75 In 0.25 O 12 , Li 6 MgLa 2 Ta 2 O 12 , Li 6 BaLa 2 Nb 2 O 12 , Li 6 BaLa 2 Nb 0.5 Ta 1.5 O 12 , Li 6 BaLa 2 Ta 2 O 12 , Li 6 La 3 SnSbO 12 , Li 6 SrLa 2 Nb 2 O 12 , Li 6 Sr 0.5 Ba 0.5 La 2 Ta 2 O 12 , Li 7 La 3 Zr 2 O 12 , Li 7 La 3 Ta 2 O 13, and Li 7 La 3 Ta 2 O 13 .

상기 파우더는 리튬이차전지의 고체전해질로 사용되는 것을 고려하여 100nm∼900㎛의 평균 입경을 갖는 것을 사용하는 것이 바람직하다. 상기 파우더는 나노 와이어(nanowire), 다공성 물질, 나노 로드(nanorod), 나노 튜브(nanotube), 나노 시트(nanosheet), 할로우(hollow) 및 요크-쉘 중에서 선택된 하나 이상의 형태를 가질 수 있다. Considering that the powder is used as a solid electrolyte of a lithium secondary battery, it is preferable to use a powder having an average particle diameter of 100 nm to 900 m. The powder may have one or more forms selected from a nanowire, a porous material, a nanorod, a nanotube, a nanosheet, a hollow, and a yoke-shell.

상기 파우더와 함께 비드(교반용 볼)를 리액터(200)에 넣을 수도 있다. 파우더와 함께 비드를 리액터(200)에 넣음으로써, 파우더의 자중 낙하에 의한 교반 효과를 향상시켜 파우더의 표면에 균일한 코팅이 이루어지게 할 수 있다. 리액터에 공급되는 비드와 코팅 대상이 되는 파우더의 중량비는 3∼20:1(비드:파우더) 정도의 범위인 것이 바람직하고, 파우더의 부피를 기준으로 적절한 비율로 비드를 함께 넣을 수도 있다. 상기 비드는 지르코니아(ZrO2), 알루미나(Al2O3), 스테인리스스틸(stainless steel)과 같이 강도가 강하고 코팅 대상이 되는 파우더와의 반응성이 없는 재질의 비드를 사용하는 것이 바람직하다. 상기 비드는 파우더의 교반에 적합하도록 0.01∼1mm 범위의 직경을 갖는 것을 사용하는 것이 바람직하다. 상기 비드는 모두 같은 크기의 것일 수도 있고 2가지 이상의 크기를 갖는 비드를 함께 사용할 수도 있는데, 서로 다른 직경의 비드를 함께 사용함으로써 미세한 파우더를 교반하는 효과를 높일 수 있다. 비드의 함량, 비드의 크기, 교반 시간, 분당 회전속도 등을 적절하게 조절한다. 교반에 의해 파우더는 미세한 크기로 분쇄되면서 균일한 입자 크기 분포를 갖게 된다. The beads (agitating balls) may be placed in the reactor 200 together with the powder. By putting the beads together with the powder in the reactor 200, the effect of stirring by dropping of the powder by self-weight can be improved, and uniform coating on the surface of the powder can be achieved. The weight ratio of the beads supplied to the reactor and the powder to be coated is preferably in the range of about 3 to 20: 1 (bead: powder), and the beads may be put together at an appropriate ratio based on the volume of the powder. It is preferable that the bead is made of a material having strong strength such as zirconia (ZrO 2 ), alumina (Al 2 O 3 ), and stainless steel and having no reactivity with the powder to be coated. It is preferable to use the bead having a diameter in the range of 0.01 to 1 mm so as to be suitable for agitation of the powder. The beads may be all of the same size or beads having two or more sizes may be used together. By using beads having different diameters, the effect of stirring the fine powder can be enhanced. The bead content, the bead size, the agitation time, the rotation speed per minute, and the like are appropriately controlled. By stirring, the powder is pulverized to a fine size and has a uniform particle size distribution.

진공/배기 유닛(700)에 의해 진공 챔버(100)(리액터(200)) 내부를 진공 상태로 만들어 유지시킨다. 진공 챔버(100) 내의 압력이 대기압 미만(예컨대, 1∼700mtorr)이 되게 하여 진공 상태로 유지한다. And the inside of the vacuum chamber 100 (reactor 200) is kept in a vacuum state by the vacuum / exhaust unit 700. The pressure in the vacuum chamber 100 is kept under vacuum such that the pressure in the vacuum chamber 100 is lower than the atmospheric pressure (for example, 1 to 700 mtorr).

히터 유닛(500)의 히터 제어 수단(520)을 통해 히터(510)를 컨트롤하여 공정 시 요구되는 공정 온도로 진공 챔버(100) 내의 온도를 설정한다. 상기 공정 온도는 파우더의 원자층 표면 반응이 발생할 수 있는 범위로 설정하는 것이 바람직하다. The heater 510 is controlled through the heater control unit 520 of the heater unit 500 to set the temperature in the vacuum chamber 100 to the process temperature required in the process. It is preferable that the process temperature is set to a range in which the atomic layer surface reaction of the powder can occur.

회전 유닛(300)의 회전 구동 부재(310)를 작동하여 도 4에 도시된 바와 같이 리액터(200)가 주기적으로 회전 운동을 하게 한다. The rotation drive member 310 of the rotation unit 300 is operated to periodically rotate the reactor 200 as shown in FIG.

리액터(200)가 회전 운동을 하게 되면, 도 4의 (b) 내지 (c)에 도시한 바와 같이 블레이드(610)는 파우더 및 비드를 회전 방향으로 견인하게 되고, 리액터(200)가 회전함에 따라 블레이드(610)가 거의 수직하게 위치되는 시점에서 파우더와 비드가 도시된 것과 같이 자중 낙하하게 되고, 이러한 과정이 반복됨으로써 파우더는 균일하게 교반된다. 리액터(200)의 회전 속도는 10∼200rpm 정도로 설정하는 것이 바람직하다.4 (b) to 4 (c), the blade 610 pulls the powder and the bead in the rotating direction, and as the reactor 200 rotates, At the time when the blade 610 is positioned almost vertically, the powder and the bead fall down as shown in the figure, and this process is repeated, whereby the powder is uniformly stirred. The rotational speed of the reactor 200 is preferably set to about 10 to 200 rpm.

코팅 소스(coating source), 퍼지 가스, 산화제(반응 가스) 등의 공정가스는 공정가스 공급유닛(400)을 통해 공급되며, 일측샤프트(110)를 통하여 리액터(200) 내로 공정가스가 공급된다.A process gas such as a coating source, a purge gas, and an oxidizer (reaction gas) is supplied through a process gas supply unit 400 and a process gas is supplied into the reactor 200 through the one shaft 110.

공정가스는 리액터(200)의 일단의 일측 샤프트(110)로부터 타단의 복수의 배출구(220)를 통해 배출되는데, 이와 같이 공정가스가 배출되는 경로의 양단 사이에 파우더가 위치하여 파우더 전반적인 반응 확률을 증가시키게 된다. 또한, 리액터(200)의 양단부에 필터 부재(210)가 위치되기 때문에, 필터 부재(210)로 인해 그 필터 부재와 파우더 간의 간섭을 최소화하여 코팅 효율의 감소를 방지할 수 있다.The process gas is discharged from the one shaft 110 at one end of the reactor 200 through a plurality of outlets 220 at the other end. The powder is positioned between both ends of the path through which the process gas is discharged, . In addition, since the filter member 210 is positioned at both ends of the reactor 200, the interference between the filter member and the powder can be minimized by the filter member 210, thereby preventing reduction in coating efficiency.

이하에서, 파우더에 금속산화물을 코팅하는 원자층증착 시퀀스를 상세하게 설명한다. Hereinafter, the atomic layer deposition sequence for coating the metal oxide on the powder will be described in detail.

<실시예 1>&Lt; Example 1 >

파우더에 금속산화물을 코팅하기 위하여 원자층증착 시퀀스가 적용되며, 이를 통해 제조된 리튬이차전지용 고체전해질은 리튬이차전지에 사용하기에 적합한 특성을 갖는다. An atomic layer deposition sequence is applied to coat the metal oxide on the powder, and the solid electrolyte for a lithium secondary battery manufactured through the atomic layer deposition sequence has properties suitable for use in a lithium secondary battery.

공정가스 공급유닛(400)을 통해 파우더가 로딩된 리액터(200) 내로 코팅 소스를 공급한다(S1). 코팅 소스는 파우더 표면에 코팅하려는 금속산화물의 종류에 따라 적절하게 선택한다. 상기 금속산화물은 상기 파우더 성분과는 다른 성분의 물질이고, 코팅 소스는 금속산화물의 금속 성분을 포함하는 전구체이다. 상기 금속산화물은 전이금속 산화물, Mg나 Ca을 포함하는 산화물 등일 수 있으며, 이러한 금속산화물로서 Al2O3, SiO2, TiO2, ZnO, MgO, ZrO2 등을 그 예로 들 수 있으며, 이에 한정되는 것은 아니다. 예컨대, 파우더 표면에 산화알루미늄(Al2O3)을 코팅하려는 경우에는 트리메틸알루미늄(Al(CH3)3), 에틸피페리딘 트리메틸알루미늄(Al(CH3)3N(CH2)5C2H5), 메틸피롤리딘 트리메틸알루미늄(Al(CH3)3N(CH2)4CH3), 부틸피롤리딘 트리메틸알루미늄(Al(CH3)3N(CH2)4C4H9), 메틸피롤리딘 트리에틸알루미늄(Al(C2H5)3N(CH2)4CH3), 부틸피롤리딘 트리에틸 알루미늄(Al(C2H5)3N(CH2)4C4H9) 및 에틸피페리딘 트리에틸알루미늄(Al(C2H5)3N(CH2)5C2H5) 중에서 선택된 1종 이상의 물질을 코팅 소스로 사용할 수 있으며, 이산화티탄(TiO2)를 코팅하려는 경우에는 티타늄 이소프로폭사이드(Ti(OCH(CH3)2)4, 티타늄 클로라이드(TiCl4), 티타늄 테트라아이오다이드(TiI4), 티타늄 에톡사이드(Ti4(OCH2CH3)16), 테트라키스(디에틸아미노) 티타늄(Ti(N(C2H5)2)4), 테트라키스(디메틸아미노) 티타늄(Ti(N(CH3)2)4), 티타늄 n-부톡사이드(Ti(C4H9)4) 및 테트라키스(에틸메틸아미노) 티타늄(((CH3C2H5)N)4Ti) 중에서 선택된 1종 이상의 물질을 코팅 소스로 사용할 수 있으며, 실리카(SiO2)를 코팅하려는 경우에는 테트라키스(에틸메틸아미노) 실란(Si(N(CH3)(C2H5))4), 트리스(에틸메틸아미노) 실란(HSi((N(CH3)C2H2))2), 트리스(디메틸아미노) 실란(HSi((N(CH3)2)3), 비스(에틸메틸아미노) 실란(H2Si((N(CH3)C2H5))2), 비스(디에틸아미노) 실란(H2Si((N(C2H5)2)2), 테트라키스(에틸아미노) 실란(Si(NH(C2H5))4), 트리스(피롤리디노) 실란(SiH(NC4H8)3) 및 헥사클로로 디실란(Si2Cl6) 중에서 선택된 1종 이상의 물질을 코팅 소스로 사용할 수 있으며, 산화아연(ZnO)를 코팅하려는 경우에는 디에틸 징크(Zn(C2H5)2), 디메틸 징크(Zn(CH3)2), 징크 클로라이드(ZnCl2), 메틸징크 이소프로폭사이드((CH3)Zn(OCH(CH3)2) 및 징크 아세테이트(Zn(CH3COO)2) 중에서 선택된 1종 이상의 물질을 코팅 소스로 사용할 수 있다. 코팅 소스의 주입 시간은 코팅하려는 파우더의 표면적, 무게, 코팅 소스 종(species) 등을 고려하여 적절하게 설정한다. 예컨대, 코팅 소스의 주입 시간은 0.1∼20초 정도로 설정하는 것이 바람직한데, 코팅 소스의 주입 시간이 너무 짧을 경우에는 충분한 양의 코팅 소스가 주입되지 않아 원자층증착 사이클 당 코팅되지 않는 금속산화물 입자가 존재할 수 있고, 코팅 소스의 주입 시간이 너무 길 경우에는 미반응되는(파우더 표면에 코팅되지 않고 잔류하는) 코팅 소스의 양이 많게 되어 경제적이지 못할 수 있다. 코팅 소스의 공급 유량은 1∼1000sccm 정도인 것이 바람직하다.The coating source is supplied into the reactor 200 through which the powder is loaded through the process gas supply unit 400 (S1). The coating source is appropriately selected depending on the kind of metal oxide to be coated on the powder surface. The metal oxide is a material of a component different from the powder component, and the coating source is a precursor including a metal component of a metal oxide. The metal oxide may be a transition metal oxide, an oxide including Mg or Ca, and examples of the metal oxide include Al 2 O 3 , SiO 2 , TiO 2 , ZnO, MgO, and ZrO 2 . It is not. For example, if you want to coat the aluminum (Al 2 O 3) oxide powder surface, trimethyl aluminum (Al (CH 3) 3) , ethylpiperidine trimethylaluminum (Al (CH 3) 3 N (CH 2) 5 C 2 H 5), methylpyrrolidine trimethylaluminum (Al (CH 3) 3 N (CH 2) 4 CH 3), butyl-pyrrolidin-trimethyl aluminum (Al (CH 3) 3 N (CH 2) 4 C 4 H 9 ), methylpyrrolidine triethylaluminum (Al (C 2 H 5) 3 N (CH 2) 4 CH 3), butyl-pyrrolidin-triethyl aluminum (Al (C 2 H 5) 3 N (CH 2) 4 C 4 H 9 ) and ethylpiperidine triethyl aluminum (Al (C 2 H 5 ) 3 N (CH 2 ) 5 C 2 H 5 ) can be used as the coating source, and titanium dioxide If you want to coat the TiO 2), the titanium isopropoxide (Ti (OCH (CH 3) 2) 4, titanium chloride (TiCl 4), titanium tetra-iodide (TiI 4), titanium ethoxide (Ti 4 (OCH 2 CH 3 ) 16 ), tetrakis (diethylamino) titanium (Ti (N (C 2 H 5 ) 2) 4), tetrakis (dimethylamino) titanium (Ti (N (CH 3) 2) 4), titanium n- butoxide (Ti (C 4 H 9) 4) and tetrakis (ethylmethylamino) titanium (((CH 3 C 2 H 5) N) 4 Ti) if you want among the one or more materials that are selected can be used as coating source, the coating of silica (SiO 2) is tetrakis (ethylmethylamino) silane (Si ( N (CH 3) (C 2 H 5)) 4), tris (ethylmethylamino) silane (HSi ((N (CH 3 ) C 2 H 2)) 2), tris (dimethylamino) silane (HSi (( N (CH 3) 2) 3 ), bis (ethylmethylamino) silane (H 2 Si ((N ( CH 3) C 2 H 5)) 2), bis (diethylamino) silane (H 2 Si (( N (C 2 H 5) 2 ) 2), tetrakis (diethylamino) silane (Si (NH (C 2 H 5)) 4), tris (pyrrolidino) silane (SiH (NC 4 H 8) 3) And hexachlorodisilane (Si 2 Cl 6 ) may be used as a coating source. In case of coating zinc oxide (ZnO), diethyl zinc (Zn (C 2 H 5 ) 2 ) And dimethyl zinc (Zn (CH 3) 2) , zinc chloride (ZnCl 2), methyl zinc isopropoxide ((CH 3) Zn (OCH (CH 3) 2) and zinc acetate (Zn (CH 3 COO) 2 ) May be used as a coating source. The injection time of the coating source is appropriately set in consideration of the surface area, weight, coating source species, etc. of the powder to be coated. For example, the injection time of the coating source is preferably set to about 0.1 to 20 seconds. If the injection time of the coating source is too short, a sufficient amount of the coating source is not injected and metal oxide particles not coated per atomic layer deposition cycle And if the injection time of the coating source is too long, the amount of the unreacted coating source (which remains uncoated on the powder surface) may increase, which may be uneconomical. The supply flow rate of the coating source is preferably about 1 to 1000 sccm.

코팅 소스의 공급을 차단하고, 퍼지 가스를 리액터(200) 내에 주입하여 흡착되지 않고 잔류하는 코팅 소스를 제거한다(S5). 공정가스 공급유닛(400)을 통해 리액터(200) 내로 퍼지 가스를 공급한다. 퍼지 가스로는 파우더와 화학적으로 반응하지 않는 질소(N2), 아르곤(Ar) 등의 비활성 가스를 사용할 수 있다. 퍼지 가스의 주입 시간은 리액터(200) 내에 머무는 코팅 소스의 함량 등을 고려하여 설정하며, 예컨대 1∼120초 정도인 것이 적당하다. 퍼지 가스의 주입 시간이 너무 짧을 경우에는 코팅 소스의 충분한 제거가 어려울 수 있고, 코팅 소스의 주입 시간이 너무 길 경우에는 코팅 소스의 충분한 제거가 이루질 수 있으나 많은 시간 소모로 인하여 경제적이지 못하고 퍼지 가스의 소모량이 많아 비경제적일 수 있다. 퍼지 가스의 공급 유량은 200∼1000sccm 정도인 것이 바람직하다.The supply of the coating source is blocked, and the purge gas is injected into the reactor 200 to remove the non-adsorbed remaining coating source (S5). The purge gas is supplied into the reactor 200 through the process gas supply unit 400. As the purge gas, an inert gas such as nitrogen (N 2 ) or argon (Ar) which does not chemically react with the powder can be used. The injection time of the purge gas is set in consideration of the content of the coating source staying in the reactor 200, and is suitably about 1 to 120 seconds, for example. If the injection time of the purge gas is too short, it may be difficult to sufficiently remove the coating source. If the injection time of the coating source is too long, sufficient removal of the coating source may be performed. However, It is possible that the amount of consumption is large and it is uneconomical. The supply flow rate of the purge gas is preferably about 200 to 1000 sccm.

퍼지 가스의 공급을 차단하고, 산화제를 리액터(200) 내로 공급한다(S7). 공정가스 공급유닛(400)을 통해 리액터(200) 내로 산화제를 공급한다. 산화제로는 코팅 소스와 반응하여 산화가 이루어지게 하는 수증기(H2O), 오존(O3) 등을 사용할 수 있다. 산화제의 주입 시간은 파우더 표면에 흡착된 코팅 소스의 함량 등을 고려하여 설정하며, 예컨대 0.1∼20초 정도인 것이 적당하다. 산화제의 주입 시간이 너무 짧을 경우에는 충분한 산화 반응이 일어날 수 없고, 산화제의 주입 시간이 너무 길 경우에는 충분한 산화 반응이 일어날 수 있으나 많은 시간 소모로 인하여 경제적이지 못하고 산화제의 소모량이 많아 비경제적일 수 있다. 산화제의 공급 유량은 1∼1000sccm 정도인 것이 바람직하다.The supply of the purge gas is interrupted, and the oxidant is supplied into the reactor 200 (S7). The oxidizing agent is supplied into the reactor 200 through the process gas supply unit 400. Examples of the oxidizing agent include water vapor (H 2 O), ozone (O 3 ), and the like, which react with the coating source to cause oxidation. The time for injecting the oxidizing agent is set in consideration of the content of the coating source adsorbed on the surface of the powder, and is suitably about 0.1 to 20 seconds, for example. If the injection time of the oxidizing agent is too short, sufficient oxidation reaction can not occur. If the injection time of the oxidizing agent is too long, sufficient oxidation reaction may occur. However, since it is not economical due to a lot of time consuming and consumes the oxidizing agent, have. The supply flow rate of the oxidizing agent is preferably about 1 to 1000 sccm.

산화제의 공급을 차단하고, 퍼지 가스를 리액터(200) 내에 주입하여 미반응되어 잔류하는 산화제를 제거한다(S11). 공정가스 공급유닛(400)을 통해 리액터(200) 내로 퍼지 가스를 공급한다. 퍼지 가스로는 파우더 및 코팅 소스와 화학적으로 반응하지 않는 질소(N2), 아르곤(Ar) 등의 비활성 가스를 사용할 수 있다. 퍼지 가스의 주입 시간은 리액터(200) 내에 머무는 산화제의 함량 등을 고려하여 설정하며, 예컨대 1∼120초 정도인 것이 적당하다. 퍼지 가스의 주입 시간이 너무 짧을 경우에는 산화제의 충분한 제거가 어려울 수 있고, 퍼지 가스의 주입 시간이 너무 길 경우에는 산화제의 충분한 제거가 이루질 수 있으나 많은 시간 소모로 인하여 경제적이지 못하고 퍼지 가스의 소모량이 많아 비경제적일 수 있다. 퍼지 가스의 공급 유량은 200∼1000sccm 정도인 것이 바람직하다.The supply of the oxidizing agent is interrupted, and the purge gas is injected into the reactor 200 to remove the unreacted remaining oxidizing agent (S11). The purge gas is supplied into the reactor 200 through the process gas supply unit 400. As the purge gas, an inert gas such as nitrogen (N 2 ) or argon (Ar), which does not chemically react with the powder and the coating source, may be used. The injection time of the purge gas is set in consideration of the content of the oxidizing agent remaining in the reactor 200 and the like, and is suitably about 1 to 120 seconds, for example. If the purge gas injection time is too short, it may be difficult to sufficiently remove the oxidizer. If the purge gas injection time is too long, sufficient removal of the oxidizer may be performed. However, Can be uneconomical. The supply flow rate of the purge gas is preferably about 200 to 1000 sccm.

상술한 원자층증착 시퀀스에서 S1, S5, S7 및 S11 단계를 한번 씩 수행 시 이것을 1 원자층증착 사이클이라고 하며, 각 단계별의 공정 시간은 사용되는 파우더의 표면적, 파우더 종류 등에 따라 유연하게 설정될 수 있다.In the above-described atomic layer deposition sequence, S1, S5, S7, and S11 are performed once, which is referred to as a one-atom layer deposition cycle, and the process time for each step can be set flexibly according to the surface area of the powder to be used, have.

<실시예 2>&Lt; Example 2 >

도 5는 제2 실시예로서 파우더에 금속산화물을 코팅하기 위한 원자층증착 시퀀스를 설명하기 위하여 도시한 도면이며, 코팅 소스(coating source) 주입, 산화제(oxidant) 주입, 반응(reaction) 과정, 펌핑 및 퍼지(purge) 가스 주입에 대하여 시간에 따라 진공 챔버(100) 내에서 이루어지는 과정을 보여준다. 도 5에서 펌핑은 펌핑 밸브의 개방(open)과 닫음(close) 여부를 기준으로 나타내었다.FIG. 5 is a view illustrating an atomic layer deposition sequence for coating a metal oxide on a powder according to a second embodiment of the present invention. Referring to FIG. 5, a coating source injection, an oxidant injection, And in the vacuum chamber 100 over time for purge gas injection. In FIG. 5, pumping is based on whether the pumping valve is open or closed.

도 5를 참조하면, 파우더에 금속산화물을 코팅하기 위하여 일반적인 원자층증착의 시퀀스와는 다른 특징적인 원자층증착 시퀀스가 적용되며, 이를 통해 제조된 리튬이차전지용 고체전해질은 리튬이차전지에 사용하기에 적합한 특성을 갖는다. Referring to FIG. 5, a characteristic atomic layer deposition sequence different from a general atomic layer deposition sequence is applied in order to coat a metal oxide on a powder, and the solid electrolyte for a lithium secondary battery manufactured by the method is used for a lithium secondary battery And have suitable properties.

공정가스 공급유닛(400)을 통해 파우더가 로딩된 리액터(200) 내로 코팅 소스를 공급한다(S1). 코팅 소스는 파우더 표면에 코팅하려는 금속산화물의 종류에 따라 적절하게 선택한다. 상기 금속산화물은 상기 파우더 성분과는 다른 성분의 물질이고, 코팅 소스는 금속산화물의 금속 성분을 포함하는 전구체이다. 상기 금속산화물은 Al2O3, SiO2, TiO2, ZnO, MgO, ZrO2 등일 수 있으며, 이에 한정되는 것은 아니다. 코팅 소스의 주입 시간은 코팅하려는 파우더의 표면적, 무게, 코팅 소스 종(species) 등을 고려하여 적절하게 설정한다. 예컨대, 코팅 소스의 주입 시간은 0.1∼20초 정도로 설정하는 것이 바람직한데, 코팅 소스의 주입 시간이 너무 짧을 경우에는 충분한 양의 코팅 소스가 주입되지 않아 원자층증착 사이클 당 코팅되지 않는 금속산화물 입자가 존재할 수 있고, 코팅 소스의 주입 시간이 너무 길 경우에는 미반응되는(파우더 표면에 코팅되지 않고 잔류하는) 코팅 소스의 양이 많게 되어 경제적이지 못할 수 있다. 코팅 소스의 공급 유량은 1∼1000sccm 정도인 것이 바람직하다.The coating source is supplied into the reactor 200 through which the powder is loaded through the process gas supply unit 400 (S1). The coating source is appropriately selected depending on the kind of metal oxide to be coated on the powder surface. The metal oxide is a material of a component different from the powder component, and the coating source is a precursor including a metal component of a metal oxide. The metal oxide is Al 2 O 3, SiO 2, TiO 2, ZnO, MgO, ZrO 2, and the like, and the like. The injection time of the coating source is appropriately set in consideration of the surface area, weight, coating source species, etc. of the powder to be coated. For example, the injection time of the coating source is preferably set to about 0.1 to 20 seconds. If the injection time of the coating source is too short, a sufficient amount of the coating source is not injected and metal oxide particles not coated per atomic layer deposition cycle And if the injection time of the coating source is too long, the amount of the unreacted coating source (which remains uncoated on the powder surface) may increase, which may be uneconomical. The supply flow rate of the coating source is preferably about 1 to 1000 sccm.

코팅 소스의 공급을 차단하고, 코팅 소스가 리액터(200) 내에 완전히 주입될 수 있도록 주입 유도 펌핑이 이루어지게 한다(S2). 주입 유도 펌핑은 공정가스 공급유닛(400)을 통해 공급된 코팅 소스가 리액터(200) 내에 완전히 주입될 수 있도록 하기 위하여 매우 짧은 시간(예컨대, 2초 이내) 동안 진공/배기 유닛(700)에 의해 펌핑이 이루어지는 것을 의미하며, 바람직하게는 상기 주입 유도 펌핑은 리액터(200) 내로 코팅 소스의 유입을 유도하기 위하여 진공/배기 유닛(700)이 온(On) 된 상태에서 코팅 소스의 공급 차단 후에도 0.1∼2초 동안 펌핑이 이루어지게 한다. 주입 유도 펌핑이 이루어짐으로써 코팅 소스가 리액터(200) 내로 완전히 주입되어 양적으로 충분하게 머물게 되고, 미반응되는 코팅 소스의 양을 최소화할 수 있어 경제적이다. 주입 유도 펌핑은 코팅 소스가 역류되는 것을 방지하는 기능을 하며, 이러한 주입 유도 펌핑이 없을 경우에 코팅 소스가 역류가 될 수 있어 코팅 효율이 떨어짐과 동시에 파우더 코팅 장치에도 문제가 생길 수 있다. 이러한 주입 유도 펌핑은 일반적인 원자층증착 단계에서는 없는 본 발명의 특징적인 구성 중 하나이다. 주입 유도 펌핑의 시간이 너무 길 경우에는 코팅 소스가 리액터(200) 내에 충분히 머물지 못하고 오히려 배출구(220)를 통해 배기되어 코팅 소스의 손실이 발생할 수 있다. 이러한 점을 고려하여 주입 유도 펌핑의 시간은 진공/배기 유닛(700)의 제어 장치 동작 능력을 고려하여 코팅 소스가 리액터(200) 내부로 도달하는데 까지 걸리는 시간(예컨대, 0.1∼2초)으로 하는 것이 좋다. The supply of the coating source is cut off, and injection induction pumping is performed so that the coating source can be completely injected into the reactor 200 (S2). The injection induction pumping is performed by the vacuum / exhaust unit 700 for a very short time (e.g., within 2 seconds) to allow the coating source supplied through the process gas supply unit 400 to be fully injected into the reactor 200 Pumping is effected. Preferably, the injection-induced pumping is performed at a rate of 0.1 &lt; RTI ID = 0.0 &gt; (%) &lt; / RTI & Allow pumping for ~ 2 seconds. The injection induction pumping is performed, so that the coating source is completely injected into the reactor 200 and remains in sufficient quantities, and the amount of unreacted coating source can be minimized, which is economical. Injection-induced pumping functions to prevent the coating source from flowing backward, and in the absence of such injection-induced pumping, the coating source may be countercurrent, resulting in poor coating efficiency and also problems with the powder coating apparatus. This injection-induced pumping is one of the characteristic features of the present invention which is not present in a typical atomic layer deposition step. If the time of the injection induction pumping is too long, the coating source can not sufficiently stay in the reactor 200, but may be vented through the outlet 220 to cause loss of the coating source. Taking this into consideration, the time of the injection induction pumping is set to a time (for example, 0.1 to 2 seconds) required for the coating source to reach the inside of the reactor 200 in consideration of the operation capability of the control unit of the vacuum / It is good.

코팅 소스를 리액터(200) 내에 유지시켜 코팅 소스가 파우더의 표면에 흡착되게 한다(S3). 리액터(200) 내의 코팅 소스는 파우더의 표면에 흡착되게 되고, 파우더 내부로도 확산이 일어나게 된다. 파우더의 표면에 흡착시키기 위한 유지 시간(반응 시간)은 리액터(200) 내에 머무는 코팅 소스의 함량 등을 고려하여 설정하며, 예컨대 5∼120초 정도인 것이 적당하다. 유지 시간이 너무 짧을 경우에는 코팅소스가 파우더 응집체 내부로 확산되는 시간이 부족하여 응집체의 표면에 위치한 입자들만 코팅이 될 수 있어 바람직하지 못하며, 유지 시간이 너무 길 경우에는 충분한 흡착이 일어날 수 있으나 많은 시간 소모로 인하여 경제적이지 못할 수 있다.The coating source is held in the reactor 200 so that the coating source is adsorbed on the surface of the powder (S3). The coating source in the reactor 200 is adsorbed on the surface of the powder, and the diffusion also occurs inside the powder. The holding time (reaction time) for adsorbing to the surface of the powder is set in consideration of the content of the coating source staying in the reactor 200 and the like, and is suitably about 5 to 120 seconds, for example. If the retention time is too short, the time for the coating source to diffuse into the powder agglomerate is insufficient and only the particles located on the surface of the agglomerate can be coated, which is undesirable. If the retention time is too long, sufficient adsorption may occur Time consuming may not be economical.

퍼지 가스를 리액터(200) 내에 주입하여 흡착되지 않고 잔류하는 코팅 소스를 제거한다(S5). 공정가스 공급유닛(400)을 통해 리액터(200) 내로 퍼지 가스를 공급한다. 퍼지 가스로는 파우더와 화학적으로 반응하지 않는 질소(N2), 아르곤(Ar) 등의 비활성 가스를 사용할 수 있다. 퍼지 가스의 주입 시간은 리액터(200) 내에 머무는 코팅 소스의 함량 등을 고려하여 설정하며, 예컨대 1∼120초 정도인 것이 적당하다. 퍼지 가스의 주입 시간이 너무 짧을 경우에는 코팅 소스의 충분한 제거가 어려울 수 있고, 코팅 소스의 주입 시간이 너무 길 경우에는 코팅 소스의 충분한 제거가 이루질 수 있으나 많은 시간 소모로 인하여 경제적이지 못하고 퍼지 가스의 소모량이 많아 비경제적일 수 있다. 퍼지 가스의 공급 유량은 200∼1000sccm 정도인 것이 바람직하다.A purge gas is injected into the reactor 200 to remove the remaining adsorbed coating source (S5). The purge gas is supplied into the reactor 200 through the process gas supply unit 400. As the purge gas, an inert gas such as nitrogen (N 2 ) or argon (Ar) which does not chemically react with the powder can be used. The injection time of the purge gas is set in consideration of the content of the coating source staying in the reactor 200, and is suitably about 1 to 120 seconds, for example. If the injection time of the purge gas is too short, it may be difficult to sufficiently remove the coating source. If the injection time of the coating source is too long, sufficient removal of the coating source may be performed. However, It is possible that the amount of consumption is large and it is uneconomical. The supply flow rate of the purge gas is preferably about 200 to 1000 sccm.

산화제를 리액터(200) 내로 공급한다(S7). 공정가스 공급유닛(400)을 통해 리액터(200) 내로 산화제를 공급한다. 산화제로는 코팅 소스와 반응하여 산화가 이루어지게 하는 수증기(H2O), 오존(O3) 등을 사용할 수 있다. 산화제의 주입 시간은 파우더 표면에 흡착된 코팅 소스의 함량 등을 고려하여 설정하며, 예컨대 0.1∼20초 정도인 것이 적당하다. 산화제의 주입 시간이 너무 짧을 경우에는 충분한 산화 반응이 일어날 수 없고, 산화제의 주입 시간이 너무 길 경우에는 충분한 산화 반응이 일어날 수 있으나 많은 시간 소모로 인하여 경제적이지 못하고 산화제의 소모량이 많아 비경제적일 수 있다. 산화제의 공급 유량은 1∼1000sccm 정도인 것이 바람직하다.The oxidant is supplied into the reactor 200 (S7). The oxidizing agent is supplied into the reactor 200 through the process gas supply unit 400. Examples of the oxidizing agent include water vapor (H 2 O), ozone (O 3 ), and the like, which react with the coating source to cause oxidation. The time for injecting the oxidizing agent is set in consideration of the content of the coating source adsorbed on the surface of the powder, and is suitably about 0.1 to 20 seconds, for example. If the injection time of the oxidizing agent is too short, sufficient oxidation reaction can not occur. If the injection time of the oxidizing agent is too long, sufficient oxidation reaction may occur. However, since it is not economical due to a lot of time consuming and consumes the oxidizing agent, have. The supply flow rate of the oxidizing agent is preferably about 1 to 1000 sccm.

산화제의 공급을 차단하고, 산화제가 리액터(200) 내에 완전히 주입될 수 있도록 주입 유도 펌핑이 이루어지게 한다(S8). 주입 유도 펌핑은 공정가스 공급유닛(400)을 통해 공급된 산화제가 리액터(200) 내에 완전히 주입될 수 있도록 하기 위하여 매우 짧은 시간(예컨대, 2초 이내) 동안 진공/배기 유닛(700)에 의해 펌핑이 이루어지는 것을 의미하며, 바람직하게는 상기 주입 유도 펌핑은 리액터(200) 내로 산화제의 유입을 유도하기 위하여 진공/배기 유닛(700)이 온(On) 된 상태에서 코팅 소스의 공급 차단 후에도 0.1∼2초 동안 펌핑이 이루어지게 한다. 주입 유도 펌핑이 이루어짐으로써 산화제가 리액터(200) 내로 완전히 주입되어 양적으로 충분하게 머물게 되고, 반응에 참여하지 못하는 산화제의 양을 최소화할 수 있어 경제적이다. 주입 유도 펌핑은 산화제가 역류되는 것을 방지하는 기능을 하며, 이러한 주입 유도 펌핑이 없을 경우에 산화제가 역류가 될 수 있어 코팅 효율이 떨어짐과 동시에 파우더 코팅 장치에도 문제가 생길 수 있다. 이러한 주입 유도 펌핑은 일반적인 원자층증착 단계에서는 없는 본 발명의 특징적인 구성 중 하나이다. 주입 유도 펌핑의 시간이 너무 길 경우에는 산화제가 리액터(200) 내에 충분히 머물지 못하고 오히려 배출구(220)를 통해 배기되어 산화제의 손실이 발생할 수 있다. 이러한 점을 고려하여 주입 유도 펌핑의 시간은 진공/배기 유닛(700)의 제어 장치 동작 능력을 고려하여 산화제가 리액터(200) 내부로 도달하는데 까지 걸리는 시간(예컨대, 0.1∼2초)으로 하는 것이 좋다. The supply of the oxidant is shut off, and injection induction pumping is performed so that the oxidant can be completely injected into the reactor 200 (S8). The injection induction pumping is pumped by the vacuum / exhaust unit 700 for a very short time (e.g., within 2 seconds) to allow the oxidant fed through the process gas supply unit 400 to be fully injected into the reactor 200 And preferably the injection-induced pumping is performed in a state where the vacuum / exhaust unit 700 is turned on to induce the introduction of the oxidizing agent into the reactor 200, Pumping for a second. The introduction of the induction pumping allows the oxidant to be fully injected into the reactor 200 to remain in sufficient quantities and is economical because it minimizes the amount of oxidant that does not participate in the reaction. Injection-induced pumping functions to prevent the oxidant from flowing backward, and in the absence of such injection-induced pumping, the oxidant may flow backward, resulting in poor coating efficiency and problems with the powder coating apparatus. This injection-induced pumping is one of the characteristic features of the present invention which is not present in a typical atomic layer deposition step. If the time of the injection induction pumping is too long, the oxidant may not sufficiently stay in the reactor 200, but may be exhausted through the exhaust port 220 to cause the loss of the oxidant. Taking this into consideration, the time for the injection induction pumping is set to a time (for example, 0.1 to 2 seconds) required for the oxidant to reach the interior of the reactor 200 in consideration of the operation capability of the control unit of the vacuum / good.

산화제를 리액터(200) 내에 유지시켜 파우더 표면에 흡착된 코팅 소스가 산화제와 반응하여 산화가 이루어지게 한다(S9). 리액터(200) 내의 산화제는 파우더의 표면에 흡착된 코팅 소스를 산화시키는 역할을 하며, 파우더 표면에 흡착된 코팅 소스는 산화되어 금속산화물로 변화되게 된다. 산화 반응을 위한 유지 시간(반응 시간)은 리액터(200) 내에 머무는 산화제의 함량 등을 고려하여 설정하며, 예컨대 5∼120초 정도인 것이 적당하다. 유지 시간이 너무 짧을 경우에는 충분한 산화 반응이 일어나지 않을 수 있고, 유지 시간이 너무 길 경우에는 충분한 산화 반응이 일어날 수 있으나 많은 시간 소모로 인하여 경제적이지 못할 수 있다.The oxidizing agent is held in the reactor 200 so that the coating source adsorbed on the surface of the powder reacts with the oxidizing agent to cause oxidation (S9). The oxidant in the reactor 200 serves to oxidize the coating source adsorbed on the surface of the powder, and the coating source adsorbed on the surface of the powder is oxidized and transformed into metal oxide. The holding time (reaction time) for the oxidation reaction is set in consideration of the content of the oxidizing agent remaining in the reactor 200, and is suitably about 5 to 120 seconds, for example. If the retention time is too short, sufficient oxidation reaction may not occur. If the retention time is too long, sufficient oxidation reaction may occur but it may not be economical due to a long time consumption.

퍼지 가스를 리액터(200) 내에 주입하여 미반응되어 잔류하는 산화제를 제거한다(S11). 공정가스 공급유닛(400)을 통해 리액터(200) 내로 퍼지 가스를 공급한다. 퍼지 가스로는 파우더 및 코팅 소스와 화학적으로 반응하지 않는 질소(N2), 아르곤(Ar) 등의 비활성 가스를 사용할 수 있다. 퍼지 가스의 주입 시간은 리액터(200) 내에 머무는 산화제의 함량 등을 고려하여 설정하며, 예컨대 1∼120초 정도인 것이 적당하다. 퍼지 가스의 주입 시간이 너무 짧을 경우에는 산화제의 충분한 제거가 어려울 수 있고, 퍼지 가스의 주입 시간이 너무 길 경우에는 산화제의 충분한 제거가 이루질 수 있으나 많은 시간 소모로 인하여 경제적이지 못하고 퍼지 가스의 소모량이 많아 비경제적일 수 있다. 퍼지 가스의 공급 유량은 200∼1000sccm 정도인 것이 바람직하다.The purge gas is injected into the reactor 200 to remove the unreacted remaining oxidizing agent (S11). The purge gas is supplied into the reactor 200 through the process gas supply unit 400. As the purge gas, an inert gas such as nitrogen (N 2 ) or argon (Ar), which does not chemically react with the powder and the coating source, may be used. The injection time of the purge gas is set in consideration of the content of the oxidizing agent remaining in the reactor 200 and the like, and is suitably about 1 to 120 seconds, for example. If the purge gas injection time is too short, it may be difficult to sufficiently remove the oxidizer. If the purge gas injection time is too long, sufficient removal of the oxidizer may be performed. However, Can be uneconomical. The supply flow rate of the purge gas is preferably about 200 to 1000 sccm.

상술한 원자층증착 시퀀스에서 S1, S2, S3, S5, S7, S8, S9 및 S11 단계를 한번 씩 수행 시 이것을 1 원자층증착 사이클이라고 하며, 각 단계별의 공정 시간은 사용되는 파우더의 표면적, 파우더 종류 등에 따라 유연하게 설정될 수 있다.When the steps S1, S2, S3, S5, S7, S8, S9 and S11 are performed once in the atomic layer deposition sequence described above, this is referred to as a one atomic layer deposition cycle, and the process time for each step depends on the surface area of the powder used, It can be set flexibly according to the type and the like.

<실시예 3>&Lt; Example 3 >

도 6은 제3 실시예로서 파우더에 금속산화물을 코팅하기 위한 원자층증착 시퀀스를 설명하기 위하여 도시한 도면이다. 도 6은 코팅 소스(coating source) 주입, 산화제(oxidant) 주입, 반응(reaction) 과정, 펌핑 및 퍼지(purge) 가스 주입에 대하여 시간에 따라 진공 챔버(100) 내에서 이루어지는 과정을 보여준다. 도 6에서 펌핑은 펌핑 밸브의 개방(open)과 닫음(close) 여부를 기준으로 나타내었다.FIG. 6 is a view illustrating an atomic layer deposition sequence for coating a metal oxide on a powder according to a third embodiment of the present invention. FIG. 6 shows a process performed in the vacuum chamber 100 over time for a coating source injection, an oxidant injection, a reaction process, a pumping and a purge gas injection. In FIG. 6, the pumping is based on whether the pumping valve is open or closed.

도 6을 참조하면, 파우더에 금속산화물을 코팅하기 위하여 일반적인 원자층증착의 시퀀스와는 다른 특징적인 원자층증착 시퀀스가 적용되며, 이를 통해 제조된 리튬이차전지용 고체전해질은 리튬이차전지에 사용하기에 적합한 특성을 갖는다. Referring to FIG. 6, a characteristic atomic layer deposition sequence different from the general atomic layer deposition sequence is applied in order to coat the metal oxide on the powder, and the solid electrolyte for a lithium secondary battery manufactured through the process is used for a lithium secondary battery And have suitable properties.

공정가스 공급유닛(400)을 통해 파우더가 로딩된 리액터(200) 내로 코팅 소스를 공급한다(S1). 코팅 소스는 파우더 표면에 코팅하려는 금속산화물의 종류에 따라 적절하게 선택한다. 상기 금속산화물은 상기 파우더 성분과는 다른 성분의 물질이고, 코팅 소스는 금속산화물의 금속 성분을 포함하는 전구체이다. 상기 금속산화물은 Al2O3, SiO2, TiO2, ZnO, MgO, ZrO2 등일 수 있으며, 이에 한정되는 것은 아니다. 코팅 소스의 주입 시간은 코팅하려는 파우더의 표면적, 무게, 코팅 소스 종(species) 등을 고려하여 적절하게 설정한다. 예컨대, 코팅 소스의 주입 시간은 0.1∼20초 정도로 설정하는 것이 바람직한데, 코팅 소스의 주입 시간이 너무 짧을 경우에는 충분한 양의 코팅 소스가 주입되지 않아 원자층증착 사이클 당 코팅되지 않는 금속산화물 입자가 존재할 수 있고, 코팅 소스의 주입 시간이 너무 길 경우에는 미반응되는(파우더 표면에 코팅되지 않고 잔류하는) 코팅 소스의 양이 많게 되어 경제적이지 못할 수 있다. 코팅 소스의 공급 유량은 1∼1000sccm 정도인 것이 바람직하다.The coating source is supplied into the reactor 200 through which the powder is loaded through the process gas supply unit 400 (S1). The coating source is appropriately selected depending on the kind of metal oxide to be coated on the powder surface. The metal oxide is a material of a component different from the powder component, and the coating source is a precursor including a metal component of a metal oxide. The metal oxide is Al 2 O 3, SiO 2, TiO 2, ZnO, MgO, ZrO 2, and the like, and the like. The injection time of the coating source is appropriately set in consideration of the surface area, weight, coating source species, etc. of the powder to be coated. For example, the injection time of the coating source is preferably set to about 0.1 to 20 seconds. If the injection time of the coating source is too short, a sufficient amount of the coating source is not injected and metal oxide particles not coated per atomic layer deposition cycle And if the injection time of the coating source is too long, the amount of the unreacted coating source (which remains uncoated on the powder surface) may increase, which may be uneconomical. The supply flow rate of the coating source is preferably about 1 to 1000 sccm.

코팅 소스의 공급을 차단하고, 코팅 소스가 리액터(200) 내에 완전히 주입될 수 있도록 주입 유도 펌핑이 이루어지게 한다(S2). 주입 유도 펌핑은 공정가스 공급유닛(400)을 통해 공급된 코팅 소스가 리액터(200) 내에 완전히 주입될 수 있도록 하기 위하여 매우 짧은 시간(예컨대, 2초 이내) 동안 진공/배기 유닛(700)에 의해 펌핑이 이루어지는 것을 의미하며, 바람직하게는 상기 주입 유도 펌핑은 리액터(200) 내로 코팅 소스의 유입을 유도하기 위하여 진공/배기 유닛(700)이 온(On) 된 상태에서 코팅 소스의 공급 차단 후에도 0.1∼2초 동안 펌핑이 이루어지게 한다. 주입 유도 펌핑이 이루어짐으로써 코팅 소스가 리액터(200) 내로 완전히 주입되어 양적으로 충분하게 머물게 되고, 미반응되는 코팅 소스의 양을 최소화할 수 있어 경제적이다. 주입 유도 펌핑은 코팅 소스가 역류되는 것을 방지하는 기능을 하며, 이러한 주입 유도 펌핑이 없을 경우에 코팅 소스가 역류가 될 수 있어 코팅 효율이 떨어짐과 동시에 파우더 코팅 장치에도 문제가 생길 수 있다. 이러한 주입 유도 펌핑은 일반적인 원자층증착 단계에서는 없는 본 발명의 특징적인 구성 중 하나이다. 주입 유도 펌핑의 시간이 너무 길 경우에는 코팅 소스가 리액터(200) 내에 충분히 머물지 못하고 오히려 배출구(220)를 통해 배기되어 코팅 소스의 손실이 발생할 수 있다. 이러한 점을 고려하여 주입 유도 펌핑의 시간은 진공/배기 유닛(700)의 제어 장치 동작 능력을 고려하여 코팅 소스가 리액터(200) 내부로 도달하는데 까지 걸리는 시간(예컨대, 0.1∼2초)으로 하는 것이 좋다. The supply of the coating source is cut off, and injection induction pumping is performed so that the coating source can be completely injected into the reactor 200 (S2). The injection induction pumping is performed by the vacuum / exhaust unit 700 for a very short time (e.g., within 2 seconds) to allow the coating source supplied through the process gas supply unit 400 to be fully injected into the reactor 200 Pumping is effected. Preferably, the injection-induced pumping is performed at a rate of 0.1 &lt; RTI ID = 0.0 &gt; (%) &lt; / RTI & Allow pumping for ~ 2 seconds. The injection induction pumping is performed, so that the coating source is completely injected into the reactor 200 and remains in sufficient quantities, and the amount of unreacted coating source can be minimized, which is economical. Injection-induced pumping functions to prevent the coating source from flowing backward, and in the absence of such injection-induced pumping, the coating source may be countercurrent, resulting in poor coating efficiency and also problems with the powder coating apparatus. This injection-induced pumping is one of the characteristic features of the present invention which is not present in a typical atomic layer deposition step. If the time of the injection induction pumping is too long, the coating source can not sufficiently stay in the reactor 200, but may be vented through the outlet 220 to cause loss of the coating source. Taking this into consideration, the time of the injection induction pumping is set to a time (for example, 0.1 to 2 seconds) required for the coating source to reach the inside of the reactor 200 in consideration of the operation capability of the control unit of the vacuum / It is good.

코팅 소스를 리액터(200) 내에 유지시켜 코팅 소스가 파우더의 표면에 흡착되게 한다(S3). 리액터(200) 내의 코팅 소스는 파우더의 표면에 흡착되게 되고, 파우더 내부로도 확산이 일어나게 된다. 파우더의 표면에 흡착시키기 위한 유지 시간(반응 시간)은 리액터(200) 내에 머무는 코팅 소스의 함량 등을 고려하여 설정하며, 예컨대 5∼120초 정도인 것이 적당하다. 유지 시간이 너무 짧을 경우에는 코팅소스가 파우더 응집체 내부로 확산되는 시간이 부족하여 응집체의 표면에 위치한 입자들만 코팅이 될 수 있어 바람직하지 못하며, 유지 시간이 너무 길 경우에는 충분한 흡착이 일어날 수 있으나 많은 시간 소모로 인하여 경제적이지 못할 수 있다.The coating source is held in the reactor 200 so that the coating source is adsorbed on the surface of the powder (S3). The coating source in the reactor 200 is adsorbed on the surface of the powder, and the diffusion also occurs inside the powder. The holding time (reaction time) for adsorbing to the surface of the powder is set in consideration of the content of the coating source staying in the reactor 200 and the like, and is suitably about 5 to 120 seconds, for example. If the retention time is too short, the time for the coating source to diffuse into the powder agglomerate is insufficient and only the particles located on the surface of the agglomerate can be coated, which is undesirable. If the retention time is too long, sufficient adsorption may occur Time consuming may not be economical.

리액터(200) 내에 잔류하는 코팅 소스를 펌핑하여 제거하는 공정을 수행할 수도 있다(S4). 진공/배기 유닛(700)에 의해 펌핑이 이루어지게 함으로써 파우더 표면에 흡착되지 못하고 리액터(200) 내에 잔류하는 코팅 소스는 배출구(220)를 통해 배기될 수 있다. 진공/배기 유닛(700)은 항상 온(On) 상태에 있으므로 코팅 소스를 펌핑하여 제거하려는 경우에는 펌핑 밸브를 개방(open)하면 된다. 펌핑 시간은 리액터(200) 내에 머무는 코팅 소스의 함량 등을 고려하여 설정하며, 예컨대 5∼30초 정도인 것이 적당하다. 펌핑 시간이 너무 짧을 경우에는 코팅 소스의 충분한 제거가 어려울 수 있고, 펌핑 시간이 너무 길 경우에는 코팅 소스의 충분한 제거가 이루질 수 있으나 많은 시간 소모로 인하여 경제적이지 못할 수 있다. The process of pumping and removing the coating source remaining in the reactor 200 may be performed (S4). By allowing pumping by the vacuum / exhaust unit 700, the coating source that is not adsorbed to the powder surface and remains in the reactor 200 can be exhausted through the outlet 220. Since the vacuum / exhaust unit 700 is always on, the pumping valve may be opened when the coating source is to be pumped and removed. The pumping time is set in consideration of the amount of the coating source remaining in the reactor 200, and is suitably about 5 to 30 seconds, for example. If the pumping time is too short, sufficient removal of the coating source may be difficult, and if the pumping time is too long, sufficient removal of the coating source may be accomplished, but it may not be economical due to time consuming.

퍼지 가스를 리액터(200) 내에 주입하여 흡착되지 않고 잔류하는 코팅 소스를 제거한다(S5). 공정가스 공급유닛(400)을 통해 리액터(200) 내로 퍼지 가스를 공급한다. 퍼지 가스로는 파우더와 화학적으로 반응하지 않는 질소(N2), 아르곤(Ar) 등의 비활성 가스를 사용할 수 있다. 퍼지 가스의 주입 시간은 리액터(200) 내에 머무는 코팅 소스의 함량 등을 고려하여 설정하며, 예컨대 1∼120초 정도인 것이 적당하다. 퍼지 가스의 주입 시간이 너무 짧을 경우에는 코팅 소스의 충분한 제거가 어려울 수 있고, 코팅 소스의 주입 시간이 너무 길 경우에는 코팅 소스의 충분한 제거가 이루질 수 있으나 많은 시간 소모로 인하여 경제적이지 못하고 퍼지 가스의 소모량이 많아 비경제적일 수 있다. 퍼지 가스의 공급 유량은 200∼1000sccm 정도인 것이 바람직하다.A purge gas is injected into the reactor 200 to remove the remaining adsorbed coating source (S5). The purge gas is supplied into the reactor 200 through the process gas supply unit 400. As the purge gas, an inert gas such as nitrogen (N 2 ) or argon (Ar) which does not chemically react with the powder can be used. The injection time of the purge gas is set in consideration of the content of the coating source staying in the reactor 200, and is suitably about 1 to 120 seconds, for example. If the injection time of the purge gas is too short, it may be difficult to sufficiently remove the coating source. If the injection time of the coating source is too long, sufficient removal of the coating source may be performed. However, It is possible that the amount of consumption is large and it is uneconomical. The supply flow rate of the purge gas is preferably about 200 to 1000 sccm.

퍼지 가스의 공급을 차단한 후에, 리액터(200) 내에 잔류하는 퍼지 가스를 펌핑하여 제거하는 공정을 수행할 수도 있다(S6). 진공/배기 유닛(700)에 의해 펌핑이 이루어지게 함으로써 리액터(200) 내에 잔류하는 퍼지 가스는 배출구(220)를 통해 배기될 수 있다. 진공/배기 유닛(700)은 항상 온(On) 상태에 있으므로 퍼지 가스를 펌핑하여 제거하려는 경우에는 퍼지 가스의 공급을 차단한 후에도 펌핑 밸브를 개방(open)된 상태를 유지하면 된다. 펌핑 시간은 리액터(200) 내에 머무는 퍼지 가스의 함량 등을 고려하여 설정하며, 예컨대 5∼30초 정도인 것이 적당하다. 펌핑 시간이 너무 짧을 경우에는 퍼지 가스의 충분한 제거가 어려울 수 있고, 펌핑 시간이 너무 길 경우에는 퍼지 가스의 충분한 제거가 이루질 수 있으나 많은 시간 소모로 인하여 경제적이지 못할 수 있다. After the supply of the purge gas is stopped, the purge gas remaining in the reactor 200 may be pumped and removed (S6). The purging gas remaining in the reactor 200 by pumping by the vacuum / exhaust unit 700 can be exhausted through the exhaust port 220. When the purge gas is to be pumped and removed by the vacuum / exhaust unit 700, the pumping valve may be kept open even after the purge gas is shut off. The pumping time is set in consideration of the amount of the purge gas remaining in the reactor 200, and is suitably about 5 to 30 seconds, for example. If the pumping time is too short, it may be difficult to sufficiently remove the purge gas. If the pumping time is too long, the purge gas may be sufficiently removed, but it may not be economical due to a long time consumption.

산화제를 리액터(200) 내로 공급한다(S7). 공정가스 공급유닛(400)을 통해 리액터(200) 내로 산화제를 공급한다. 산화제로는 코팅 소스와 반응하여 산화가 이루어지게 하는 수증기(H2O), 오존(O3) 등을 사용할 수 있다. 산화제의 주입 시간은 파우더 표면에 흡착된 코팅 소스의 함량 등을 고려하여 설정하며, 예컨대 0.1∼20초 정도인 것이 적당하다. 산화제의 주입 시간이 너무 짧을 경우에는 충분한 산화 반응이 일어날 수 없고, 산화제의 주입 시간이 너무 길 경우에는 충분한 산화 반응이 일어날 수 있으나 많은 시간 소모로 인하여 경제적이지 못하고 산화제의 소모량이 많아 비경제적일 수 있다. 산화제의 공급 유량은 1∼1000sccm 정도인 것이 바람직하다.The oxidant is supplied into the reactor 200 (S7). The oxidizing agent is supplied into the reactor 200 through the process gas supply unit 400. Examples of the oxidizing agent include water vapor (H 2 O), ozone (O 3 ), and the like, which react with the coating source to cause oxidation. The time for injecting the oxidizing agent is set in consideration of the content of the coating source adsorbed on the surface of the powder, and is suitably about 0.1 to 20 seconds, for example. If the injection time of the oxidizing agent is too short, sufficient oxidation reaction can not occur. If the injection time of the oxidizing agent is too long, sufficient oxidation reaction may occur. However, since it is not economical due to a lot of time consuming and consumes the oxidizing agent, have. The supply flow rate of the oxidizing agent is preferably about 1 to 1000 sccm.

산화제의 공급을 차단하고, 산화제가 리액터(200) 내에 완전히 주입될 수 있도록 주입 유도 펌핑이 이루어지게 한다(S8). 주입 유도 펌핑은 공정가스 공급유닛(400)을 통해 공급된 산화제가 리액터(200) 내에 완전히 주입될 수 있도록 하기 위하여 매우 짧은 시간(예컨대, 2초 이내) 동안 진공/배기 유닛(700)에 의해 펌핑이 이루어지는 것을 의미하며, 바람직하게는 상기 주입 유도 펌핑은 리액터(200) 내로 산화제의 유입을 유도하기 위하여 진공/배기 유닛(700)이 온(On) 된 상태에서 코팅 소스의 공급 차단 후에도 0.1∼2초 동안 펌핑이 이루어지게 한다. 주입 유도 펌핑이 이루어짐으로써 산화제가 리액터(200) 내로 완전히 주입되어 양적으로 충분하게 머물게 되고, 반응에 참여하지 못하는 산화제의 양을 최소화할 수 있어 경제적이다. 주입 유도 펌핑은 산화제가 역류되는 것을 방지하는 기능을 하며, 이러한 주입 유도 펌핑이 없을 경우에 산화제가 역류가 될 수 있어 코팅 효율이 떨어짐과 동시에 파우더 코팅 장치에도 문제가 생길 수 있다. 이러한 주입 유도 펌핑은 일반적인 원자층증착 단계에서는 없는 본 발명의 특징적인 구성 중 하나이다. 주입 유도 펌핑의 시간이 너무 길 경우에는 산화제가 리액터(200) 내에 충분히 머물지 못하고 오히려 배출구(220)를 통해 배기되어 산화제의 손실이 발생할 수 있다. 이러한 점을 고려하여 주입 유도 펌핑의 시간은 진공/배기 유닛(700)의 제어 장치 동작 능력을 고려하여 산화제가 리액터(200) 내부로 도달하는데 까지 걸리는 시간(예컨대, 0.1∼2초)으로 하는 것이 좋다. The supply of the oxidant is shut off, and injection induction pumping is performed so that the oxidant can be completely injected into the reactor 200 (S8). The injection induction pumping is pumped by the vacuum / exhaust unit 700 for a very short time (e.g., within 2 seconds) to allow the oxidant fed through the process gas supply unit 400 to be fully injected into the reactor 200 And preferably the injection-induced pumping is performed in a state where the vacuum / exhaust unit 700 is turned on to induce the introduction of the oxidizing agent into the reactor 200, Pumping for a second. The introduction of the induction pumping allows the oxidant to be fully injected into the reactor 200 to remain in sufficient quantities and is economical because it minimizes the amount of oxidant that does not participate in the reaction. Injection-induced pumping functions to prevent the oxidant from flowing backward, and in the absence of such injection-induced pumping, the oxidant may flow backward, resulting in poor coating efficiency and problems with the powder coating apparatus. This injection-induced pumping is one of the characteristic features of the present invention which is not present in a typical atomic layer deposition step. If the time of the injection induction pumping is too long, the oxidant may not sufficiently stay in the reactor 200, but may be exhausted through the exhaust port 220 to cause the loss of the oxidant. Taking this into consideration, the time for the injection induction pumping is set to a time (for example, 0.1 to 2 seconds) required for the oxidant to reach the interior of the reactor 200 in consideration of the operation capability of the control unit of the vacuum / good.

산화제를 리액터(200) 내에 유지시켜 파우더 표면에 흡착된 코팅 소스가 산화제와 반응하여 산화가 이루어지게 한다(S9). 리액터(200) 내의 산화제는 파우더의 표면에 흡착된 코팅 소스를 산화시키는 역할을 하며, 파우더 표면에 흡착된 코팅 소스는 산화되어 금속산화물로 변화되게 된다. 산화 반응을 위한 유지 시간(반응 시간)은 리액터(200) 내에 머무는 산화제의 함량 등을 고려하여 설정하며, 예컨대 5∼120초 정도인 것이 적당하다. 유지 시간이 너무 짧을 경우에는 충분한 산화 반응이 일어나지 않을 수 있고, 유지 시간이 너무 길 경우에는 충분한 산화 반응이 일어날 수 있으나 많은 시간 소모로 인하여 경제적이지 못할 수 있다.The oxidizing agent is held in the reactor 200 so that the coating source adsorbed on the surface of the powder reacts with the oxidizing agent to cause oxidation (S9). The oxidant in the reactor 200 serves to oxidize the coating source adsorbed on the surface of the powder, and the coating source adsorbed on the surface of the powder is oxidized and transformed into metal oxide. The holding time (reaction time) for the oxidation reaction is set in consideration of the content of the oxidizing agent remaining in the reactor 200, and is suitably about 5 to 120 seconds, for example. If the retention time is too short, sufficient oxidation reaction may not occur. If the retention time is too long, sufficient oxidation reaction may occur but it may not be economical due to a long time consumption.

리액터(200) 내에 잔류하는 산화제를 펌핑하여 제거하는 공정을 수행할 수도 있다(S10). 진공/배기 유닛(700)에 의해 펌핑이 이루어지게 함으로써 코팅 소스와 반응하지 못하고 리액터(200) 내에 잔류하는 산화제는 배출구(220)를 통해 배기될 수 있다. 진공/배기 유닛(700)은 항상 온(On) 상태에 있으므로 산화제를 펌핑하여 제거하려는 경우에는 펌핑 밸브를 개방(open)하면 된다. 펌핑 시간은 리액터(200) 내에 머무는 산화제의 함량 등을 고려하여 설정하며, 예컨대 10∼50초 정도인 것이 적당하다. 펌핑 시간이 너무 짧을 경우에는 산화제의 충분한 제거가 어려울 수 있고, 펌핑 시간이 너무 길 경우에는 산화제의 충분한 제거가 이루질 수 있으나 많은 시간 소모로 인하여 경제적이지 못할 수 있다. A process of pumping and removing the oxidizing agent remaining in the reactor 200 may be performed (S10). By pumping by the vacuum / vent unit 700, the oxidizing agent that does not react with the coating source and remains in the reactor 200 can be vented through the outlet 220. The vacuum / exhaust unit 700 is always on, so if the oxidant is to be removed by pumping, the pumping valve may be opened. The pumping time is set in consideration of the amount of the oxidizing agent remaining in the reactor 200, and it is suitably about 10 to 50 seconds, for example. If the pumping time is too short, it may be difficult to sufficiently remove the oxidizing agent. If the pumping time is too long, sufficient removal of the oxidizing agent may be accomplished, but it may not be economical due to a large amount of time.

퍼지 가스를 리액터(200) 내에 주입하여 미반응되어 잔류하는 산화제를 제거한다(S11). 공정가스 공급유닛(400)을 통해 리액터(200) 내로 퍼지 가스를 공급한다. 퍼지 가스로는 파우더 및 코팅 소스와 화학적으로 반응하지 않는 질소(N2), 아르곤(Ar) 등의 비활성 가스를 사용할 수 있다. 퍼지 가스의 주입 시간은 리액터(200) 내에 머무는 산화제의 함량 등을 고려하여 설정하며, 예컨대 1∼120초 정도인 것이 적당하다. 퍼지 가스의 주입 시간이 너무 짧을 경우에는 산화제의 충분한 제거가 어려울 수 있고, 퍼지 가스의 주입 시간이 너무 길 경우에는 산화제의 충분한 제거가 이루질 수 있으나 많은 시간 소모로 인하여 경제적이지 못하고 퍼지 가스의 소모량이 많아 비경제적일 수 있다. 퍼지 가스의 공급 유량은 200∼1000sccm 정도인 것이 바람직하다.The purge gas is injected into the reactor 200 to remove the unreacted remaining oxidizing agent (S11). The purge gas is supplied into the reactor 200 through the process gas supply unit 400. As the purge gas, an inert gas such as nitrogen (N 2 ) or argon (Ar), which does not chemically react with the powder and the coating source, may be used. The injection time of the purge gas is set in consideration of the content of the oxidizing agent remaining in the reactor 200 and the like, and is suitably about 1 to 120 seconds, for example. If the purge gas injection time is too short, it may be difficult to sufficiently remove the oxidizer. If the purge gas injection time is too long, sufficient removal of the oxidizer may be performed. However, Can be uneconomical. The supply flow rate of the purge gas is preferably about 200 to 1000 sccm.

퍼지 가스의 공급을 차단한 후에, 리액터(200) 내에 잔류하는 퍼지 가스를 펌핑하여 제거하는 공정을 수행할 수도 있다(S12). 진공/배기 유닛(700)에 의해 펌핑이 이루어지게 함으로써 리액터(200) 내에 잔류하는 퍼지 가스는 배출구(220)를 통해 배기될 수 있다. 진공/배기 유닛(700)은 항상 온(On) 상태에 있으므로 퍼지 가스를 펌핑하여 제거하려는 경우에는 퍼지 가스의 공급을 차단한 후에도 펌핑 밸브를 개방(open)된 상태로 유지하면 된다. 펌핑 시간은 리액터(200) 내에 머무는 퍼지 가스의 함량 등을 고려하여 설정하며, 예컨대 5∼30초 정도인 것이 적당하다. 펌핑 시간이 너무 짧을 경우에는 퍼지 가스의 충분한 제거가 어려울 수 있고, 펌핑 시간이 너무 길 경우에는 퍼지 가스의 충분한 제거가 이루질 수 있으나 많은 시간 소모로 인하여 경제적이지 못할 수 있다. After the supply of the purge gas is stopped, the purge gas remaining in the reactor 200 may be pumped and removed (S12). The purging gas remaining in the reactor 200 by pumping by the vacuum / exhaust unit 700 can be exhausted through the exhaust port 220. When the purge gas is to be pumped and removed by the vacuum / exhaust unit 700, the pumping valve may be kept open even after the purge gas is shut off. The pumping time is set in consideration of the amount of the purge gas remaining in the reactor 200, and is suitably about 5 to 30 seconds, for example. If the pumping time is too short, it may be difficult to sufficiently remove the purge gas. If the pumping time is too long, the purge gas may be sufficiently removed, but it may not be economical due to a long time consumption.

상술한 S1 내지 S12 단계를 한번 씩 수행 시 이것을 1 원자층증착 사이클이라고 하며, S1 내지 S12 단계의 각 단계별의 공정 시간은 사용되는 파우더의 표면적, 파우더 종류 등에 따라 유연하게 설정될 수 있다.The above steps S1 to S12 are performed once, and this is referred to as a one-atom layer deposition cycle. The processing time for each step in steps S1 to S12 can be set flexibly according to the surface area, powder type, etc. of the powder to be used.

<실시예 4><Example 4>

파우더에 금속산화물을 코팅하기 위하여 일반적인 원자층증착의 시퀀스와는 다른 특징적인 원자층증착 시퀀스가 적용되며, 이를 통해 제조된 리튬이차전지용 고체전해질은 리튬이차전지에 사용하기에 적합한 특성을 갖는다. In order to coat the metal oxide on the powder, a characteristic atomic layer deposition sequence different from the sequence of general atomic layer deposition is applied, and the solid electrolyte for a lithium secondary battery manufactured by the method has properties suitable for use in a lithium secondary battery.

공정가스 공급유닛(400)을 통해 파우더가 로딩된 리액터(200) 내로 코팅 소스를 공급한다(S1). 코팅 소스는 파우더 표면에 코팅하려는 금속산화물의 종류에 따라 적절하게 선택한다. 상기 금속산화물은 상기 파우더 성분과는 다른 성분의 물질이고, 코팅 소스는 금속산화물의 금속 성분을 포함하는 전구체이다. 상기 금속산화물은 Al2O3, SiO2, TiO2, ZnO, MgO, ZrO2 등일 수 있으며, 이에 한정되는 것은 아니다. 코팅 소스의 주입 시간은 코팅하려는 파우더의 표면적, 무게, 코팅 소스 종(species) 등을 고려하여 적절하게 설정한다. 예컨대, 코팅 소스의 주입 시간은 0.1∼20초 정도로 설정하는 것이 바람직한데, 코팅 소스의 주입 시간이 너무 짧을 경우에는 충분한 양의 코팅 소스가 주입되지 않아 원자층증착 사이클 당 코팅되지 않는 금속산화물 입자가 존재할 수 있고, 코팅 소스의 주입 시간이 너무 길 경우에는 미반응되는(파우더 표면에 코팅되지 않고 잔류하는) 코팅 소스의 양이 많게 되어 경제적이지 못할 수 있다. 코팅 소스의 공급 유량은 1∼1000sccm 정도인 것이 바람직하다.The coating source is supplied into the reactor 200 through which the powder is loaded through the process gas supply unit 400 (S1). The coating source is appropriately selected depending on the kind of metal oxide to be coated on the powder surface. The metal oxide is a material of a component different from the powder component, and the coating source is a precursor including a metal component of a metal oxide. The metal oxide is Al 2 O 3, SiO 2, TiO 2, ZnO, MgO, ZrO 2, and the like, and the like. The injection time of the coating source is appropriately set in consideration of the surface area, weight, coating source species, etc. of the powder to be coated. For example, the injection time of the coating source is preferably set to about 0.1 to 20 seconds. If the injection time of the coating source is too short, a sufficient amount of the coating source is not injected and metal oxide particles not coated per atomic layer deposition cycle And if the injection time of the coating source is too long, the amount of the unreacted coating source (which remains uncoated on the powder surface) may increase, which may be uneconomical. The supply flow rate of the coating source is preferably about 1 to 1000 sccm.

코팅 소스의 공급을 차단하고, 코팅 소스가 리액터(200) 내에 완전히 주입될 수 있도록 주입 유도 펌핑이 이루어지게 한다(S2). 주입 유도 펌핑은 공정가스 공급유닛(400)을 통해 공급된 코팅 소스가 리액터(200) 내에 완전히 주입될 수 있도록 하기 위하여 매우 짧은 시간(예컨대, 2초 이내) 동안 진공/배기 유닛(700)에 의해 펌핑이 이루어지는 것을 의미하며, 바람직하게는 상기 주입 유도 펌핑은 리액터(200) 내로 코팅 소스의 유입을 유도하기 위하여 진공/배기 유닛(700)이 온(On) 된 상태에서 코팅 소스의 공급 차단 후에도 0.1∼2초 동안 펌핑이 이루어지게 한다. 주입 유도 펌핑이 이루어짐으로써 코팅 소스가 리액터(200) 내로 완전히 주입되어 양적으로 충분하게 머물게 되고, 미반응되는 코팅 소스의 양을 최소화할 수 있어 경제적이다. 주입 유도 펌핑은 코팅 소스가 역류되는 것을 방지하는 기능을 하며, 이러한 주입 유도 펌핑이 없을 경우에 코팅 소스가 역류가 될 수 있어 코팅 효율이 떨어짐과 동시에 파우더 코팅 장치에도 문제가 생길 수 있다. 이러한 주입 유도 펌핑은 일반적인 원자층증착 단계에서는 없는 본 발명의 특징적인 구성 중 하나이다. 주입 유도 펌핑의 시간이 너무 길 경우에는 코팅 소스가 리액터(200) 내에 충분히 머물지 못하고 오히려 배출구(220)를 통해 배기되어 코팅 소스의 손실이 발생할 수 있다. 이러한 점을 고려하여 주입 유도 펌핑의 시간은 진공/배기 유닛(700)의 제어 장치 동작 능력을 고려하여 코팅 소스가 리액터(200) 내부로 도달하는데 까지 걸리는 시간(예컨대, 0.1∼2초)으로 하는 것이 좋다. The supply of the coating source is cut off, and injection induction pumping is performed so that the coating source can be completely injected into the reactor 200 (S2). The injection induction pumping is performed by the vacuum / exhaust unit 700 for a very short time (e.g., within 2 seconds) to allow the coating source supplied through the process gas supply unit 400 to be fully injected into the reactor 200 Pumping is effected. Preferably, the injection-induced pumping is performed at a rate of 0.1 &lt; RTI ID = 0.0 &gt; (%) &lt; / RTI & Allow pumping for ~ 2 seconds. The injection induction pumping is performed, so that the coating source is completely injected into the reactor 200 and remains in sufficient quantities, and the amount of unreacted coating source can be minimized, which is economical. Injection-induced pumping functions to prevent the coating source from flowing backward, and in the absence of such injection-induced pumping, the coating source may be countercurrent, resulting in poor coating efficiency and also problems with the powder coating apparatus. This injection-induced pumping is one of the characteristic features of the present invention which is not present in a typical atomic layer deposition step. If the time of the injection induction pumping is too long, the coating source can not sufficiently stay in the reactor 200, but may be vented through the outlet 220 to cause loss of the coating source. Taking this into consideration, the time of the injection induction pumping is set to a time (for example, 0.1 to 2 seconds) required for the coating source to reach the inside of the reactor 200 in consideration of the operation capability of the control unit of the vacuum / It is good.

코팅 소스를 리액터(200) 내에 유지시켜 코팅 소스가 파우더의 표면에 흡착되게 한다(S3). 리액터(200) 내의 코팅 소스는 파우더의 표면에 흡착되게 되고, 파우더 내부로도 확산이 일어나게 된다. 파우더의 표면에 흡착시키기 위한 유지 시간(반응 시간)은 리액터(200) 내에 머무는 코팅 소스의 함량 등을 고려하여 설정하며, 예컨대 5∼120초 정도인 것이 적당하다. 유지 시간이 너무 짧을 경우에는 코팅소스가 파우더 응집체 내부로 확산되는 시간이 부족하여 응집체의 표면에 위치한 입자들만 코팅이 될 수 있어 바람직하지 못하며, 유지 시간이 너무 길 경우에는 충분한 흡착이 일어날 수 있으나 많은 시간 소모로 인하여 경제적이지 못할 수 있다.The coating source is held in the reactor 200 so that the coating source is adsorbed on the surface of the powder (S3). The coating source in the reactor 200 is adsorbed on the surface of the powder, and the diffusion also occurs inside the powder. The holding time (reaction time) for adsorbing to the surface of the powder is set in consideration of the content of the coating source staying in the reactor 200 and the like, and is suitably about 5 to 120 seconds, for example. If the retention time is too short, the time for the coating source to diffuse into the powder agglomerate is insufficient and only the particles located on the surface of the agglomerate can be coated, which is undesirable. If the retention time is too long, sufficient adsorption may occur Time consuming may not be economical.

리액터(200) 내에 잔류하는 코팅 소스를 펌핑하여 제거하는 공정을 수행할 수도 있다(S4). 진공/배기 유닛(700)에 의해 펌핑이 이루어지게 함으로써 파우더 표면에 흡착되지 못하고 리액터(200) 내에 잔류하는 코팅 소스는 배출구(220)를 통해 배기될 수 있다. 진공/배기 유닛(700)은 항상 온(On) 상태에 있으므로 코팅 소스를 펌핑하여 제거하려는 경우에는 펌핑 밸브를 개방(open)하면 된다. 펌핑 시간은 리액터(200) 내에 머무는 코팅 소스의 함량 등을 고려하여 설정하며, 예컨대 5∼30초 정도인 것이 적당하다. 펌핑 시간이 너무 짧을 경우에는 코팅 소스의 충분한 제거가 어려울 수 있고, 펌핑 시간이 너무 길 경우에는 코팅 소스의 충분한 제거가 이루질 수 있으나 많은 시간 소모로 인하여 경제적이지 못할 수 있다. The process of pumping and removing the coating source remaining in the reactor 200 may be performed (S4). By allowing pumping by the vacuum / exhaust unit 700, the coating source that is not adsorbed to the powder surface and remains in the reactor 200 can be exhausted through the outlet 220. Since the vacuum / exhaust unit 700 is always on, the pumping valve may be opened when the coating source is to be pumped and removed. The pumping time is set in consideration of the amount of the coating source remaining in the reactor 200, and is suitably about 5 to 30 seconds, for example. If the pumping time is too short, sufficient removal of the coating source may be difficult, and if the pumping time is too long, sufficient removal of the coating source may be accomplished, but it may not be economical due to time consuming.

퍼지 가스를 리액터(200) 내에 주입하여 흡착되지 않고 잔류하는 코팅 소스를 제거한다(S5). 공정가스 공급유닛(400)을 통해 리액터(200) 내로 퍼지 가스를 공급한다. 퍼지 가스로는 파우더와 화학적으로 반응하지 않는 질소(N2), 아르곤(Ar) 등의 비활성 가스를 사용할 수 있다. 퍼지 가스의 주입 시간은 리액터(200) 내에 머무는 코팅 소스의 함량 등을 고려하여 설정하며, 예컨대 1∼120초 정도인 것이 적당하다. 퍼지 가스의 주입 시간이 너무 짧을 경우에는 코팅 소스의 충분한 제거가 어려울 수 있고, 코팅 소스의 주입 시간이 너무 길 경우에는 코팅 소스의 충분한 제거가 이루질 수 있으나 많은 시간 소모로 인하여 경제적이지 못하고 퍼지 가스의 소모량이 많아 비경제적일 수 있다. 퍼지 가스의 공급 유량은 200∼1000sccm 정도인 것이 바람직하다.A purge gas is injected into the reactor 200 to remove the remaining adsorbed coating source (S5). The purge gas is supplied into the reactor 200 through the process gas supply unit 400. As the purge gas, an inert gas such as nitrogen (N 2 ) or argon (Ar) which does not chemically react with the powder can be used. The injection time of the purge gas is set in consideration of the content of the coating source staying in the reactor 200, and is suitably about 1 to 120 seconds, for example. If the injection time of the purge gas is too short, it may be difficult to sufficiently remove the coating source. If the injection time of the coating source is too long, sufficient removal of the coating source may be performed. However, It is possible that the amount of consumption is large and it is uneconomical. The supply flow rate of the purge gas is preferably about 200 to 1000 sccm.

퍼지 가스의 공급을 차단한 후에, 리액터(200) 내에 잔류하는 퍼지 가스를 펌핑하여 제거하는 공정을 수행할 수도 있다(S6). 진공/배기 유닛(700)에 의해 펌핑이 이루어지게 함으로써 리액터(200) 내에 잔류하는 퍼지 가스는 배출구(220)를 통해 배기될 수 있다. 진공/배기 유닛(700)은 항상 온(On) 상태에 있으므로 퍼지 가스를 펌핑하여 제거하려는 경우에는 퍼지 가스의 공급을 차단한 후에도 펌핑 밸브를 개방(open)된 상태를 유지하면 된다. 펌핑 시간은 리액터(200) 내에 머무는 퍼지 가스의 함량 등을 고려하여 설정하며, 예컨대 5∼30초 정도인 것이 적당하다. 펌핑 시간이 너무 짧을 경우에는 퍼지 가스의 충분한 제거가 어려울 수 있고, 펌핑 시간이 너무 길 경우에는 퍼지 가스의 충분한 제거가 이루질 수 있으나 많은 시간 소모로 인하여 경제적이지 못할 수 있다. After the supply of the purge gas is stopped, the purge gas remaining in the reactor 200 may be pumped and removed (S6). The purging gas remaining in the reactor 200 by pumping by the vacuum / exhaust unit 700 can be exhausted through the exhaust port 220. When the purge gas is to be pumped and removed by the vacuum / exhaust unit 700, the pumping valve may be kept open even after the purge gas is shut off. The pumping time is set in consideration of the amount of the purge gas remaining in the reactor 200, and is suitably about 5 to 30 seconds, for example. If the pumping time is too short, it may be difficult to sufficiently remove the purge gas. If the pumping time is too long, the purge gas may be sufficiently removed, but it may not be economical due to a long time consumption.

산화제를 리액터(200) 내로 공급한다(S7). 공정가스 공급유닛(400)을 통해 리액터(200) 내로 산화제를 공급한다. 산화제로는 코팅 소스와 반응하여 산화가 이루어지게 하는 수증기(H2O), 오존(O3) 등을 사용할 수 있다. 산화제의 주입 시간은 파우더 표면에 흡착된 코팅 소스의 함량 등을 고려하여 설정하며, 예컨대 0.1∼20초 정도인 것이 적당하다. 산화제의 주입 시간이 너무 짧을 경우에는 충분한 산화 반응이 일어날 수 없고, 산화제의 주입 시간이 너무 길 경우에는 충분한 산화 반응이 일어날 수 있으나 많은 시간 소모로 인하여 경제적이지 못하고 산화제의 소모량이 많아 비경제적일 수 있다. 산화제의 공급 유량은 1∼1000sccm 정도인 것이 바람직하다.The oxidant is supplied into the reactor 200 (S7). The oxidizing agent is supplied into the reactor 200 through the process gas supply unit 400. Examples of the oxidizing agent include water vapor (H 2 O), ozone (O 3 ), and the like, which react with the coating source to cause oxidation. The time for injecting the oxidizing agent is set in consideration of the content of the coating source adsorbed on the surface of the powder, and is suitably about 0.1 to 20 seconds, for example. If the injection time of the oxidizing agent is too short, sufficient oxidation reaction can not occur. If the injection time of the oxidizing agent is too long, sufficient oxidation reaction may occur. However, since it is not economical due to a lot of time consuming and consumes the oxidizing agent, have. The supply flow rate of the oxidizing agent is preferably about 1 to 1000 sccm.

산화제를 리액터(200) 내에 유지시켜 파우더 표면에 흡착된 코팅 소스가 산화제와 반응하여 산화가 이루어지게 한다(S9). 리액터(200) 내의 산화제는 파우더의 표면에 흡착된 코팅 소스를 산화시키는 역할을 하며, 파우더 표면에 흡착된 코팅 소스는 산화되어 금속산화물로 변화되게 된다. 산화 반응을 위한 유지 시간(반응 시간)은 리액터(200) 내에 머무는 산화제의 함량 등을 고려하여 설정하며, 예컨대 5∼120초 정도인 것이 적당하다. 유지 시간이 너무 짧을 경우에는 충분한 산화 반응이 일어나지 않을 수 있고, 유지 시간이 너무 길 경우에는 충분한 산화 반응이 일어날 수 있으나 많은 시간 소모로 인하여 경제적이지 못할 수 있다.The oxidizing agent is held in the reactor 200 so that the coating source adsorbed on the surface of the powder reacts with the oxidizing agent to cause oxidation (S9). The oxidant in the reactor 200 serves to oxidize the coating source adsorbed on the surface of the powder, and the coating source adsorbed on the surface of the powder is oxidized and transformed into metal oxide. The holding time (reaction time) for the oxidation reaction is set in consideration of the content of the oxidizing agent remaining in the reactor 200, and is suitably about 5 to 120 seconds, for example. If the retention time is too short, sufficient oxidation reaction may not occur. If the retention time is too long, sufficient oxidation reaction may occur but it may not be economical due to a long time consumption.

리액터(200) 내에 잔류하는 산화제를 펌핑하여 제거하는 공정을 수행할 수도 있다(S10). 진공/배기 유닛(700)에 의해 펌핑이 이루어지게 함으로써 코팅 소스와 반응하지 못하고 리액터(200) 내에 잔류하는 산화제는 배출구(220)를 통해 배기될 수 있다. 진공/배기 유닛(700)은 항상 온(On) 상태에 있으므로 산화제를 펌핑하여 제거하려는 경우에는 펌핑 밸브를 개방(open)하면 된다. 펌핑 시간은 리액터(200) 내에 머무는 산화제의 함량 등을 고려하여 설정하며, 예컨대 10∼50초 정도인 것이 적당하다. 펌핑 시간이 너무 짧을 경우에는 산화제의 충분한 제거가 어려울 수 있고, 펌핑 시간이 너무 길 경우에는 산화제의 충분한 제거가 이루질 수 있으나 많은 시간 소모로 인하여 경제적이지 못할 수 있다. A process of pumping and removing the oxidizing agent remaining in the reactor 200 may be performed (S10). By pumping by the vacuum / vent unit 700, the oxidizing agent that does not react with the coating source and remains in the reactor 200 can be vented through the outlet 220. The vacuum / exhaust unit 700 is always on, so if the oxidant is to be removed by pumping, the pumping valve may be opened. The pumping time is set in consideration of the amount of the oxidizing agent remaining in the reactor 200, and it is suitably about 10 to 50 seconds, for example. If the pumping time is too short, it may be difficult to sufficiently remove the oxidizing agent. If the pumping time is too long, sufficient removal of the oxidizing agent may be accomplished, but it may not be economical due to a large amount of time.

퍼지 가스를 리액터(200) 내에 주입하여 미반응되어 잔류하는 산화제를 제거한다(S11). 공정가스 공급유닛(400)을 통해 리액터(200) 내로 퍼지 가스를 공급한다. 퍼지 가스로는 파우더 및 코팅 소스와 화학적으로 반응하지 않는 질소(N2), 아르곤(Ar) 등의 비활성 가스를 사용할 수 있다. 퍼지 가스의 주입 시간은 리액터(200) 내에 머무는 산화제의 함량 등을 고려하여 설정하며, 예컨대 1∼120초 정도인 것이 적당하다. 퍼지 가스의 주입 시간이 너무 짧을 경우에는 산화제의 충분한 제거가 어려울 수 있고, 퍼지 가스의 주입 시간이 너무 길 경우에는 산화제의 충분한 제거가 이루질 수 있으나 많은 시간 소모로 인하여 경제적이지 못하고 퍼지 가스의 소모량이 많아 비경제적일 수 있다. 퍼지 가스의 공급 유량은 200∼1000sccm 정도인 것이 바람직하다.The purge gas is injected into the reactor 200 to remove the unreacted remaining oxidizing agent (S11). The purge gas is supplied into the reactor 200 through the process gas supply unit 400. As the purge gas, an inert gas such as nitrogen (N 2 ) or argon (Ar), which does not chemically react with the powder and the coating source, may be used. The injection time of the purge gas is set in consideration of the content of the oxidizing agent remaining in the reactor 200 and the like, and is suitably about 1 to 120 seconds, for example. If the purge gas injection time is too short, it may be difficult to sufficiently remove the oxidizer. If the purge gas injection time is too long, sufficient removal of the oxidizer may be performed. However, Can be uneconomical. The supply flow rate of the purge gas is preferably about 200 to 1000 sccm.

퍼지 가스의 공급을 차단한 후에, 리액터(200) 내에 잔류하는 퍼지 가스를 펌핑하여 제거하는 공정을 수행할 수도 있다(S12). 진공/배기 유닛(700)에 의해 펌핑이 이루어지게 함으로써 리액터(200) 내에 잔류하는 퍼지 가스는 배출구(220)를 통해 배기될 수 있다. 진공/배기 유닛(700)은 항상 온(On) 상태에 있으므로 퍼지 가스를 펌핑하여 제거하려는 경우에는 퍼지 가스의 공급을 차단한 후에도 펌핑 밸브를 개방(open)된 상태로 유지하면 된다. 펌핑 시간은 리액터(200) 내에 머무는 퍼지 가스의 함량 등을 고려하여 설정하며, 예컨대 5∼30초 정도인 것이 적당하다. 펌핑 시간이 너무 짧을 경우에는 퍼지 가스의 충분한 제거가 어려울 수 있고, 펌핑 시간이 너무 길 경우에는 퍼지 가스의 충분한 제거가 이루질 수 있으나 많은 시간 소모로 인하여 경제적이지 못할 수 있다. After the supply of the purge gas is stopped, the purge gas remaining in the reactor 200 may be pumped and removed (S12). The purging gas remaining in the reactor 200 by pumping by the vacuum / exhaust unit 700 can be exhausted through the exhaust port 220. When the purge gas is to be pumped and removed by the vacuum / exhaust unit 700, the pumping valve may be kept open even after the purge gas is shut off. The pumping time is set in consideration of the amount of the purge gas remaining in the reactor 200, and is suitably about 5 to 30 seconds, for example. If the pumping time is too short, it may be difficult to sufficiently remove the purge gas. If the pumping time is too long, the purge gas may be sufficiently removed, but it may not be economical due to a long time consumption.

상술한 S1 내지 S7, S9 내지 S12 단계를 한번 씩 수행 시 이것을 1 원자층증착 사이클이라고 하며, S1 내지 S7, S9 내지 S12 단계의 각 단계별의 공정 시간은 사용되는 파우더의 표면적, 파우더 종류 등에 따라 유연하게 설정될 수 있다.The above steps S1 to S7 and S9 to S12 are performed once, and this is referred to as a one-atom layer deposition cycle. The process time for each step of S1 to S7 and S9 to S12 is determined according to the surface area of the powder, . &Lt; / RTI &gt;

<실시예 5>&Lt; Example 5 >

파우더에 금속산화물을 코팅하기 위하여 일반적인 원자층증착의 시퀀스와는 다른 특징적인 원자층증착 시퀀스가 적용되며, 이를 통해 제조된 리튬이차전지용 고체전해질은 리튬이차전지에 사용하기에 적합한 특성을 갖는다. In order to coat the metal oxide on the powder, a characteristic atomic layer deposition sequence different from the sequence of general atomic layer deposition is applied, and the solid electrolyte for a lithium secondary battery manufactured by the method has properties suitable for use in a lithium secondary battery.

공정가스 공급유닛(400)을 통해 파우더가 로딩된 리액터(200) 내로 코팅 소스를 공급한다(S1). 코팅 소스는 파우더 표면에 코팅하려는 금속산화물의 종류에 따라 적절하게 선택한다. 상기 금속산화물은 상기 파우더 성분과는 다른 성분의 물질이고, 코팅 소스는 금속산화물의 금속 성분을 포함하는 전구체이다. 상기 금속산화물은 Al2O3, SiO2, TiO2, ZnO, MgO, ZrO2 등일 수 있으며, 이에 한정되는 것은 아니다. 코팅 소스의 주입 시간은 코팅하려는 파우더의 표면적, 무게, 코팅 소스 종(species) 등을 고려하여 적절하게 설정한다. 예컨대, 코팅 소스의 주입 시간은 0.1∼20초 정도로 설정하는 것이 바람직한데, 코팅 소스의 주입 시간이 너무 짧을 경우에는 충분한 양의 코팅 소스가 주입되지 않아 원자층증착 사이클 당 코팅되지 않는 금속산화물 입자가 존재할 수 있고, 코팅 소스의 주입 시간이 너무 길 경우에는 미반응되는(파우더 표면에 코팅되지 않고 잔류하는) 코팅 소스의 양이 많게 되어 경제적이지 못할 수 있다. 코팅 소스의 공급 유량은 1∼1000sccm 정도인 것이 바람직하다.The coating source is supplied into the reactor 200 through which the powder is loaded through the process gas supply unit 400 (S1). The coating source is appropriately selected depending on the kind of metal oxide to be coated on the powder surface. The metal oxide is a material of a component different from the powder component, and the coating source is a precursor including a metal component of a metal oxide. The metal oxide is Al 2 O 3, SiO 2, TiO 2, ZnO, MgO, ZrO 2, and the like, and the like. The injection time of the coating source is appropriately set in consideration of the surface area, weight, coating source species, etc. of the powder to be coated. For example, the injection time of the coating source is preferably set to about 0.1 to 20 seconds. If the injection time of the coating source is too short, a sufficient amount of the coating source is not injected and metal oxide particles not coated per atomic layer deposition cycle And if the injection time of the coating source is too long, the amount of the unreacted coating source (which remains uncoated on the powder surface) may increase, which may be uneconomical. The supply flow rate of the coating source is preferably about 1 to 1000 sccm.

코팅 소스를 리액터(200) 내에 유지시켜 코팅 소스가 파우더의 표면에 흡착되게 한다(S3). 리액터(200) 내의 코팅 소스는 파우더의 표면에 흡착되게 되고, 파우더 내부로도 확산이 일어나게 된다. 파우더의 표면에 흡착시키기 위한 유지 시간(반응 시간)은 리액터(200) 내에 머무는 코팅 소스의 함량 등을 고려하여 설정하며, 예컨대 5∼120초 정도인 것이 적당하다. 유지 시간이 너무 짧을 경우에는 코팅소스가 파우더 응집체 내부로 확산되는 시간이 부족하여 응집체의 표면에 위치한 입자들만 코팅이 될 수 있어 바람직하지 못하며, 유지 시간이 너무 길 경우에는 충분한 흡착이 일어날 수 있으나 많은 시간 소모로 인하여 경제적이지 못할 수 있다.The coating source is held in the reactor 200 so that the coating source is adsorbed on the surface of the powder (S3). The coating source in the reactor 200 is adsorbed on the surface of the powder, and the diffusion also occurs inside the powder. The holding time (reaction time) for adsorbing to the surface of the powder is set in consideration of the content of the coating source staying in the reactor 200 and the like, and is suitably about 5 to 120 seconds, for example. If the retention time is too short, the time for the coating source to diffuse into the powder agglomerate is insufficient and only the particles located on the surface of the agglomerate can be coated, which is undesirable. If the retention time is too long, sufficient adsorption may occur Time consuming may not be economical.

리액터(200) 내에 잔류하는 코팅 소스를 펌핑하여 제거하는 공정을 수행할 수도 있다(S4). 진공/배기 유닛(700)에 의해 펌핑이 이루어지게 함으로써 파우더 표면에 흡착되지 못하고 리액터(200) 내에 잔류하는 코팅 소스는 배출구(220)를 통해 배기될 수 있다. 진공/배기 유닛(700)은 항상 온(On) 상태에 있으므로 코팅 소스를 펌핑하여 제거하려는 경우에는 펌핑 밸브를 개방(open)하면 된다. 펌핑 시간은 리액터(200) 내에 머무는 코팅 소스의 함량 등을 고려하여 설정하며, 예컨대 5∼30초 정도인 것이 적당하다. 펌핑 시간이 너무 짧을 경우에는 코팅 소스의 충분한 제거가 어려울 수 있고, 펌핑 시간이 너무 길 경우에는 코팅 소스의 충분한 제거가 이루질 수 있으나 많은 시간 소모로 인하여 경제적이지 못할 수 있다. The process of pumping and removing the coating source remaining in the reactor 200 may be performed (S4). By allowing pumping by the vacuum / exhaust unit 700, the coating source that is not adsorbed to the powder surface and remains in the reactor 200 can be exhausted through the outlet 220. Since the vacuum / exhaust unit 700 is always on, the pumping valve may be opened when the coating source is to be pumped and removed. The pumping time is set in consideration of the amount of the coating source remaining in the reactor 200, and is suitably about 5 to 30 seconds, for example. If the pumping time is too short, sufficient removal of the coating source may be difficult, and if the pumping time is too long, sufficient removal of the coating source may be accomplished, but it may not be economical due to time consuming.

퍼지 가스를 리액터(200) 내에 주입하여 흡착되지 않고 잔류하는 코팅 소스를 제거한다(S5). 공정가스 공급유닛(400)을 통해 리액터(200) 내로 퍼지 가스를 공급한다. 퍼지 가스로는 파우더와 화학적으로 반응하지 않는 질소(N2), 아르곤(Ar) 등의 비활성 가스를 사용할 수 있다. 퍼지 가스의 주입 시간은 리액터(200) 내에 머무는 코팅 소스의 함량 등을 고려하여 설정하며, 예컨대 1∼120초 정도인 것이 적당하다. 퍼지 가스의 주입 시간이 너무 짧을 경우에는 코팅 소스의 충분한 제거가 어려울 수 있고, 코팅 소스의 주입 시간이 너무 길 경우에는 코팅 소스의 충분한 제거가 이루질 수 있으나 많은 시간 소모로 인하여 경제적이지 못하고 퍼지 가스의 소모량이 많아 비경제적일 수 있다. 퍼지 가스의 공급 유량은 200∼1000sccm 정도인 것이 바람직하다.A purge gas is injected into the reactor 200 to remove the remaining adsorbed coating source (S5). The purge gas is supplied into the reactor 200 through the process gas supply unit 400. As the purge gas, an inert gas such as nitrogen (N 2 ) or argon (Ar) which does not chemically react with the powder can be used. The injection time of the purge gas is set in consideration of the content of the coating source staying in the reactor 200, and is suitably about 1 to 120 seconds, for example. If the injection time of the purge gas is too short, it may be difficult to sufficiently remove the coating source. If the injection time of the coating source is too long, sufficient removal of the coating source may be performed. However, It is possible that the amount of consumption is large and it is uneconomical. The supply flow rate of the purge gas is preferably about 200 to 1000 sccm.

퍼지 가스의 공급을 차단한 후에, 리액터(200) 내에 잔류하는 퍼지 가스를 펌핑하여 제거하는 공정을 수행할 수도 있다(S6). 진공/배기 유닛(700)에 의해 펌핑이 이루어지게 함으로써 리액터(200) 내에 잔류하는 퍼지 가스는 배출구(220)를 통해 배기될 수 있다. 진공/배기 유닛(700)은 항상 온(On) 상태에 있으므로 퍼지 가스를 펌핑하여 제거하려는 경우에는 퍼지 가스의 공급을 차단한 후에도 펌핑 밸브를 개방(open)된 상태를 유지하면 된다. 펌핑 시간은 리액터(200) 내에 머무는 퍼지 가스의 함량 등을 고려하여 설정하며, 예컨대 5∼30초 정도인 것이 적당하다. 펌핑 시간이 너무 짧을 경우에는 퍼지 가스의 충분한 제거가 어려울 수 있고, 펌핑 시간이 너무 길 경우에는 퍼지 가스의 충분한 제거가 이루질 수 있으나 많은 시간 소모로 인하여 경제적이지 못할 수 있다. After the supply of the purge gas is stopped, the purge gas remaining in the reactor 200 may be pumped and removed (S6). The purging gas remaining in the reactor 200 by pumping by the vacuum / exhaust unit 700 can be exhausted through the exhaust port 220. When the purge gas is to be pumped and removed by the vacuum / exhaust unit 700, the pumping valve may be kept open even after the purge gas is shut off. The pumping time is set in consideration of the amount of the purge gas remaining in the reactor 200, and is suitably about 5 to 30 seconds, for example. If the pumping time is too short, it may be difficult to sufficiently remove the purge gas. If the pumping time is too long, the purge gas may be sufficiently removed, but it may not be economical due to a long time consumption.

산화제를 리액터(200) 내로 공급한다(S7). 공정가스 공급유닛(400)을 통해 리액터(200) 내로 산화제를 공급한다. 산화제로는 코팅 소스와 반응하여 산화가 이루어지게 하는 수증기(H2O), 오존(O3) 등을 사용할 수 있다. 산화제의 주입 시간은 파우더 표면에 흡착된 코팅 소스의 함량 등을 고려하여 설정하며, 예컨대 0.1∼20초 정도인 것이 적당하다. 산화제의 주입 시간이 너무 짧을 경우에는 충분한 산화 반응이 일어날 수 없고, 산화제의 주입 시간이 너무 길 경우에는 충분한 산화 반응이 일어날 수 있으나 많은 시간 소모로 인하여 경제적이지 못하고 산화제의 소모량이 많아 비경제적일 수 있다. 산화제의 공급 유량은 1∼1000sccm 정도인 것이 바람직하다.The oxidant is supplied into the reactor 200 (S7). The oxidizing agent is supplied into the reactor 200 through the process gas supply unit 400. Examples of the oxidizing agent include water vapor (H 2 O), ozone (O 3 ), and the like, which react with the coating source to cause oxidation. The time for injecting the oxidizing agent is set in consideration of the content of the coating source adsorbed on the surface of the powder, and is suitably about 0.1 to 20 seconds, for example. If the injection time of the oxidizing agent is too short, sufficient oxidation reaction can not occur. If the injection time of the oxidizing agent is too long, sufficient oxidation reaction may occur. However, since it is not economical due to a lot of time consuming and consumes the oxidizing agent, have. The supply flow rate of the oxidizing agent is preferably about 1 to 1000 sccm.

산화제의 공급을 차단하고, 산화제가 리액터(200) 내에 완전히 주입될 수 있도록 주입 유도 펌핑이 이루어지게 한다(S8). 주입 유도 펌핑은 공정가스 공급유닛(400)을 통해 공급된 산화제가 리액터(200) 내에 완전히 주입될 수 있도록 하기 위하여 매우 짧은 시간(예컨대, 2초 이내) 동안 진공/배기 유닛(700)에 의해 펌핑이 이루어지는 것을 의미하며, 바람직하게는 상기 주입 유도 펌핑은 리액터(200) 내로 산화제의 유입을 유도하기 위하여 진공/배기 유닛(700)이 온(On) 된 상태에서 코팅 소스의 공급 차단 후에도 0.1∼2초 동안 펌핑이 이루어지게 한다. 주입 유도 펌핑이 이루어짐으로써 산화제가 리액터(200) 내로 완전히 주입되어 양적으로 충분하게 머물게 되고, 반응에 참여하지 못하는 산화제의 양을 최소화할 수 있어 경제적이다. 주입 유도 펌핑은 산화제가 역류되는 것을 방지하는 기능을 하며, 이러한 주입 유도 펌핑이 없을 경우에 산화제가 역류가 될 수 있어 코팅 효율이 떨어짐과 동시에 파우더 코팅 장치에도 문제가 생길 수 있다. 이러한 주입 유도 펌핑은 일반적인 원자층증착 단계에서는 없는 본 발명의 특징적인 구성 중 하나이다. 주입 유도 펌핑의 시간이 너무 길 경우에는 산화제가 리액터(200) 내에 충분히 머물지 못하고 오히려 배출구(220)를 통해 배기되어 산화제의 손실이 발생할 수 있다. 이러한 점을 고려하여 주입 유도 펌핑의 시간은 진공/배기 유닛(700)의 제어 장치 동작 능력을 고려하여 산화제가 리액터(200) 내부로 도달하는데 까지 걸리는 시간(예컨대, 0.1∼2초)으로 하는 것이 좋다. The supply of the oxidant is shut off, and injection induction pumping is performed so that the oxidant can be completely injected into the reactor 200 (S8). The injection induction pumping is pumped by the vacuum / exhaust unit 700 for a very short time (e.g., within 2 seconds) to allow the oxidant fed through the process gas supply unit 400 to be fully injected into the reactor 200 And preferably the injection-induced pumping is performed in a state where the vacuum / exhaust unit 700 is turned on to induce the introduction of the oxidizing agent into the reactor 200, Pumping for a second. The introduction of the induction pumping allows the oxidant to be fully injected into the reactor 200 to remain in sufficient quantities and is economical because it minimizes the amount of oxidant that does not participate in the reaction. Injection-induced pumping functions to prevent the oxidant from flowing backward, and in the absence of such injection-induced pumping, the oxidant may flow backward, resulting in poor coating efficiency and problems with the powder coating apparatus. This injection-induced pumping is one of the characteristic features of the present invention which is not present in a typical atomic layer deposition step. If the time of the injection induction pumping is too long, the oxidant may not sufficiently stay in the reactor 200, but may be exhausted through the exhaust port 220 to cause the loss of the oxidant. Taking this into consideration, the time for the injection induction pumping is set to a time (for example, 0.1 to 2 seconds) required for the oxidant to reach the interior of the reactor 200 in consideration of the operation capability of the control unit of the vacuum / good.

산화제를 리액터(200) 내에 유지시켜 파우더 표면에 흡착된 코팅 소스가 산화제와 반응하여 산화가 이루어지게 한다(S9). 리액터(200) 내의 산화제는 파우더의 표면에 흡착된 코팅 소스를 산화시키는 역할을 하며, 파우더 표면에 흡착된 코팅 소스는 산화되어 금속산화물로 변화되게 된다. 산화 반응을 위한 유지 시간(반응 시간)은 리액터(200) 내에 머무는 산화제의 함량 등을 고려하여 설정하며, 예컨대 5∼120초 정도인 것이 적당하다. 유지 시간이 너무 짧을 경우에는 충분한 산화 반응이 일어나지 않을 수 있고, 유지 시간이 너무 길 경우에는 충분한 산화 반응이 일어날 수 있으나 많은 시간 소모로 인하여 경제적이지 못할 수 있다.The oxidizing agent is held in the reactor 200 so that the coating source adsorbed on the surface of the powder reacts with the oxidizing agent to cause oxidation (S9). The oxidant in the reactor 200 serves to oxidize the coating source adsorbed on the surface of the powder, and the coating source adsorbed on the surface of the powder is oxidized and transformed into metal oxide. The holding time (reaction time) for the oxidation reaction is set in consideration of the content of the oxidizing agent remaining in the reactor 200, and is suitably about 5 to 120 seconds, for example. If the retention time is too short, sufficient oxidation reaction may not occur. If the retention time is too long, sufficient oxidation reaction may occur but it may not be economical due to a long time consumption.

리액터(200) 내에 잔류하는 산화제를 펌핑하여 제거하는 공정을 수행할 수도 있다(S10). 진공/배기 유닛(700)에 의해 펌핑이 이루어지게 함으로써 코팅 소스와 반응하지 못하고 리액터(200) 내에 잔류하는 산화제는 배출구(220)를 통해 배기될 수 있다. 진공/배기 유닛(700)은 항상 온(On) 상태에 있으므로 산화제를 펌핑하여 제거하려는 경우에는 펌핑 밸브를 개방(open)하면 된다. 펌핑 시간은 리액터(200) 내에 머무는 산화제의 함량 등을 고려하여 설정하며, 예컨대 10∼50초 정도인 것이 적당하다. 펌핑 시간이 너무 짧을 경우에는 산화제의 충분한 제거가 어려울 수 있고, 펌핑 시간이 너무 길 경우에는 산화제의 충분한 제거가 이루질 수 있으나 많은 시간 소모로 인하여 경제적이지 못할 수 있다. A process of pumping and removing the oxidizing agent remaining in the reactor 200 may be performed (S10). By pumping by the vacuum / vent unit 700, the oxidizing agent that does not react with the coating source and remains in the reactor 200 can be vented through the outlet 220. The vacuum / exhaust unit 700 is always on, so if the oxidant is to be removed by pumping, the pumping valve may be opened. The pumping time is set in consideration of the amount of the oxidizing agent remaining in the reactor 200, and it is suitably about 10 to 50 seconds, for example. If the pumping time is too short, it may be difficult to sufficiently remove the oxidizing agent. If the pumping time is too long, sufficient removal of the oxidizing agent may be accomplished, but it may not be economical due to a large amount of time.

퍼지 가스를 리액터(200) 내에 주입하여 미반응되어 잔류하는 산화제를 제거한다(S11). 공정가스 공급유닛(400)을 통해 리액터(200) 내로 퍼지 가스를 공급한다. 퍼지 가스로는 파우더 및 코팅 소스와 화학적으로 반응하지 않는 질소(N2), 아르곤(Ar) 등의 비활성 가스를 사용할 수 있다. 퍼지 가스의 주입 시간은 리액터(200) 내에 머무는 산화제의 함량 등을 고려하여 설정하며, 예컨대 1∼120초 정도인 것이 적당하다. 퍼지 가스의 주입 시간이 너무 짧을 경우에는 산화제의 충분한 제거가 어려울 수 있고, 퍼지 가스의 주입 시간이 너무 길 경우에는 산화제의 충분한 제거가 이루질 수 있으나 많은 시간 소모로 인하여 경제적이지 못하고 퍼지 가스의 소모량이 많아 비경제적일 수 있다. 퍼지 가스의 공급 유량은 200∼1000sccm 정도인 것이 바람직하다.The purge gas is injected into the reactor 200 to remove the unreacted remaining oxidizing agent (S11). The purge gas is supplied into the reactor 200 through the process gas supply unit 400. As the purge gas, an inert gas such as nitrogen (N 2 ) or argon (Ar), which does not chemically react with the powder and the coating source, may be used. The injection time of the purge gas is set in consideration of the content of the oxidizing agent remaining in the reactor 200 and the like, and is suitably about 1 to 120 seconds, for example. If the purge gas injection time is too short, it may be difficult to sufficiently remove the oxidizer. If the purge gas injection time is too long, sufficient removal of the oxidizer may be performed. However, Can be uneconomical. The supply flow rate of the purge gas is preferably about 200 to 1000 sccm.

퍼지 가스의 공급을 차단한 후에, 리액터(200) 내에 잔류하는 퍼지 가스를 펌핑하여 제거하는 공정을 수행할 수도 있다(S12). 진공/배기 유닛(700)에 의해 펌핑이 이루어지게 함으로써 리액터(200) 내에 잔류하는 퍼지 가스는 배출구(220)를 통해 배기될 수 있다. 진공/배기 유닛(700)은 항상 온(On) 상태에 있으므로 퍼지 가스를 펌핑하여 제거하려는 경우에는 퍼지 가스의 공급을 차단한 후에도 펌핑 밸브를 개방(open)된 상태로 유지하면 된다. 펌핑 시간은 리액터(200) 내에 머무는 퍼지 가스의 함량 등을 고려하여 설정하며, 예컨대 5∼30초 정도인 것이 적당하다. 펌핑 시간이 너무 짧을 경우에는 퍼지 가스의 충분한 제거가 어려울 수 있고, 펌핑 시간이 너무 길 경우에는 퍼지 가스의 충분한 제거가 이루질 수 있으나 많은 시간 소모로 인하여 경제적이지 못할 수 있다. After the supply of the purge gas is stopped, the purge gas remaining in the reactor 200 may be pumped and removed (S12). The purging gas remaining in the reactor 200 by pumping by the vacuum / exhaust unit 700 can be exhausted through the exhaust port 220. When the purge gas is to be pumped and removed by the vacuum / exhaust unit 700, the pumping valve may be kept open even after the purge gas is shut off. The pumping time is set in consideration of the amount of the purge gas remaining in the reactor 200, and is suitably about 5 to 30 seconds, for example. If the pumping time is too short, it may be difficult to sufficiently remove the purge gas. If the pumping time is too long, the purge gas may be sufficiently removed, but it may not be economical due to a long time consumption.

상술한 S1, S3 내지 S12 단계를 한번 씩 수행 시 이것을 1 원자층증착 사이클이라고 하며, S1, S3 내지 S12 단계의 각 단계별의 공정 시간은 사용되는 파우더의 표면적, 파우더 종류 등에 따라 유연하게 설정될 수 있다.The above-described steps S1 and S3 to S12 are performed once, and this is referred to as a one-atom layer deposition cycle. The processing time for each step in steps S1 and S3 to S12 can be set flexibly according to the surface area of the powder to be used, have.

상술한 원자층증착 시퀀스를 복수의 사이클로 수행하여 코어-쉘(core-shell) 구조의 분체를 얻는다. 이렇게 제조된 리튬이차전지용 고체전해질 분체는 코어와, 상기 코어의 표면을 금속산화물이 둘러싸서 쉘을 형성하는 코어-쉘 구조를 이룬다. 예컨대, 리튬이차전지용 고체전해질 분체는 코어를 이루는 나노 구조와, 상기 나노 구조 중 적어도 일부에 상기 나노 구조를 이루는 물질과 다른 금속산화물층을 포함하는 구조를 가진다. 사이클 수에 따라 쉘을 형성하는 금속산화물의 두께를 조절할 수 있다. 리튬이차전지의 고체전해질로 사용되는 것을 고려하여 상기 금속산화물이 0.1∼10nm의 두께를 갖도록 코팅하는 것이 바람직하다. The above-described atomic layer deposition sequence is performed in a plurality of cycles to obtain a core-shell structure powder. The solid electrolyte powder for a lithium secondary battery thus produced has a core and a core-shell structure in which a metal oxide surrounds the surface of the core to form a shell. For example, the solid electrolyte powder for a lithium secondary battery has a structure including a nanostructure constituting the core and a metal oxide layer different from the material forming the nanostructure in at least a part of the nanostructure. The thickness of the metal oxide forming the shell can be adjusted according to the number of cycles. It is preferable that the metal oxide is coated to have a thickness of 0.1 to 10 nm considering that it is used as a solid electrolyte of a lithium secondary battery.

코어는 나노 와이어(nanowire), 다공성 물질, 나노 로드(nanorod), 나노 튜브(nanotube), 나노 시트(nanosheet), 할로우(hollow), 요크-쉘과 같은 형태의 나노 구조로 이루어질 수 있다. The core can be made of nanostructures such as nanowires, porous materials, nanorods, nanotubes, nanosheets, hollows, and yoke-shells.

코어를 형성하는 나노 구조는 리튬이차전지의 고체전해질로 사용되는 입자로 Li3Nd3Te2O12, Li3Gd3Te2O12, Li3Tb3Te2O12, Li3Er3Te2O12, Li3Lu3Te2O12, Li5La3Nb2O12, Li5La3Ta2O12, Li5Nd3Ta2O12, Li5Nd3Sb2O12, Li5 . 5La3Nb1 . 75In0 . 25O12, Li6MgLa2Ta2O12, Li6BaLa2Nb2O12, Li6BaLa2Nb0 . 5Ta1 . 5O12, Li6BaLa2Ta2O12, Li6La3SnSbO12, Li6SrLa2Nb2O12, Li6Sr0.5Ba0.5La2Ta2O12, Li7La3Zr2O12, Li7La3Ta2O13 및 Li7La3Ta2O13 중에서 선택된 1종 이상의 물질일 수 있다.The nanostructure forming the core is a particle used as a solid electrolyte of a lithium secondary battery, and Li 3 Nd 3 Te 2 O 12 , Li 3 Gd 3 Te 2 O 12 , Li 3 Tb 3 Te 2 O 12 , Li 3 Er 3 Te 2 O 12 , Li 3 Lu 3 Te 2 O 12 , Li 5 La 3 Nb 2 O 12 , Li 5 La 3 Ta 2 O 12 , Li 5 Nd 3 Ta 2 O 12 , Li 5 Nd 3 Sb 2 O 12 , Li 5 . 5 La 3 Nb 1 . 75 In 0 . 25 O 12 , Li 6 MgLa 2 Ta 2 O 12 , Li 6 BaLa 2 Nb 2 O 12 , Li 6 BaLa 2 Nb 0 . 5 Ta 1 . 5 O 12 , Li 6 BaLa 2 Ta 2 O 12 , Li 6 La 3 SnSbO 12 , Li 6 SrLa 2 Nb 2 O 12 , Li 6 Sr 0.5 Ba 0.5 La 2 Ta 2 O 12 , Li 7 La 3 Zr 2 O 12 , Li 7 La 3 Ta 2 O 13, and Li 7 La 3 Ta 2 O 13 .

코어를 형성하는 물질과 쉘을 형성하는 물질은 서로 다른 것이 바람직하다. The material forming the core and the material forming the shell are preferably different.

졸-겔법(sol-gel method) 등의 화학적 코팅법에서는 1nm 수준의 극박막을 균일하게 코팅하기 어렵고, 물질 표면의 코팅 속도를 제어하기 어려워 입자 전체적으로 코팅이 불균일하게 형성되며, 균일한 코팅층을 형성하기 위해 코팅용 전구체를 코팅시 실제로 필요한 양보다 더 많은 양을 투입해야 하는 문제점이 있으며, 코팅층의 두께 제어가 어려워 코팅 공정마다 일정한 두께의 코팅층을 형성하기 어렵고, 수 nm의 미세 코팅이 어려운 문제점이 있다. 그러나, 본 발명에 의하면, 파우더에 1nm 이하의 금속산화물을 균일하게 코팅하는 것이 가능하고, 코팅 속도를 용이하게 제어할 수 있어 입자 전체적으로 코팅이 균일하게 형성되며, 코팅 소스를 적은 양으로 투입하여도 균일한 코팅이 가능하며, 코팅층의 두께 제어가 가능하여 코팅 공정마다 일정한 두께의 코팅층을 형성할 수 있다. 또한, 코팅 소스, 산화제와 같은 원료를 리액터(200)에 공급한 후에 주입 유도 펌핑을 수행함으로써 공급된 원료가 역류되는 것을 방지할 수 있고, 코팅 효율을 높일 수가 있으며, 원료의 절감을 도모할 수 있다.In the chemical coating method such as the sol-gel method, it is difficult to uniformly coat the 1 nm-thick polar thin film, and it is difficult to control the coating speed of the material surface, so that the coating is unevenly formed over the whole particles and a uniform coating layer is formed It is difficult to control the thickness of the coating layer, so that it is difficult to form a coating layer having a uniform thickness for each coating process and it is difficult to finely coat the coating layer with a thickness of several nanometers have. However, according to the present invention, it is possible to uniformly coat the powder with a metal oxide of 1 nm or less, to easily control the coating speed, to uniformly form the coating on the whole particles, Uniform coating is possible and the thickness of the coating layer can be controlled, so that a coating layer having a uniform thickness can be formed in each coating process. In addition, it is possible to prevent the backflow of the supplied raw material by performing the injection induction pumping after supplying the raw material such as the coating source and the oxidizing agent to the reactor 200, to improve the coating efficiency, and to reduce the raw material have.

상술한 방법으로 제조된 리튬이차전지용 고체전해질의 성능을 알기 위해 다음과 같은 측정을 할 수 있다.The following measurements can be made to ascertain the performance of the solid electrolyte for a lithium secondary battery manufactured by the above-described method.

1. 고체전해질에 코팅으로 인한 부피 팽창 억제율 테스트.1. Test for inhibition of volume expansion due to coating on solid electrolyte.

2. 고체전해질에 존재하는 성분비 측정을 통한 구조적 안정성 테스트.2. Structural stability testing by measuring the component ratio present in the solid electrolyte.

3. 고체전해질에 생성된 계면(SEI)층의 두께 측정테스트.3. Testing the thickness of the interface (SEI) layer produced in the solid electrolyte.

4. 고체전해질 계면의 임피던스 측정 테스트.4. Impedance measurement test at solid electrolyte interface.

부피 팽창 억제율 테스트는 특히 고체전해질이 충,방전을 통해 리튬 이온을 흡수했을 때 부피가 팽창하는 것을 얼마나 억제할 수 있는지 측정하는 테스트이다. 대표적인 예로 실리콘의 경우, 충전시 리튬이 실리콘 내부로 들어와 부피가 약 400%로 팽창하는 경향이 있다. 이러한 결과, 고체전해질과 집전재 간의 결합이 떨어져 배터리 효율이 감소하는 결과를 가져온다. 따라서 원자층 증착법을 통해 기존 코팅보다 더욱 밀도높은 코팅막을 형성하여 부피 팽창을 막아 더 나은 배터리 성능을 구현할 수 있다.The volume expansion inhibition test is a test to determine how much the solid electrolyte can suppress the volume expansion when it absorbs lithium ions through charge and discharge. As a typical example, in the case of silicon, lithium tends to enter the silicon at the time of charging and expand to a volume of about 400%. As a result, the coupling between the solid electrolyte and the current collector is reduced and the battery efficiency is reduced. Thus, atomic layer deposition can form a more dense coating layer than conventional coatings to prevent volume expansion and achieve better battery performance.

구조적 안정성 테스트는 고체전해질을 구성하는 성분 중 하나 이상을 용해시켜서 구조적인 불안정성을 만드는 것을 코팅을 통해 얼마나 방지할 수 있는가 측정하는 실험이다. 로터리 원자층 증착법을 통해 코팅막을 형성할 경우, 기존의 다른 방식을 통해 코팅막을 형성하는 것보다 더욱 밀도있고, 완벽하게 입자를 코팅할 수 있다. 그로 인해 구조적 안정성을 확보하여 더 나은 배터리 수명을 기대할 수 있다.Structural stability testing is an experiment to determine how to prevent the formation of structural instability by dissolving one or more of the constituents of the solid electrolyte through the coating. When a coating layer is formed by a rotary atomic layer deposition method, particles can be coated more densely and completely than by forming a coating layer through other conventional methods. Thereby ensuring structural stability and expecting better battery life.

계면(SEI)층의 두께 측정테스트는 배터리가 충,방전이 반복되는 동안 얼마나 두꺼운 SEI층이 형성되었는지 보는 실험이다. SEI층은 충·방전되는 동안 부피 팽창으로 인해 생성된 새로운 표면에서 형성된다. 이렇게 형성되는 SEI층은 일정 두께 이상으로 두꺼워지면 리튬이온의 투과성을 저하시켜서 전체적인 배터리 성능을 감소시킨다. 이러한 문제를 해결하기 위해 금속산화막으로 인위적인 SEI층을 형성하고, 이러한 막이 기존 SEI층과 비교하여 더 강도가 높은 특성을 가져 새로운 계면을 만들지 않도록 하여 전체적인 SEI층의 두께 증가를 막는 것을 기대할 수 있다. 이러한 결과는 TEM을 이용하여 확인할 수 있다.The thickness measurement of the interface (SEI) layer is an experiment to see how thick a SEI layer is formed during repeated charge and discharge of the battery. The SEI layer is formed at the new surface created by volume expansion during charge / discharge. The SEI layer thus formed is thicker than a certain thickness, which lowers the permeability of the lithium ion, thereby reducing the overall battery performance. In order to solve this problem, it is expected that an artificial SEI layer is formed as a metal oxide film and that the film has a higher strength property than the existing SEI layer, thereby preventing a new interface from being formed, thereby preventing the increase in the thickness of the entire SEI layer. These results can be confirmed by using TEM.

마지막으로 고체전해질 계면의 임피던스를 측정하는 방법이 있다. 일반적으로 배터리를 충·방전할 경우 계면의 임피던스로 인해 전압강하가 일어나 에너지 손실이 많이 일어나게 된다. 하지만 로터리 원자층 증착법을 사용하여 균일한 코팅막을 형성하게 되면 이러한 임피던스값을 줄여 배터리의 성능을 향상시킬 수 있다.Finally, there is a method of measuring the impedance of the solid electrolyte interface. Generally, when the battery is charged and discharged, a voltage drop occurs due to the impedance of the interface, resulting in a large energy loss. However, if a uniform coating film is formed using a rotary atomic layer deposition method, the performance of the battery can be improved by reducing the impedance value.

이상, 본 발명의 바람직한 실시예를 들어 상세하게 설명하였으나, 본 발명은 상기 실시예에 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 기술적 사상의 범위 내에서 당 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의하여 여러 가지 변형이 가능하다.While the present invention has been particularly shown and described with reference to exemplary embodiments thereof, it is to be understood that the invention is not limited to the disclosed exemplary embodiments, This is possible.

100: 진공 챔버 110: 일측샤프트
120: 타측샤프트 200: 리액터
210: 필터 부재 220: 배출구
300: 회전 유닛 310: 회전 구동 부재
320: 회전 제어 수단 400: 공정가스 공급유닛
500: 히터 유닛 510: 히터
520: 히터 제어 수단 600: 교반 수단
610: 블레이드 700: 진공/배기 유닛
100: vacuum chamber 110: one shaft
120: other shaft 200: reactor
210: filter member 220: outlet
300: rotation unit 310: rotation drive member
320: rotation control means 400: process gas supply unit
500: heater unit 510: heater
520: Heater control means 600: Stirring means
610: Blade 700: Vacuum / exhaust unit

Claims (15)

진공 챔버와, 상기 진공 챔버 내에 회전가능하게 설치되어 파우더를 코팅하기 위한 리액터와, 상기 리액터의 회전을 제어하는 회전 유닛과, 상기 리액터 내로 공정가스를 제공하기 위한 공정가스 공급유닛과, 상기 리액터 주위에 설치되어 공정에 필요한 온도를 제공하기 위한 히터 유닛과, 상기 진공 챔버 내부를 진공 상태로 만들거나 상기 진공 챔버로부터 공정가스를 배기시키기 위한 진공/배기 유닛을 포함하는 파우더 코팅 장치를 이용하여 리튬이차전지용 고체전해질에 사용되는 분체를 제조하는 방법으로서,
(a) 리튬이차전지용 고체전해질의 소스인 파우더를 리액터에 넣는 단계;
(b) 상기 진공/배기 유닛에 의해 상기 진공 챔버 내의 압력이 대기압 미만이 되게 하여 진공 상태로 유지하고, 상기 히터 유닛의 히터 제어 수단을 통해 히터를 컨트롤하여 공정 온도로 상기 진공 챔버 내의 온도를 설정하며, 상기 회전 유닛을 작동하여 상기 리액터가 주기적으로 회전 운동을 하게 하는 단계;
(c) 상기 공정가스 공급유닛을 통해 코팅 소스를 상기 리액터 내로 공급하는 단계;
(d) 상기 공정가스 공급유닛을 통해 퍼지 가스를 상기 리액터 내로 주입하여 잔류하는 코팅 소스를 제거하는 단계;
(e) 상기 공정가스 공급유닛을 통해 산화제를 상기 리액터 내로 공급하는 단계; 및
(f) 상기 공정가스 공급유닛을 통해 퍼지 가스를 상기 리액터 내로 주입하여 잔류하는 산화제를 제거하는 단계를 포함하고,
상기 (c) 단계 내지 상기 (f) 단계의 원자층증착 시퀀스를 복수 사이클 수행하여 파우더에 금속산화물이 코팅된 분체를 제조하며,
상기 코팅 소스는 상기 금속산화물의 금속 성분을 포함하는 전구체이고,
상기 금속산화물이 0.1∼10nm의 두께를 이루도록 코팅하는 것을 특징으로 하는 리튬이차전지용 고체전해질 분체의 제조방법.
A process gas supply unit for supplying a process gas into the reactor; and a control unit for controlling the rotation of the reactor around the reactor, And a vacuum / exhaust unit for evacuating the inside of the vacuum chamber or for evacuating the process gas from the vacuum chamber, the method comprising the steps of: A method of producing a powder for use in a solid electrolyte for a battery,
(a) placing a powder as a source of a solid electrolyte for a lithium secondary battery into a reactor;
(b) a vacuum / exhaust unit is arranged to maintain a vacuum state in the vacuum chamber so that the pressure in the vacuum chamber is lower than an atmospheric pressure, and a heater is controlled through a heater control means of the heater unit to set a temperature in the vacuum chamber And actuating the rotating unit to cause the reactor to periodically rotate;
(c) supplying a coating source into the reactor through the process gas supply unit;
(d) injecting a purge gas into the reactor through the process gas supply unit to remove the remaining coating source;
(e) supplying an oxidant into the reactor through the process gas supply unit; And
(f) injecting a purge gas into the reactor through the process gas supply unit to remove residual oxidizing agent,
The atomic layer deposition sequence of the step (c) to the step (f) is performed a plurality of cycles to prepare a powder coated with a metal oxide,
Wherein the coating source is a precursor comprising a metal component of the metal oxide,
Wherein the metal oxide is coated to a thickness of 0.1 to 10 nm. &Lt; RTI ID = 0.0 &gt; 11. &lt; / RTI &gt;
제1항에 있어서, 상기 (c) 단계와 상기 (d) 단계 사이에,
상기 코팅 소스가 역류되는 것을 방지하기 위하여 상기 코팅 소스의 공급을 차단하고, 상기 리액터 내로의 주입을 유도하기 위하여 주입 유도 펌핑이 이루어지는 단계; 및
펌핑 밸브를 닫은 상태에서 상기 코팅 소스를 상기 리액터 내에 유지시켜 상기 코팅 소스가 파우더의 표면에 흡착되게 하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 리튬이차전지용 고체전해질 분체의 제조방법.
The method of claim 1, further comprising, between step (c) and step (d)
Interrupting the supply of the coating source to prevent the coating source from flowing backward and performing injection induced pumping to induce injection into the reactor; And
Further comprising maintaining the coating source in the reactor with the pumping valve closed to cause the coating source to be adsorbed to the surface of the powder. &Lt; Desc / Clms Page number 19 &gt;
제2항에 있어서, 상기 진공/배기 유닛은 원자층증착 동안에 항상 온(On) 상태를 유지하고 있고,
펌핑은 펌핑 밸브의 개방(open)과 닫음(close)을 통해 제어되며,
상기 (c) 단계, 상기 주입 유도 펌핑이 이루어지는 단계, 상기 (d) 단계 내지 상기 (f) 단계는 상기 펌핑 밸브가 개방(open)되게 제어되고,
상기 코팅 소스가 파우더의 표면에 흡착되게 하는 단계는 상기 펌핑 밸브가 닫음(close)되게 제어되는 것을 특징으로 하는 리튬이차전지용 고체전해질 분체의 제조방법.
3. The method of claim 2, wherein the vacuum / exhaust unit is always on during atomic layer deposition,
Pumping is controlled through the opening and closing of the pumping valve,
Wherein the step (c), the step (d), and the step (f) are performed such that the pumping valve is controlled to be open,
Wherein the step of causing the coating source to be adsorbed on the surface of the powder is controlled so that the pumping valve is closed.
제3항에 있어서, 상기 주입 유도 펌핑은 상기 리액터 내로 코팅 소스의 유입을 유도하기 위하여 상기 진공/배기 유닛이 온(On) 된 상태에서 코팅 소스의 공급 차단 후에도 0.1∼2초 동안 펌핑이 이루어지게 하는 것을 특징으로 하는 리튬이차전지용 고체전해질 분체의 제조방법.
4. The method of claim 3, wherein the injection induction pumping is performed by pumping for 0.1 to 2 seconds even after shutting off the supply of the coating source while the vacuum / evacuation unit is on to induce the introduction of the coating source into the reactor Wherein the solid electrolytic powder for lithium secondary batteries is a lithium secondary battery.
제3항에 있어서, 상기 코팅 소스가 파우더의 표면에 흡착되게 하는 단계 후 상기 (d) 단계 전에 펌핑 밸브가 개방된 상태에서 펌핑하여 리액터 내에 잔류하는 코팅 소스를 제거하는 단계를 더 포함하고,
상기 (d) 단계 후 상기 (e) 단계 전에 펌핑 밸브가 개방된 상태에서 펌핑하여 리액터 내에 잔류하는 퍼지 가스를 제거하는 단계를 더 포함하며,
상기 (f) 단계 후에 펌핑 밸브가 개방된 상태에서 펌핑하여 리액터 내에 잔류하는 퍼지 가스를 제거하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 리튬이차전지용 고체전해질 분체의 제조방법.
4. The method of claim 3, further comprising: after the step of causing the coating source to adsorb to the surface of the powder, after the step (d), pumping with the pumping valve open before removing the coating source remaining in the reactor,
Further comprising the step of removing purging gas remaining in the reactor by pumping after the step (d) with the pumping valve open before step (e)
Further comprising the step of purging the purging gas remaining in the reactor after the step (f) with the pumping valve being open, to remove the purge gas remaining in the reactor.
제5항에 있어서, 상기 (c) 단계에서 상기 코팅 소스의 주입 시간은 0.1∼20초로 설정하며,
상기 코팅 소스가 파우더의 표면에 흡착되게 하는 단계에서 상기 코팅 소스를 상기 리액터 내에 유지시키는 시간은 5∼120초 범위이고,
상기 펌핑하여 리액터 내에 잔류하는 코팅 소스를 제거하는 단계는 5∼30초로 설정하며,
상기 (d) 단계에서 상기 퍼지 가스의 주입 시간은 1∼120초로 설정하며,
상기 (d) 단계 후 상기 (e) 단계 전에 펌핑 밸브가 개방된 상태에서 펌핑하여 리액터 내에 잔류하는 퍼지 가스를 제거하는 단계는 5∼30초로 설정하며,
상기 (e) 단계에서 상기 산화제의 주입 시간은 0.1∼20초로 설정하며,
상기 (f) 단계에서 상기 퍼지 가스의 주입 시간은 1∼120초로 설정하며,
상기 (f) 단계 후에 펌핑 밸브가 개방된 상태에서 펌핑하여 리액터 내에 잔류하는 퍼지 가스를 제거하는 단계는 5∼30초로 설정하는 것을 특징으로 하는 리튬이차전지용 고체전해질 분체의 제조방법.
[6] The method of claim 5, wherein in the step (c), the injection time of the coating source is set to 0.1 to 20 seconds,
The time to hold the coating source in the reactor in the step of causing the coating source to adsorb to the surface of the powder is in the range of 5 to 120 seconds,
The step of pumping and removing the coating source remaining in the reactor is set to 5 to 30 seconds,
In the step (d), the purge gas injection time is set to 1 to 120 seconds,
The step of purging the purging gas remaining in the reactor while the pumping valve is opened after the step (d) after the step (e) is set to 5 to 30 seconds,
In the step (e), the injection time of the oxidant is set to 0.1 to 20 seconds,
In the step (f), the purge gas injection time is set to 1 to 120 seconds,
Wherein the step of purging the purge gas remaining in the reactor while the pumping valve is opened after the step (f) is set to 5 to 30 seconds.
제1항에 있어서, 상기 (e) 단계와 상기 (f) 단계 사이에,
상기 산화제가 역류되는 것을 방지하기 위하여 상기 산화제의 공급을 차단하고, 상기 리액터 내로의 주입을 유도하기 위하여 주입 유도 펌핑이 이루어지는 단계; 및
펌핑 밸브를 닫은 상태에서 상기 산화제를 상기 리액터 내에 유지시켜 상기 파우더 표면에 흡착된 코팅 소스가 상기 산화제와 반응하여 산화가 이루어지게 하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 리튬이차전지용 고체전해질 분체의 제조방법.
The method according to claim 1, further comprising, between the step (e) and the step (f)
Shutting off the supply of the oxidant to prevent the oxidant from flowing backward and performing injection-induced pumping to induce the injection into the reactor; And
Further comprising the step of holding the oxidizing agent in the reactor while the pumping valve is closed so that the coating source adsorbed on the surface of the powder reacts with the oxidizing agent to oxidize the powder. Way.
제7항에 있어서, 상기 진공/배기 유닛은 원자층증착 동안에 항상 온(On) 상태를 유지하고 있고,
펌핑은 펌핑 밸브의 개방(open)과 닫음(close)을 통해 제어되며,
상기 (c) 단계 내지 상기 (e) 단계, 상기 주입 유도 펌핑이 이루어지는 단계 및 상기 (f) 단계는 상기 펌핑 밸브가 개방(open)되게 제어되고,
상기 산화가 이루어지게 하는 단계는 상기 펌핑 밸브가 닫음(close)되게 제어되는 것을 특징으로 하는 리튬이차전지용 고체전해질 분체의 제조방법.
8. The method of claim 7, wherein the vacuum / exhaust unit is always on during atomic layer deposition,
Pumping is controlled through the opening and closing of the pumping valve,
Wherein the steps (c) to (e), the injection induction pumping step and the step (f) are controlled so that the pumping valve is opened,
Wherein the step of oxidizing is controlled to close the pumping valve. &Lt; RTI ID = 0.0 &gt; 11. &lt; / RTI &gt;
제8항에 있어서, 상기 주입 유도 펌핑은 상기 리액터 내로 산화제의 유입을 유도하기 위하여 상기 진공/배기 유닛이 온(On) 된 상태에서 산화제의 공급 차단 후에도 0.1∼2초 동안 펌핑이 이루어지게 하는 것을 특징으로 하는 리튬이차전지용 고체전해질 분체의 제조방법.
9. The method of claim 8, wherein the injection-induced pumping comprises pumping for 0.1 to 2 seconds even after shutting off the supply of the oxidant while the vacuum / exhaust unit is on to induce the introduction of the oxidant into the reactor Wherein the solid electrolytic powder for lithium secondary batteries is a lithium secondary battery.
제8항에 있어서, 상기 (d) 단계 후 상기 (e) 단계 전에 펌핑 밸브가 개방된 상태에서 펌핑하여 리액터 내에 잔류하는 퍼지 가스를 제거하는 단계를 더 포함하고,
상기 산화가 이루어지게 하는 단계 후 상기 (f) 단계 전에 펌핑 밸브가 개방된 상태에서 펌핑하여 리액터 내에 잔류하는 산화제를 제거하는 단계를 더 포함하고,
상기 (f) 단계 후에 펌핑 밸브가 개방된 상태에서 펌핑하여 리액터 내에 잔류하는 퍼지 가스를 제거하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 리튬이차전지용 고체전해질 분체의 제조방법.
The method as claimed in claim 8, further comprising the step of purging the purging valve after the step (d) and removing the purge gas remaining in the reactor before the step (e)
Further comprising the step of pumping with the pumping valve open prior to step (f) after the step of causing the oxidation to remove the oxidizing agent remaining in the reactor,
Further comprising the step of purging the purging gas remaining in the reactor after the step (f) with the pumping valve being open, to remove the purge gas remaining in the reactor.
제10항에 있어서, 상기 (c) 단계에서 상기 코팅 소스의 주입 시간은 0.1∼20초로 설정하며,
상기 (d) 단계에서 상기 퍼지 가스의 주입 시간은 1∼120초로 설정하며,
상기 (d) 단계 후 상기 (e) 단계 전에 펌핑 밸브가 개방된 상태에서 펌핑하여 리액터 내에 잔류하는 퍼지 가스를 제거하는 단계는 5∼30초로 설정하며,
상기 (e) 단계에서 상기 산화제의 주입 시간은 0.1∼20초로 설정하며,
상기 산화가 이루어지게 하는 단계는 5∼120초로 설정하며,
상기 펌핑하여 리액터 내에 잔류하는 산화제를 제거하는 단계는 10∼50초로 설정하며,
상기 (f) 단계에서 상기 퍼지 가스의 주입 시간은 1∼120초로 설정하며,
상기 (f) 단계 후에 펌핑 밸브가 개방된 상태에서 펌핑하여 리액터 내에 잔류하는 퍼지 가스를 제거하는 단계는 5∼30초로 설정하는 것을 특징으로 하는 리튬이차전지용 고체전해질 분체의 제조방법.
11. The method of claim 10, wherein the injection time of the coating source in step (c) is set to 0.1 to 20 seconds,
In the step (d), the purge gas injection time is set to 1 to 120 seconds,
The step of purging the purging gas remaining in the reactor while the pumping valve is opened after the step (d) after the step (e) is set to 5 to 30 seconds,
In the step (e), the injection time of the oxidant is set to 0.1 to 20 seconds,
Wherein the step of performing the oxidation is set to 5 to 120 seconds,
The step of pumping and removing the oxidizing agent remaining in the reactor is set to 10 to 50 seconds,
In the step (f), the purge gas injection time is set to 1 to 120 seconds,
Wherein the step of purging the purge gas remaining in the reactor while the pumping valve is opened after the step (f) is set to 5 to 30 seconds.
제1항에 있어서, 상기 리튬이차전지용 고체전해질의 소스인 파우더는 Li3Nd3Te2O12, Li3Gd3Te2O12, Li3Tb3Te2O12, Li3Er3Te2O12, Li3Lu3Te2O12, Li5La3Nb2O12, Li5La3Ta2O12, Li5Nd3Ta2O12, Li5Nd3Sb2O12, Li5 . 5La3Nb1 . 75In0 . 25O12, Li6MgLa2Ta2O12, Li6BaLa2Nb2O12, Li6BaLa2Nb0 . 5Ta1 . 5O12, Li6BaLa2Ta2O12, Li6La3SnSbO12, Li6SrLa2Nb2O12, Li6Sr0.5Ba0.5La2Ta2O12, Li7La3Zr2O12, Li7La3Ta2O13 및 Li7La3Ta2O13 중에서 선택된 1종 이상의 물질을 포함하는 것을 특징으로 하는 리튬이차전지용 고체전해질 분체의 제조방법.
The method of claim 1, wherein the powder that is a source of the solid electrolyte for the lithium secondary battery is selected from the group consisting of Li 3 Nd 3 Te 2 O 12 , Li 3 Gd 3 Te 2 O 12 , Li 3 Tb 3 Te 2 O 12 , Li 3 Er 3 Te 2 O 12, Li 3 Lu 3 Te 2 O 12, Li 5 La 3 Nb 2 O 12, Li 5 La 3 Ta 2 O 12, Li 5 Nd 3 Ta 2 O 12, Li 5 Nd 3 Sb 2 O 12, Li 5 . 5 La 3 Nb 1 . 75 In 0 . 25 O 12 , Li 6 MgLa 2 Ta 2 O 12 , Li 6 BaLa 2 Nb 2 O 12 , Li 6 BaLa 2 Nb 0 . 5 Ta 1 . 5 O 12 , Li 6 BaLa 2 Ta 2 O 12 , Li 6 La 3 SnSbO 12 , Li 6 SrLa 2 Nb 2 O 12 , Li 6 Sr 0.5 Ba 0.5 La 2 Ta 2 O 12 , Li 7 La 3 Zr 2 O 12 , Li 7 La 3 Ta 2 O 13 and Li 7 La 3 Ta 2 O 13 process for producing a lithium secondary battery, the solid electrolyte powder comprising the one or more materials that are selected from.
제1항에 있어서, 상기 (a) 단계에서 상기 리튬이차전지용 고체전해질의 소스인 파우더와 함께 비드를 상기 리액터에 투입하며,
상기 비드는 0.01∼1mm 범위의 직경을 갖는 것을 사용하고,
상기 리액터 내에서 상기 비드와 상기 리튬이차전지용 고체전해질의 소스인 파우더가 3∼20:1의 중량비를 이루도록 하는 것을 특징으로 하는 리튬이차전지용 고체전해질 분체의 제조방법.
The method of claim 1, wherein in step (a), a bead is charged into the reactor together with a powder that is a source of the solid electrolyte for a lithium secondary battery,
The beads having a diameter in the range of 0.01 to 1 mm are used,
Wherein the beads and the powder as a source of the solid electrolyte for the lithium secondary battery have a weight ratio of 3 to 20: 1 in the reactor.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
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Families Citing this family (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN106384838A (en) * 2016-11-03 2017-02-08 上海空间电源研究所 Atomic layer deposition modified lithium-ion battery and preparation method thereof
CN106941190A (en) * 2017-04-14 2017-07-11 中国科学院宁波材料技术与工程研究所 The preparation method of garnet-type solid electrolyte material
CN107240684A (en) * 2017-06-08 2017-10-10 华中科技大学 The preparation method and product for the nickelic positive electrode of lithium battery that a kind of surface is modified
US20240030414A1 (en) * 2020-12-07 2024-01-25 Lg Energy Solution, Ltd. Positive Electrode Material For Lithium Secondary Battery, Method For Manufacturing Same, And Lithium Secondary Battery Comprising Same
KR102351874B1 (en) * 2021-10-22 2022-01-18 주식회사 비츠로셀 Cathode active material for high-performance printed battery and method of manufacturing thereof, and high-performance printed battery including the same

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2014067574A (en) * 2012-09-26 2014-04-17 Honda Motor Co Ltd Solid electrolyte, composite electrolyte, and lithium ion secondary battery having the same

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
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Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2014067574A (en) * 2012-09-26 2014-04-17 Honda Motor Co Ltd Solid electrolyte, composite electrolyte, and lithium ion secondary battery having the same

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20220136713A (en) 2021-04-01 2022-10-11 주식회사 신한세라믹 Method for manufacturing solid electrolyte for secondary battery by molded articles

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