KR102094284B1 - Positive Electrode Active Material Particle Comprising Core Having Lithium Cobalt Oxide and Shell Having Composite metal Oxide Based Composition and Method of Manufacturing the Same - Google Patents

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Abstract

본 발명은 하기 화학식 1로 표현되는 리튬 코발트 산화물을 포함하는 코어; 및 상기 코어의 표면 상에 코팅되어 있고, 산화수가 +2인 금속과 +3인 금속의 복합 금속 산화물을 포함하는 쉘(shell);을 포함하는 것을 특징으로 하는 양극 활물질 입자를 제공한다:
LiaCo(1-x)MxO2-yAy (1)
상기 식에서, M은 Ti, Mg, Zn, Si, Al, Zr, V, Mn, Nb 및 Ni로 이루어진 군으로부터 선택되는 적어도 1종이고,
A는 산소 치환형 할로겐이며,
1.00≤a≤1.05, 0≤x≤0.05, 및 0≤y≤0.001이다.
The present invention is a core comprising a lithium cobalt oxide represented by the following formula (1); And a shell coated on the surface of the core and comprising a composite metal oxide of a metal having a +2 oxidation rate and a metal having a +3 oxidation rate: a positive electrode active material particle comprising:
Li a Co (1-x) M x O 2-y A y (1)
In the above formula, M is at least one selected from the group consisting of Ti, Mg, Zn, Si, Al, Zr, V, Mn, Nb and Ni,
A is an oxygen-substituted halogen,
1.00≤a≤1.05, 0≤x≤0.05, and 0≤y≤0.001.

Description

리튬 코발트 산화물을 포함하는 코어 및 복합 금속 산화물을 포함하는 쉘을 포함하는 양극 활물질 입자 및 이의 제조 방법 {Positive Electrode Active Material Particle Comprising Core Having Lithium Cobalt Oxide and Shell Having Composite metal Oxide Based Composition and Method of Manufacturing the Same}Positive Electrode Active Material Particle Comprising Core Having Lithium Cobalt Oxide and Shell Having Composite metal Oxide Based Composition and Method of Manufacturing the Same}

본 발명은 리튬 코발트 산화물을 포함하는 코어 및 복합 금속 산화물을 포함하는 쉘을 포함하는 양극 활물질 입자 및 이의 제조 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a positive electrode active material particle comprising a core comprising a lithium cobalt oxide and a shell comprising a composite metal oxide, and a method for manufacturing the same.

모바일 기기에 대한 기술 개발과 수요가 증가함에 따라 에너지원으로서 이차전지의 수요가 급격히 증가하고 있고, 그러한 이차전지 중 높은 에너지 밀도와 작동 전위를 나타내고, 사이클 수명이 길며, 자기방전율이 낮은 리튬 이차전지가 상용화되어 널리 사용되고 있다.As the technology development and demand for mobile devices increases, the demand for secondary batteries as an energy source is rapidly increasing, and among such secondary batteries, a lithium secondary battery exhibiting high energy density and operating potential, long cycle life, and low self-discharge rate Has been commercialized and widely used.

또한, 환경문제에 대한 관심이 커짐에 따라 대기오염의 주요 원인의 하나인 가솔린 차량, 디젤 차량 등 화석연료를 사용하는 차량을 대체할 수 있는 전기자동차, 하이브리드 전기자동차에 대한 연구가 많이 진행되고 있다. 이러한 전기자동차, 하이브리드 전기자동차 등의 동력원으로는 주로 니켈 수소금속 이차전지가 사용되고 있지만, 높은 에너지 밀도와 방전 전압의 리튬 이차전지를 사용하는 연구가 활발히 진행되고 있으며, 일부 상용화 단계에 있다.In addition, as interest in environmental problems has increased, research into electric vehicles and hybrid electric vehicles capable of replacing fossil fuel vehicles such as gasoline vehicles and diesel vehicles, which are one of the main causes of air pollution, has been conducted. . As a power source for such electric vehicles and hybrid electric vehicles, nickel-metal hydride secondary batteries are mainly used, but studies using lithium secondary batteries having a high energy density and discharge voltage are actively being conducted, and are in some commercialization stages.

현재 리튬 이차전지의 양극재로는 LiCoO2, 삼성분계(NMC/NCA), LiMnO4, LiFePO4 등이 사용되고 있다. 이중에서 LiCoO2의 경우 코발트의 가격이 고가이고, 삼성분계에 비해 동일 전압에서 용량이 낮은 문제가 있어, 이차전지를 고용량화 하기 위해서 삼성분계 등의 사용량이 점차 늘어나고 있다.At present, LiCoO 2 , Samsung branch (NMC / NCA), LiMnO 4 , and LiFePO 4 are used as cathode materials for lithium secondary batteries. Among them, in the case of LiCoO 2 , the price of cobalt is expensive, and there is a problem that the capacity is low at the same voltage compared to the Samsung branch, and the usage of the Samsung branch etc. is gradually increasing to increase the capacity of the secondary battery.

다만, LiCoO2의 경우, 높은 압연밀도 등의 장점 또한 분명히 존재하기 때문에 현재까지도 LiCoO2가 다수 사용되고 있는 편이며, 고용량 이차전지를 개발하기 위해 사용전압을 상승시키기 위한 연구가 진행되고 있는 실정이다.However, in the case of LiCoO 2 , there are obvious advantages such as high rolling density, and thus, LiCoO 2 is still used a lot, and research is being conducted to increase the use voltage to develop a high-capacity secondary battery.

그러나, 리튬 코발트 산화물의 경우, 고용량화를 위한 고전압 적용 시, 보다 상세하게는, 4.5V 이상의 고전압 적용 시, LiCoO2의 Li 사용량이 늘어나게 되면서 표면이 불안정해져, 전해액과의 부반응으로 인해 가스가 발생함으로써, 스웰링 현상이 발생하는 등 안전성이 저하되고, 구조 불안정 가능성이 상승하며, 수명 특성이 급격히 저하되는 문제점이 있다.However, in the case of lithium cobalt oxide, when applying a high voltage for high capacity, and more specifically, when applying a high voltage of 4.5 V or more, as the amount of Li used in LiCoO 2 increases, the surface becomes unstable and gas is generated due to side reaction with the electrolyte. , There is a problem that the safety decreases, such as a swelling phenomenon occurs, the possibility of structural instability increases, and the lifespan characteristics decrease rapidly.

이를 해결하기 위해, 상기 LiCoO2의 표면에 Al, Ti, Mg, Zr과 같은 금속을 도핑 또는 코팅하는 것은 보편적으로 사용되는 방법이다. 그러나, 상기 금속으로 이루어진 코팅층의 경우, 충방전간 Li 이온의 이동을 방해함으로써, 이차전지의 성능을 저하시킬 수 있는 문제점이 있다.To solve this, doping or coating a metal such as Al, Ti, Mg, or Zr on the surface of the LiCoO 2 is a commonly used method. However, in the case of the coating layer made of the metal, there is a problem in that performance of the secondary battery may be deteriorated by interfering with the movement of Li ions between charge and discharge.

따라서, 고전압에서도 성능저하 없이 안정적으로 사용할 수 있는 리튬 코발트 산화물 기반의 양극활물질 개발의 필요성이 높은 실정이다.Therefore, there is a high need for the development of a positive electrode active material based on lithium cobalt oxide that can be used stably without deterioration even at high voltage.

본 발명은 상기와 같은 종래기술의 문제점과 과거로부터 요청되어온 기술적 과제를 해결하는 것을 목적으로 한다.The present invention aims to solve the problems of the prior art as described above and the technical problems requested from the past.

본 출원의 발명자들은 심도 있는 연구와 다양한 실험을 거듭한 끝에, 이후 설명하는 바와 같이, 양극 활물질 입자가 리튬 코발트 산화물을 포함하는 코어; 및 상기 코어의 표면 상에 코팅되어 있고, 산화수가 산화수가 +2인 금속과 +3인 금속의 복합 금속 산화물을 포함하는 쉘(shell)을 포함하는 경우, 소망하는 효과를 발휘할 수 있음을 확인하고 본 발명을 완성하기에 이르렀다.The inventors of the present application have undergone in-depth studies and various experiments, and as described later, the positive electrode active material particles include a core containing lithium cobalt oxide; And a shell coated on the surface of the core and comprising a composite metal oxide of a metal having a +2 oxidation rate and a metal +3 oxidation number, and confirming that a desired effect can be exhibited. The present invention has been completed.

이러한 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 양극 활물질 입자는,The positive electrode active material particles according to the present invention for achieving this object,

하기 화학식 1로 표현되는 리튬 코발트 산화물을 포함하는 코어; 및Core comprising a lithium cobalt oxide represented by the formula (1); And

상기 코어의 표면 상에 코팅되어 있고, 산화수가 +2인 금속과 +3인 금속의 복합 금속 산화물을 포함하는 쉘(shell);A shell coated on the surface of the core and comprising a composite metal oxide of a metal having +2 oxidation and +3 metal;

을 포함하는 것을 특징으로 한다:It is characterized by including:

LiaCo(1-x)MxO2-yAy (1)Li a Co (1-x) M x O 2-y A y (1)

상기 식에서, M은 Ti, Mg, Zn, Si, Al, Zr, V, Mn, Nb 및 Ni로 이루어진 군으로부터 선택되는 적어도 1종이고, In the above formula, M is at least one selected from the group consisting of Ti, Mg, Zn, Si, Al, Zr, V, Mn, Nb and Ni,

A는 산소 치환형 할로겐이며,A is an oxygen-substituted halogen,

1.00≤a≤1.05, 0≤x≤0.05, 및 0≤y≤0.001이다.1.00≤a≤1.05, 0≤x≤0.05, and 0≤y≤0.001.

일반적으로 양극활물질로서 리튬 코발트 산화물을 고전압으로 사용하는 경우, 다량의 리튬 이온이 리튬 코발트 산화물 입자로부터 방출되면서 결정 구조가 결손되며, 이에 불안정해진 결정 구조가 붕괴되어 가역성이 저하되는 문제가 있다. 이와 더불어, 리튬 이온이 방출된 상태에서 리튬 코발트 산화물 입자 표면에 존재하는 Co3 + 또는Co4+ 이온이 전해액에 의해 환원될 때, 결정 구조로부터 산소가 탈리되어 상기한 구조 붕괴는 더욱 촉진된다. In general, when a lithium cobalt oxide is used as a positive electrode active material at a high voltage, a large amount of lithium ions are released from the lithium cobalt oxide particles, resulting in a loss of crystal structure, destabilization of the unstable crystal structure, and a reversibility problem. In addition, when the lithium ion is Co + 3 or Co 4+ ions in the lithium cobalt oxide particle surface in the released state is to be reduced by the electrolyte, the oxygen is desorbed from the crystal structure of the above-described structure, the collapse is further promoted.

따라서, 고전압 하에 리튬 코발트 산화물을 안정적으로 사용하기 위해서는, 다량의 리튬 이온이 방출되더라도 그것의 결정 구조가 안정적으로 유지되면서도 Co이온과 전해액의 부반응이 억제되어야 한다.Therefore, in order to stably use lithium cobalt oxide under high voltage, even if a large amount of lithium ions is released, side reactions of the Co ions and the electrolyte must be suppressed while maintaining its crystal structure stably.

이에, 본 발명에서는 산화수가 +2인 금속과 +3인 금속의 복합 금속 산화물을 포함하는 쉘을 리튬 코발트 산화물 표면에 형성시킴으로써, 리튬 코발트 산화물만을 포함하는 종래의 양극 활물질 입자에 비해, 전해액과의 반응성을 현저히 감소시켜 Co의 용출을 막고 가스 발생으로 인한 스웰링 현상과 같은 안전성 저하의 문제를 예방하고, 고전압 하에서도 표면 구조 변화를 억제시켜, 양극 활물질 입자의 구조적 안정성을 향상시키는 동시에, 이차전지의 수명 특성을 향상시키며, 상기 쉘 또한 층상 구조를 가짐으로써, 쉘에서도 리튬 이온의 이동이 상대적으로 용이하게 하여, 이차전지의 레이트(rate) 특성 저하를 효과적으로 방지하였다Accordingly, in the present invention, by forming a shell containing a metal oxide +2 and a metal +3 composite metal oxide on the surface of the lithium cobalt oxide, compared with the conventional positive electrode active material particles containing only lithium cobalt oxide, the electrolyte By significantly reducing the reactivity, it prevents the elution of Co, prevents problems of safety deterioration such as swelling due to gas generation, suppresses surface structure changes even under high voltage, improves the structural stability of the positive electrode active material particles, and at the same time, secondary battery By improving the lifespan characteristics of the shell, the shell also has a layered structure, so that the movement of lithium ions is relatively easy even in the shell, effectively preventing the degradation of the rate characteristic of the secondary battery.

하나의 구체적인 예에서, 상기 코어의 표면 상에 형성되는 쉘의 두께는 5 나노미터 내지 100 나노미터일 수 있고, 상세하게는 10 나노미터 내지 30 나노미터일 수 있다.In one specific example, the thickness of the shell formed on the surface of the core may be 5 nanometers to 100 nanometers, and specifically 10 nanometers to 30 nanometers.

만일, 상기 범위를 벗어나, 쉘의 두께가 5 나노미터 미만인 경우에는 상기 양극 활물질 입자에서 쉘의 비율이 지나치게 적어, 소망하는 효과를 충분히 발휘하지 못할 수 있으며, 이와 반대로, 상기 쉘의 두께가 100 나노미터를 초과할 경우에는, 상기 양극 활물질 입자에서 쉘의 비율이 지나치게 높아져, 상대적으로 양극 활물질의 전체적인 용량이 감소할 뿐 아니라, 압연밀도가 저하되어 실제 셀에서 부피당 에너지 밀도가 낮아지고, 출력 특성이 저하되는 문제가 있는 바 바람직하지 않다.If, outside the above range, the thickness of the shell is less than 5 nanometers, the proportion of the shell in the positive electrode active material particles may be too small to sufficiently exert the desired effect, and conversely, the thickness of the shell may be 100 nanometers. When it exceeds the meter, the ratio of the shell in the positive electrode active material particles is too high, the overall capacity of the positive electrode active material is relatively reduced, and the rolling density is lowered, so the energy density per volume in the actual cell is lowered and the output characteristics are lowered. It is undesirable because there is a problem of deterioration.

또한, 하나의 구체적인 예에서, 상기 쉘은 코어의 표면적에 대해 50% 내지 100%의 면적에 코팅되어 있을 수 있다.Further, in one specific example, the shell may be coated in an area of 50% to 100% with respect to the surface area of the core.

상기 쉘이 코어의 표면적에 대해 상기 범위를 벗어나 50% 미만의 면적에 코팅되어 있을 경우에는, 상기 쉘의 코팅 면적이 지나치게 적어, 소망하는 효과를 충분히 발휘하지 못해 바람직하지 않다.When the shell is coated in an area of less than 50% outside the above range with respect to the surface area of the core, the coating area of the shell is too small, which is not desirable because it does not sufficiently exhibit the desired effect.

이와 같이 형성된 쉘의 복합 금속 산화물은, 상세하게는, +2가와 +3가의 금속의 복합 산화물 형태로서, 코어의 리튬 코발트 산화물과 같은 층상 구조를 가질 수 있다.The composite metal oxide of the shell thus formed is, in detail, in the form of a complex oxide of +2 and +3 metals, and may have a layered structure such as lithium cobalt oxide of the core.

따라서, 상기 복합 금속 산화물을 포함하는 쉘은 리튬 코발트 산화물의 표면에서 전해액과의 반응으로 일어날 수 있는 반응을 억제시켜 Co의 용출을 방지하고, 표면의 구조적 안정성을 확보함과 동시에, 같은 층상 구조로서 코팅되므로 Li 이온의 전도체 역할을 할 수 있는 바, 보다 리튬 코발트 산화물으로부터의 Li 이온의 이동을 원활히 할 수 있어 출력 특성의 저하를 방지할 수 있는 효과가 있다.Therefore, the shell containing the composite metal oxide suppresses a reaction that may occur by reaction with an electrolyte on the surface of lithium cobalt oxide to prevent elution of Co, secures structural stability of the surface, and has the same layered structure. Since it is coated, it can act as a conductor of Li ions, and more effectively, it can move Li ions from lithium cobalt oxide, thereby preventing deterioration of output characteristics.

이러한 상기 복합 금속 산화물은, 하나의 구체적인 에에서, 하기 화학식 2로 표현될 수 있다.The composite metal oxide may be represented by the following Chemical Formula 2 in one specific example.

M'tM''wOu (2)M ' t M'' w O u (2)

상기 식에서, M'는 산화수가 +2인 금속으로서 Co, Zn, Mg, Fe, Cu 및 Ni로 이루어진 군에서 선택되는 1종 이상이고, In the above formula, M 'is a metal having an oxidation number of +2, and is one or more selected from the group consisting of Co, Zn, Mg, Fe, Cu and Ni,

M''는 산화수가 +3인 금속으로서 Al, Co, Ni 및 Fe로 이루어진 군에서 선택되는 1종 이상이며,M '' is a metal having an oxidation number of +3, and is one or more selected from the group consisting of Al, Co, Ni, and Fe,

0.125≤t/w≤1이고, 0.6≤(t+w)/u≤0.8에서 u는 t 및 w에 값에 따라 정해진다.0.125≤t / w≤1, and at 0.6≤ (t + w) /u≤0.8, u is determined according to the values of t and w.

더욱 상세하게는, 상기 M'는 Co, Zn, Ni, 또는 Mg이고, M''는 Al일 수 있다.More specifically, M 'may be Co, Zn, Ni, or Mg, and M' 'may be Al.

이와 같이 상기 화학식 2로 표현되는 산화물은 상기 복합 금속 산화물의 금속 원소들이 리튬 코발트 산화물 입자 표면에 흡착되는 과정에서, 층상 구조를 갖는 [M'tM''w(OH)2]q+(Xn-)q/n·zH2O(여기서, X는 음이온으로 Cl-, CO3 2-, OH-, NO3-, SO4 2-, PO4 3-를 포함한다.)을 형성하게 되고, 상기 X와 같은 음이온들이 전하 균형(charge valence)를 맞추기 위해 층상 구조 내에 존재하였다가 이를 소성함에 따라 일부 또는 전부 제거되 층상 구조를 갖는 상기 복합 금속 산화물을 형성할 수 있다.As described above, the oxide represented by Chemical Formula 2 is [M ' t M'' w (OH) 2 ] q + (X n having a layered structure in the process in which the metal elements of the composite metal oxide are adsorbed on the surface of the lithium cobalt oxide particle. -) q / n · zH 2 O ( wherein, X is the anion Cl-, CO 3 2-, OH - . comprises, NO 3-, SO 4 2-, PO 4 3-) to be formed, Anions such as X may exist in the layered structure to balance charge valence and then be partially or completely removed as they are fired to form the composite metal oxide having a layered structure.

한편, 상기 양극 활물질 입자는, 더 나아가, 상기 상기 쉘 상에 코팅되어 있고 산화수가 +2인 금속과 +3인 금속의 복합 금속 산화물을 포함하는 최외곽 표면층을 추가적으로 포함할 수 있다. Meanwhile, the positive electrode active material particles may further include an outermost surface layer coated on the shell and including a complex metal oxide of a metal having +2 oxidation and +3 metal.

이때, 상기 최외곽 표면층에 포함되는 복합 금속 산화물은 상기 쉘에 포함되는 복합 금속 산화물과 동일한 조성일 수 있으나, 상세하게는, 최외곽 표면층을 이루는 금속들 중 적어도 하나는 쉘에 포함되지 않은 금속이어서, 쉘과 최외곽 표면층의 조성이 상이할 수 있다.At this time, the composite metal oxide contained in the outermost surface layer may have the same composition as the composite metal oxide contained in the shell, but in detail, at least one of the metals forming the outermost surface layer is a metal not included in the shell, The composition of the shell and the outermost surface layer may be different.

즉, 본원발명의 양극 활물질 입자는 층상 구조의 복합 금속 산화물층이 리튬 코발트 산화물의 코어에 1층 이상으로 여러겹 겹쳐진 형태의 구성도 포함할 수 있다.That is, the positive electrode active material particles of the present invention may also include a structure in which a layered composite metal oxide layer is layered on the core of a lithium cobalt oxide in multiple layers.

한편, 본 발명은 상기 양극 활물질 입자를 제조하는 방법을 제공하고, 상기 제조방법은, On the other hand, the present invention provides a method for manufacturing the positive electrode active material particles, the manufacturing method,

(a) M' 함유 금속염(여기서, M'는 산화수가 +2인 금속으로서 Co, Zn, Mg, Fe, Cu 및 Ni로 이루어진 군에서 선택되는 1종 이상이다) 및 M'' 함유 금속염(여기서, M''는 산화수가 +3인 금속으로서 Al, Co, Ni 및 Fe로 이루어진 군에서 선택되는 1종 이상이다)을 포함하는 쉘 제조용 용액을 준비하는 과정;(a) M'-containing metal salt (where M 'is a metal having +2 oxidation number and is one or more selected from the group consisting of Co, Zn, Mg, Fe, Cu, and Ni) and M' '-containing metal salt (where , M '' is a metal having an oxidation number of +3, and is a process of preparing a solution for preparing a shell containing Al, Co, Ni, and Fe.

(b) 입자 상태의 리튬 코발트 산화물을 용매에 분산하고, 상기 쉘 제조용 용액을 추가 혼합하는 과정; 및(B) the process of dispersing the lithium cobalt oxide in a particle state in a solvent, and further mixing the solution for preparing the shell; And

(c) 상기 혼합 용액을 여과 및 건조한 후, 열처리하는 과정;(c) filtering and drying the mixed solution, followed by heat treatment;

을 포함할 수 있다.It may include.

상기 제조방법에 따르면, 본원발명의 양극 활물질 입자는, 리튬 코발트 산화물을 입자에 쉘 제조용 용액이 건조와 함께 1차 코팅되고, 과정(c)의 열처리로 인해 복합 금속 산화물을 형성함으로써 제조된다.According to the above manufacturing method, the positive electrode active material particle of the present invention is prepared by forming a composite metal oxide due to the heat treatment of the process (c) in which the solution for shell production is first coated with lithium cobalt oxide on the particle.

구체적으로, 상기 과정(b)에서 M'2 +, M''3+의 금속 이온들이 리튬 코발트 산화물 입자 표면에 흡착되는 과정에서, 층상 구조를 갖는, [M'tM''w(OH)2]q+(Xn -)q/n·zH2O(여기서, X는 음이온으로 Cl-, CO3 2-, OH-, NO3-, SO4 2-, PO4 3-를 포함한다.)을 형성하게 되고, 상기 X와 같은 음이온들이 전하 균형(charge valence)를 맞추기 위해 층상 구조 사이에 존재하는 형태로 코팅되고, 과정 (c)의 열처리 과정에서 일부 또는 전부 제거된다.Specifically, in the process (b) of the metal ions of M ' 2 + , M'' 3+ is adsorbed on the surface of lithium cobalt oxide particles, having a layered structure, [M' t M '' w (OH) 2] q + (X n - ) - and a, NO 3-, SO 4 2-, PO 4 3- q / n · zH 2 O ( wherein, X is the anion Cl-, CO 3 2-, OH. ) Is formed, and the anions such as X are coated in a form existing between the layered structures in order to balance charges, and are partially or completely removed in the heat treatment process of step (c).

따라서, 상기 쉘을 형성하는 복합 금속 산화물은, 전구체 단계에서 코어를 형성하는 리튬 코발트 산화물 입자의 표면에 코팅됨으로써, 층상 구조로 코어의 표면 상에 코팅될 수 있으며, 이에 따라, 상기 쉘은 코어와 연속적인 구조를 형성하여 구조적으로 보다 안정적인 쉘을 형성할 수 있고, M'2 +와 M''3+ 금속이 균일하게 혼합된 구조로 화학적으로 더 안정한 쉘층을 형성할 수 있다.Therefore, the composite metal oxide forming the shell can be coated on the surface of the core in a layered structure by being coated on the surface of the lithium cobalt oxide particles forming the core in the precursor step, whereby the shell is By forming a continuous structure, a structurally more stable shell can be formed, and a chemically more stable shell layer can be formed with a structure in which M ' 2 + and M'' 3+ metals are uniformly mixed.

이때, 상기 과정(b)의 용매는 한정되지 아니하나, 상세하게는, 물일 수 있고, 쉘 제조용 용액의 제조에서 사용되는 용매는 과정(b)의 용매와 동일할 수도, 상이할 수도 있으나, 동일한 것이 보다 바람직하다.At this time, the solvent of the process (b) is not limited, but in detail, it may be water, and the solvent used in the preparation of the solution for preparing the shell may be the same as or different from the solvent of the process (b), but the same It is more preferable.

하나의 구체적인 예에서, 상기 입자 상태의 리튬 코발트 산화물의 입경(D50)은 5 마이크로미터 내지 25 마이크로미터일 수 있다.In one specific example, the particle diameter (D50) of the lithium cobalt oxide in the particle state may be 5 micrometers to 25 micrometers.

상기 범위를 벗어나, 5 마이크로미터 미만인 경우에는, 리튬 코발트 산화물 입자들의 제어가 용이하지 않아 공정상 어려움이 있고, 25 마이크로미터를 초과하는 경우에는 압연밀도, 용량 등의 측면에서 손실이 있는 바 바람직하지 않다.Outside of the above range, if it is less than 5 micrometers, it is difficult to control lithium cobalt oxide particles, which is difficult in the process, and when it exceeds 25 micrometers, there is a loss in terms of rolling density and capacity. not.

더 나아가, 상기 양극 활물질 입자가 최외곽 표면층을 더 포함하는 경우의 상기 양극 활물질 입자의 제조 방법은, Furthermore, the method for manufacturing the positive electrode active material particles when the positive electrode active material particles further include an outermost surface layer,

(d) M' 함유 금속염(여기서, M'는 산화수가 +2인 금속으로서 Co, Zn, Mg, Fe, Cu 및 Ni로 이루어진 군에서 선택되는 1종 이상이다) 및 M'' 함유 금속염(여기서, M''는 산화수가 +3인 금속으로서 Al, Co, Ni 및 Fe로 이루어진 군에서 선택되는 1종 이상이다)을 포함하는 최외곽 표면층 제조용 용액을 준비하는 과정;(d) M 'containing metal salt (where M' is a metal having +2 oxidation number and is one or more selected from the group consisting of Co, Zn, Mg, Fe, Cu and Ni) and M '' containing metal salt (where , M '' is a metal having an oxidation number of +3 and is a process of preparing a solution for preparing the outermost surface layer including Al, Co, Ni, and Fe.

(e) 입자 상태의 쉘이 형성된 리튬 코발트 산화물을 용매에 분산하고, 상기 최외곽 표면층 제조용 용액을 추가 혼합하는 과정; 및(e) dispersing the lithium cobalt oxide in which the particle-like shell is formed in a solvent, and further mixing the solution for preparing the outermost surface layer; And

(f) 상기 혼합 용액을 여과 및 건조한 후, 열처리하는 과정;(f) filtering and drying the mixed solution, followed by heat treatment;

을 추가로 포함할 수 있다.It may further include.

이때, 최외곽 표면층에 포함되는 복합 금속 산화물의 조성을 쉘의 조성과 동일하게 할지, 상이하게 할지에 따라 최외곽 표면층 제조용 용액에 포함되는 금속염의 금속 종류가 달라질 수 있다.At this time, depending on whether the composition of the composite metal oxide contained in the outermost surface layer is the same as or different from the composition of the shell, the metal type of the metal salt included in the solution for manufacturing the outermost surface layer may be different.

구체적으로, 동일하게 하는 경우는 쉘 제조용 용액과 동일한 용액을 사용할 수 있고, 상이하게 하는 경우에는, 상기 과정(d)의 최외곽 표면층 제조용 용액에 포함되는 M' 함유 금속염 및 M'' 함유 금속염 중 적어도 하나를 쉘 제조용 용액에 포함되는 금속염들이 함유한 금속과 다른 금속을 함유하도록 함으로써 제조할 수 있다.Specifically, in the case of the same, the same solution as the solution for manufacturing the shell may be used, and when different, among the M'-containing metal salt and M ''-containing metal salt contained in the solution for preparing the outermost surface layer of the process (d) It can be produced by allowing at least one of the metals contained in the solution for manufacturing a shell to contain a metal different from the metal contained.

상기 제조방법에서, 상기 리튬 코발트 산화물이 용매에 분산된 용액과 쉘 또는 최외곽 코팅층 제조용 용액의 혼합 용액의 pH는 7 내지 12, 상세하게는 8 내지 11로 유지시킬 수 있다.In the above manufacturing method, the pH of the mixed solution of the solution in which the lithium cobalt oxide is dispersed in a solvent and the solution for preparing a shell or outermost coating layer may be maintained at 7 to 12, specifically 8 to 11.

상기 범위를 벗어나, 용액의 pH가 7보다 미만인 경우에는, 제조용 용액 내 금속 이온의 흡착이 균일하게 이루어 지지 않을 수 있으며, 흡착된 금속 이온들이 다시 용액 내로 용출되어 코팅층을 잘 형성하지 못하므로 본 발명에서 원하는 층상 구조를 형성하지 못할 수 있고, pH가 12보다 높으면 금속 이온이 수산화물 형태로 침전되어 리튬 코발트 산화물 표면 상에 코팅이 되지 않을 수 있는 바 바람직하지 않다.Outside the above range, when the pH of the solution is less than 7, the adsorption of metal ions in the solution for production may not be uniform, and the adsorbed metal ions are eluted back into the solution, and thus the coating layer is not well formed. It may not be able to form the desired layered structure, and when the pH is higher than 12, metal ions precipitate in the form of hydroxide, and thus may not be coated on the surface of lithium cobalt oxide.

한편, 본 발명은 상기 양극 활물질 입자를 제조하는 또 하나의 방법을 제공하고, 상기 제조방법은, On the other hand, the present invention provides another method for producing the positive electrode active material particles, the manufacturing method,

(a) M' 함유 금속염(여기서, M'는 산화수가 +2인 금속으로서 Co, Zn, Mg, Fe, Cu 및 Ni로 이루어진 군에서 선택되는 1종 이상이다) 및 M'' 함유 금속염(여기서, M''는 산화수가 +3인 금속으로서 Al, Co, Ni 및 Fe로 이루어진 군에서 선택되는 1종 이상이다)을 포함하는 용액으로부터 공침반응을 통해 M'-M'' 복합 수산화물을 합성하는 과정;(a) M'-containing metal salt (where M 'is a metal having +2 oxidation number and is one or more selected from the group consisting of Co, Zn, Mg, Fe, Cu, and Ni) and M' '-containing metal salt (where , M '' is a metal having an oxidation number of +3, and is synthesized from a solution containing Al, Co, Ni, and Fe. process;

(b) 입자 상태의 M'-M'' 복합 수산화물과 입자 상태의 리튬 코발트 산화물을 혼합하는 과정; 및(b) a process of mixing the M'-M '' composite hydroxide in the particle state and the lithium cobalt oxide in the particle state; And

(c) 상기 혼합물을 열처리하는 과정;(c) heat treating the mixture;

을 포함할 수 있다.It may include.

상기 제조방법에 따르면, 본원발명의 양극 활물질 입자는, 먼저 쉘을 형성할 복합 금속 산화물의 전구체로서, 복합 금속 수산화물을 공침 반응에 의해 제조하고, 이를 리튬 코발트 산화물 입자와 함께 혼합, 열처리하여 리튬 코발트 산화물 입자 코어에 복합 금속 산화물을 형성하는 방법으로 제조된다.According to the above manufacturing method, the positive electrode active material particle of the present invention is a precursor of a composite metal oxide that will form a shell, and a composite metal hydroxide is prepared by coprecipitation reaction, mixed with lithium cobalt oxide particles, and heat treated to form lithium cobalt. It is produced by a method of forming a composite metal oxide on the oxide particle core.

따라서, 상기 쉘을 형성하는 복합 금속 산화물은, 수산화물 형태로 코어를 형성하는 리튬 코발트 산화물 입자의 표면에 부착되었다가 열처리에 의해 산화물로 변하면서, 층상 구조로 코어의 표면 상에 코팅될 수 있다.Accordingly, the composite metal oxide forming the shell may be coated on the surface of the core in a layered structure while being attached to the surface of lithium cobalt oxide particles forming a core in the form of hydroxide and then turned into oxide by heat treatment.

위와 같은 방법은 표면을 보호하고 있는 복합 산화물 층의 조성 및 구조를 제어하기 쉬우며, pH에 민감하지 않게 코어의 표면에 균일한 층상 구조의 복합 산화물을 형성 할 수 있다. 수용액을 이용한 방법보다 쉘층의 조성을 더 균일하게 만들 수 있는 장점이 있다.The above method is easy to control the composition and structure of the complex oxide layer protecting the surface, and can form a complex layered complex oxide on the surface of the core without being sensitive to pH. There is an advantage to make the composition of the shell layer more uniform than the method using an aqueous solution.

이때, 상기 과정(a)에서 합성된 M'-M'' 복합 수산화물은 [M'tM''w(OH)2]q+(Xn -)q/n·zH2O(여기서, X는 음이온으로 Cl-, CO3 2-, OH-, NO3-, SO4 2-, PO4 3-를 포함하고, 0.125≤t/w≤1이고, q는 t 및 w에 값에 따라 정해진다)일 수 있다.In this case, the process (a) the M'-M '' complex hydroxide is a [M 't M''w (OH) 2] synthesized in q + (X n -) q / n · zH 2 O ( wherein, X is anions Cl-, CO 3 2-, OH -, and, NO 3-, SO 4 2-, PO 4 3- included, and 0.125≤t / w≤1 the, determined according to the value of the q are t and w ).

상기 수산화물 형태의 쉘 형성 전구체가 산화물 형태로 변하면서 리튬 코발트 산화물 입자의 표면에 더욱 견고하게 부착될 수 있다.The hydroxide-type shell-forming precursor may be more firmly attached to the surface of the lithium cobalt oxide particles while being changed to the oxide form.

더 나아가, 상기 제조방법에 연속선상에서, 상기 양극 활물질 입자가 최외곽 표면층을 더 포함하는 경우의 상기 양극 활물질 입자의 제조 방법은, Furthermore, on the continuous line in the manufacturing method, the method for manufacturing the positive electrode active material particles when the positive electrode active material particles further include an outermost surface layer,

(d) M' 함유 금속염(여기서, M'는 산화수가 +2인 금속으로서 Co, Zn, Mg, Fe, Cu 및 Ni로 이루어진 군에서 선택되는 1종 이상이다) 및 M'' 함유 금속염(여기서, M''는 산화수가 +3인 금속으로서 Al, Co, Ni 및 Fe로 이루어진 군에서 선택되는 1종 이상이다)을 포함하는 용액으로부터 공침반응을 통해 제2의 M'-M'' 복합 수산화물을 합성하는 과정;(d) M 'containing metal salt (where M' is a metal having +2 oxidation number and is one or more selected from the group consisting of Co, Zn, Mg, Fe, Cu and Ni) and M '' containing metal salt (where , M '' is a metal having an oxidation number of +3, and is a second M'-M '' complex hydroxide through a coprecipitation reaction from a solution containing Al, Co, Ni, and Fe. Synthesis process;

(e) 입자 상태의 제2의 M'-M'' 복합 수산화물과 입자 상태의 쉘이 형성된 리튬 코발트 산화물을 혼합하는 과정; 및(e) mixing a second M'-M '' composite hydroxide in a particle state and a lithium cobalt oxide in which a particle shell is formed; And

(f) 상기 혼합물을 열처리하는 과정;(f) heat treating the mixture;

을 추가로 포함할 수 있다.It may further include.

이때, 최외곽 표면층에 포함되는 복합 금속 산화물의 조성을 쉘의 조성과 동일하게 할지, 상이하게 할지에 따라 제2의 M'-M'' 복합 수산화물을 형성하기 위한 과정(d)의 용액에 포함되는 금속염의 금속 종류가 달라질 수 있다.At this time, depending on whether the composition of the composite metal oxide contained in the outermost surface layer is the same as or different from the composition of the shell, it is included in the solution of the process (d) for forming the second M'-M '' composite hydroxide. The metal type of the metal salt may vary.

구체적으로, 동일하게 하는 경우는 쉘 형성용 수산화물을 제조하는 용액과 동일한 용액을 사용할 수 있고, 상이하게 하는 경우에는, 제2의 M'-M'' 복합 수산화물을 형성하기 위한 과정(d)의 용액에서 M' 함유 금속염 및 M'' 함유 금속염 중 적어도 하나를, 과정(a)의 용액에 포함되는 금속염들이 함유한 금속과 다른 금속을 함유하도록 함으로써 제조할 수 있다.Specifically, in the case of the same, the same solution as the solution for preparing the hydroxide for forming a shell may be used, and when different, the process (d) for forming the second M'-M '' composite hydroxide At least one of the M'-containing metal salt and the M ''-containing metal salt in the solution can be prepared by containing metals different from the metals contained in the metal salts included in the solution of step (a).

여기서, 공침 반응으로 형성된 복합 금속 수산화물의 혼합비는 코팅 두께에 따라 적절히 선택될 수 있다.Here, the mixing ratio of the composite metal hydroxide formed by the co-precipitation reaction may be appropriately selected according to the coating thickness.

한편, 상기에서와 같이, 각각의 제조방법에서 본 발명에 따른 양극 활물질 입자를 제조하기 위해서는, 쉘 또는 최외곽 표면층을 형성하기 위해 M' 함유 금속염과 M'' 함유 금속염을 사용한다.On the other hand, as described above, in order to prepare the positive electrode active material particles according to the present invention in each manufacturing method, M 'containing metal salt and M' 'containing metal salt are used to form a shell or outermost surface layer.

이때, 상기 용액들에서, M' 함유 금속염과 M'' 함유 금속염은, M'와 M''가 몰비로 M'/M'' = 0.125~1의 조건을 만족하는 범위에서 혼합될 수 있다.At this time, in the above solutions, the M'-containing metal salt and the M ''-containing metal salt may be mixed in a range in which M 'and M' 'satisfy the conditions of M' / M '' = 0.125 to 1 in a molar ratio.

상기 범위를 벗어나, M'/M'' 비가 상기 범위를 벗어나 0.125보다 작거나, 1보다 높은 경우에는 층상 구조가 형성되지 않고, M' 함유 금속염 또는 M'' 함유 금속염이 생성되어 쉘을 형성할 수 없는 바 바람직하지 않다.Outside the above range, when the M '/ M' 'ratio is outside the above range and is less than 0.125 or higher than 1, a layered structure is not formed, and an M' containing metal salt or an M '' containing metal salt is formed to form a shell. It is not desirable.

하나의 구체적인 예에서, 상기 금속염의 종류는 한정되지 아니하나, 상세하게는, 염화물, 황산염, 탄산염, 및 질산염에서 선택되는 하나 이상의 종류일 수 있다.In one specific example, the type of the metal salt is not limited, and may be one or more types selected from chloride, sulfate, carbonate, and nitrate.

또한, 각각의 제조과정에서 상기 과정(c)의 건조는 상세하게는, 섭씨 30도 내지 130도에서 1시간 내지 24시간 동안 수행될 수 있고, 과정(c) 또는 (f)의 열처리는 섭씨 600도 내지 1100도의 범위, 상세하게는 700도 내지 1000도의 범위에서 1 시간 내지 10 시간 동안 수행될 수 있다.In addition, the drying of the process (c) in each manufacturing process may be performed for 1 hour to 24 hours at 30 degrees Celsius to 130 degrees Celsius, and the heat treatment of the process (c) or (f) is 600 degrees Celsius. It may be performed for 1 hour to 10 hours in the range of 1 to 100 degrees, specifically 700 to 1000 degrees.

만일, 상기 과정(c)의 건조가 상기 범위를 벗어나 지나치게 낮은 온도에서 수행되거나, 지나치게 짧은 시간 동안 수행될 경우에는, 건조가 제대로 이루어지지 않을 수 있고, 반대로 너무 높거나, 긴 시간 동안 수행되는 경우에는 구조의 변경을 가져오는 반응이 일어날 수 있으므로 바람직하지 않다.If, if the drying of the process (c) is performed at an excessively low temperature outside the above range, or is performed for an excessively short period of time, drying may not be properly performed, and conversely, when the drying is performed for an excessively long period or It is not desirable because reactions that lead to structural changes may occur.

또한, 상기 과정(c)와 (f)의 열처리가 상기 범위를 벗어나 지나치게 낮은 온도에서 수행되거나, 지나치게 짧은 시간 동안 수행될 경우에는, 상기 양극 활물질 입자의 코어-쉘 구조가 안정적으로 형성되지 못할 수 있고, 이와 반대로, 지나치게 높은 온도에서 수행되거나, 지나치게 긴 시간 동안 수행될 경우에는, 상기 양극 활물질 입자를 구성하는 리튬 코발트 산화물과 복합 금속 산화물의 물리적, 화학적 특성을 변화시켜, 오히려 성능 저하를 유발할 수 있다.In addition, when the heat treatment of the steps (c) and (f) is performed at an excessively low temperature outside the above range or for an extremely short time, the core-shell structure of the positive electrode active material particles may not be stably formed. On the contrary, when it is performed at an excessively high temperature or for an excessively long time, physical and chemical properties of the lithium cobalt oxide and the composite metal oxide constituting the positive electrode active material particles may be changed, thereby causing performance degradation. have.

또한, 본 발명은 상기 양극 활물질 입자를 포함하는 양극, 음극 및 전해액을 포함하는 이차전지를 제공하는 바, 상기 이차전지는 그것의 종류가 특별히 한정되는 것은 아니지만, 구체적인 예로서, 높은 에너지 밀도, 방전 전압, 출력 안정성 등의 장점을 가진 리튬이온 전지, 리튬이온 폴리머 전지 등과 같은 리튬 이차전지일 수 있다.In addition, the present invention provides a secondary battery including a positive electrode, a negative electrode, and an electrolyte containing the positive electrode active material particles. The secondary battery is not particularly limited in its kind, but as a specific example, high energy density, discharge It may be a lithium secondary battery such as a lithium ion battery, a lithium ion polymer battery, etc., which has advantages such as voltage and output stability.

일반적으로, 리튬 이차전지는 양극, 음극, 분리막, 및 리튬염 함유 비수 전해액으로 구성되어 있다. Generally, a lithium secondary battery is composed of a positive electrode, a negative electrode, a separator, and a non-aqueous electrolyte containing lithium salt.

상기 양극은, 예를 들어, 양극 집전체 상에 양극 활물질, 도전재 및 바인더의 혼합물을 도포한 후 건조하여 제조되며, 필요에 따라서는, 상기 혼합물에 충진제를 더 첨가하기도 한다.The positive electrode is prepared by, for example, coating a mixture of a positive electrode active material, a conductive material, and a binder on a positive electrode current collector, followed by drying, and if necessary, further adding a filler to the mixture.

상기 도전재는 통상적으로 양극 활물질을 포함한 혼합물 전체 중량을 기준으로 1 내지 30 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.The conductive material is usually added in 1 to 30% by weight based on the total weight of the mixture containing the positive electrode active material. The conductive material is not particularly limited as long as it has conductivity without causing a chemical change in the battery. For example, graphite such as natural graphite or artificial graphite; Carbon black such as carbon black, acetylene black, ketjen black, channel black, furnace black, lamp black, and summer black; Conductive fibers such as carbon fibers and metal fibers; Metal powders such as carbon fluoride powder, aluminum powder, and nickel powder; Conductive whiskey such as zinc oxide and potassium titanate; Conductive metal oxides such as titanium oxide; Conductive materials such as polyphenylene derivatives may be used.

상기 바인더는 활물질과 도전재 등의 결합과 집전체에 대한 결합에 조력하는 성분으로서, 통상적으로 양극 활물질을 포함하는 혼합물 전체 중량을 기준으로 1 내지 30 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 공중합체 등을 들 수 있다.The binder is a component that assists in bonding the active material and the conductive material and the like to the current collector, and is usually added at 1 to 30% by weight based on the total weight of the mixture containing the positive electrode active material. Examples of such binders include polyvinylidene fluoride, polyvinyl alcohol, carboxymethylcellulose (CMC), starch, hydroxypropyl cellulose, recycled cellulose, polyvinylpyrrolidone, tetrafluoroethylene, polyethylene , Polypropylene, ethylene-propylene-diene polymer (EPDM), sulfonated EPDM, styrene styrene rubber, fluorine rubber, and various copolymers.

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 중합체; 유리섬유, 탄소섬유 등의 섬유상 물질이 사용된다.The filler is optionally used as a component that inhibits the expansion of the positive electrode, and is not particularly limited as long as it is a fibrous material without causing chemical changes in the battery, and includes, for example, an olefinic polymer such as polyethylene and polypropylene; Fibrous materials such as glass fibers and carbon fibers are used.

상기 음극은 음극 집전체 상에 음극 활물질을 도포, 건조하여 제작되며, 필요에 따라, 앞서 설명한 바와 같은 성분들이 선택적으로 더 포함될 수도 있다.The negative electrode is manufactured by applying and drying a negative electrode active material on a negative electrode current collector, and if necessary, components as described above may be optionally further included.

상기 음극 활물질로는, 예를 들어, 난흑연화 탄소, 흑연계 탄소 등의 탄소; LixFe2O3(0≤x≤1), LixWO2(0≤x≤1), SnxMe1 - xMe'yOz (Me: Mn, Fe, Pb, Ge; Me': Al, B, P, Si, 주기율표의 1족, 2족, 3족 원소, 할로겐; 0<x≤1; 1≤y≤3; 1≤z≤8) 등의 금속 복합 산화물; 리튬 금속; 리튬 합금; 규소계 합금; 주석계 합금; SnO, SnO2, PbO, PbO2, Pb2O3, Pb3O4, Sb2O3, Sb2O4, Sb2O5, GeO, GeO2, Bi2O3, Bi2O4, and Bi2O5 등의 금속 산화물; 폴리아세틸렌 등의 도전성 고분자; Li-Co-Ni 계 재료 등을 사용할 수 있다.Examples of the negative electrode active material include carbons such as non-graphitized carbon and graphite-based carbon; Li x Fe 2 O 3 (0≤x≤1), Li x WO 2 (0≤x≤1), Sn x Me 1 - x Me ' y O z (Me: Mn, Fe, Pb, Ge; Me' : Al, B, P, Si, group 1, group 2, group 3 elements of the periodic table, halogen; metal composite oxides such as 0 <x≤1;1≤y≤3;1≤z≤8); Lithium metal; Lithium alloys; Silicon-based alloys; Tin-based alloys; SnO, SnO 2 , PbO, PbO 2 , Pb 2 O 3 , Pb 3 O 4 , Sb 2 O 3 , Sb 2 O 4 , Sb 2 O 5 , GeO, GeO 2 , Bi 2 O 3 , Bi 2 O 4 , and Bi 2 O 5 ; Conductive polymers such as polyacetylene; Li-Co-Ni based materials and the like can be used.

상기 분리막 및 분리필름은 양극과 음극 사이에 개재되며, 높은 이온 투과도와 기계적 강도를 가지는 절연성의 얇은 박막이 사용된다. 분리막의 기공 직경은 일반적으로 0.01 ~ 10 ㎛이고, 두께는 일반적으로 5 ~ 300 ㎛이다. 이러한 분리막으로는, 예를 들어, 내화학성 및 소수성의 폴리프로필렌 등의 올레핀계 폴리머; 유리섬유 또는 폴리에틸렌 등으로 만들어진 시트나 부직포 등이 사용된다. 전해질로서 폴리머 등의 고체 전해질이 사용되는 경우에는 고체 전해질이 분리막을 겸할 수도 있다.The separator and the separation film are interposed between the anode and the cathode, and an insulating thin film having high ion permeability and mechanical strength is used. The pore diameter of the separator is generally 0.01 to 10 μm, and the thickness is generally 5 to 300 μm. Examples of the separator include olefin-based polymers such as polypropylene, which are chemically resistant and hydrophobic; Sheets or non-woven fabrics made of glass fiber or polyethylene are used. When a solid electrolyte such as a polymer is used as the electrolyte, the solid electrolyte may also serve as a separator.

또한, 하나의 구체적인 예에서, 고에너지 밀도의 전지의 안전성의 향상을 위하여, 상기 분리막 및/또는 분리필름은 유/무기 복합 다공성의 SRS(Safety-Reinforcing Separators) 분리막일 수 있다.In addition, in one specific example, in order to improve the safety of a high energy density battery, the separator and / or the separation film may be an organic / inorganic composite porous safety-reinforcing separator (SRS) separator.

상기 SRS 분리막은 폴리올레핀 계열 분리막 기재상에 무기물 입자와 바인더 고분자를 활성층 성분으로 사용하여 제조되며, 이때 분리막 기재 자체에 포함된 기공 구조와 더불어 활성층 성분인 무기물 입자들간의 빈 공간(interstitial volume)에 의해 형성된 균일한 기공 구조를 갖는다.The SRS separator is manufactured by using inorganic particles and a binder polymer as an active layer component on a polyolefin-based separator substrate, wherein the pore structure included in the separator substrate itself and the interstitial volume between the inorganic particles as an active layer component are used. It has a uniform pore structure formed.

이러한 유/무기 복합 다공성 분리막을 사용하는 경우 통상적인 분리막을 사용한 경우에 비하여 화성 공정(Formation)시의 스웰링(swelling)에 따른 전지 두께의 증가를 억제할 수 있다는 장점이 있고, 바인더 고분자 성분으로 액체 전해액 함침시 겔화 가능한 고분자를 사용하는 경우 전해질로도 동시에 사용될 수 있다. When using the organic / inorganic composite porous separator, there is an advantage that the increase in battery thickness due to swelling during chemical conversion (Formation) can be suppressed compared to the case where a conventional separator is used. When a gelable polymer is used when impregnating a liquid electrolyte, it can be used simultaneously as an electrolyte.

또한, 상기 유/무기 복합 다공성 분리막은 분리막 내 활성층 성분인 무기물 입자와 바인더 고분자의 함량 조절에 의해 우수한 접착력 특성을 나타낼 수 있으므로, 전지 조립 공정이 용이하게 이루어질 수 있다는 특징이 있다.In addition, since the organic / inorganic composite porous separator can exhibit excellent adhesion properties by controlling the content of the inorganic particles and the binder polymer, which are the active layer components in the separator, the battery assembly process can be easily performed.

상기 무기물 입자는 전기화학적으로 안정하기만 하면 특별히 제한되지 않는다. 즉, 본 발명에서 사용할 수 있는 무기물 입자는 적용되는 전지의 작동 전압 범위(예컨대, Li/Li+ 기준으로 0~5V)에서 산화 및/또는 환원 반응이 일어나지 않는 것이면 특별히 제한되지 않는다. 특히, 이온 전달 능력이 있는 무기물 입자를 사용하는경우, 전기 화학 소자 내의 이온 전도도를 높여 성능 향상을 도모할 수 있으므로, 가능한 이온 전도도가 높은 것이 바람직하다. 또한, 상기 무기물 입자가 높은 밀도를 갖는 경우, 코팅시 분산시키는데 어려움이 있을 뿐만 아니라 전지 제조시 무게 증가의 문제점도 있으므로, 가능한 밀도가 작은 것이 바람직하다. 또한, 유전율이 높은 무기물인 경우, 액체 전해질 내 전해질 염, 예컨대 리튬염의 해리도 증가에 기여하여 전해액의 이온 전도도를 향상시킬 수 있다.The inorganic particles are not particularly limited as long as they are electrochemically stable. That is, the inorganic particles that can be used in the present invention are not particularly limited as long as there is no oxidation and / or reduction reaction in the operating voltage range of the applied battery (for example, 0 to 5 V based on Li / Li +). In particular, in the case of using the inorganic particles having the ion transport ability, it is preferable to increase the ion conductivity in the electrochemical device, thereby improving performance, and thus possible ion conductivity is high. In addition, when the inorganic particles have a high density, it is preferable that the density is as small as possible, as there is a problem in that it is difficult to disperse during coating and there is also a problem in weight increase during battery manufacturing. In addition, in the case of an inorganic material having a high dielectric constant, it is possible to improve the ionic conductivity of the electrolyte by contributing to an increase in dissociation of electrolyte salts, such as lithium salts, in the liquid electrolyte.

상기 리튬염 함유 비수 전해액은, 유기 전해액과 리튬염으로 이루어져 있다. 유기 전해액으로는 비수계 액상 전해액, 유기 고체 전해질, 무기 고체 전해질 등이 사용된다. The lithium salt-containing non-aqueous electrolyte solution is composed of an organic electrolyte solution and a lithium salt. Non-aqueous liquid electrolyte, organic solid electrolyte, inorganic solid electrolyte, and the like are used as the organic electrolyte.

상기 비수계 액상 전해액으로는, 예를 들어, N-메틸-2-피롤리디논, 프로필렌 카르보네이트, 에틸렌 카르보네이트, 부틸렌 카르보네이트, 디메틸 카르보네이트, 디에틸 카르보네이트, 감마-부틸로 락톤, 1,2-디메톡시 에탄, 테트라히드록시 프랑(franc), 2-메틸 테트라하이드로푸란, 디메틸술폭시드, 1,3-디옥소런, 포름아미드, 디메틸포름아미드, 디옥소런, 아세토니트릴, 니트로메탄, 포름산 메틸, 초산메틸, 인산 트리에스테르, 트리메톡시 메탄, 디옥소런 유도체, 설포란, 메틸 설포란, 1,3-디메틸-2-이미다졸리디논, 프로필렌 카르보네이트 유도체, 테트라하이드로푸란 유도체, 에테르, 피로피온산 메틸, 프로피온산 에틸 등의 비양자성 유기용매가 사용될 수 있다.Examples of the non-aqueous liquid electrolyte include N-methyl-2-pyrrolidinone, propylene carbonate, ethylene carbonate, butylene carbonate, dimethyl carbonate, diethyl carbonate, and gamma. -Butyl lactone, 1,2-dimethoxy ethane, tetrahydroxy franc, 2-methyl tetrahydrofuran, dimethyl sulfoxide, 1,3-dioxorun, formamide, dimethylformamide, dioxol , Acetonitrile, nitromethane, methyl formate, methyl acetate, phosphoric acid triester, trimethoxy methane, dioxon derivative, sulfolane, methyl sulfolane, 1,3-dimethyl-2-imidazolidinone, propylene carbohydrate Aprotic organic solvents such as nate derivatives, tetrahydrofuran derivatives, ethers, methyl pyropionate and ethyl propionate can be used.

상기 유기 고체 전해질로는, 예를 들어, 폴리에틸렌 유도체, 폴리에틸렌 옥사이드 유도체, 폴리프로필렌 옥사이드 유도체, 인산 에스테르 폴리머, 폴리 에지테이션 리신(agitation lysine), 폴리에스테르 술파이드, 폴리비닐 알코올, 폴리 불화 비닐리덴, 이온성 해리기를 포함하는 중합체 등이 사용될 수 있다.Examples of the organic solid electrolyte include polyethylene derivatives, polyethylene oxide derivatives, polypropylene oxide derivatives, phosphate ester polymers, poly agitation lysine, polyester sulfide, polyvinyl alcohol, polyvinylidene fluoride, Polymers including ionic dissociative groups and the like can be used.

상기 무기 고체 전해질로는, 예를 들어, Li3N, LiI, Li5NI2, Li3N-LiI-LiOH, LiSiO4, LiSiO4-LiI-LiOH, Li2SiS3, Li4SiO4, Li4SiO4 -LiI-LiOH, Li3PO4 -Li2S-SiS2 등의 Li의 질화물, 할로겐화물, 황산염 등이 사용될 수 있다.The inorganic solid electrolyte, for example, Li 3 N, LiI, Li 5 NI 2 , Li 3 N-LiI-LiOH, LiSiO 4 , LiSiO 4- LiI-LiOH, Li 2 SiS 3 , Li 4 SiO 4 , Li 4 nitrides such as Li 4 SiO 4 - LiI-LiOH, Li 3 PO 4 - Li 2 S-SiS 2 , halides, sulfates, and the like can be used.

상기 리튬염은 상기 비수계 전해질에 용해되기 좋은 물질로서, 예를 들어, LiCl, LiBr, LiI, LiClO4, LiBF4, LiB10Cl10, LiPF6, LiCF3SO3, LiCF3CO2, LiAsF6, LiSbF6, LiAlCl4, CH3SO3Li, CF3SO3Li, (CF3SO2)2NLi, 클로로 보란 리튬, 저급 지방족 카르본산 리튬, 4 페닐 붕산 리튬, 이미드 등이 사용될 수 있다.The lithium salt is a material soluble in the non-aqueous electrolyte, for example, LiCl, LiBr, LiI, LiClO 4 , LiBF 4 , LiB 10 Cl 10 , LiPF 6 , LiCF 3 SO 3 , LiCF 3 CO 2 , LiAsF 6, LiSbF 6, LiAlCl 4, CH 3 SO 3 Li, CF 3 SO 3 Li, (CF 3 SO 2) 2 NLi, chloroborane lithium, lower aliphatic carboxylic acid lithium, lithium tetraphenyl borate and imide have.

또한, 리튬염 함유 비수 전해액은 전해액 첨가제들을 포함할 수 있고, 상기 전해액 첨가제들은 에틸렌 카르보네이트, 비닐 아세테이트, 비닐 에틸렌 카르보네이트, 티오펜, 1,3-프로판 설톤, 석신산 무수물 및 다이니트릴 첨가제 중 적어도 하나를 포함하고, 상기 다이니트릴 첨가제는 말로노니트릴, 석시노니트릴, 글루타로니트릴, 아디포니트릴 및 프탈로니트릴 중 적어도 하나일 수 있다.Further, the lithium salt-containing non-aqueous electrolyte solution may include electrolyte additives, and the electrolyte additives may include ethylene carbonate, vinyl acetate, vinyl ethylene carbonate, thiophene, 1,3-propane sultone, succinic anhydride, and dinitrile. It includes at least one of the additives, and the dinitrile additive may be at least one of malononitrile, succinonitrile, glutaronitrile, adiponitrile, and phthalonitrile.

그 밖에도 충방전 특성, 난연성 등의 개선을 목적으로, 예를 들어, 피리딘, 트리에틸포스파이트, 트리에탄올아민, 환상 에테르, 에틸렌 디아민, n-글라임(glyme), 헥사 인산 트리 아미드, 니트로벤젠 유도체, 유황, 퀴논 이민 염료, N-치환 옥사졸리디논, N,N-치환 이미다졸리딘, 에틸렌 글리콜 디알킬 에테르, 암모늄염, 피롤, 2-메톡시 에탄올, 삼염화 알루미늄 등이 첨가될 수도 있다. 경우에 따라서는, 불연성을 부여하기 위하여, 사염화탄소, 삼불화에틸렌 등의 할로겐 함유 용매를 더 포함시킬 수도 있고, 고온 보존 특성을 향상시키기 위하여 이산화탄산 가스를 더 포함시킬 수도 있다.In addition, for the purpose of improving charge / discharge characteristics, flame retardance, etc., for example, pyridine, triethylphosphite, triethanolamine, cyclic ether, ethylene diamine, n-glyme, hexaphosphate triamide, nitrobenzene derivative , Sulfur, quinone imine dye, N-substituted oxazolidinone, N, N-substituted imidazolidine, ethylene glycol dialkyl ether, ammonium salt, pyrrole, 2-methoxy ethanol, aluminum trichloride, etc. may be added. In some cases, in order to impart non-flammability, a halogen-containing solvent such as carbon tetrachloride or ethylene trifluoride may be further included, or carbon dioxide gas may be further included to improve high temperature storage characteristics.

본 발명은 또한, 상기 이차전지를 포함하는 전지팩 및 상기 전지팩을 포함하는 디바이스를 제공하는 바, 상기와 같은 전지팩 및 디바이스는 당업계에 공지되어 있으므로, 본 명세서에서는 그에 대한 구체적인 설명을 생략한다.The present invention also provides a battery pack including the secondary battery and a device including the battery pack. Since such battery packs and devices are known in the art, detailed descriptions thereof are omitted herein. do.

이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명에 따른 양극 활물질 입자는, 리튬 코발트 산화물을 포함하는 코어; 및 상기 코어의 표면 상에 코팅되어 있고 산화수가 +2인 금속과 +3인 금속의 복합 금속 산화물을 포함하는 쉘(shell)을 포함함으로써, 리튬 코발트 산화물만을 포함하는 종래의 양극 활물질 입자에 비해, 리튬 코발트 산화물의 표면 보호 효과로 인해, 전해액과의 반응성이 현저히 감소함으로써, 가스 발생으로 인한 스웰링 현상과 같은 안전성 저하의 문제를 예방할 수 있고, 고전압 하에서도 표면 구조 변화를 억제시킬 수 있는 바, 양극 활물질 입자의 구조적 안정성을 향상시키는 동시에, 이차전지의 수명 특성을 향상시킬 수 있으며, 상기 쉘 또한 층상 구조를 가짐으로써, 쉘에서도 리튬 이온의 이동이 상대적으로 용이하므로, 이차전지의 레이트(rate) 특성 저하를 효과적으로 방지할 수 있는 효과가 있다.As described above, the positive electrode active material particles according to the present invention includes a core comprising lithium cobalt oxide; And a shell coated on the surface of the core and comprising a composite metal oxide of a metal having a +2 oxidation rate and a metal +3, compared to a conventional positive electrode active material particle containing only lithium cobalt oxide, Due to the surface protection effect of lithium cobalt oxide, the reactivity with the electrolyte is significantly reduced, thereby preventing problems of safety deterioration such as swelling due to gas generation, and suppressing surface structure changes even under high voltage. While improving the structural stability of the positive electrode active material particles, it is possible to improve the life characteristics of the secondary battery, and the shell also has a layered structure, so that the movement of lithium ions in the shell is relatively easy, so the rate of the secondary battery There is an effect that can effectively prevent the degradation of properties.

도 1은 본 발명의 실시예 1에 따른 양극 활물질 입자의 SEM 사진이다;
도 2는 본 발명의 실시예 2에 따른 양극 활물질 입자의 SEM 사진이다;
도 3은 본 발명의 실험예 2에 따른 25℃에서의 수명 특성을 비교한 그래프이다;
도 4은 본 발명의 실험예 2에 따른 45℃에서의 수명 특성을 비교한 그래프이다
1 is a SEM photograph of the positive electrode active material particles according to Example 1 of the present invention;
2 is a SEM photograph of the positive electrode active material particles according to Example 2 of the present invention;
3 is a graph comparing life characteristics at 25 ° C according to Experimental Example 2 of the present invention;
Figure 4 is a graph comparing the life characteristics at 45 ℃ according to Experimental Example 2 of the present invention

이하, 본 발명의 실시예를 참조하여 본 발명을 더욱 상술하지만, 본 발명의 범주가 그것에 의해 한정되는 것은 아니다.Hereinafter, the present invention will be further described with reference to examples of the present invention, but the scope of the present invention is not limited thereto.

<실시예 1><Example 1>

입경이 10 내지 20 마이크로미터의 범위로 분포되어 있는 입자 상태의 LiCoO2 100g을 물 1000 ml에 분산시키고, CoCl2 및 Al2(SO4)3를 몰비로 Co:Al=1:2이 되도록 물에 혼합한 용액을 (Co+Al)가 LiCoO2 대비 5000ppm이 되도록 첨가하여, 지르코니아 볼과 함께 볼밀을 이용해 혼합한다. 상기, 혼합물(pH=10)을 여과하고 130 ℃에서 건조한 후, 공기 분위기하, 1000℃에서 5시간 소성을 수행하여 쉘의 두께가 10nm 인 코어-쉘 구조의 활물질을 합성하였다. 합성된 활물질의 SEM 사진을 도 1에 도시하였다.LiCoO 2 in the form of particles with a particle size ranging from 10 to 20 micrometers 100 g of water is dispersed in 1000 ml, and a solution of CoCl 2 and Al 2 (SO 4 ) 3 mixed with water in a molar ratio of Co: Al = 1: 2 is added so that (Co + Al) is 5000 ppm compared to LiCoO 2 Then, mix with a zirconia ball using a ball mill. The mixture (pH = 10) was filtered and dried at 130 ° C., followed by calcination at 1000 ° C. for 5 hours in an air atmosphere to synthesize a core-shell structured active material having a shell thickness of 10 nm. The SEM photograph of the synthesized active material is shown in FIG. 1.

도 1을 참조하면, LiCoO2 의 층상 구조와 구조적으로 일치하는 층상구조의 CoAl2O4이 표면에 형성되어 있는 것을 보여주고 있고, 표면에 붙어 있음을 알 수 있다.Referring to Figure 1, it is shown that in CoAl 2 O 4 of the layered structure matches the layered structure and the structure of LiCoO 2 is formed on the surface, it can be seen that attached to the surface.

<실시예 2><Example 2>

500 ml에 CoCl2 및 Al2(SO4)3를 몰비로 Co:Al=1:2이 되도록 물에 혼합한 용액에 수산화 나트륨을 혼합하여 공침시킴으로써 Co-Al계 수산화물(CoAl2(OH)8)를 합성하였다.Co-Al hydroxide (CoAl 2 (OH) 8 ) by mixing and coprecipitating sodium hydroxide in a solution mixed with water such that Co: Al = 1: 2 in a molar ratio of CoCl 2 and Al 2 (SO 4 ) 3 in 500 ml 8 ) Was synthesized.

입경이 10 내지 20 마이크로미터의 범위로 분포되어 있는 입자 상태의 LiCoO2 100 중량부, CoAl2(OH)8 1 중량부를 건식 혼합한 후, 섭씨 1000℃에서 5시간 소성을 수행하여 CoAl2O4를 포함하는 쉘의 두께가 10nm 인 코어-쉘 구조의 활물질을 합성하였다. 합성된 활물질의 SEM 사진을 도 2에 도시하였다.100 parts by weight of LiCoO 2 in the particle form with particle sizes distributed in the range of 10 to 20 micrometers, CoAl 2 (OH) 8 After dry mixing of 1 part by weight, firing was performed at 1000 ° C for 5 hours to synthesize an active material having a core-shell structure having a thickness of 10 nm in a shell containing CoAl 2 O 4 . The SEM photograph of the synthesized active material is shown in FIG. 2.

도 2를 참조하면, 실시예 1과는 다르게 CoAl2O4 코팅이 LiCoO2 표면 전반에 고루 분포하는 것이 관찰되어지는 한편, LiCoO2 모체와 연속된 층상구조의 코팅층으로 존재함을 알 수 있다..2, unlike Example 1, CoAl 2 O 4 coating is LiCoO 2 It can be seen that while being evenly distributed over the entire surface, it exists as a coating layer of a continuous layered structure with the LiCoO 2 matrix.

<비교예 1><Comparative Example 1>

입경이 10 내지 20 마이크로미터의 범위로 분포되어 있는 입자 상태의 LiCoO2를 양극 활물질 입자로 사용하였다.LiCoO 2 in the form of particles having a particle size of 10 to 20 micrometers was used as the positive electrode active material particles.

<실험예 1><Experimental Example 1>

실시예 1 내지 2 및 비교예 1에서 제조된 양극 활물질 입자, PVdF 바인더, 천연 흑연 도전재를 중량비로 95 : 2.5 : 2.5 (양극 활물질: 바인더: 도전재)가 되도록 NMP에 잘 섞어 준 후 20 ㎛ 두께의 Al 호일에 도포한 후 130℃에서 건조하여 양극을 제조하였다. 음극으로는 리튬 호일을 사용하고, EC : DMC : DEC = 1 : 2 : 1 인 용매에 1M의 LiPF6가 들어있는 전해액을 사용하여 하프코인셀을 다수개씩 제조하였다.After mixing the positive electrode active material particles, PVdF binder, and natural graphite conductive material prepared in Examples 1 to 2 and Comparative Example 1 in a weight ratio of 95: 2.5: 2.5 (positive electrode active material: binder: conductive material), mix well with NMP, and then 20 μm. After coating on a thick Al foil, it was dried at 130 ° C to prepare an anode. Lithium foil was used as the negative electrode, and a plurality of half coin cells were prepared using an electrolyte containing 1 M LiPF 6 in a solvent of EC: DMC: DEC = 1: 2: 1.

이와 같이 제조된 하프코인셀 다수개를, 섭씨 25도, 45도에서 각각 상한 전압 4.55V의 CC/CV 충전모드, 하한 전압 2.5V CC 방전모드로 0.1C 충방전 후, 0.5C/1C 충방전 수명 특성을 평가하고, 그 결과를 하기 도 3 및 도 4에 나타내었다.A plurality of half coin cells manufactured as described above, at 25 degrees Celsius and 45 degrees, respectively, the CC / CV charging mode with the upper limit voltage of 4.55 V and the lower limit voltage of 2.5 V CC discharge mode after 0.1 C charging and discharging, then 0.5 C / 1C charging and discharging Life characteristics were evaluated, and the results are shown in FIGS. 3 and 4 below.

상기 도 3 및 도 4를 참조하면, 실시예들의 경우, 4.55V 이상의 고전압 하에서도 표면의 안정성이 향상되어 50 사이클까지도, 용량 유지율이 85% 이상임을 확인할 수 있다. 반면에, 비교예 1의 경우에는 수명특성이 40 사이클 전에 70% 이하로 급격히 떨어져 구조적 안정성이 완전히 저하되었음을 알 수 있다.Referring to FIGS. 3 and 4, it can be confirmed that, in the case of embodiments, the stability of the surface is improved even under a high voltage of 4.55 V or more, and even up to 50 cycles, the capacity retention rate is 85% or more. On the other hand, in the case of Comparative Example 1, it can be seen that the lifespan characteristics were sharply dropped to 70% or less before 40 cycles, and structural stability was completely reduced.

이상 본 발명의 실시예를 참조하여 설명하였지만, 본 발명이 속한 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면, 상기 내용을 바탕을 본 발명의 범주 내에서 다양한 응용 및 변형을 행하는 것이 가능할 것이다.Although described above with reference to the embodiments of the present invention, those skilled in the art to which the present invention pertains will be able to perform various applications and modifications within the scope of the present invention based on the above.

Claims (24)

하기 화학식 1로 표현되는 리튬 코발트 산화물을 포함하는 코어; 및
상기 코어의 표면 상에 코팅되어 있고, 하기 화학식 2로 표현되는 산화수가 +2인 금속과 +3인 금속의 복합 금속 산화물을 포함하는 쉘(shell);
을 포함하는 것을 특징으로 하는 양극 활물질 입자:
LiaCo(1-x)MxO2-yAy (1)
상기 식에서, M은 Ti, Mg, Zn, Si, Al, Zr, V, Mn, Nb 및 Ni로 이루어진 군으로부터 선택되는 적어도 1종이고,
A는 산소 치환형 할로겐이며,
1.00≤a≤1.05, 0≤x≤0.05, 및 0≤y≤0.001이고,
M'tM''wOu (2)
상기 식에서, M'는 산화수가 +2인 금속으로서 Co, Zn, Mg, Fe, Cu 및 Ni로 이루어진 군에서 선택되는 1종 이상이고,
M''는 산화수가 +3인 금속으로서 Al, Co, Ni 및 Fe로 이루어진 군에서 선택되는 1종 이상이며,
0.125≤t/w≤1이고, 0.6≤(t+w)/u≤0.8에서 u는 t 및 w에 값에 따라 정해진다.
Core comprising a lithium cobalt oxide represented by the formula (1); And
A shell coated on the surface of the core and comprising a complex metal oxide of a metal having an oxidation number of +2 and a metal of +3 represented by the following Chemical Formula 2;
Cathode active material particles comprising:
Li a Co (1-x) M x O 2-y A y (1)
In the above formula, M is at least one selected from the group consisting of Ti, Mg, Zn, Si, Al, Zr, V, Mn, Nb and Ni,
A is an oxygen-substituted halogen,
1.00≤a≤1.05, 0≤x≤0.05, and 0≤y≤0.001,
M ' t M'' w O u (2)
In the above formula, M 'is a metal having an oxidation number of +2, and is one or more selected from the group consisting of Co, Zn, Mg, Fe, Cu and Ni,
M '' is a metal having an oxidation number of +3, and is one or more selected from the group consisting of Al, Co, Ni, and Fe,
0.125≤t / w≤1, and at 0.6≤ (t + w) /u≤0.8, u is determined according to the values of t and w.
제 1 항에 있어서, 상기 쉘의 두께는 5 나노미터 내지 100 나노미터인 것을 특징으로 하는 양극 활물질 입자.The positive electrode active material particles of claim 1, wherein the thickness of the shell is 5 nanometers to 100 nanometers. 제 1 항에 있어서, 상기 쉘은 코어의 표면적에 대해 50% 내지 100%의 면적에 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 양극 활물질 입자.The positive electrode active material particles according to claim 1, wherein the shell is formed in an area of 50% to 100% of the surface area of the core. 제 1 항에 있어서, 상기 쉘의 복합 금속 산화물은 층상 구조를 가지는 것을 특징으로 하는 양극 활물질 입자.The cathode active material particle of claim 1, wherein the composite metal oxide of the shell has a layered structure. 삭제delete 제 1 항에 있어서, 상기 M'는 Co, Zn, Ni 또는 Mg이고, M''는 Al인 것을 특징으로 하는 양극 활물질 입자.The cathode active material particle of claim 1, wherein M 'is Co, Zn, Ni or Mg, and M' 'is Al. 제 1 항에 있어서, 상기 양극 활물질 입자는, 상기 쉘 상에 코팅되어 있고 산화수가 +2인 금속과 +3인 금속의 복합 금속 산화물을 포함하는 최외곽 표면층을 추가적으로 포함하는 것을 특징으로 하는 것을 특징으로 하는 양극 활물질 입자.The method of claim 1, wherein the positive electrode active material particles are coated on the shell, characterized in that it further comprises an outermost surface layer comprising a complex metal oxide of a metal having +2 and +3 metal oxides. Anodic active material particles. 제 7 항에 있어서, 상기 최외곽 표면층을 이루는 금속들 중 적어도 하나는 쉘에 포함되지 않은 금속인 것을 특징으로 하는 양극 활물질 입자.The cathode active material particle of claim 7, wherein at least one of the metals forming the outermost surface layer is a metal not included in the shell. 제 1 항에 따른 양극 활물질 입자를 제조하는 방법으로서,
(a) M' 함유 금속염(여기서, M'는 산화수가 +2인 금속으로서 Co, Zn, Mg, Fe, Cu 및 Ni로 이루어진 군에서 선택되는 1종 이상이다) 및 M'' 함유 금속염(여기서, M''는 산화수가 +3인 금속으로서 Al, Co, Ni 및 Fe로 이루어진 군에서 선택되는 1종 이상이다)을 포함하는 쉘 제조용 용액을 준비하는 과정;
(b) 입자 상태의 리튬 코발트 산화물을 용매에 분산하고, 상기 쉘 제조용 용액을 추가 혼합하는 과정; 및
(c) 상기 과정(b)에서 제조된 혼합 용액을 여과 및 건조한 후, 열처리하는 과정;
을 포함하는 것을 특징으로 하는 양극 활물질 입자의 제조 방법.
As a method for producing the positive electrode active material particles according to claim 1,
(a) M'-containing metal salt (where M 'is a metal having +2 oxidation number and is one or more selected from the group consisting of Co, Zn, Mg, Fe, Cu, and Ni) and M''-containing metal salt (where , M '' is a metal having an oxidation number of +3, and is a process of preparing a solution for preparing a shell containing Al, Co, Ni, and Fe.
(B) the process of dispersing the lithium cobalt oxide in a particle state in a solvent, and further mixing the solution for preparing the shell; And
(c) filtering and drying the mixed solution prepared in step (b), followed by heat treatment;
Method for producing a positive electrode active material particles comprising a.
제 9 항에 있어서, 상기 과정(b)의 용매는 물인 것을 특징으로 하는 양극 활물질 입자의 제조 방법.The method according to claim 9, wherein the solvent of the process (b) is water. 제 9 항에 있어서, 상기 입자 상태의 리튬 코발트 산화물의 입경(D50)은 5 마이크로미터 내지 25 마이크로미터인 것을 특징으로 하는 양극 활물질 입자의 제조 방법.10. The method of claim 9, wherein the particle diameter of the lithium cobalt oxide in the particle state (D50) is 5 to 25 micrometers. 제 9 항에 있어서, 상기 양극 활물질 입자의 제조 방법은,
(d) M' 함유 금속염(여기서, M'는 산화수가 +2인 금속으로서 Co, Zn, Mg, Fe, Cu 및 Ni로 이루어진 군에서 선택되는 1종 이상이다) 및 M'' 함유 금속염(여기서, M''는 산화수가 +3인 금속으로서 Al, Co, Ni 및 Fe로 이루어진 군에서 선택되는 1종 이상이다)을 포함하는 최외곽 표면층 제조용 용액을 준비하는 과정;
(e) 입자 상태의 쉘이 형성된 리튬 코발트 산화물을 용매에 분산하고, 상기 최외곽 표면층 제조용 용액을 추가 혼합하는 과정; 및
(f) 상기 과정(e)에서 제조된 혼합 용액을 여과 및 건조한 후, 열처리하는 과정;
을 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 양극 활물질 입자의 제조 방법.
10. The method of claim 9, The method for producing the positive electrode active material particles,
(d) M 'containing metal salt (where M' is a metal having +2 oxidation number and is one or more selected from the group consisting of Co, Zn, Mg, Fe, Cu and Ni) and M '' containing metal salt (where , M '' is a metal having an oxidation number of +3 and is a process of preparing a solution for preparing the outermost surface layer including Al, Co, Ni, and Fe.
(e) dispersing the lithium cobalt oxide in which the particle-like shell is formed in a solvent, and further mixing the solution for preparing the outermost surface layer; And
(f) filtering and drying the mixed solution prepared in step (e), followed by heat treatment;
Method for producing a positive electrode active material particles further comprising a.
제 12 항에 있어서, 상기 과정(d)의 최외곽 표면층 제조용 용액에 포함되는 M' 함유 금속염 및 M'' 함유 금속염 중 적어도 하나는 쉘 제조용 용액에 포함되는 금속염들이 함유한 금속과 다른 금속을 함유하는 것을 특징으로 하는 양극 활물질 입자의 제조 방법.The method of claim 12, wherein at least one of the M'-containing metal salt and M ''-containing metal salt contained in the solution for manufacturing the outermost surface layer of the process (d) contains a metal different from the metal contained in the metal salts included in the solution for shell production Method for producing a positive electrode active material particles, characterized in that. 제 1 항에 따른 양극 활물질 입자를 제조하는 방법으로서,
(a) M' 함유 금속염(여기서, M'는 산화수가 +2인 금속으로서 Co, Zn, Mg, Fe, Cu 및 Ni로 이루어진 군에서 선택되는 1종 이상이다) 및 M'' 함유 금속염(여기서, M''는 산화수가 +3인 금속으로서 Al, Co, Ni 및 Fe로 이루어진 군에서 선택되는 1종 이상이다)을 포함하는 용액으로부터 공침반응을 통해 M'-M'' 복합 수산화물을 합성하는 과정;
(b) 입자 상태의 M'-M'' 복합 수산화물과 입자 상태의 리튬 코발트 산화물을 혼합하는 과정; 및
(c) 상기 과정(b)에서 제조된 혼합물을 열처리하는 과정;
을 포함하는 것을 특징으로 하는 양극 활물질 입자의 제조 방법.
As a method for producing the positive electrode active material particles according to claim 1,
(a) M'-containing metal salt (where M 'is a metal having +2 oxidation number and is one or more selected from the group consisting of Co, Zn, Mg, Fe, Cu, and Ni) and M''-containing metal salt (where , M '' is a metal having an oxidation number of +3, and is synthesized from a solution containing Al, Co, Ni, and Fe. process;
(b) a process of mixing the M'-M '' composite hydroxide in the particle state and the lithium cobalt oxide in the particle state; And
(c) heat-treating the mixture prepared in step (b);
Method for producing a positive electrode active material particles comprising a.
제 14 항에 있어서, 상기 과정(a)에서 합성된 M'-M'' 복합 수산화물은 [M'tM''w(OH)2]q+(Xn-)q/n·zH2O(여기서, X는 음이온으로 Cl-, CO3 2-, OH-, NO3-, SO4 2-, PO4 3-를 포함하고, 0.125≤t/w≤1이고, q는 t 및 w에 값에 따라 정해진다.)인 것을 특징으로 하는 양극 활물질 입자의 제조 방법.15. The method of claim 14, M'-M '' composite hydroxide synthesized in the process (a) is [M ' t M'' w (OH) 2 ] q + (X n- ) q / n zH 2 O ( wherein, X is an anion as Cl-, CO 3 2-, OH - , NO 3-, SO 4 2-, and includes PO 4 3-, and 0.125≤t / w≤1, the value q is t and w It is determined according to.) Method for producing a positive electrode active material particles. 제 14 항에 있어서, 상기 양극 활물질 입자의 제조 방법은,
(d) M' 함유 금속염(여기서, M'는 산화수가 +2인 금속으로서 Co, Zn, Mg, Fe, Cu 및 Ni로 이루어진 군에서 선택되는 1종 이상이다) 및 M'' 함유 금속염(여기서, M''는 산화수가 +3인 금속으로서 Al, Co, Ni 및 Fe로 이루어진 군에서 선택되는 1종 이상이다)을 포함하는 용액으로부터 공침반응을 통해 제2의 M'-M'' 복합 수산화물을 합성하는 과정;
(e) 입자 상태의 제2의 M'-M'' 복합 수산화물과 입자 상태의 쉘이 형성된 리튬 코발트 산화물을 혼합하는 과정; 및
(f) 상기 과정(e)에서 제조된 혼합물을 열처리하는 과정;
을 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 양극 활물질 입자의 제조 방법.
15. The method of claim 14, The method for producing the positive electrode active material particles,
(d) M 'containing metal salt (where M' is a metal having +2 oxidation number and is one or more selected from the group consisting of Co, Zn, Mg, Fe, Cu and Ni) and M '' containing metal salt (where , M '' is a metal having an oxidation number of +3, and is a second M'-M '' complex hydroxide through a coprecipitation reaction from a solution containing Al, Co, Ni, and Fe. Synthesis process;
(e) mixing a second M'-M '' composite hydroxide in a particle state and a lithium cobalt oxide in which a particle shell is formed; And
(f) heat-treating the mixture prepared in step (e);
Method for producing a positive electrode active material particles further comprising a.
제 16 항에 있어서, 상기 제2의 M'-M'' 복합 수산화물을 형성하기 위한 과정(d)의 용액에서 M' 함유 금속염 및 M'' 함유 금속염 중 적어도 하나는 과정(a)의 용액에 포함되는 금속염들이 함유한 금속과 다른 금속을 함유하는 것을 특징으로 하는 양극 활물질 입자의 제조 방법.17. The method of claim 16, wherein at least one of the M'-containing metal salt and the M ''-containing metal salt in the solution of process (d) for forming the second M'-M '' complex hydroxide is added to the solution of process (a). Method for producing a positive electrode active material particles, characterized in that it contains a metal and other metals contained in the metal salts contained. 제 9 항, 제 12 항, 제 14 항, 및 제 16 항 중 어느 하나에 있어서, 상기 M' 함유 금속염과 M'' 함유 금속염은, M'와 M''가 몰비로 M'/M'' = 0.125~1의 조건을 만족하는 범위에서 혼합되는 것을 특징으로 하는 양극 활물질 입자의 제조 방법.The method according to any one of claims 9, 12, 14, and 16, wherein the M'-containing metal salt and the M ''-containing metal salt have M '/ M' 'in a molar ratio of M' and M ''. = 0.125 ~ 1 method for producing a positive electrode active material particles, characterized in that mixed in a range that satisfies the conditions. 제 9 항, 제 12 항, 제 14 항, 및 제 16 항 중 어느 하나에 있어서, 상기 금속염은 염화물, 황산염, 탄산염, 및 질산염에서 선택되는 하나 이상의 종류인 것을 특징으로 하는 양극 활물질 입자의 제조 방법.The method according to any one of claims 9, 12, 14, and 16, wherein the metal salt is one or more kinds selected from chloride, sulfate, carbonate, and nitrate. . 제 9 항, 제 12 항, 제 14 항, 및 제 16 항 중 어느 하나에 있어서, 상기 과정(c) 또는 과정(f)의 열처리는 섭씨 600도 내지 1100도의 범위에서 1 시간 내지 10 시간 동안 수행되는 것을 특징으로 하는 양극 활물질 입자의 제조 방법.The method according to any one of claims 9, 12, 14, and 16, wherein the heat treatment of the process (c) or process (f) is performed for 1 hour to 10 hours in the range of 600 degrees Celsius to 1100 degrees Celsius. Method for producing a positive electrode active material particles, characterized in that. 제 1 항에 따른 양극 활물질 입자를 포함하는 양극, 음극 및 전해액을 포함하는 것을 특징으로 하는 이차전지.A secondary battery comprising a positive electrode, a negative electrode and an electrolyte containing the positive electrode active material particles according to claim 1. 제 21 항에 있어서, 상기 전해액은 전해액 첨가제들을 포함하며 포함하며, 상기 전해액 첨가제들은 에틸렌 카르보네이트, 비닐 아세테이트, 비닐 에틸렌 카르보네이트, 티오펜, 1,3-프로판 설톤, 석신산 무수물 및 다이니트릴 첨가제 중 적어도 하나를 포함하고, 상기 다이니트릴 첨가제는 말로노니트릴, 석시노니트릴, 글루타로니트릴, 아디포니트릴 및 프탈로니트릴 중 적어도 하나인 것을 특징으로 하는 이차전지.22. The method of claim 21, wherein the electrolytic solution comprises and contains electrolyte additives, the electrolyte additives are ethylene carbonate, vinyl acetate, vinyl ethylene carbonate, thiophene, 1,3-propane sultone, succinic anhydride and die A secondary battery comprising at least one of nitrile additives, and the dinitrile additive is at least one of malononitrile, succinonitrile, glutaronitrile, adiponitrile, and phthalonitrile. 제 21 항에 따른 이차전지를 포함하는 것을 특징으로 하는 전지팩.A battery pack comprising the secondary battery according to claim 21. 제 23 항에 따른 전지팩을 포함하는 것을 특징으로 하는 디바이스.A device comprising the battery pack according to claim 23.
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CN115084515B (en) * 2021-03-11 2023-12-26 中国科学院上海硅酸盐研究所 Inorganic oligomer lithium-containing compound metal oxide material, preparation method thereof and application thereof in lithium ion battery anode material
CN116495793B (en) * 2023-04-26 2023-11-17 北京服装学院 Method for preparing cobalt blue pigment by recycling waste lithium batteries
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KR100326444B1 (en) * 1999-11-23 2002-02-28 김순택 Lithium secondary battery
KR100560534B1 (en) * 2000-09-25 2006-03-15 삼성에스디아이 주식회사 A positive active material for a lithium secondary battery and a method of preparing the same
KR100393684B1 (en) * 2001-10-25 2003-08-06 삼성에스디아이 주식회사 A positive active material for lithium secondary battery and a method of preparing same
US8785042B2 (en) * 2007-01-29 2014-07-22 Umicore Island-covered lithium cobaltite oxides
KR101787199B1 (en) * 2014-10-02 2017-10-18 주식회사 엘지화학 Positive electrode active material for lithium secondary battery, method for preparing the same, and lithium secondary battery comprising the same
KR102314046B1 (en) * 2014-11-28 2021-10-18 삼성에스디아이 주식회사 Positive active material, positive electrode including the same and lithium secondary battery including the positive electrode

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