KR102047256B1 - Cathode active material for lithium secondary battery and methode of manufacturing the same - Google Patents

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Abstract

A positive electrode active material for a lithium secondary battery comprises lithium metal oxide particles, and a thio-coating formed on at least a part of the surface of the lithium metal oxide particles and derived from a thio-based compound including a double bond containing sulfur elements. Through the thio-coating, chemical stability of the lithium metal oxide particles is improved and surface by-products are reduced.

Description

리튬 이차 전지용 양극 활물질 및 이의 제조방법{CATHODE ACTIVE MATERIAL FOR LITHIUM SECONDARY BATTERY AND METHODE OF MANUFACTURING THE SAME}Cathode active material for lithium secondary battery and manufacturing method thereof {CATHODE ACTIVE MATERIAL FOR LITHIUM SECONDARY BATTERY AND METHODE OF MANUFACTURING THE SAME}

본 발명의 실시예들은 리튬 이차 전지용 양극 활물질 및 이의 제조방법에 관한 것이다. 보다 상세하게는, 리튬 금속 산화물계 리튬 이차 전지용 양극 활물질 및 이의 제조방법에 관한 것이다.Embodiments of the present invention relate to a cathode active material for a lithium secondary battery and a method of manufacturing the same. More specifically, the present invention relates to a cathode active material for a lithium metal oxide-based lithium secondary battery and a method of manufacturing the same.

이차 전지는 충전 및 방전이 반복 가능한 전지로서, 정보 통신 및 디스플레이 산업의 발전에 따라, 캠코더, 휴대폰, 노트북PC 등과 같은 휴대용 전자통신 기기들의 동력원으로 널리 적용되고 있다. 또한, 최근에는 하이브리드 자동차와 같은 친환경 자동차의 동력원으로서도 이차 전지를 포함한 전지 팩이 개발 및 적용되고 있다. The rechargeable battery is a battery that can be repeatedly charged and discharged, and is widely used as a power source of portable electronic communication devices such as a camcorder, a mobile phone, a notebook PC, etc. according to the development of the information communication and display industries. In recent years, battery packs including secondary batteries have been developed and applied as a power source of environmentally friendly vehicles such as hybrid vehicles.

이차 전지로서 예를 들면, 리튬 이차 전지, 니켈-카드늄 전지, 니켈-수소 전지 등을 들 수 있으며, 이들 중 리튬 이차 전지가 작동 전압 및 단위 중량당 에너지 밀도가 높으며, 충전 속도 및 경량화에 유리하다는 점에서 활발히 연구 개발이 진행되고 있다.Examples of secondary batteries include lithium secondary batteries, nickel-cadnium batteries, and nickel-hydrogen batteries. Among them, lithium secondary batteries have high operating voltage and high energy density per unit weight, and are advantageous in terms of charging speed and light weight. In this regard, research and development is actively progressing.

리튬 이차 전지는 양극, 음극 및 분리막(세퍼레이터)를 포함하는 전극 조립체, 및 상기 전극 조립체를 함침시키는 전해질을 포함할 수 있다. 상기 리튬 이차 전지는 상기 전극 조립체 및 전해질을 수용하는 예를 들면, 파우치 형태의 외장재를 더 포함할 수 있다.The lithium secondary battery may include an electrode assembly including a positive electrode, a negative electrode, and a separator (separator), and an electrolyte impregnating the electrode assembly. The lithium secondary battery may further include, for example, a pouch type exterior material containing the electrode assembly and the electrolyte.

리튬 이차 전지의 양극용 활물질로서 리튬 금속 산화물이 사용될 수 있다. 상기 리튬 금속 산화물의 예로서 니켈계 리튬 금속 산화물을 들 수 있다. Lithium metal oxide may be used as an active material for a positive electrode of a lithium secondary battery. Examples of the lithium metal oxide include nickel-based lithium metal oxides.

리튬 이차전지의 응용 범위가 확대되면서 보다 긴 수명, 고 용량 및 동작 안정성이 요구되고 있다. 상기 양극용 활물질로 사용되는 리튬 금속 산화물에 있어서 리튬 석출 등으로 인해 화학적 구조의 불균일성이 초래되는 경우 원하는 용량, 수명을 갖는 리튬 이차 전지의 구현이 곤란할 수 있다. 또한, 충방전 반복시 리튬 금속 산화물 구조의 변형, 손상이 초래되는 경우 수명 안정성 및 용량 유지 특성이 저하될 수 있다.As the application range of the lithium secondary battery is expanded, longer lifespan, high capacity, and operation stability are required. In the lithium metal oxide used as the active material for the positive electrode, when the non-uniformity of the chemical structure is caused due to the deposition of lithium, it may be difficult to implement a lithium secondary battery having a desired capacity and lifespan. In addition, if the lithium metal oxide structure is deformed or damaged during repeated charge / discharge cycles, lifespan stability and capacity retention characteristics may be degraded.

예를 들면, 한국등록특허공보 제10-0821523호는 리튬 복합금속 산화물을 물로 세척하여 리튬염 불순물을 제거하는 방법을 개시하고 있으나, 충분한 불순물 제거에는 한계가 있으며, 수세 공정에서의 입자 표면 손상이 야기될 수 있다.For example, Korean Patent Publication No. 10-0821523 discloses a method of removing lithium salt impurities by washing a lithium composite metal oxide with water, but there is a limit in removing sufficient impurities, and particle surface damage in a washing process is limited. May be caused.

한국등록특허공보 제10-0821523호Korea Patent Publication No. 10-0821523

본 발명의 일 과제는 동작 안정성 및 전기적 특성이 향상된 리튬 이차 전지용 양극활물질 및 이의 제조 방법을 제공하는 것이다.One object of the present invention is to provide a cathode active material for a lithium secondary battery with improved operational stability and electrical properties and a method of manufacturing the same.

본 발명의 일 과제는 동작 안정성 및 전기적 특성이 향상된 리튬 이차 전지를 제공하는 것이다.One object of the present invention is to provide a lithium secondary battery with improved operation stability and electrical characteristics.

예시적인 실시예들에 따른 리튬 이차 전지용 양극 활물질은 리튬 금속 산화물 입자, 및 상기 리튬 금속 산화물 입자 표면의 적어도 일부에 형성되며 황 원자를 함유한 이중결합을 갖는 티오(thio)-계열 화합물로부터 유래한 티오-코팅을 포함을 포함할 수 있다.A cathode active material for a lithium secondary battery according to exemplary embodiments may be formed from lithium metal oxide particles and a thio-based compound formed on at least part of the surface of the lithium metal oxide particles and having a double bond containing a sulfur atom. Thio-coatings.

일부 실시예들에 있어서, 상기 티오-계열 화합물은 하기 구조식 1로 표시되는 티오아마이드 화합물, 하기 구조식 2로 표시되는 트리티오카보네이트 화합물 또는 하기 구조식 3으로 표시되는 티오설페이트 이온을 포함하는 티오설페이트 화합물들 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.In some embodiments, the thio-based compound is a thiosulfate compound comprising a thioamide compound represented by the following Formula 1, a trithiocarbonate compound represented by the following Formula 2, or a thiosulfate ion represented by the following Formula 3. It may include at least one of.

[구조식 1] [Formula 1]

Figure 112018110098990-pat00001
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(구조식 1에서, R1은 수소원자, 할로겐, O- 또는 S- 함유 염, 치환기로 치환 가능한 탄소수 1 내 10의 탄화수소 그룹, 탄소수 1 내지 10의 알콕시기, 아민기, 탄소수 1 내지 10의 알킬기로 치환된 아민기 또는 탄소수 1 내지 10의 티오알킬기 또는 티오아미드기이고,(In formula 1, R 1 is a hydrogen atom, halogen, O - or S - containing salt, a hydrocarbon group of 1 to 10 carbon atoms that can be substituted with a substituent, an alkoxy group of 1 to 10 carbon atoms, an amine group, an alkyl group of 1 to 10 carbon atoms) An amine group substituted with a thioalkyl group or thioamide group having 1 to 10 carbon atoms,

R2 및 R3은 각각 독립적으로 수소원자, 또는 치환기로 치환 가능한 탄소수 1 내 10의 탄화수소 그룹이고, R2 및 R3은 서로 결합되어 고리 형성이 가능하며, R1, R2 및 R3에 결합가능한 상기 치환기는 할로겐, 시아노기, 수산화기 또는 카르복실기를 포함함).R 2 and R 3 are each independently a hydrocarbon group having 1 to 10 carbon atoms which may be substituted with a hydrogen atom or a substituent, and R 2 and R 3 may be bonded to each other to form a ring, and R 1 , R 2 and R 3 may be Bondable substituents include halogen, cyano, hydroxyl or carboxyl groups).

[구조식 2][Formula 2]

Figure 112018110098990-pat00002
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(구조식 2 중, R1 및 R2은 각각 독립적으로 수소원자, 또는 치환기로 치환 가능한 탄소수 1 내 10의 탄화수소 그룹이고, R1 및 R2은 서로 결합되어 고리 형성이 가능하며, R1 및 R2에 결합가능한 상기 치환기는 할로겐, 시아노기, 수산화기 또는 카르복실기를 포함함)(In Formula 2, R 1 and R 2 are each independently a hydrocarbon group having 10 to 1 carbon atoms which may be substituted with a hydrogen atom or a substituent, R 1 and R 2 may be bonded to each other to form a ring, and R 1 and R The substituent capable of bonding to 2 includes a halogen, cyano group, hydroxyl group or carboxyl group)

[구조식 3][Formula 3]

Figure 112018110098990-pat00003
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일부 실시예들에 있어서, 구조식 1 중 R1에 포함된 상기 O- 또는 S- 함유 염은 알칼리 금속 양이온, N+R4 혹은 P+R4와의 염을 나타내고, R4는 수소원자 또는 탄소수 1 내지 8의 알킬기일 수 있다.In some embodiments, the it included in the formula R 1 of 1 O - or S - containing salt is an alkali metal cation, N + R 4 or represents a salt with the P + R 4, R 4 is a hydrogen atom or a C 1 It may be an alkyl group of 8 to.

일부 실시예들에 있어서, 구조식 1 중 R1 R2, 및 R3에 포함된 상기 탄화수소 그룹은 탄소-탄소 이중 결합, -O-, -S-, -CO-, -OCO-, -SO-, -CO-O-, -O-CO-O-, -S-CO-, -S-CO-O-, -CO-NH-, -NH-CO-O-, -NR'-, >P=O, -S-S- 및 -SO2-로 이루어진 군으로부터 선택된 적어도 하나에 의해 치환되거나 연결되며, R'는 수소원자 또는 탄소수 1 내지 8의 알킬기일 수 있다.In some embodiments, the hydrocarbon group included in R 1 R 2 , and R 3 in Formula 1 may be a carbon-carbon double bond, —O—, —S—, —CO—, —OCO—, —SO— , -CO-O-, -O-CO-O-, -S-CO-, -S-CO-O-, -CO-NH-, -NH-CO-O-, -NR'-,> P Or substituted or linked by at least one selected from the group consisting of ═O, —SS—, and —SO 2 —, and R ′ may be a hydrogen atom or an alkyl group having 1 to 8 carbon atoms.

일부 실시예들에 있어서, 상기 티오아마이드 화합물은 하기의 화학식 1 내지 19의 화합물들 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.In some embodiments, the thioamide compound may include at least one of the compounds of Formulas 1 to 19.

[화학식 1] [화학식 2] [화학식 3][Formula 1] [Formula 2] [Formula 3]

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[화학식 4] [화학식 5] [화학식 6][Formula 4] [Formula 5] [Formula 6]

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[화학식 7] [화학식 8] [화학식 9][Formula 7] [Formula 8] [Formula 9]

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[화학식 10] [화학식 11][Formula 10] [Formula 11]

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[화학식 12] [화학식 13][Formula 12] [Formula 13]

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[화학식 14] [화학식 15] [화학식 16][Formula 14] [Formula 15] [Formula 16]

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[화학식 17] [화학식 18] [화학식 19][Formula 17] [Formula 18] [Formula 19]

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일부 실시예들에 있어서, 상기 트리티오카보네이트 화합물은 하기의 화학식 20 또는 화학식 21의 화합물 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.In some embodiments, the trithiocarbonate compound may include at least one of the compounds of Formula 20 or Formula 21 below.

[화학식 20] [화학식 21][Formula 20] [Formula 21]

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Figure 112018110098990-pat00024
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일부 실시예들에 있어서, 상기 티오설페이트 화합물은 하기의 하기 화학식 22, 화학식 23 또는 화학식 24로 표시되는 염들 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.In some embodiments, the thiosulfate compound may include at least one of salts represented by the following Chemical Formula 22, Chemical Formula 23, or Chemical Formula 24.

[화학식 22] [화학식 23] [화학식 24][Formula 22] [Formula 23] [Formula 24]

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.
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.

일부 실시예들에 있어서, 상기 리튬 금속 산화물 입자는 하기의 일반식 1로 표시되는 리튬 니켈계 금속 산화물을 포함할 수 있다.In some embodiments, the lithium metal oxide particles may include lithium nickel-based metal oxides represented by the following general formula (1).

[일반식 1][Formula 1]

LixNiyMy-1O2 Li x Ni y M y-1 O 2

(화학식 2 중, 0.95<x<1.08, y≥0.5이고, M은 Co, Mn, Al, Zr, Ti, B, Mg, Ba로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상의 원소임). (In Formula 2, 0.95 <x <1.08, y ≧ 0.5, and M is at least one element selected from the group consisting of Co, Mn, Al, Zr, Ti, B, Mg, Ba).

일부 실시예들에 있어서, 일반식 1 중, 0.8≤y≤0.93일 수 있다.In some embodiments, in Formula 1, 0.8 ≦ y ≦ 0.93.

일부 실시예들에 있어서, 일반식 1 중, M은 Co 및 Mn을 포함할 수 있다.In some embodiments, in Formula 1, M may include Co and Mn.

일부 실시예들에 있어서, 상기 리튬 금속 산화물 입자는 Al, Zr 또는 Ti 중 적어도 하나를 포함하는 도핑 또는 코팅을 포함할 수 있다.In some embodiments, the lithium metal oxide particles may include a doping or coating comprising at least one of Al, Zr or Ti.

일부 실시예들에 있어서, 상기 티오-코팅은 상기 리튬 금속 산화물 입자의 표면에 대한 코팅층, 리간드 결합 또는 착체 결합 형태를 가질 수 있다.In some embodiments, the thio-coating may have a coating layer, ligand bond or complex bond form on the surface of the lithium metal oxide particles.

일부 실시예들에 있어서, 상기 리튬 금속 산화물 입자는 층상 구조를 가지며, 상기 티오-코팅은 상기 리튬 금속 산화물 입자의 표면부의 결정립계(grain boundary)를 코팅할 수 있다. In some embodiments, the lithium metal oxide particles have a layered structure, and the thio-coating may coat a grain boundary of a surface portion of the lithium metal oxide particles.

예시적인 실시예들에 따른 리튬 이차 전지용 양극 활물질의 제조 방법에 있어서, 리튬 금속 산화물 입자를 제조한다. 상기 리튬 금속 산화물 입자를 황 원자를 함유한 이중결합을 갖는 티오(thio)-계열 화합물을 포함하는 세정액으로 세정한다.In the method of manufacturing a cathode active material for a lithium secondary battery according to exemplary embodiments, lithium metal oxide particles are manufactured. The lithium metal oxide particles are washed with a cleaning liquid containing a thio-based compound having a double bond containing a sulfur atom.

일부 실시예들에 있어서, 상기 티오-계열 화합물의 첨가량은 상기 리튬 금속 산화물 입자 총 중량 대비 0.05 내지 2 중량%일 수 있다.In some embodiments, the amount of the thio-based compound added may be 0.05 to 2 wt% based on the total weight of the lithium metal oxide particles.

일부 실시예들에 있어서, 상기 티오-계열 화합물의 첨가량은 상기 리튬 금속 산화물 입자 총 중량 대비 0.1 내지 1 중량%일 수 있다.In some embodiments, the amount of the thio-based compound added may be 0.1 to 1 wt% based on the total weight of the lithium metal oxide particles.

일부 실시예들에 있어서, 상기 세정 전에 상기 리튬 금속 산화물 입자를 Al2O3, ZrO2 또는 TiO2 중 적어도 하나와 혼합 및 열처리하여 코팅을 형성할 수 있다.In some embodiments, the lithium metal oxide particles may be mixed and heat treated with at least one of Al 2 O 3 , ZrO 2, or TiO 2 before the cleaning to form a coating.

일부 실시예들에 있어서, 상기 티오-계열 화합물은 티오아마이드 화합물, 트리티오카보네이트 화합물 및/또는 티오설페이트 화합물을 포함할 수 있다.In some embodiments, the thio-based compound may comprise a thioamide compound, a trithiocarbonate compound and / or a thiosulfate compound.

예시적인 실시예들에 따른 리튬 이차 전지는 리튬 금속 산화물 입자, 및 상기 리튬 금속 산화물 입자 표면의 적어도 일부에 형성되며 황 원자를 함유한 이중결합을 갖는 티오(thio)-계열 화합물로부터 유래한 티오-코팅을 포함하는 양극 활물질을 포함하는 양극; 음극; 및 상기 양극 및 상기 음극 사이에 배치된 분리막을 포함한다.Lithium secondary batteries according to exemplary embodiments are thio-derived from thio-based compounds formed on lithium metal oxide particles and at least a portion of the surface of the lithium metal oxide particles and having double bonds containing sulfur atoms. A positive electrode including a positive electrode active material including a coating; cathode; And a separator disposed between the anode and the cathode.

본 발명의 실시예들에 따르면, 티오(thio)-코팅을 리튬 금속 산화물 입자 표면 상에 형성하여 상기 리튬 금속 산화물 입자의 층상 구조의 안정성을 유지하면서 전해액과의 부반응을 억제할 수 있다. 일부 실시예들에 있어서, 상기 리튬 금속 산화물 입자의 층상 구조 손상시 상기 티오-코팅에 의해 예를 들면, 금속 이온 착체가 형성될 수 있다. 따라서, 티오-코팅으로 인해 구조 또는 결정 안정성이 증가되어 양극 활물질의 안정성 및 용량/출력 유지 특성을 현저히 향상시킬 수 있다.According to embodiments of the present invention, a thio-coating may be formed on the surface of the lithium metal oxide particles to suppress side reaction with the electrolyte while maintaining the stability of the layered structure of the lithium metal oxide particles. In some embodiments, for example, a metal ion complex may be formed by the thio-coating upon damage of the layered structure of the lithium metal oxide particles. Therefore, thio-coating may increase the structure or crystal stability, thereby significantly improving the stability and capacity / output retention characteristics of the positive electrode active material.

예시적인 실시예들에 따르면, 상기 티오-코팅은 티오아마이드 화합물, 트리티오카보네이트 화합물 및/또는 티오설페이트 화합물을 포함하는 세정액을 활용한 세정 공정을 통해 도입될 수 있다. 이에 따라, 티오-코팅이 형성되면서 상기 리튬 금속 산화물 입자 표면에 잔류하는 리튬 염 석출물과 같은 불순물이 함께 제거될 수 있다.According to exemplary embodiments, the thio-coating may be introduced through a cleaning process using a cleaning solution containing a thioamide compound, a trithiocarbonate compound, and / or a thiosulfate compound. Accordingly, impurities such as lithium salt precipitates remaining on the surface of the lithium metal oxide particles may be removed together while the thio-coating is formed.

<리튬 이차 전지용 양극 활물질 및 이의 제조 방법><Positive Active Material for Lithium Secondary Battery and Manufacturing Method Thereof>

예시적인 실시예들에 따른 리튬 이차 전지용 양극 활물질(이하, 양극 활물질로 약칭할 수 있다)은 리튬 금속 산화물 입자 및 상기 리튬 금속 산화물 입자의 표면 상에 형성된 티오(thio)-코팅을 포함할 수 있다.A cathode active material for a rechargeable lithium battery according to exemplary embodiments (hereinafter, may be abbreviated as a cathode active material) may include lithium metal oxide particles and a thio-coating formed on the surface of the lithium metal oxide particles. .

본 출원에 사용된 용어 "리튬 금속 산화물"은 리튬 및 리튬 외 적어도 1종의 금속을 포함하는 복합 산화물을 지칭한다. 예시적인 실시예들에 따르면, 상기 리튬 금속 산화물 입자는 리튬 니켈계 금속 산화물을 포함할 수 있다.The term "lithium metal oxide" as used herein refers to a composite oxide comprising lithium and at least one metal other than lithium. In example embodiments, the lithium metal oxide particles may include lithium nickel-based metal oxides.

예를 들면, 상기 리튬 니켈계 금속 산화물은 하기의 일반식 1로 표시될 수 있다.For example, the lithium nickel-based metal oxide may be represented by the following general formula (1).

[일반식 1][Formula 1]

LixNiyMy-1O2 Li x Ni y M y-1 O 2

상기 화학식 2 중, 0.95<x<1.08, y≥0.5이고, M은 Co, Mn, Al, Zr, Ti, B, Mg, Ba로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상의 원소일 수 있다. In Formula 2, 0.95 <x <1.08, y ≧ 0.5, and M may be at least one element selected from the group consisting of Co, Mn, Al, Zr, Ti, B, Mg, and Ba.

니켈(Ni)은 리튬 이차 전지의 용량과 연관된 금속으로 제공될 수 있다. 예를 들면, 니켈의 함량이 높을수록 리튬 이차 전지의 용량 및 출력이 향상될 수 있다.Nickel (Ni) may be provided as a metal associated with the capacity of a lithium secondary battery. For example, the higher the nickel content, the higher the capacity and output of the lithium secondary battery.

일 실시예에 있어서, 고용량, 고출력 양극 활물질 구현을 위해 일반식 1 중, 0.8≤y≤0.93일 수 있다.In one embodiment, in order to implement a high-capacity, high-output positive electrode active material may be 0.8≤y≤0.93 in the general formula (1).

니켈의 고함량에 따른 안정적 전기전도성 및 화학적 안정성 보완을 위해 M은 코발트(Co) 및 망간(Mn)을 포함할 수 있다. 예를 들면, 코발트(Co)는 리튬 이차 전지의 전도성 또는 저항과 연관된 금속일 수 있다. 일 실시예에 있어서, M은 망간(Mn)을 포함하며, Mn은 리튬 이차 전지의 기계적, 전기적 안정성과 관련된 금속으로 제공될 수 있다. M may include cobalt (Co) and manganese (Mn) to supplement stable electrical conductivity and chemical stability due to the high content of nickel. For example, cobalt (Co) may be a metal associated with the conductivity or resistance of a lithium secondary battery. In one embodiment, M comprises manganese (Mn), Mn may be provided as a metal associated with the mechanical and electrical stability of the lithium secondary battery.

이에 따라, 상기 리튬 금속 산화물 입자는 니켈-코발트-망간 계열 리튬 산화물을 포함하며, 용량, 출력, 저저항 및 수명 안정성이 함께 향상된 양극 활물질이 제공될 수 있다.Accordingly, the lithium metal oxide particles may include a nickel-cobalt-manganese-based lithium oxide, and may be provided with a cathode active material having improved capacity, output, low resistance, and lifetime stability.

일부 실시예들에 있어서, 상기 리튬 금속 산화물 입자는 Ni, Co 및 Mn외에 도핑 또는 코팅을 더 포함할 수 있다. 예를 들면, 상기 도핑 또는 코팅은 Al, Zr 및/또는 Ti을 함유할 수 있으며, 바람직하게는 Al, Zr 및 Ti을 모두 포함할 수 있다.In some embodiments, the lithium metal oxide particles may further include doping or coating in addition to Ni, Co and Mn. For example, the doping or coating may contain Al, Zr and / or Ti, preferably Al, Zr and Ti.

상기 니켈-코발트-망간 계열 리튬 산화물에 있어서, 상기 도핑 원소의 함량은 Ni, Co, Mn 및 도핑 원소(예를 들면, Al, Zr 및/또는 Ti)의 총 몰수대비 약 0.1 내지 1 몰%일 수 있으며, 바람직하게는 약 0.5 내지 1 몰% 일 수 있다. 상기 범위 내에서 상기 리튬 금속 산화물 입자의 활성의 지나친 저하 없이 화학적, 구조적 안정성을 보다 향상시킬 수 있다.In the nickel-cobalt-manganese-based lithium oxide, the content of the doping element is about 0.1 to 1 mol% based on the total moles of Ni, Co, Mn and doping elements (eg, Al, Zr and / or Ti). And preferably about 0.5 to 1 mol%. Within this range, chemical and structural stability can be further improved without excessively lowering the activity of the lithium metal oxide particles.

상기 코팅은 Al2O3, ZrO2 및/또는 TiO2와 같은 코팅용 금속 산화물로부터 유래할 수 있다. 코팅 형성을 위한 상기 코팅용 금속 산화물의 첨가량은 상기 니켈-코발트-망간 계열 리튬 산화물의 총 중량 대비 약 0.5 내지 1 중량%일 수 있다.The coating may be derived from a coating metal oxide such as Al 2 O 3 , ZrO 2 and / or TiO 2 . The amount of the coating metal oxide added to form a coating may be about 0.5 to 1 wt% based on the total weight of the nickel-cobalt-manganese-based lithium oxide.

일부 실시예들에 있어서, 상기 리튬 금속 산화물 입자는 층상 구조를 가질 수 있다. 예를 들면, 상기 리튬 니켈계 금속 산화물 1차 입자들이 층상 구조를 형성하며 응집되어 양극 활물질로서 상기 리튬 금속 산화물 입자가 형성될 수 있다. 상기 입자 구조를 통해 양극 활물질에서 생성되는 리튬 이온들의 이동도가 보다 향상될 수 있다.In some embodiments, the lithium metal oxide particles may have a layered structure. For example, the lithium nickel-based metal oxide primary particles may be aggregated to form a layered structure to form the lithium metal oxide particles as a cathode active material. Through the particle structure, mobility of lithium ions generated in the cathode active material may be further improved.

상기 티오-코팅은 상술한 리튬 금속 산화물 입자의 표면 상에 형성될 수 있다.The thio-coating may be formed on the surface of the lithium metal oxide particles described above.

본 출원에 사용된 용어 "티오-코팅"은 상기 리튬 금속 산화물 입자의 표면에 대해 실질적으로 전체적으로 형성된 코팅층, 및 상기 리튬 금속 산화물 입자의 표면의 일부 영역에 형성된 코팅층을 포괄하는 의미로 사용된다.The term "thio-coating" as used in the present application is used to encompass a coating layer formed substantially entirely on the surface of the lithium metal oxide particles, and a coating layer formed on a portion of the surface of the lithium metal oxide particles.

일부 실시예들에 있어서, 상기 티오-코팅은 상기 리튬 금속 산화물 입자의 표면에 부착된 유기 리간드 결합 또는 상기 리튬 금속 산화물 입자의 표면에 노출된 금속 이온과의 유기-금속 착체를 포함할 수도 있다.In some embodiments, the thio-coating may include an organic ligand bond attached to the surface of the lithium metal oxide particles or an organo-metal complex with metal ions exposed on the surface of the lithium metal oxide particles.

일부 실시예들에 있어서, 상기 티오-코팅은 상기 리튬 금속 산화물 입자의 표면부의 결정립계(grain boundary)를 코팅할 수도 있다.In some embodiments, the thio-coating may coat a grain boundary of the surface portion of the lithium metal oxide particles.

상기 티오-코팅은 황 원자를 함유한 이중결합(예를 들면, S=S 또는 S=C)을 포함하는 화합물로부터 유래할 수 있다. 예시적인 실시예들에 따르면 상기 티오-코팅은 티오아마이드(thioamide) 화합물, 트리티오카보네이트(tri-thiocarbonate) 화합물 또는 티오설페이트(thiosulfate) 화합물 중 적어도 하나로부터 유래될 수 있다. The thio-coating may be derived from a compound comprising a double bond containing a sulfur atom (eg S = S or S = C). According to exemplary embodiments, the thio-coating may be derived from at least one of a thioamide compound, a tri-thiocarbonate compound, or a thiosulfate compound.

본 명세서에서, 티오아마이드 화합물은 티오아마이드 염을 함께 지칭하는 의미로 사용될 수도 있다.In the present specification, a thioamide compound may be used to mean a thioamide salt together.

일부 실시예들에 있어서, 상기 티오아마이드 화합물은 하기의 구조식 1로 표시되는 화합물을 포함할 수 있다.In some embodiments, the thioamide compound may include a compound represented by Structural Formula 1 below.

[구조식 1][Formula 1]

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구조식 1 중, R1은 수소원자, 할로겐, O- 또는 S- 함유 염, 치환기로 치환 가능한 탄소수 1 내 10의 탄화수소 그룹, 탄소수 1 내지 10의 알콕시기, 아민기, 탄소수 1 내지 10의 알킬기로 치환된 아민기, 탄소수 1 내지 10의 티오알킬기 또는 티오아미드기를 나타낼 수 있다. Of formula 1, R 1 is a hydrogen atom, a halogen, O-a containing salt, substituted with a substituent capable C 1 of 10 of the hydrocarbon group, an alkoxy group having 1 to 10 carbon atoms, an amine group, an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms - or S Substituted amine groups, thioalkyl groups having 1 to 10 carbon atoms, or thioamide groups.

본 출원에서 사용된 용어 "탄화수소 그룹"은 고리형 지방족 그룹, 선형 지방족 그룹, 방향족 그룹 또는 이들의 조합을 포함할 수 있다. 예를 들면, 상기 탄화수소 그룹은 알킬기, 알케닐기(예를 들면, 탄소수 2 내지 10), 아릴기(예를 들면, 탄소수 6 내지 10), 아릴 알킬기(예를 들면, 탄소수 7 내지 10), 시클로 알킬기(예를 들면, 탄소수 3 내지 10) 또는 복소환기(예를 들면, 탄소수 5 내지 10)를 포함할 수 있다. 상기 탄화수소 그룹에 결합가능한 상기 치환기는 예를 들면, 할로겐, 시아노기, 수산화기, 카르복실기 등을 들 수 있다.As used herein, the term "hydrocarbon group" may include cyclic aliphatic groups, linear aliphatic groups, aromatic groups or combinations thereof. For example, the hydrocarbon group may be an alkyl group, an alkenyl group (for example, 2 to 10 carbon atoms), an aryl group (for example, 6 to 10 carbon atoms), an aryl alkyl group (for example, 7 to 10 carbon atoms), or cyclo An alkyl group (for example, 3 to 10 carbon atoms) or a heterocyclic group (for example, 5 to 10 carbon atoms) may be included. Examples of the substituent capable of bonding to the hydrocarbon group include a halogen, cyano group, hydroxyl group, carboxyl group and the like.

R1에 포함된 상기 탄화수소 그룹은 탄소-탄소 이중 결합, -O-, -S-, -CO-, -OCO-, -SO-, -CO-O-, -O-CO-O-, -S-CO-, -S-CO-O-, -CO-NH-, -NH-CO-O-, -NR'-, >P=O, -S-S- 및 -SO2-로 이루어진 군으로부터 선택된 적어도 하나에 의해 치환되거나 연결되며, R'는 수소원자 또는 탄소수 1 내지 8의 알킬기일 수 있다.The hydrocarbon group included in R 1 is a carbon-carbon double bond, -O-, -S-, -CO-, -OCO-, -SO-, -CO-O-, -O-CO-O-,- S-CO-, -S-CO-O-, -CO-NH-, -NH-CO-O-, -NR'-,> P = O, -SS- and -SO 2- Substituted or linked by at least one, R 'may be a hydrogen atom or an alkyl group having 1 to 8 carbon atoms.

R1에 포함된 상기 O- 또는 S- 함유 염은 O- 또는 S-, 및 알칼리 금속 양이온/알칼리 토금속 양이온(예를 들면, Li+, Na+, K+, Cs+ Ca2+, Mg2+), N+R4 혹은 P+R4와의 염 또는 이온결합체를 나타내고, R4는 수소원자 또는 탄소수 1 내지 8의 알킬기일 수 있다.It said included in R 1 O - or S - containing salt is O - or S -, and alkali metal cation / alkaline earth metal cations (e.g., Li +, Na +, K +, Cs + Ca 2+, Mg 2 + ), A salt or an ionic bond with N + R 4 or P + R 4 , and R 4 may be a hydrogen atom or an alkyl group having 1 to 8 carbon atoms.

구조식 1 중, R2 및 R3은 각각 독립적으로 수소원자, 또는 치환기로 치환 가능한 탄소수 1 내 10의 탄화수소 그룹일 수 있다. R2 및 R3에 포함된 상기 탄화수소 그룹은 예를 들면, 알킬기, 알케닐기(예를 들면, 탄소수 2 내지 10), 아릴기(예를 들면, 탄소수 6 내지 10), 아릴 알킬기(예를 들면, 탄소수 7 내지 10), 시클로 알킬기(예를 들면, 탄소수 3 내지 10) 또는 복소환기(예를 들면, 탄소수 5 내지 10)를 포함할 수 있다. 상기 탄화수소 그룹에 결합가능한 상기 치환기는 예를 들면, 할로겐, 시아노기, 수산화기, 카르복실기 등을 들 수 있다.In Structural Formula 1, R 2 and R 3 may each independently be a hydrogen atom or a hydrocarbon group having 10 carbon atoms in 1 that may be substituted with a substituent. The hydrocarbon group included in R 2 and R 3 may be, for example, an alkyl group, an alkenyl group (for example, 2 to 10 carbon atoms), an aryl group (for example, 6 to 10 carbon atoms), or an aryl alkyl group (for example, , 7 to 10 carbon atoms, cycloalkyl group (for example, 3 to 10 carbon atoms) or heterocyclic group (for example, 5 to 10 carbon atoms) may be included. Examples of the substituent capable of bonding to the hydrocarbon group include a halogen, cyano group, hydroxyl group, carboxyl group and the like.

R2 및 R3에 포함된 상기 탄화수소 그룹은 탄소-탄소 이중 결합, -O-, -S-, -CO-, -OCO-, -SO-, -CO-O-, -O-CO-O-, -S-CO-, -S-CO-O-, -CO-NH-, -NH-CO-O-, -NR'-, >P=O, -S-S- 및 -SO2-로 이루어진 군으로부터 선택된 적어도 하나에 의해 치환되거나 연결되며, R''는 수소원자 또는 탄소수 1 내지 8의 알킬기일 수 있다.The hydrocarbon group included in R 2 and R 3 is a carbon-carbon double bond, -O-, -S-, -CO-, -OCO-, -SO-, -CO-O-, -O-CO-O -, -S-CO-, -S-CO-O-, -CO-NH-, -NH-CO-O-, -NR'-,> P = O, -SS- and -SO 2- Substituted or linked by at least one selected from the group, R '' may be a hydrogen atom or an alkyl group having 1 to 8 carbon atoms.

일부 실시예들에 있어서, R2 및 R3는 서로 융합되어 고리를 형성할 수 있다. 예를 들면, R2 및 R3는 서로 융합되어 헤테로 고리(예를 들면, 고리형 에테르)를 형성할 수 있다.In some embodiments, R 2 and R 3 can be fused to each other to form a ring. For example, R 2 and R 3 are fused together (e.g., a cyclic ether) heterocycle can be formed.

일부 실시예들에 있어서, 상기 티오아마이드 화합물은 하기의 화학식 1(thiosemicarbazide), 화학식 2(thiourea), 화학식 3(O-ethyl carbamothioate), 화학식 4(thioacetamide), 화학식 5(dithiooxamide), 화학식 6(dimethylcarbamothioic chloride), 화학식 7(N,N-dimethylmethanethioamide), 화학식 8(Tetramethylthiuram monosulfide), 화학식 9(Tetramethylthiuram disulfide), 화학식 10(N,N-dimethylmorpholine-4-carbothioamide), 화학식 11(N-cyclohexylmorpholine-4-carbothioamide), 화학식 12(((ethylthio)carbonothioyl)glycine), 화학식 13(2-(4-oxo-2-thioxothiazolidin-3-yl)acetic acid), 또는 화학식 14 내지 19의 화합물들 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.In some embodiments, the thioamide compound may be represented by the following Chemical Formula 1 (thiosemicarbazide), Chemical Formula 2 (thiourea), Chemical Formula 3 (O-ethyl carbamothioate), Chemical Formula 4 (thioacetamide), Chemical Formula 5 (dithiooxamide), Chemical Formula 6 ( dimethylcarbamothioic chloride), formula 7 (N, N-dimethylmethanethioamide), formula 8 (Tetramethylthiuram monosulfide), formula 9 (Tetramethylthiuram disulfide), formula 10 (N, N-dimethylmorpholine-4-carbothioamide), formula 11 (N-cyclohexylmorpholine-4 -carbothioamide), formula 12 (((ethylthio) carbonothioyl) glycine), formula 13 (2- (4-oxo-2-thioxothiazolidin-3-yl) acetic acid), or at least one of the compounds of formulas 14-19 It may include.

[화학식 1] [화학식 2] [화학식 3] [Formula 1] [Formula 2] [Formula 3]

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[화학식 4] [화학식 5] [화학식 6][Formula 4] [Formula 5] [Formula 6]

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[화학식 7] [화학식 8] [화학식 9][Formula 7] [Formula 8] [Formula 9]

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[화학식 10] [화학식 11][Formula 10] [Formula 11]

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[화학식 12] [화학식 13][Formula 12] [Formula 13]

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[화학식 14] [화학식 15] [화학식 16][Formula 14] [Formula 15] [Formula 16]

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[화학식 17] [화학식 18] [화학식 19][Formula 17] [Formula 18] [Formula 19]

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상기 트리티오카보네이트 화합물은 하기 구조식 2로 표시되는 화합물을 포함할 수 있다.The trithiocarbonate compound may include a compound represented by the following Structural Formula 2.

[구조식 2][Formula 2]

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구조식 2 중, R1 및 R2는 구조식 1 중, R2 및 R3은 각각 독립적으로 수소원자, 또는 치환기로 치환 가능한 탄소수 1 내 10의 탄화수소 그룹일 수 있다. R1 및 R2에 포함된 상기 탄화수소 그룹은 예를 들면, 알킬기(예를 들면, 탄소수 1 내지 10), 알케닐기(예를 들면, 탄소수 2 내지 10), 아릴기(예를 들면, 탄소수 6 내지 10), 아릴 알킬기(예를 들면, 탄소수 7 내지 10), 시클로 알킬기(예를 들면, 탄소수 3 내지 10) 또는 복소환기(예를 들면, 탄소수 5 내지 10)를 포함할 수 있다. 상기 탄화수소 그룹에 결합가능한 상기 치환기는 예를 들면, 할로겐, 시아노기, 수산화기, 카르복실기 등을 들 수 있다.Structure 2 of, R 1 and R 2 are of the formula 1, R 2 and R 3 may be each independently a hydrocarbon group of the optionally substituted C 1 10 of a hydrogen atom, or a substituent. The hydrocarbon group included in R 1 and R 2 may be, for example, an alkyl group (eg, having 1 to 10 carbon atoms), an alkenyl group (eg, having 2 to 10 carbon atoms), an aryl group (eg, having 6 carbon atoms). To 10), an aryl alkyl group (for example, 7 to 10 carbon atoms), a cyclo alkyl group (for example, 3 to 10 carbon atoms) or a heterocyclic group (for example, 5 to 10 carbon atoms) may be included. Examples of the substituent capable of bonding to the hydrocarbon group include a halogen, cyano group, hydroxyl group, carboxyl group and the like.

R1 및 R2는 서로 융합되어 고리를 형성할 수 있다. 예를 들면, R1 및 R2는 서로 융합되어 헤테로 고리를 형성할 수 있다.R 1 and R 2 may be fused to each other to form a ring. For example, R 1 and R 2 may be fused to each other to form a hetero ring.

일부 실시예들에 있어서, 상기 트리티오카보네이트 화합물은 하기 화학식 20 또는 화학식 21의 화합물 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.In some embodiments, the trithiocarbonate compound may include at least one of the compounds of Formula 20 or Formula 21.

[화학식 20] [화학식 21][Formula 20] [Formula 21]

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상기 티오설페이트(thiosulfate) 화합물은 하기 구조식 3으로 표시되는 이온을 포함하는 염을 포함할 수 있다. The thiosulfate compound may include a salt containing an ion represented by the following Structural Formula 3.

[구조식 3][Formula 3]

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예를 들면, 상기 티오설페이트(thiosulfate) 화합물은 하기 화학식 22, 화학식 23 또는 화학식 24로 표시되는 염들 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.For example, the thiosulfate compound may include at least one of salts represented by the following Chemical Formula 22, Chemical Formula 23, or Chemical Formula 24.

[화학식 22] [화학식 23] [화학식 24][Formula 22] [Formula 23] [Formula 24]

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상술한 티오아마이드 화합물, 트리티오카보에트 화합물 또는 티오설페이트(thiosulfate) 화합물을 포함하는 티오-계열 화합물은 예를 들면, 상기 리튬 금속 산화물 입자의 표면에서 코팅층을 형성하거나, 리간드 결합 혹은 착체를 형성할 수 있다. 따라서, 상기 리튬 금속 산화물 입자 표면을 효과적으로 보호할 수 있으며, 예를 들면 전해액과의 부반응으로부터 상기 리튬 금속 산화물 입자를 보호할 수 있다.A thio-based compound including the thioamide compound, trithiocarboate compound or thiosulfate compound described above may form a coating layer, a ligand bond or a complex on the surface of the lithium metal oxide particles, for example. Can be. Therefore, the surface of the lithium metal oxide particles can be effectively protected, and for example, the lithium metal oxide particles can be protected from side reaction with an electrolyte solution.

충방전 반복에 따라 상기 리튬 금속 산화물 입자의 층상 구조가 변형 또는 붕괴되는 경우에도, 상기 티오-계열 화합물이 노출 또는 방출되는 금속 이온과 결합 또는 착체를 형성하여 상기 금속 이온의 부반응에 의한 부산물 생성을 방지할 수 있다.Even when the layer structure of the lithium metal oxide particles is deformed or collapsed due to repetition of charge and discharge, the thio-based compound forms a bond or complex with the metal ions to which it is exposed or released to generate by-products by side reaction of the metal ions. You can prevent it.

또한, 상술한 바와 같이 상기 리튬 금속 산화물 입자가 추가적인 금속 도핑 또는 코팅을 포함하는 경우, 상기 금속 도핑 또는 코팅과도 상기 티오-계열 화합물에 의한 결합에 의해 양극 활물질의 화학적 안정성이 보다 향상될 수 있다. In addition, as described above, when the lithium metal oxide particles include additional metal doping or coating, chemical stability of the positive electrode active material may be further improved by bonding with the thio-based compound with the metal doping or coating. .

이하에서는, 상기 양극 활물질의 제조 방법에 대해 보다 상세히 설명한다.Hereinafter, a method of manufacturing the cathode active material will be described in more detail.

예시적인 실시예들에 따르면, 상기 리튬 금속 산화물 입자는 리튬 전구체 및 니켈 전구체를 반응시켜 제조할 수 있다. 상기 리튬 전구체 및 니켈 전구체는 각각 리튬 및 니켈의 산화물 또는 수산화물을 포함할 수 있다. 예를 들면, 공침법과 같은 침전 반응을 통해 용액 내 상기 리튬 전구체 및 니켈 전구체를 반응시켜 상기 예비 리튬 금속 산화물을 수득할 수 있다.In example embodiments, the lithium metal oxide particles may be prepared by reacting a lithium precursor and a nickel precursor. The lithium precursor and the nickel precursor may include oxides or hydroxides of lithium and nickel, respectively. For example, the preliminary lithium metal oxide may be obtained by reacting the lithium precursor and the nickel precursor in a solution through a precipitation reaction such as coprecipitation.

일부 실시예들에 있어서, 상기 리튬 전구체 및 니켈 전구체 외에 다른 금속 전구체(예를 들면, 코발트 전구체, 망간 전구체 등)가 함께 사용되어 반응시킬 수 있다. 일부 실시예들에 있어서, 상기 리튬 전구체와 니켈-코발트-망간 전구체(예를 들면, 니켈-코발트-망간 수산화물)가 함께 사용될 수 있다.In some embodiments, in addition to the lithium precursor and the nickel precursor, other metal precursors (eg, cobalt precursor, manganese precursor, etc.) may be used together to react. In some embodiments, the lithium precursor and the nickel-cobalt-manganese precursor (eg nickel-cobalt-manganese hydroxide) may be used together.

상기 다른 금속 전구체는 도핑 형성을 고려하여, 상기 코발트 전구체 및 망간 전구체외에 Al, Zr 및/또는 Ti 전구체를 포함할 수도 있다.The other metal precursor may include Al, Zr and / or Ti precursors in addition to the cobalt precursor and manganese precursor in consideration of doping formation.

일부 실시예들에 있어서, 상기 리튬 금속 산화물 입자 제조 이후, 소성 공정을 더 수행할 수 있다. 예를 들면, 상기 소성 공정은 약 600 내지 1000℃의 온도에서 수행할 수 있다. 상기 소성 공정에 의해 상기 리튬 금속 산화물 입자의 층상 구조가 안정화될 수 있으며, 도핑 원소가 고정될 수 있다.In some embodiments, after the lithium metal oxide particles are manufactured, a firing process may be further performed. For example, the firing process may be performed at a temperature of about 600 to 1000 ℃. The layer structure of the lithium metal oxide particles may be stabilized by the firing process, and a doping element may be fixed.

일부 실시예들에 있어서, 제조된 상기 리튬 금속 산화물 입자를 Al2O3, ZrO2 및/또는 TiO2와 같은 코팅용 금속 산화물과 혼합한 후, 추가 열처리를 통해 코팅을 형성할 수도 있다.In some embodiments, the prepared lithium metal oxide particles may be mixed with a coating metal oxide such as Al 2 O 3 , ZrO 2, and / or TiO 2 , followed by further heat treatment to form a coating.

예시적인 실시예들에 따르면, 상술한 티오-계열 화합물을 포함하는 세정액을 사용하여 상기 리튬 금속 산화물 입자를 세정 또는 세척할 수 있다.According to exemplary embodiments, the lithium metal oxide particles may be cleaned or washed using a cleaning solution including the thio-based compound described above.

상술한 전구체 반응을 통해 합성된 상기 리튬 금속 산화물 입자 표면 상에 미반응된 전구체들이 잔류 또는 석출될 수 있다. 또한, 합성 과정에서의 불순물 및 용액 분자들이 상기 리튬 금속 산화물 입자 상에 잔류할 수 있다. Unreacted precursors may remain or precipitate on the surface of the lithium metal oxide particles synthesized through the aforementioned precursor reaction. In addition, impurities and solution molecules in the synthesis process may remain on the lithium metal oxide particles.

일부 실시예들에 있어서, 상기 리튬 금속 산화물 입자의 수율 향상 또는 합성 공정 안정성을 위해 상기 리튬 전구체를 과량으로 사용할 수 있다. 이 경우, 상기 예비 리튬 금속 산화물의 표면 상에는 리튬 수산화물(LiOH) 및 리튬 카보네이트(Li2CO3)를 포함하는 리튬염 불순물이 잔류할 수 있다.In some embodiments, the lithium precursor may be used in excess to improve the yield of the lithium metal oxide particles or to stabilize the synthesis process. In this case, lithium salt impurities including lithium hydroxide (LiOH) and lithium carbonate (Li 2 CO 3 ) may remain on the surface of the preliminary lithium metal oxide.

상기 리튬염 불순물은 상기 세정액에 포함된 상기 티오-계열 화합물 화합물에 의해 포집되어 제거될 수 있다. 비교예에 있어, 물을 사용한 세척 공정이 수행되는 경우, 상기 리튬염 불순물이 제거될 수 있으나, 상기 리튬 금속 산화물 입자 표면의 산화 및 물과의 부반응이 초래되어 양극 활물질의 층상 구조 손상 또는 붕괴를 야기할 수 있다. 또한, 층상 구조가 물에 의해 스피넬 구조 및/또는 암염구조로 변성되면서 리튬-니켈계 산화물이 가수분해되어 NiO 또는 Ni(OH)2와 같은 니켈 불순물이 생성될 수도 있다.The lithium salt impurity may be collected and removed by the thio-based compound compound included in the cleaning solution. In the comparative example, when the washing process using water may be performed, the lithium salt impurities may be removed, but oxidation of the surface of the lithium metal oxide particles and side reaction with water may be caused to damage or collapse the layered structure of the positive electrode active material. Can cause. In addition, as the layered structure is denatured into a spinel structure and / or a rock salt structure by water, lithium-nickel oxide may be hydrolyzed to generate nickel impurities such as NiO or Ni (OH) 2 .

그러나, 예시적인 실시예들에 따르면 상기 티오-계열 화합물을 포함하는 세정액을 이용하여 세정 공정이 진행되므로 입자 표면의 물에 의한 산화 및 층상 구조 손상을 방지하면서, 상기 티오-계열 화합물의 금속 결합을 통해 리튬염 불순물이 효과적으로 제거될 수 있다.However, according to exemplary embodiments, since the cleaning process is performed using the cleaning solution including the thio-based compound, metal bonding of the thio-based compound is prevented while preventing oxidation and layer structure damage by water on the particle surface. Through lithium salt impurities can be effectively removed.

또한, 상기 세정 공정과 함께 상술한 바와 같이 티오-코팅이 형성되므로, 불순물 제거 및 입자 표면 보호를 동시에 구현할 수 있다.In addition, since the thio-coating is formed as described above together with the cleaning process, impurity removal and particle surface protection can be simultaneously implemented.

일부 실시예들에 있어서, 상기 티오-계열 화합물의 첨가량은 상기 리튬 금속 산화물 입자 총 중량 대비 약 0.05 내지 2 중량%일 수 있다. 상기 범위 내에서 양극 활물질에 포함된 금속의 활성을 지나치게 저해하지 않으면서 충분한 코팅 또는 패시베이션 효과를 획득할 수 있다. In some embodiments, the amount of the thio-based compound added may be about 0.05 to 2 wt% based on the total weight of the lithium metal oxide particles. Sufficient coating or passivation effects can be obtained without excessively inhibiting the activity of the metal contained in the positive electrode active material within the above range.

바람직하게는, 상기 티오-계열 화합물의 첨가량은 상기 리튬 금속 산화물 입자 총 중량 대비 약 0.1 내지 1 중량%일 수 있다.Preferably, the amount of the thio-based compound may be about 0.1 to 1 wt% based on the total weight of the lithium metal oxide particles.

일부 실시예들에 있어서, 상기 세정액은 물에 상기 티오-계열 화합물 을 첨가하여 제조될 수 있다. 일 실시예에 있어서, 상기 세정액은 알코올계 용매와 같은 유기 용매를 사용할 수도 있다.In some embodiments, the cleaning liquid may be prepared by adding the thio-based compound to water. In one embodiment, the cleaning liquid may use an organic solvent, such as an alcohol solvent.

일부 실시예들에 있어서, 상기 세정 공정 이후 건조 공정을 더 수행할 수 있다. 상기 건조 공정을 통해 상기 티오-코팅이 입자 표면에 고정 또는 안정화될 수 있다.In some embodiments, a drying process may be further performed after the cleaning process. Through the drying process, the thio-coating may be fixed or stabilized on the particle surface.

<리튬 이차 전지><Lithium secondary battery>

예시적인 실시예들에 따르면, 리튬 이차 전지는 상술한 티오-코팅이 형성된 리튬 금속 산화물 입자를 포함하는 양극, 음극 및 분리막을 포함할 수 있다.According to exemplary embodiments, the lithium secondary battery may include a positive electrode, a negative electrode, and a separator including the lithium metal oxide particles having the thio-coating described above.

상기 양극은 상기 리튬 금속 산화물 입자를 포함하는 양극 활물질을 양극 집전체에 도포하여 형성한 양극 활물질 층을 포함할 수 있다. The positive electrode may include a positive electrode active material layer formed by applying a positive electrode active material including the lithium metal oxide particles to a positive electrode current collector.

예를 들면, 상기 리튬 금속 산화물 입자를 용매 내에서 바인더, 도전재 및/또는 분산재 등과 혼합 및 교반하여 슬러리를 제조할 수 있다. 상기 슬러리를 상기 양극 집전체에 코팅한 후, 압축 및 건조하여 양극을 제조할 수 있다.For example, the slurry may be prepared by mixing and stirring the lithium metal oxide particles with a binder, a conductive material and / or a dispersant in a solvent. The slurry may be coated on the cathode current collector, and then compressed and dried to prepare a cathode.

상기 양극 집전체는 예를 들면, 스테인레스강, 니켈, 알루미늄, 티탄, 구리 또는 이들의 합금을 포함할 수 있으며, 바람직하게는 알루미늄 또는 알루미늄 합금을 포함할 수 있다.The positive electrode current collector may include, for example, stainless steel, nickel, aluminum, titanium, copper, or an alloy thereof, and may preferably include aluminum or an aluminum alloy.

상기 바인더는, 예를 들면, 비닐리덴플루오라이드-헥사플루오로프로필렌 코폴리머(PVDF-co-HFP), 폴리비닐리덴플루오라이드(polyvinylidenefluoride, PVDF), 폴리아크릴로니트릴(polyacrylonitrile), 폴리메틸메타크릴레이트(polymethylmethacrylate) 등의 유기계 바인더, 또는 스티렌-부타디엔 러버(SBR) 등의 수계 바인더를 포함할 수 있으며, 카르복시메틸 셀룰로오스(CMC)와 같은 증점제와 함께 사용될 수 있다. The binder is, for example, vinylidene fluoride-hexafluoropropylene copolymer (PVDF-co-HFP), polyvinylidene fluoride (PVDF), polyacrylonitrile, polymethylmethacryl Organic binders such as polymethylmethacrylate, or aqueous binders such as styrene-butadiene rubber (SBR), and may be used together with a thickener such as carboxymethyl cellulose (CMC).

예를 들면, 양극 형성용 바인더로서 PVDF 계열 바인더를 사용할 수 있다. 이 경우, 양극 활물질 층 형성을 위한 바인더의 양을 감소시키고 상대적으로 양극 활물질의 양을 증가시킬 수 있으며, 이에 따라 이차 전지의 출력, 용량을 향상시킬 수 있다.For example, PVDF series binder can be used as a binder for positive electrode formation. In this case, the amount of the binder for forming the positive electrode active material layer may be reduced and the amount of the positive electrode active material may be relatively increased, thereby improving output and capacity of the secondary battery.

상기 도전재는 활물질 입자들 사이의 전자 이동을 촉진하기 위해 포함될 수 있다. 예를 들면, 상기 도전재는 흑연, 카본 블랙, 그래핀, 탄소 나노 튜브 등과 같은 탄소계열 도전재 및/또는 주석, 산화주석, 산화티타늄, LaSrCoO3, LaSrMnO3와 같은 페로브스카이트(perovskite) 물질 등을 포함하는 금속 계열 도전재를 포함할 수 있다.The conductive material may be included to promote electron transfer between active material particles. For example, perovskite (perovskite) material such as the conductive material is graphite, carbon black, graphene, carbon-based conductive material and / or tin oxide, tin oxide, titanium oxide, LaSrCoO 3, LaSrMnO 3, such as carbon nanotubes It may include a metal-based conductive material including a.

상기 음극은 음극 집전체 및 음극 활물질을 음극 집전체에 코팅하여 형성된 음극 활물질 층을 포함할 수 있다. The negative electrode may include a negative electrode active material layer formed by coating a negative electrode current collector and a negative electrode active material on a negative electrode current collector.

상기 음극 활물질은 리튬 이온을 흡장 및 탈리할 수 있는, 당 분야에서 공지된 것이 특별한 제한 없이 사용될 수 있다. 예를 들면 결정질 탄소, 비정질 탄소, 탄소 복합체, 탄소 섬유 등의 탄소 계열 재료; 리튬 합금; 규소 또는 주석 등이 사용될 수 있다. 상기 비정질 탄소의 예로서 하드카본, 코크스, 1500℃ 이하에서 소성한 메조카본 마이크로비드(mesocarbon microbead: MCMB), 메조페이스피치계 탄소섬유(mesophase pitch-based carbon fiber: MPCF) 등을 들 수 있다. 상기 결정질 탄소의 예로서 천연흑연, 흑연화 코크스, 흑연화 MCMB, 흑연화 MPCF 등과 같은 흑연계 탄소를 들 수 있다. 상기 리튬 합금에 포함되는 원소로서 알루미늄, 아연, 비스무스, 카드뮴, 안티몬, 실리콘, 납, 주석, 갈륨 또는 인듐 등을 들 수 있다.The negative electrode active material may be used without particular limitation that is known in the art that can occlude and desorb lithium ions. For example, carbon-based materials, such as crystalline carbon, amorphous carbon, a carbon composite, carbon fiber; Lithium alloys; Silicon or tin and the like can be used. Examples of the amorphous carbon include hard carbon, coke, mesocarbon microbead (MCMB) fired at 1500 ° C. or lower, mesophase pitch-based carbon fiber (MPCF), and the like. Examples of the crystalline carbon include graphite-based carbon such as natural graphite, graphitized coke, graphitized MCMB, graphitized MPCF, and the like. Examples of the element included in the lithium alloy include aluminum, zinc, bismuth, cadmium, antimony, silicon, lead, tin, gallium or indium.

상기 음극 집전체는 예를 들면, 금, 스테인레스강, 니켈, 알루미늄, 티탄, 구리 또는 이들의 합금을 포함할 수 있으며, 바람직하게는 구리 또는 구리 합금을 포함할 수 있다.The negative electrode current collector may include, for example, gold, stainless steel, nickel, aluminum, titanium, copper, or an alloy thereof, and preferably may include copper or a copper alloy.

일부 실시예들에 있어서, 상기 음극 활물질을 용매 내에서 바인더, 도전재 및/또는 분산재 등과 혼합 및 교반하여 슬러리를 제조할 수 있다. 상기 슬러리를 상기 음극 집전체에 코팅한 후, 압축 및 건조하여 상기 음극을 제조할 수 있다.In some embodiments, a slurry may be prepared by mixing and stirring the negative electrode active material in a solvent, a binder, a conductive material and / or a dispersant, and the like. The slurry may be coated on the negative electrode current collector, and then compressed and dried to prepare the negative electrode.

상기 바인더 및 도전재로서 상술한 물질들과 실질적으로 동일하거나 유사한 물질들이 사용될 수 있다. 일부 실시예들에 있어서, 음극 형성을 위한 바인더는 예를 들면, 탄소 계열 활물질과의 정합성을 위해 스티렌-부타디엔 러버(SBR) 등의 수계 바인더를 포함할 수 있으며, 카르복시메틸 셀룰로오스(CMC)와 같은 증점제와 함께 사용될 수 있다.As the binder and the conductive material, materials substantially the same as or similar to those described above may be used. In some embodiments, the binder for the formation of the negative electrode may include an aqueous binder such as styrene-butadiene rubber (SBR), for example, for compatibility with the carbon-based active material, such as carboxymethyl cellulose (CMC) Can be used with thickeners.

상기 양극 및 음극 사이에는 상기 분리막이 개재될 수 있다. 상기 분리막은 에틸렌 단독중합체, 프로필렌 단독중합체, 에틸렌/부텐 공중합체, 에틸렌/헥센 공중합체, 에틸렌/메타크릴레이트 공중합체 등과 같은 폴리올레핀계 고분자로 제조한 다공성 고분자 필름을 포함할 수 있다. 상기 분리막은 고융점의 유리 섬유, 폴리에틸렌테레프탈레이트 섬유 등으로 형성된 부직포를 포함할 수도 있다.The separator may be interposed between the positive electrode and the negative electrode. The separator may include a porous polymer film made of a polyolefin-based polymer such as ethylene homopolymer, propylene homopolymer, ethylene / butene copolymer, ethylene / hexene copolymer, ethylene / methacrylate copolymer, and the like. The separator may include a nonwoven fabric formed of high melting glass fibers, polyethylene terephthalate fibers, or the like.

예시적인 실시예들에 따르면, 상기 양극, 음극 및 분리막에 의해 전극 셀이 정의되며, 복수의 상기 전극 셀들이 적층되어 예를 들면, 젤리 롤(jelly roll) 형태의 전극 조립체가 형성될 수 있다. 예를 들면, 상기 분리막의 권취(winding), 적층(lamination), 접음(folding) 등을 통해 상기 전극 조립체를 형성할 수 있다.In example embodiments, an electrode cell may be defined by the anode, the cathode, and the separator, and a plurality of the electrode cells may be stacked to form, for example, a jelly roll type electrode assembly. For example, the electrode assembly may be formed by winding, laminating, or folding the separator.

상기 전극 조립체가 외장 케이스 내에 전해질과 함께 수용되어 리튬 이차 전지가 정의될 수 있다. 예시적인 실시예들에 따르면, 상기 전해질로서 비수 전해액을 사용할 수 있다.The electrode assembly may be accommodated together with an electrolyte in an outer case to define a lithium secondary battery. According to exemplary embodiments, a nonaqueous electrolyte may be used as the electrolyte.

비수 전해액은 전해질인 리튬염과 유기 용매를 포함하며, 상기 리튬염은 예를 들면 Li+X-로 표현되며 상기 리튬염의 음이온(X-)으로서 F-, Cl-, Br-, I-, NO3 -, N(CN)2 -, BF4 -, ClO4 -, PF6 -, (CF3)2PF4 -, (CF3)3PF3 -, (CF3)4PF2 -, (CF3)5PF-, (CF3)6P-, CF3SO3 -, CF3CF2SO3 -, (CF3SO2)2N-, (FSO2)2N- , CF3CF2(CF3)2CO-, (CF3SO2)2CH-, (SF5)3C-, (CF3SO2)3C-, CF3(CF2)7SO3 -, CF3CO2 -, CH3CO2 -, SCN- 및 (CF3CF2SO2)2N- 등을 예시할 수 있다.The non-aqueous electrolyte comprising an electrolyte of a lithium salt and an organic solvent, wherein the lithium salt is for example Li + X - is represented by the lithium salt anion (X -) as F -, Cl -, Br -, I -, NO 3 -, N (CN) 2 -, BF 4 -, ClO 4 -, PF 6 -, (CF 3) 2 PF 4 -, (CF 3) 3 PF 3 -, (CF 3) 4 PF 2 -, ( CF 3) 5 PF -, ( CF 3) 6 P -, CF 3 SO 3 -, CF 3 CF 2 SO 3 -, (CF 3 SO 2) 2 N -, (FSO 2) 2 N -, CF 3 CF 2 (CF 3) 2 CO - , (CF 3 SO 2) 2 CH -, (SF 5) 3 C -, (CF 3 SO 2) 3 C -, CF 3 (CF 2) 7 SO 3 -, CF 3 CO 2 -, CH 3 CO 2 -, SCN - and (CF 3 CF 2 SO 2 ) 2 N - and the like can be exemplified.

상기 유기 용매로서 예를 들면, 프로필렌 카보네이트(propylene carbonate, PC), 에틸렌 카보네이트(ethylene carbonate, EC), 디에틸 카보네이트(diethyl carbonate, DEC), 디메틸 카보네이트(dimethyl carbonate, DMC), 에틸메틸 카보네이트(EMC), 메틸프로필 카보네이트, 디프로필 카보네이트, 디메틸설퍼옥사이드, 아세토니트릴, 디메톡시에탄, 디에톡시에탄, 비닐렌 카보네이트, 설포란, 감마-부티로락톤, 프로필렌 설파이트 및 테트라하이드로퓨란 등을 사용할 수 있다. 이들은 단독으로 혹은 2 이상이 조합되어 사용될 수 있다.Examples of the organic solvent include propylene carbonate (PC), ethylene carbonate (EC), diethyl carbonate (DEC), dimethyl carbonate (DMC), and ethyl methyl carbonate (EMC). ), Methylpropyl carbonate, dipropyl carbonate, dimethylsulfuroxide, acetonitrile, dimethoxyethane, diethoxyethane, vinylene carbonate, sulfolane, gamma-butyrolactone, propylene sulfite, tetrahydrofuran and the like can be used. . These may be used alone or in combination of two or more.

각 전극 셀에 속한 양극 집전체 및 음극 집전체로부터 각각 전극 탭이 형성되어 상기 외장 케이스의 일 측부까지 연장될 수 있다. 상기 전극 탭들은 상기 외장 케이스의 상기 일측부와 함께 융착되어 상기 외장 케이스의 외부로 연장 또는 노출된 전극 리드를 형성할 수 있다. Electrode tabs may be formed from the positive electrode collector and the negative electrode collector belonging to each electrode cell, respectively, and may extend to one side of the outer case. The electrode tabs may be fused together with the one side of the outer case to form an electrode lead extending or exposed to the outside of the outer case.

상기 리튬 이차 전지는 예를 들면, 캔을 사용한 원통형, 각형, 파우치(pouch)형 또는 코인(coin)형 등으로 제조될 수 있다.The lithium secondary battery may be manufactured in, for example, a cylindrical shape, a square shape, a pouch type or a coin type using a can.

예시적인 실시예들에 따르면, 상기 티오아마이드 코팅에 의해 양극 활물질의 화학적 안정성이 향상되어 용량 및 평균 전압 감소를 억제하면서, 수명 및 장기 안정성이 향상된 리튬 이차 전지가 구현될 수 있다. According to exemplary embodiments, the lithium secondary battery may be implemented by improving the chemical stability of the positive electrode active material by suppressing the capacity and the average voltage reduction by the thioamide coating, while improving the life and long-term stability.

이하, 본 발명의 이해를 돕기 위하여 바람직한 실시예를 제시하나, 이들 실시예는 본 발명을 예시하는 것일 뿐 첨부된 특허청구범위를 제한하는 것이 아니며, 본 발명의 범주 및 기술사상 범위 내에서 실시예에 대한 다양한 변경 및 수정이 가능함은 당업자에게 있어서 명백한 것이며, 이러한 변형 및 수정이 첨부된 특허청구범위에 속하는 것도 당연한 것이다.Hereinafter, preferred examples are provided to aid the understanding of the present invention, but these examples are merely illustrative of the present invention and are not intended to limit the scope of the appended claims, which are within the scope and spirit of the present invention. It is apparent to those skilled in the art that various changes and modifications can be made to the present invention, and such modifications and changes belong to the appended claims.

실시예 및 비교예Examples and Comparative Examples

실시예 및 비교예들에 있어서 하기 표 1에 기재된 조성(Li[Ni0.88Co0.09Mn0.03]O2 또는 Li[Ni0.8Co0.1Mn0.1]O2)의 조성을 가지는 리튬 금속 산화물, 또는 표 1에 기재된 바와 같이 Al, Zr, Ti 도핑 또는 Al2O3, ZrO2, TiO2 코팅이 포함된 리튬 금속 산화물이 사용되었다. 세척공정에서 비저항이 25MΩcm 미만인 순수(De-Ionized Water, DIW)를 사용하였다.In Examples and Comparative Examples, lithium metal oxides having a composition shown in Table 1 (Li [Ni 0.88 Co 0.09 Mn 0.03 ] O 2 or Li [Ni 0.8 Co 0.1 Mn 0.1 ] O 2 ), or Table 1 As described, lithium metal oxides with Al, Zr, Ti doping or Al 2 O 3 , ZrO 2 , TiO 2 coatings were used. Pure water (De-Ionized Water, DIW) having a specific resistance of less than 25 MΩcm was used in the washing process.

실시예들Examples

순수(탈이온수, DIW) 1kg을 2L 반응기에 넣고 30분 동안 질소 버블링하여 순수 내부의 용존산소를 충분히 제거 한 후 하기 표 1의 티오-계열 화합물을 리튬 금속 산화물에 대하여 하기 표 1에 기재된 중량으로 투입하고 30분간 교반하였다. 이후 1kg의 양극 활물질로서 표 1에 기재된 리튬 금속 산화물과 함께 질소 분위기 하에서 30분 동안 300rpm의 속도로 교반 후, 부흐너 깔대기를 이용해 감압 여과 하였다. 여과된 리튬 금속 산화물을 진공 하에서 200 내지 300도로 24시간 건조하고, 325mesh로 분급하여 최종 리튬 금속 산화물을 수득하였다.1 kg of pure water (deionized water, DIW) was placed in a 2L reactor and bubbled with nitrogen for 30 minutes to sufficiently remove dissolved oxygen inside the pure water. It was added to and stirred for 30 minutes. Then, after stirring at a speed of 300 rpm for 30 minutes in a nitrogen atmosphere with a lithium metal oxide of Table 1 as a positive electrode active material of 1 kg, it was filtered under reduced pressure using a Buchner funnel. The filtered lithium metal oxide was dried under vacuum at 200 to 300 degrees for 24 hours, and classified into 325mesh to obtain a final lithium metal oxide.

비교예들Comparative Examples

세척액으로서 순수 내에 티오-계열 화합물을 사용하지 않는 것을 제외하고는 실시예들과 실질적으로 동일한 공정이 수행되었다. Substantially the same process as the examples was carried out except that no thio-based compound was used in the pure water as the washing liquid.

구분division 양극조성Anode Composition 도핑물질량 mol%Doping substance mol% 코팅물질량wt%Coating amount wt% 첨가 화합물Additive compound 첨가 중량Added weight
(wt%)(wt%)
AlAl ZrZr TiTi AlAl 22 OO 33 ZrOZrO 22 TiOTiO 22 실시예1-1Example 1-1 Li[Ni0.88Co0.09Mn0.03]O2 Li [Ni 0.88 Co 0.09 Mn 0.03 ] O 2             Dithiooxamide Dithiooxamide 0.50.5 실시예1-2Example 1-2 Li[Ni0.88Co0.09Mn0.03]O2 Li [Ni 0.88 Co 0.09 Mn 0.03 ] O 2             Sodium Dimethyldithiocarbanate DihydrateSodium Dimethyldithiocarbanate Dihydrate 0.50.5 실시예1-3Example 1-3 Li[Ni0.88Co0.09Mn0.03]O2 Li [Ni 0.88 Co 0.09 Mn 0.03 ] O 2             sodium 2-Thiobarbituratesodium 2-Thiobarbiturate 0.50.5 실시예1-4Example 1-4 Li[Ni0.88Co0.09Mn0.03]O2 Li [Ni 0.88 Co 0.09 Mn 0.03 ] O 2             thiosemicarbazidethiosemicarbazide 0.50.5 실시예1-5Example 1-5 Li[Ni0.88Co0.09Mn0.03]O2 Li [Ni 0.88 Co 0.09 Mn 0.03 ] O 2             thioacetamidethioacetamide 0.50.5 실시예1-6Example 1-6 Li[Ni0.88Co0.09Mn0.03]O2 Li [Ni 0.88 Co 0.09 Mn 0.03 ] O 2             N,N bis(carboxymethyl)
dithiooxamide
N, N bis (carboxymethyl)
dithiooxamide
0.50.5
실시예1-7Example 1-7 Li[Ni0.88Co0.09Mn0.03]O2 Li [Ni 0.88 Co 0.09 Mn 0.03 ] O 2             Bis(carboxymethyl)trithiocarbonateBis (carboxymethyl) trithiocarbonate 0.50.5 실시예1-8Example 1-8 Li[Ni0.88Co0.09Mn0.03]O2 Li [Ni 0.88 Co 0.09 Mn 0.03 ] O 2             sodium thiosulfatesodium thiosulfate 0.50.5 실시예2-1Example 2-1 Li[Ni0.88Co0.09Mn0.03]O2 Li [Ni 0.88 Co 0.09 Mn 0.03 ] O 2 0.30.3 0.20.2 0.20.2       Dithiooxamide Dithiooxamide 0.50.5 실시예2-2Example 2-2 Li[Ni0.88Co0.09Mn0.03]O2 Li [Ni 0.88 Co 0.09 Mn 0.03 ] O 2 0.30.3 0.20.2 0.20.2       Sodium Dimethyldithiocarbanate DihydrateSodium Dimethyldithiocarbanate Dihydrate 0.50.5 실시예2-3Example 2-3 Li[Ni0.88Co0.09Mn0.03]O2 Li [Ni 0.88 Co 0.09 Mn 0.03 ] O 2 0.30.3 0.20.2 0.20.2       Bis(carboxymethyl)trithiocarbonateBis (carboxymethyl) trithiocarbonate 0.50.5 실시예2-4Example 2-4 Li[Ni0.88Co0.09Mn0.03]O2 Li [Ni 0.88 Co 0.09 Mn 0.03 ] O 2 0.30.3 0.20.2 0.20.2       sodium thiosulfatesodium thiosulfate 0.50.5 실시예3-1Example 3-1 Li[Ni0.88Co0.09Mn0.03]O2 Li [Ni 0.88 Co 0.09 Mn 0.03 ] O 2       0.50.5 0.060.06 0.20.2 Dithiooxamide Dithiooxamide 0.50.5 실시예3-2Example 3-2 Li[Ni0.88Co0.09Mn0.03]O2 Li [Ni 0.88 Co 0.09 Mn 0.03 ] O 2       0.50.5 0.060.06 0.20.2 Sodium Dimethyldithiocarbanate DihydrateSodium Dimethyldithiocarbanate Dihydrate 0.50.5 실시예3-3Example 3-3 Li[Ni0.88Co0.09Mn0.03]O2 Li [Ni 0.88 Co 0.09 Mn 0.03 ] O 2       0.50.5 0.060.06 0.20.2 Bis(carboxymethyl)trithiocarbonateBis (carboxymethyl) trithiocarbonate 0.50.5 실시예3-4Example 3-4 Li[Ni0.88Co0.09Mn0.03]O2 Li [Ni 0.88 Co 0.09 Mn 0.03 ] O 2       0.50.5 0.060.06 0.20.2 sodium thiosulfatesodium thiosulfate 0.50.5 실시예4-1Example 4-1 Li[Ni0.88Co0.09Mn0.03]O2 Li [Ni 0.88 Co 0.09 Mn 0.03 ] O 2       0.50.5 0.060.06 0.20.2 Sodium Dimethyldithiocarbanate DihydrateSodium Dimethyldithiocarbanate Dihydrate 2.02.0 실시예4-2Example 4-2 Li[Ni0.88Co0.09Mn0.03]O2 Li [Ni 0.88 Co 0.09 Mn 0.03 ] O 2       0.50.5 0.060.06 0.20.2 Sodium Dimethyldithiocarbanate DihydrateSodium Dimethyldithiocarbanate Dihydrate 1.01.0 실시예4-3Example 4-3 Li[Ni0.88Co0.09Mn0.03]O2 Li [Ni 0.88 Co 0.09 Mn 0.03 ] O 2       0.50.5 0.060.06 0.20.2 Sodium Dimethyldithiocarbanate DihydrateSodium Dimethyldithiocarbanate Dihydrate 0.250.25 실시예4-4Example 4-4 Li[Ni0.88Co0.09Mn0.03]O2 Li [Ni 0.88 Co 0.09 Mn 0.03 ] O 2       0.50.5 0.060.06 0.20.2 Sodium Dimethyldithiocarbanate DihydrateSodium Dimethyldithiocarbanate Dihydrate 0.100.10 실시예4-5Example 4-5 Li[Ni0.88Co0.09Mn0.03]O2 Li [Ni 0.88 Co 0.09 Mn 0.03 ] O 2       0.50.5 0.060.06 0.20.2 Sodium Dimethyldithiocarbanate DihydrateSodium Dimethyldithiocarbanate Dihydrate 0.050.05 실시예5-1Example 5-1 Li[Ni0.8Co0.1Mn0.1]O2 Li [Ni 0.8 Co 0.1 Mn 0.1 ] O 2             Dithiooxamide Dithiooxamide 0.50.5 실시예5-2Example 5-2 Li[Ni0.8Co0.1Mn0.1]O2 Li [Ni 0.8 Co 0.1 Mn 0.1 ] O 2             Sodium Dimethyldithiocarbanate DihydrateSodium Dimethyldithiocarbanate Dihydrate 0.50.5 실시예5-3Example 5-3 Li[Ni0.8Co0.1Mn0.1]O2 Li [Ni 0.8 Co 0.1 Mn 0.1 ] O 2             Bis(carboxymethyl)trithiocarbonateBis (carboxymethyl) trithiocarbonate 0.50.5 실시예5-4Example 5-4 Li[Ni0.8Co0.1Mn0.1]O2 Li [Ni 0.8 Co 0.1 Mn 0.1 ] O 2             sodium thiosulfatesodium thiosulfate 0.50.5 실시예6-1Example 6-1 Li[Ni0.8Co0.1Mn0.1]O2 Li [Ni 0.8 Co 0.1 Mn 0.1 ] O 2 0.30.3 0.20.2 0.20.2       Dithiooxamide Dithiooxamide 0.50.5 실시예6-2Example 6-2 Li[Ni0.8Co0.1Mn0.1]O2 Li [Ni 0.8 Co 0.1 Mn 0.1 ] O 2 0.30.3 0.20.2 0.20.2       Sodium Dimethyldithiocarbanate DihydrateSodium Dimethyldithiocarbanate Dihydrate 0.50.5 실시예6-3Example 6-3 Li[Ni0.8Co0.1Mn0.1]O2 Li [Ni 0.8 Co 0.1 Mn 0.1 ] O 2 0.30.3 0.20.2 0.20.2       Bis(carboxymethyl)trithiocarbonateBis (carboxymethyl) trithiocarbonate 0.50.5 실시예6-4Example 6-4 Li[Ni0.8Co0.1Mn0.1]O2 Li [Ni 0.8 Co 0.1 Mn 0.1 ] O 2 0.30.3 0.20.2 0.20.2       sodium thiosulfatesodium thiosulfate 0.50.5 실시예7-1Example 7-1 Li[Ni0.8Co0.1Mn0.1]O2 Li [Ni 0.8 Co 0.1 Mn 0.1 ] O 2       0.50.5 0.060.06 0.20.2 Dithiooxamide Dithiooxamide 0.50.5 실시예7-2Example 7-2 Li[Ni0.8Co0.1Mn0.1]O2 Li [Ni 0.8 Co 0.1 Mn 0.1 ] O 2       0.50.5 0.060.06 0.20.2 Sodium Dimethyldithiocarbanate DihydrateSodium Dimethyldithiocarbanate Dihydrate 0.50.5 실시예7-3Example 7-3 Li[Ni0.8Co0.1Mn0.1]O2 Li [Ni 0.8 Co 0.1 Mn 0.1 ] O 2       0.50.5 0.060.06 0.20.2 Bis(carboxymethyl)trithiocarbonateBis (carboxymethyl) trithiocarbonate 0.50.5 실시예7-4Example 7-4 Li[Ni0.8Co0.1Mn0.1]O2 Li [Ni 0.8 Co 0.1 Mn 0.1 ] O 2       0.50.5 0.060.06 0.20.2 sodium thiosulfatesodium thiosulfate 0.50.5 실시예8-1Example 8-1 Li[Ni0.8Co0.1Mn0.1]O2 Li [Ni 0.8 Co 0.1 Mn 0.1 ] O 2       0.50.5 0.060.06 0.20.2 Bis(carboxymethyl)trithiocarbonateBis (carboxymethyl) trithiocarbonate 1.01.0 실시예8-2Example 8-2 Li[Ni0.8Co0.1Mn0.1]O2 Li [Ni 0.8 Co 0.1 Mn 0.1 ] O 2       0.50.5 0.060.06 0.20.2 Bis(carboxymethyl)trithiocarbonateBis (carboxymethyl) trithiocarbonate 0.250.25 실시예8-3Example 8-3 Li[Ni0.8Co0.1Mn0.1]O2 Li [Ni 0.8 Co 0.1 Mn 0.1 ] O 2       0.50.5 0.060.06 0.20.2 Bis(carboxymethyl)trithiocarbonateBis (carboxymethyl) trithiocarbonate 0.100.10 실시예8-4Example 8-4 Li[Ni0.8Co0.1Mn0.1]O2 Li [Ni 0.8 Co 0.1 Mn 0.1 ] O 2       0.50.5 0.060.06 0.20.2 Bis(carboxymethyl)trithiocarbonateBis (carboxymethyl) trithiocarbonate 0.050.05 실시예9-1Example 9-1 Li[Ni0.8Co0.1Mn0.1]O2 Li [Ni 0.8 Co 0.1 Mn 0.1 ] O 2       0.50.5 0.060.06 0.20.2 sodium thiosulfatesodium thiosulfate 1.01.0 실시예9-2Example 9-2 Li[Ni0.8Co0.1Mn0.1]O2 Li [Ni 0.8 Co 0.1 Mn 0.1 ] O 2       0.50.5 0.060.06 0.20.2 sodium thiosulfatesodium thiosulfate 0.250.25 실시예9-3Example 9-3 Li[Ni0.8Co0.1Mn0.1]O2 Li [Ni 0.8 Co 0.1 Mn 0.1 ] O 2       0.50.5 0.060.06 0.20.2 sodium thiosulfatesodium thiosulfate 0.100.10 실시예9-4Example 9-4 Li[Ni0.8Co0.1Mn0.1]O2 Li [Ni 0.8 Co 0.1 Mn 0.1 ] O 2       0.50.5 0.060.06 0.20.2 sodium thiosulfatesodium thiosulfate 0.050.05 비교예 1Comparative Example 1 Li[Ni0.88Co0.09Mn0.03]O2 Li [Ni 0.88 Co 0.09 Mn 0.03 ] O 2             nonenone 0.00.0 비교예 2Comparative Example 2 Li[Ni0.88Co0.09Mn0.03]O2 Li [Ni 0.88 Co 0.09 Mn 0.03 ] O 2 0.30.3 0.20.2 0.20.2       nonenone 0.00.0 비교예 3Comparative Example 3 Li[Ni0.88Co0.09Mn0.03]O2 Li [Ni 0.88 Co 0.09 Mn 0.03 ] O 2       0.50.5 0.060.06 0.20.2 nonenone 0.00.0 비교예 4Comparative Example 4 Li[Ni0.8Co0.1Mn0.1]O2 Li [Ni 0.8 Co 0.1 Mn 0.1 ] O 2             nonenone 0.00.0 비교예 5Comparative Example 5 Li[Ni0.8Co0.1Mn0.1]O2 Li [Ni 0.8 Co 0.1 Mn 0.1 ] O 2 0.30.3 0.20.2 0.20.2       nonenone 0.00.0 비교예 6Comparative Example 6 Li[Ni0.8Co0.1Mn0.1]O2 Li [Ni 0.8 Co 0.1 Mn 0.1 ] O 2       0.50.5 0.060.06 0.20.2 nonenone 0.00.0

실험예Experimental Example

(1) 리튬염 불순물 측정(1) Lithium salt impurity measurement

250mL 플라스크에 실시예 및 비교예들의 리튬 금속 산화물 입자 5.0g을 정량 하고 탈이온수 100g을 넣은 후, 마그네틱 바를 넣고 4 rpm의 속도로 10분간 교반하였다. 이 후 감압 플라스크를 이용하여 필터링 후 50g을 분취하였다. 분취한 용액을 자동 측정기(Auto titrator) 용기에 넣고 Wader Method를 참고하여 0.1N HCl로 자동 적정하여 용액 내 LiOH 및 Li2CO3 값을 측정하여 하기 표 2에 나타냈다.In a 250 mL flask, 5.0 g of lithium metal oxide particles of Examples and Comparative Examples were quantified, 100 g of deionized water was added thereto, a magnetic bar was added thereto, and the mixture was stirred at a speed of 4 rpm for 10 minutes. Thereafter, 50 g of an aliquot was collected after filtration using a vacuum flask. The aliquoted solution was placed in an auto titrator container and automatically titrated with 0.1 N HCl using the Wader Method to measure LiOH and Li 2 CO 3 values in the solution.

(2) 전지 특성 평가(2) battery characteristic evaluation

2-1) 이차 전지 제조2-1) Secondary Battery Manufacturing

상기 실시예 및 비교예들의 제조된 각각의 리튬 금속 산화물 입자, 도전재로서 carbon black과, 바인더로서 폴리비닐리덴플루오라이드(PVdF)를 92:5:3의 중량비로 혼합하여 슬러리를 제조하였다. 상기 슬러리를 15㎛ 두께의 알루미늄박에 균일하게 도포하고, 130℃에서 진공 건조하여 리튬 이차 전지용 양극을 제조하였다. 상기 양극, 상대 전극으로서 리튬 호일, 세퍼레이터로서 다공성폴리에틸렌막 (두께: 21㎛)을 사용하여 전극 조립체를 형성하고, 상기 전극 조립체를 에틸렌 카보네이트와 에틸메틸카보네이트가 부피비로 3:7로 혼합된 용매에 LiPF6가 1.0M 농도로 녹아 있는 액체 전해액을 사용하여 통상적으로 알려져 있는 제조공정에 따라 코인 하프 셀 형태의 전지 셀을 제조하고 3.0V 내지 4.3V 전압에서 평가를 실시하였다.Each of the lithium metal oxide particles, carbon black as a conductive material, and polyvinylidene fluoride (PVdF) as a binder were mixed in a weight ratio of 92: 5: 3 to prepare the slurry. The slurry was uniformly applied to an aluminum foil having a thickness of 15 μm, and vacuum dried at 130 ° C. to prepare a positive electrode for a lithium secondary battery. The anode, a lithium foil as a counter electrode, a porous polyethylene membrane (thickness: 21 μm) as a separator to form an electrode assembly, and the electrode assembly in a solvent in which ethylene carbonate and ethyl methyl carbonate are mixed at a volume ratio of 3: 7. Using a liquid electrolyte in which LiPF 6 was dissolved at a concentration of 1.0 M, a battery cell in the form of a coin half cell was prepared according to a commonly known manufacturing process, and evaluated at a voltage of 3.0 V to 4.3 V.

2-2) 초기 충방전량 측정2-2) Initial charge and discharge measurement

실시예 및 비교예들에 따른 전지 셀에 대해 충전(CC/CV 0.1C 4.3V 0.05CA CUT-OFF)과 방전(CC 0.1C 3.0V CUT-OFF)을 1회 수행하여 초기 충전 및 방전 용량을 측정하였다. (CC: constant current, CV: Constant voltage)The charge and discharge capacity of the battery cells according to the Examples and Comparative Examples was performed once by performing charge (CC / CV 0.1C 4.3V 0.05CA CUT-OFF) and discharge (CC 0.1C 3.0V CUT-OFF) once. Measured. (CC: constant current, CV: Constant voltage)

2-3) 초기 효율 측정2-3) Initial Efficiency Measurement

상기 2-2)에서 측정한 초기 방전량을 초기 충전량으로 나눈 백분율 값으로 초기 효율을 측정하였다.The initial efficiency was measured by a percentage value obtained by dividing the initial discharge amount measured in 2-2) by the initial charge amount.

3) 용량 유지율 측정3) Capacity retention rate measurement

실시예 및 비교예들에 따른 전지 셀에 대해 충전(CC/CV 0.5C 4.3V 0.05CA CUT-OFF)과 방전(CC 1.0C 3.0V CUT-OFF)을 300회 반복하여 300회에서의 방전용량을 1회에서의 방전용량으로 나눈 값의 백분율로 수명 유지율을 평가하였다.Discharge capacity at 300 times by repeating charge (CC / CV 0.5C 4.3V 0.05CA CUT-OFF) and discharge (CC 1.0C 3.0V CUT-OFF) 300 times for the battery cell according to the Examples and Comparative Examples The lifetime maintenance rate was evaluated as a percentage of the value divided by the discharge capacity at one time.

상술한 실험예들에 따른 측정값을 하기 표 2에 나타냈다.The measured values according to the experimental examples described above are shown in Table 2 below.

실시예Example LiOHLiOH LiLi 22 COCO 33 초기충전량Initial charge 초기방전량Initial discharge amount 초기효율Initial efficiency 수명@300Lifetime @ 300 thth wt%wt% wt%wt% mAh/gmAh / g mAh/gmAh / g %% %% 실시예1-1Example 1-1 0.1560.156 0.1850.185 235235 215215 9191 6969 실시예1-2Example 1-2 0.1760.176 0.1900.190 235235 214214 9191 7171 실시예1-3Example 1-3 0.1880.188 0.1870.187 236236 214214 9191 6868 실시예1-4Example 1-4 0.1530.153 0.1790.179 234234 215215 9292 7070 실시예1-5Example 1-5 0.1920.192 0.1860.186 238238 213213 8989 6868 실시예1-6Example 1-6 0.1690.169 0.2010.201 237237 215215 9191 7272 실시예1-7Example 1-7 0.1740.174 0.1900.190 235235 215215 9191 7272 실시예1-8Example 1-8 0.1630.163 0.2080.208 236236 215215 9191 7171 실시예2-1Example 2-1 0.1090.109 0.1710.171 233233 215215 9292 7070 실시예2-2Example 2-2 0.0990.099 0.1990.199 235235 215215 9191 7575 실시예2-3Example 2-3 0.1320.132 0.1720.172 234234 215215 9292 7272 실시예2-4Example 2-4 0.1720.172 0.1970.197 233233 214214 9292 7070 실시예3-1Example 3-1 0.1450.145 0.1440.144 234234 214214 9191 7474 실시예3-2Example 3-2 0.1930.193 0.1720.172 236236 214214 9191 7676 실시예3-3Example 3-3 0.1540.154 0.1980.198 237237 214214 9090 7676 실시예3-4Example 3-4 0.1760.176 0.1860.186 238238 213213 8989 7575 실시예4-1Example 4-1 0.0810.081 0.2060.206 233233 208208 8989 6969 실시예4-2Example 4-2 0.1050.105 0.1930.193 234234 210210 9090 7575 실시예4-3Example 4-3 0.1810.181 0.1680.168 237237 215215 9191 7171 실시예4-4Example 4-4 0.1850.185 0.1800.180 240240 215215 9090 7070 실시예4-5Example 4-5 0.1960.196 0.1520.152 241241 216216 9090 6464 실시예5-1Example 5-1 0.1950.195 0.1310.131 227227 202202 8989 6969 실시예5-2Example 5-2 0.1860.186 0.1110.111 226226 201201 8989 7373 실시예5-3Example 5-3 0.1890.189 0.1230.123 225225 201201 8989 7272 실시예5-4Example 5-4 0.1920.192 0.1120.112 224224 201201 9090 7373 실시예6-1Example 6-1 0.1080.108 0.1820.182 224224 200200 8989 7171 실시예6-2Example 6-2 0.1150.115 0.1980.198 223223 201201 9090 7777 실시예6-3Example 6-3 0.1570.157 0.1780.178 223223 199199 8989 7676 실시예6-4Example 6-4 0.1720.172 0.1530.153 223223 199199 8989 7777 실시예7-1Example 7-1 0.1490.149 0.1900.190 221221 200200 9090 7777 실시예7-2Example 7-2 0.1730.173 0.1830.183 222222 202202 9191 7878 실시예7-3Example 7-3 0.1550.155 0.1880.188 225225 200200 8989 7979 실시예7-4Example 7-4 0.1660.166 0.1920.192 224224 199199 8989 7777 실시예8-1Example 8-1 0.1700.170 0.1980.198 222222 198198 8989 7777 실시예8-2Example 8-2 0.1420.142 0.1790.179 225225 200200 8989 7979 실시예8-3Example 8-3 0.1380.138 0.1710.171 225225 199199 8888 7676 실시예8-4Example 8-4 0.1390.139 0.1780.178 224224 197197 8888 7272 실시예9-1Example 9-1 0.1890.189 0.2020.202 222222 198198 8989 7676 실시예9-2Example 9-2 0.1510.151 0.1980.198 223223 199199 8989 7777 실시예9-3Example 9-3 0.1380.138 0.2040.204 223223 198198 8989 7373 실시예9-4Example 9-4 0.1410.141 0.2110.211 224224 197197 8888 7171 비교예 1Comparative Example 1 0.1210.121 0.1920.192 243243 211211 8787 2828 비교예 2Comparative Example 2 0.1830.183 0.1940.194 240240 208208 8787 4343 비교예 3Comparative Example 3 0.2110.211 0.2560.256 240240 211211 8787 4545 비교예 4Comparative Example 4 0.1110.111 0.1980.198 228228 201201 8888 3333 비교예 5Comparative Example 5 0.1670.167 0.1880.188 225225 197197 8888 4949 비교예 6Comparative Example 6 0.2030.203 0.2120.212 223223 196196 8888 5050

표 2를 참조하면, 상술한 티오-계열 화합물이 포함된 세정이 수행되는 경우 리튬염 불순물의 양이 감소되면서 우수한 충방전 효율 및 용량 유지율이 획득되었다.Referring to Table 2, when the cleaning including the thio-based compound described above is performed, the amount of lithium salt impurities is reduced, thereby obtaining excellent charge and discharge efficiency and capacity retention rate.

한편, 티오아마이드 화합물이 포함되지 않은 비교예 1 내지 6의 경우, 리튬염 불순물도 효과적으로 제거되지 않았고, 입자 구조 산화에 의해 효율 및 용량 유지율도 현저히 저하되었다. On the other hand, in Comparative Examples 1 to 6, in which the thioamide compound was not included, lithium salt impurities were not effectively removed, and the efficiency and capacity retention rate were remarkably lowered due to particle structure oxidation.

Claims (19)

리튬 금속 산화물 입자; 및
상기 리튬 금속 산화물 입자 표면의 적어도 일부에 형성되며 황 원자를 함유한 이중결합을 갖는 티오(thio)-계열 화합물을 포함하고,
상기 티오-계열 화합물은 하기 구조식 3으로 표시되는 티오설페이트 이온을 포함하는 티오설페이트 화합물을 포함하고, 상기 리튬 금속 산화물 입자의 표면에 대한 코팅층, 리간드 결합 또는 착체 결합을 형성하는, 리튬 이차 전지용 양극 활물질:
[구조식 3]
Figure 112019081438154-pat00057
.
Lithium metal oxide particles; And
A thio-based compound formed on at least a part of the lithium metal oxide particle surface and having a double bond containing a sulfur atom,
The thio-based compound includes a thiosulfate compound containing a thiosulfate ion represented by the following Structural Formula 3, and forms a coating layer, a ligand bond or a complex bond on the surface of the lithium metal oxide particles, a cathode active material for a lithium secondary battery :
[Formula 3]
Figure 112019081438154-pat00057
.
삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 청구항 1에 있어서, 상기 티오설페이트 화합물은 하기의 하기 화학식 22, 화학식 23 또는 화학식 24로 표시되는 염들로 구성된 그룹들 중 선택된 적어도 하나를 포함하는, 리튬 이차 전지용 양극 활물질:
[화학식 22] [화학식 23] [화학식 24]
Figure 112019081438154-pat00079
Figure 112019081438154-pat00080
Figure 112019081438154-pat00081
.
The positive active material of claim 1, wherein the thiosulfate compound comprises at least one selected from the group consisting of salts represented by the following Chemical Formulas 22, 23, or 24:
[Formula 22] [Formula 23] [Formula 24]
Figure 112019081438154-pat00079
Figure 112019081438154-pat00080
Figure 112019081438154-pat00081
.
청구항 1에 있어서, 상기 리튬 금속 산화물 입자는 하기의 일반식 1로 표시되는 리튬 니켈계 금속 산화물을 포함하는, 리튬 이차 전지용 양극 활물질:
[일반식 1]
LixNiyMy-1O2
(화학식 2 중, 0.95<x<1.08, y≥0.5이고, M은 Co, Mn, Al, Zr, Ti, B, Mg, Ba로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상의 원소임).
The cathode active material according to claim 1, wherein the lithium metal oxide particles include lithium nickel-based metal oxides represented by the following general formula (1):
[Formula 1]
Li x Ni y M y-1 O 2
(In Formula 2, 0.95 <x <1.08, y ≧ 0.5, and M is at least one element selected from the group consisting of Co, Mn, Al, Zr, Ti, B, Mg, Ba).
청구항 8에 있어서, 일반식 1 중, 0.8≤y≤0.93인, 리튬 이차 전지용 양극 활물질.
The positive electrode active material for lithium secondary battery according to claim 8, wherein in formula (1), 0.8 ≦ y ≦ 0.93.
청구항 8에 있어서, 일반식 1 중, M은 Co 및 Mn을 포함하는, 리튬 이차 전지용 양극 활물질.
The positive electrode active material for lithium secondary battery of Claim 8 in which M contains Co and Mn in General formula 1.
청구항 8에 있어서, 상기 리튬 금속 산화물 입자는 Al, Zr 또는 Ti 중 적어도 하나를 포함하는 도핑 또는 코팅을 포함하는, 리튬 이차 전지용 양극 활물질.
The cathode active material of claim 8, wherein the lithium metal oxide particles include a doping or coating comprising at least one of Al, Zr, or Ti.
삭제delete 청구항 1에 있어서, 상기 리튬 금속 산화물 입자는 층상 구조를 가지며, 상기 티오-계열 화합물은 상기 리튬 금속 산화물 입자의 표면부의 결정립계(grain boundary)를 코팅하는, 리튬 이차 전지용 양극 활물질.
The positive electrode active material of claim 1, wherein the lithium metal oxide particles have a layered structure, and the thio-based compound coats a grain boundary of a surface portion of the lithium metal oxide particles.
리튬 금속 산화물 입자를 제조하는 단계; 및
상기 리튬 금속 산화물 입자를 황 원자를 함유한 이중결합을 갖는 티오(thio)-계열 화합물을 포함하는 세정액으로 세정하는 단계를 포함하고,
상기 티오-계열 화합물은 하기 구조식 3으로 표시되는 티오설페이트 이온을 포함하는 티오설페이트 화합물을 포함하고, 상기 리튬 금속 산화물 입자의 표면에 대한 코팅층, 리간드 결합 또는 착체 결합을 형성하는, 리튬 이차 전지용 양극 활물질의 제조 방법:
[구조식 3]
Figure 112019081438154-pat00082
.
Preparing lithium metal oxide particles; And
Washing the lithium metal oxide particles with a cleaning liquid containing a thio-based compound having a double bond containing a sulfur atom,
The thio-based compound includes a thiosulfate compound containing a thiosulfate ion represented by the following Structural Formula 3, and forms a coating layer, a ligand bond or a complex bond on the surface of the lithium metal oxide particles, a cathode active material for a lithium secondary battery Manufacturing method:
[Formula 3]
Figure 112019081438154-pat00082
.
청구항 14에 있어서, 상기 티오-계열 화합물의 첨가량은 상기 리튬 금속 산화물 입자 총 중량 대비 0.05 내지 2 중량%인, 리튬 이차 전지용 양극 활물질의 제조 방법.
The method of claim 14, wherein the amount of the thio-based compound added is 0.05 to 2 wt% based on the total weight of the lithium metal oxide particles.
청구항 14에 있어서, 상기 티오-계열 화합물의 첨가량은 상기 리튬 금속 산화물 입자 총 중량 대비 0.1 내지 1 중량%인, 리튬 이차 전지용 양극 활물질의 제조 방법.
The method according to claim 14, wherein the amount of the thio-based compound added is 0.1 to 1% by weight based on the total weight of the lithium metal oxide particles.
청구항 14에 있어서, 상기 세정하는 단계 이전에 상기 리튬 금속 산화물 입자를 Al2O3, ZrO2 또는 TiO2 중 적어도 하나와 혼합 및 열처리하는 단계를 더 포함하는, 리튬 이차 전지용 양극 활물질의 제조 방법.
The method of claim 14, further comprising mixing and heat treating the lithium metal oxide particles with at least one of Al 2 O 3 , ZrO 2, or TiO 2 before the cleaning.
삭제delete 리튬 금속 산화물 입자, 및 상기 리튬 금속 산화물 입자 표면의 적어도 일부에 형성되며 황 원자를 함유한 이중결합을 갖는 티오(thio)-계열 화합물을 포함하는 양극 활물질을 포함하는 양극;
음극; 및
상기 양극 및 상기 음극 사이에 배치된 분리막을 포함하고,
상기 티오-계열 화합물은 하기 구조식 3으로 표시되는 티오설페이트 이온을 포함하는 티오설페이트 화합물을 포함하고, 상기 리튬 금속 산화물 입자의 표면에 대한 코팅층, 리간드 결합 또는 착체 결합을 형성하는, 리튬 이차 전지:
[구조식 3]
Figure 112019081438154-pat00083
.
A positive electrode including lithium metal oxide particles and a positive electrode active material formed on at least a part of a surface of the lithium metal oxide particles and including a thio-based compound having a double bond containing a sulfur atom;
cathode; And
A separator disposed between the anode and the cathode,
The thio-based compound includes a thiosulfate compound comprising a thiosulfate ion represented by the following Structural Formula 3, and forms a coating layer, a ligand bond or a complex bond on the surface of the lithium metal oxide particles, a lithium secondary battery:
[Formula 3]
Figure 112019081438154-pat00083
.
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