KR101914560B1 - 전지 특성을 개선시키는 리튬이차전지 양극 활물질용 니켈계 금속산화물 및 그를 포함하는 리튬이차전지용 전극 - Google Patents

전지 특성을 개선시키는 리튬이차전지 양극 활물질용 니켈계 금속산화물 및 그를 포함하는 리튬이차전지용 전극 Download PDF

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Abstract

본 발명은 리튬이차전지의 전극재로서 니켈계 금속산화물을 사용할 때 활물질 단위질량당 용량을 향상시키고, 그에 따라 고용량 특성을 갖는 소형화된 리튬이차전지를 제공할 수 있는 니켈계 금속산화물 및 그 제조방법에 대한 것이다.
본 발명에서는 니켈계 금속산화물 분말을 X선 회절 분석하여 그 peak들 간의 intensity 비 I003/I104를 구하고, 이를 향상된 전지 특성을 제공하기 위한 수단으로 사용한다. 즉 활물질 분말에서의 상기 I003/I104 값을 일정 범위로 제어함으로써 전지의 고용량 특성 및 그로부터 전지의 소형화를 달성할 수 있는 니켈계 금속산화물을 제공한다.

Description

전지 특성을 개선시키는 리튬이차전지 양극 활물질용 니켈계 금속산화물 및 그를 포함하는 리튬이차전지용 전극{Nickel-contained metal oxide for cathode active materials of lithium secondary batteries with enhanced properties and cathodes of lithium secondary batteries containing the same}
본 발명은 리튬이차전지 전극재로서 사용되는 양극 활물질에서 전지의 특성을 개선하기 위해 양극 활물질의 특성을 제어하는 수단 및 그러한 제어된 특성을 갖는 양극 활물질에 관한 것이다.
또한, 본 발명은 고용량의 소형화된 리튬이차전지를 제공한다.
전자, 통신, 컴퓨터 산업의 급속한 발전에 따라, 캠코더, 휴대폰, 노트북 PC 등과 같은 휴대용 전자통신 기기들이 눈부신 발전을 하고 있다. 이에 따라, 이들을 구동할 수 있는 동력원으로서 리튬이차전지의 수요가 나날이 증가하고 있다. 특히 친환경 동력원으로서 전기자동차, 무정전 전원장치, 전동공구 및 인공위성 등의 응용과 관련하여 국내는 물론 일본, 유럽 및 미국 등지에서 연구개발이 활발히 진행되고 있다.
리튬이차전지의 양극 활물질로 사용되고 있는 니켈계 금속산화물(LiNixCoyMnzO2, 이하 NCM)은 현재 가장 널리 사용되고 있는 LiCoO2(이하 LCO) 비해 고용량이 가능하고 코발트의 사용량 감소로 저가화가 가능하며 열적 안정성이 우수하여 소형 및 모바일 용으로 LCO 일부 대체 물질로서뿐만 아니라 자동차용의 고용량 확보를 목적으로 망간스피넬산화물 등과 혼합되어 사용되고 있다. 그러나 NCM은 합제밀도가 상대적으로 낮다는 문제점을 가지고 있다.
그러므로, 리튬이차전지의 전극으로 제조되었을 때에 활물질의 단위질량당 방전 용량을 향상시킬 수 있는 NCM을 개발하는 것이 관건이라 하겠다.
한편 NCM의 특성 평가에서는 X선 회절 분석기(X-Ray Diffractometer, XRD)로 분석하였을 때 나타나는 peak들 간의 intensity 비 I003/I104 값을 측정하여 이것이 1.1 이상인 경우 cation의 mixing 없이 순수한 활물질이 제조되었다고 판단한다.
[선행기술문헌정보]
[비특허문헌]
Journal of Power Sources 143 (2005) 212-218
J Solid State Electrochem (2009) 13:1157-1164
상기 문헌에는 니켈계 금속산화물의 XRD peak들 간의 intensity 비 I003/I104 값에 대한 기술적 내용이 기재되어 있다.
본 발명은 리튬이차전지의 양극 활물질로 사용되는 니켈계 금속산화물에서 전지의 충방전 용량을 증가시키는 수단으로 사용될 수 있는 활물질 특성 및 그러한 특성을 갖는 니켈계 금속산화물을 제공하고자 한다.
또한 본 발명은 니켈계 금속산화물을 양극 활물질로 사용하는 리튬이차전지에서 고용량 및 소형화를 달성하고자 한다.
본 발명은 XRD 회절패턴의 003 및 104 peak 간의 intensity 비 I003/I104가 1.5이상으로 제어된 것을 특징으로 하는 리튬이차전지 양극 활물질용 니켈계 금속산화물(LiNixCoyMnzO2, 이하 NCM)을 제공한다.
바람직하게, 상기 니켈계 금속산화물은 니켈 화합물, 코발트 화합물, 망간 화합물의 수용액 및 염기성 용액을 혼합하여 반응시킴으로써 얻어지는 반응 침전물을 건조 및 열처리함으로써 활물질 전구체를 제조하는 단계 및 상기 활물질 전구체를 리튬 화합물과 혼합한 후 열처리함으로써 활물질을 제조하는 단계로부터 얻어진다.
바람직하게, 활물질 전구체를 제조하는 단계에서의 반응은 실온 내지 60 ℃의 온도 범위에서 수행된다.
바람직하게, 상기 활물질 전구체를 제조하는 단계에서의 열처리는 400 내지 650 ℃의 온도 범위에서 수행된다.
바람직하게, 상기 활물질을 제조하는 단계에서의 열처리는 750 내지 1000 ℃의 온도 범위에서 수행된다.
또한, 본 발명은 상기 니켈계 금속산화물로부터 제조된 리튬이차전지용 전극을 제공한다.
본 발명에 의하면 니켈계 금속산화물을 전극재로 사용하는 리튬이차전지의 충방전 용량을 증가시키는 양극 활물질을 제공할 수 있다.
따라서, 본 발명에 의하면 고용량의 특성을 갖는 리튬이차전지를 제공할 수 있다. 또한 그에 따라 리튬이차전지의 소형화를 달성할 수 있다.
도 1은 니켈계 금속산화물의 XRD 회절패턴에서 전형적으로 나타나는 10개의 peak를 assign한 것이다.
도 2는 실시예 1에서 제조된 니켈계 금속산화물의 XRD 회절패턴이다.
도 3은 실시예 2에서 제조된 니켈계 금속산화물의 XRD 회절패턴이다.
도 4는 실시예 3에서 제조된 니켈계 금속산화물의 XRD 회절패턴이다.
도 5는 실시예 4에서 제조된 니켈계 금속산화물의 XRD 회절패턴이다.
본 발명은 리튬이차전지 제조에 사용되는 니켈계 금속산화물로서 전지의 용량 특성을 개선하고 소형화를 달성하기 위한 수단으로 사용될 수 있는 활물질의 특성을 제공한다. 상기 활물질 특성으로서 본 발명은 활물질을 X선 회절 분석기(X-Ray Diffractometer, XRD)로 분석하였을 때 peak들 간의 intensity 비 I003/I104를 1.5 이상으로 제어하는 것을 제시하며, 그러한 특성을 갖는 니켈계 금속산화물을 제공한다.
따라서 본 발명에서는 전극 활물질로 사용되는 니켈계 금속산화물을 제조한 다음, 제조된 결정 분말을 X선 회절 분석기로 분석하여 그 결과 나타나는 특정 peak들 간의 intensity 비를 구한다.
X선 회절 분석에서 peak intensity I003 및 I104 각각은, 도 1에 도시된 바와 같이 전형적으로 나타나는 NCM 활물질의 10개의 assign되는 XRD peak들 중, 003 peak의 intensity(I003) 및 104 peak의 intensity(I104)를 의미한다. 또한 I003/I104는 003 peak과 104 peak의 intensity 비로서, cation mixing(또는 cation exchange) 정도를 평가하기 위한 수단으로 만들어진 parameter이다. 즉, 이 값이 커질수록 cation exchange가 적게 일어나 안정한 NCM 활물질 구조를 형성하게 된다는 것을 의미한다.
본 발명은 니켈계 금속산화물 분말의 X선 회절 분석 결과 얻어지는 I003/I104 값이 1.5를 초과할 때 니켈계 금속산화물을 전극재로 사용하여 제조되는 전극에서 고용량 특성이 달성될 수 있음을 발견하고 이를 제시한다.
즉 상기 한정된 범위의 I003/I104 값을 갖는 니켈계 금속산화물은 일정 압력으로 압착하여 펠렛으로 제조하거나, 극판상에 프레스하여 전극으로 제조하였을 때, 상기 범위 이하의 I003/I104 값을 갖는 경우에 비해 충방전 용량면에서 월등히 향상된 결과를 나타내는 것으로 확인되었다. 따라서 본 발명에서는 고용량 특성을 갖는 전지를 제공하기 위해 니켈계 금속산화물의 활물질 평가 수단으로 활물질 분말의 X선 회절 분석으로부터 얻어지는 I003/I104 값을 사용하는 것이다.
상기와 같은 I003/I104 값을 갖는 니켈계 금속산화물은 하기의 방법으로부터 제조될 수 있다:
원료물질로서 니켈 화합물, 코발트 화합물, 망간 화합물의 수용액 및 염기성 용액을 함께 혼합하여 반응시킴으로써 반응 침전물을 얻고, 상기 침전물을 건조 및 열처리하여 활물질 전구체를 제조하는 단계; 및
상기 활물질 전구체를 리튬 화합물과 혼합한 후 열처리함으로써 활물질을 제조하는 단계.
상기 전구체의 원료물질 니켈 화합물, 코발트 화합물, 망간 화합물로는 바람직하게 금속의 황산화 수화물을 사용하지만, 이에 한정되는 것은 아니다.
활물질 전구체를 제조하는 단계에서 반응에 사용되는 원료물질의 비는 제조하고자 하는 전구체에서의 각 금속 원소의 몰 비에 따라 결정된다. 예를들어, LiNi0.5Co0.2Mn0.3O2(NCM-523)를 제조하기 위해 니켈 화합물, 코발트 화합물, 망간 화합물은 5:2:3의 몰비로 사용하여 반응시킨다.
또한 상기 염기성 용액으로는 NaOH 수용액 또는 NH4OH 수용액을 사용할 수 있다.
상기 전구체 제조를 위한 반응은 연속식 또는 회분식 반응기에서 이루어질 수 있다. 연속식 반응기에서는 입도 분포가 넓어 탭 밀도가 우수한 분말을 얻을 수 있고, 회분식 반응기에서는 반응기 내 모든 반응물의 농도, 온도 및 체류시간 등의 반응 조건이 동일하기 때문에 편차없는 균일한 생성물을 경제적으로 제조할 수 있다.
상기 반응기 내에서의 반응은 실온 내지 60℃의 온도 범위에서 4시간 내지 24시간 진행될 수 있다. 반응온도 및 시간은 전구체의 입도 및 그 분포에 영향을 미치는 인자로서, 상기 온도 및 시간 범위의 반응으로부터 제조된 전구체를 이용할 경우 최종적으로 얻어지는 니켈계 금속산화물에서의 I003/I104 값이 1.5 이상이 되도록 조절하는 것이 비교적 용이하므로 바람직하다.
반응이 완료되면 반응기 내에는 침전물이 생성되는데, 이것의 세척을 위하여 반응이 종료된 상태에서의 반응 용액에 초순수(SPW)를 다량 첨가하여 적정 시간 교반한다. 그런 후 감압 여과를 통해 cake 형태의 고형분을 취한다. 상기 세척 공정은 1회 내지 수회 수행될 수 있는데, 단 반응시간이 길어질수록 1회 이상 수행하는 것이 불순물의 제거를 위해 바람직하다.
다음으로 상기 수득된 전구체의 고형분에 대해 건조공정을 수행한다. 건조공정은 110 내지 150 ℃에서 10 내지 20 시간, 바람직하게는 15 내지 20시간 실시할 수 있다. 상기 범위에서 실시하면 고형분에 포함된 수분을 충분히 제거할 수 있다.
수분이 제거된 전구체에 대해서는 열처리 공정을 수행한다. 상기 열처리 공정은 400 내지 650 ℃, 바람직하게는 400 내지 600 ℃, 더욱 바람직하게는 400 내지 550 ℃에서 5 내지 10시간 실시하는 것이 바람직하다. 또한 상기 열처리 공정은 400 내지 650 ℃에서 5 내지 10시간 1차 소성하고, 700 내지 1100 ℃에서 10 내지 30시간 2차 소성하고, 700 ℃에서 5 내지 10시간 어닐링하는 공정으로 이루어질 수도 있다.
상기 제조된 활물질 전구체는 바람직하게 Li2CO3, LiOH, LiNO3, Li2C2O4, Li3PO4, Li2HPO4, LiHCO3, LiOOCCH3, LiVO3 및 이들의 조합을 포함하는 군에서 선택된 리튬 화합물과 혼합하여 반응시키고 열처리함으로써 양극 활물질을 제조한다. 상기 혼합에는 활물질 전구체와 리튬 화합물을 고체 상태에서 충분히 혼합하는 건식방법이나, 활물질 전구체와 리튬 화합물을 용액상에서 혼합하는 습식방법을 사용할 수 있다. 또한 상기 열처리는 750 내지 1000 ℃의 온도 범위에서 4 내지 25시간 동안 수행한다.
본 발명은 제조된 니켈계 금속산화물에 대해 X선 회절 분석을 하여 peak intensity를 측정하고, 그로부터 I003/I104 값을 구하였을 때, 상기 I003/I104 값이 1.5이상이 되도록 조절한다. 이를 위해 활물질 전구체 또는 활물질의 제조 과정에서의 공정 조건을 조절할 수 있다. 예를들면, 전구체 제조 단계에서의 반응시간 및 온도, 세척공정 회수, 열처리 온도 및 시간을 조절함으로써 최종적으로 얻어지는 활물질에서 목적으로 하는 결정구조를 얻는 것이다.
열처리 공정의 경우 소성 온도를 올릴수록 수득되는 분말의 결정성이 향상되지만 반면 불순물 피크(peak)가 형성되거나 입성장이 일어날 가능성도 있다. 또한 열처리 시간에 있어서는 충분한 시간 동안 열처리가 이루어지지 않으면 저온 소성의 경우에서와 같이 분말의 결정성이 떨어지고, 반대로 열처리 시간을 길게 하면 분말의 구조 변형이 일어나 전지의 안정성이 떨어지거나 활물질 표면의 원소들이 유실될 가능성이 있다.
또한 상기 열처리 공정의 온도 및 시간은 전구체 및 활물질의 원료물질로 사용되는 니켈, 망간, 코발트 화합물과 리튬 화합물의 종류 및 이들간의 반응 조건에 따라 다르게 조절되어야 한다. 그러므로 원료물질로 선택되는 화합물, 그들간의 몰비, 전구체 및 활물질 제조 단계에서의 반응 조건에 따라 제조된 니켈계 금속산화물에서의 I003/I104 값이 1.5이상이 되도록 열처리 공정의 조건을 조절하여 수행한다.
나아가 열처리 공정이 수행되는 분위기도 영향을 미친다. 열처리 공정의 분위기는 질소 가스, 아르곤 가스, 아르곤/수소 혼합 가스 및 질소/수소 혼합 가스로 이루어진 군에서 선택되는 분위기에서 이루어질 수도 있고, 일반 대기 분위기에서 이루어질 수도 있다. 일반 대기 분위기에서 열처리 공정이 수행되는 경우는, 대한민국 특허출원 제10-2010-0126260호에 개시된 바와 같이 닫힌 용기 내에서 수행하면 열처리 과정에서 발생되는 가스가 고온에서 팽창하여 압력이 상승하기 때문에 가압의 효과가 더해져서 치밀한 입자를 제조하는 데에 효과적이다.
상기 I003/I104 값이 1.5이상이 되도록 조절된 본 발명의 니켈계 금속산화물은 충방전 실험에서 고용량의 전지 특성을 나타내는 리튬이차전지의 제조에 이용될 수 있다.
상기 니켈계 금속산화물 제조방법은 I003/I104 값이 1.5이상이 되도록 제어하는 방법의 일 실시예일 뿐, 본 발명이 이에 한정되는 것으로 여겨져서는 안된다. 즉, 본 발명은 제조된 활물질 분말의 X선 회절 분석 결과 peak들 간의 intensity 비 I003/I104 값이 1.5이상이 되도록 조절된 니켈계 금속산화물을 제공하는 것이므로, 그 제조방법에 관계없이 상기 조건을 만족하는 니켈계 금속산화물은 모두 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 이해되어야 한다.
본 발명은 상기 제조된 양극 활물질을 포함하는 전극 및 리튬이차전지를 제공한다. 본 발명의 양극 활물질로부터 전극을 제조할 때에는 활물질 분말에 도전재, 바인더, 충진제 등을 선택적으로 포함하는 양극 합제를 NMP 등의 용매에 혼합하여 만들어진 슬러리를 3 내지 500 ㎛의 두께의 양극 집전체 상에 도포한 후 건조 및 압연하여 제조한다.
상기 도전재는 통상적으로 양극 활물질을 포함한 혼합물 전체 중량을 기준으로 1 내지 50 중량%로 첨가된다. 이러한 도전재는 당해 전지에 화학적 변화를 유발하지 않으면서 도전성을 가진 것이라면 특별히 제한되는 것은 아니며, 예를 들어, 천연 흑연이나 인조 흑연 등의 흑연; 카본블랙, 아세틸렌 블랙, 케첸 블랙, 채널 블랙, 퍼네이스 블랙, 램프 블랙, 서머 블랙 등의 카본블랙; 탄소 섬유나 금속 섬유 등의 도전성 섬유; 불화 카본, 알루미늄, 니켈 분말 등의 금속 분말; 산화아연, 티탄산 칼륨 등의 도전성 위스키; 산화 티탄 등의 도전성 금속 산화물; 폴리페닐렌 유도체 등의 도전성 소재 등이 사용될 수 있다.
상기 바인더는 활물질과 도전제 등의 결합과 집전체에 대한 결합에 조력하는 성분으로서, 통상적으로 양극 활물질을 포함하는 혼합물 전체 중량을 기준으로 1 내지 50 중량%로 첨가된다. 이러한 바인더의 예로는, 폴리불화비닐리덴, 폴리비닐알코올, 카르복시메틸셀룰로우즈(CMC), 전분, 히드록시프로필셀룰로우즈, 재생 셀룰로우즈, 폴리비닐피롤리돈, 테트라플루오로에틸렌, 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 에틸렌-프로필렌-디엔 테르 폴리머(EPDM), 술폰화 EPDM, 스티렌 브티렌 고무, 불소 고무, 다양한 공중합제 등을 들 수 있다.
상기 충진제는 양극의 팽창을 억제하는 성분으로서 선택적으로 사용되며, 당해 전지에 화학적 변화를 유발하지 않으면서 섬유상 재료라면 특별히 제한되는 것은 아니며, 예를 들어, 폴리에틸렌, 폴리프로필렌 등의 올리핀계 중합제; 유리섬유, 탄소섬유 등의 섬유상 물질이 사용된다.
본 발명은 또한 상기 양극과, 음극, 분리막, 및 리튬염 함유 비수 전해액으로 구성된 리튬 이차전지를 제공한다. 상기 리튬이차전지는 높은 충방전 용량의 특성을 나타낸다.
이하 본 발명을 실시예를 통하여 상세히 설명하면 다음과 같다. 단, 하기 실시예는 본 발명을 예시하는 것일 뿐, 발명이 이에 한정되는 것으로 여겨져서는 안된다.
실시예 1
회분식 반응기(용량 3L, 회전모터의 교반속도는 800 rpm)에 NaOH 및 NH4OH 수용액(모액)을 넣어 pH 11로 조정했다. 다음으로 1M 농도로 NiSO4·6H2O, CoSO4·7H2O, MnSO4·H2O의 세 가지 원료물질이 함께 용해된 수용액(몰 비 5:2:3), NaOH 수용액 및 NH4OH 수용액을 각각 준비하여 원료탱크에 주입했다.
다음으로 상기 원료탱크로부터 원료물질 수용액, NaOH 수용액 및 NH4OH 수용액을 모액이 교반되고 있는 반응기에 1ml/분의 속도로 투여하며 60℃에서 10시간 동안 교반 및 반응시켰다. 반응이 종료된 상태에서의 반응 용액에 세척을 위하여 초순수(SPW)를 다량 첨가하여 적정 시간 교반한 후, 감압 여과를 통해 고형분(cake 형태)을 취했다. 이 과정을 통해 얻어진, 수분이 어느 정도 제거된 전구체 고형분을, 110℃의 진공 오븐에 넣고 충분히 건조시켰다. 건조가 완료된 전구체 고형분을 mortar로 분쇄하여 고형분말을 수득하였다.
상기 제조된 전구체를 Li2CO3와 혼합하고(몰 비 Li2CO3: 전구체 = 1.03: 1.00), 대기 분위기에서 900 ℃, 10시간 하소하여 니켈계 금속산화물을 제조했다.
제조된 분말에 대해 X선 회절 분석(도 2)을 하여 I003/I104 값을 구하였다. 결과를 표 1에 나타내었다.
실시예 2
상기 실시예 1에서 반응기에서의 반응을 24시간 동안 진행하는 것을 제외하고 실시예 1과 동일한 방법으로 니켈계 금속산화물을 제조했다.
제조된 분말에 대해 X선 회절 분석(도 3)을 하여 I003/I104 값을 구하였다. 결과를 표 1에 나타내었다.
실시예 3
상기 실시예 1에서 반응기에서의 반응을 실온에서 24시간 동안 진행하는 것을 제외하고 실시예 1과 동일한 방법으로 니켈계 금속산화물을 제조했다.
제조된 분말에 대해 X선 회절 분석(도 4)을 하여 I003/I104 값을 구하였다. 결과를 표 1에 나타내었다.
실시예 4
상기 실시예 1에서 반응기에서의 반응을 실온에서 24시간 동안 진행하며, 전구체의 세척 과정에서 초순수를 첨가하여 적정 시간 교반하는 과정을 1회만 수행하는 것이 아니라, 이 과정 및 감압여과를 통해 얻어진 cake 형태의 고형분을 다시 초순수에 넣고 교반 후 감압여과하는 과정을 2회 추가로 수행하는 것을 제외하고 실시예 1과 동일한 방법으로 니켈계 금속산화물을 제조했다.
제조된 분말에 대해 X선 회절 분석(도 5)을 하여 I003/I104 값을 구하였다. 결과를 표 1에 나타내었다.
방전 용량 평가
상기 실시예에서 제조된 니켈계 금속산화물 분말을 전극재로 사용하는 전극을 제조한 후 이를 포함하는 코인반전지 셀의 용량 특성을 평가하였다.
코인반전지 셀을 제조하기 위해 니켈계 금속산화물, 아세틸렌블랙, 흑연 분말, PVDF 바인더를 고형분 중량비로서 88/3/3/6으로 혼합하고 N-메틸피롤리돈 용매를 첨가하여 볼밀 혼합으로 도포 슬러리를 제조하였다. 이 슬러리를 닥터블레이드 방식으로 두께 20마이크론의 알루미늄박 집전체의 일면에 도포하고 열풍건조로 용매를 제거한 후, 롤프레스 압연을 4회 실시하고 그 후 펀칭기를 이용하여 직경 16mm로 자른 후, 하루 동안 진공 오븐기에서 다시 건조하였다. 분리막으로는 전해질이 웨팅(wetting)된 PP(poly propylene)을 사용하여 반전지를 조립하였다. 전해질은 EC(ethylene carbonate): EMC(ethylmethyl carbonate): DMC(dimethyl carbonate)=1:1:1에 1M LiPF6가 용해된 유기 전해질을 사용하였다.
제조된 셀에 대해 충방전 실험은 정전류법으로 전압범위 3.0-4.3 V에서 0.1C의 레이트로 충방전 실험을 하였다. 방전 용량을 측정하였다. 결과를 하기 표 1에 나타냈다.
　 I003/I104 방전 용량(mAh/g)
실시예1 1.50 148
실시예2 1.52 155
실시예3 1.53 160
실시예4 1.59 184
표 1에서와 같이, 니켈계 금속산화물 분말의 I003/I104값이 1.5이상인 경우 방전용량은 140mAh/g이상의 값으로 높게 나타났다. 특히 실시예에서 활물질 분말의 I003/I104값이 약간 증가하였음에도 전지의 방전용량은 매우 크게 향상되는 것을 알 수 있다.
이로부터 니켈계 금속산화물 분말의 X선 회절 분석 결과 나타나는 peak들 간의 intensity비 I003/I104를 제어함으로써, 이를 전극 활물질로 사용하는 리튬이차전지에서의 전지 특성을 개선시킬 수 있음을 알 수 있다.
또한 활물질 분말에서의 I003/I104값은 전지의 용량 특성을 결정하는 수단으로 사용될 수 있음이 확인된다.

Claims (6)

  1. XRD 회절패턴의 003 및 104 peak 간의 intensity 비 I003/I104가 1.59 이상으로 제어된 LiNi0.5Co0.2Mn0.3O2인 것을 특징으로 하는 리튬이차전지 양극 활물질용 니켈계 금속산화물.
  2. 제1항에서,
    상기 니켈계 금속산화물은 니켈 화합물, 코발트 화합물, 망간 화합물의 수용액 및 염기성 용액을 혼합하여 반응시킴으로써 얻어지는 반응 침전물을 건조 및 열처리함으로써 활물질 전구체를 제조하는 단계 및 상기 활물질 전구체를 리튬 화합물과 혼합한 후 열처리함으로써 활물질을 제조하는 단계로부터 제조되며,
    상기 활물질 전구체를 제조하는 단계에서의 열처리는 400 내지 650 ℃의 온도 범위에서 수행되며,
    상기 활물질을 제조하는 단계에서의 열처리는 750 내지 1000 ℃의 온도 범위에서 수행되는 것을 특징으로 하는 니켈계 금속산화물.
  3. 제2항에서,
    상기 활물질 전구체를 제조하는 단계에서의 반응은 실온 내지 60 ℃의 온도 범위에서 수행되는 것을 특징으로 하는 니켈계 금속산화물.
  4. 삭제
  5. 삭제
  6. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항의 니켈계 금속산화물로부터 제조된 것을 특징으로 하는 리튬이차전지용 전극.
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