KR102197898B1 - Evaluation method for dispersibility of carbon nanotube in electrode - Google Patents

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Abstract

본 발명은 활물질, 탄소나노튜브(CNT) 및 바인더를 포함하는 전극 시료에 대해서, 상기 CNT에 의해 둘러싸인 활물질의 전류 분포 분석을 통해 전극 내 CNT의 분산성을 평가하는 방법을 제공한다.
본 발명에 따르면, 전극 내 전류 분포 분석, 특히 CNT에 둘러싸인 활물질의 전류값을 확인함으로써 리튬 이온 전지의 전극에서 미량으로 사용되는 CNT의 분산성을 효율적으로 평가할 수 있다.
The present invention provides a method for evaluating the dispersibility of CNTs in an electrode by analyzing the current distribution of the active material surrounded by the CNTs for an electrode sample including an active material, carbon nanotubes (CNT) and a binder.
According to the present invention, it is possible to efficiently evaluate the dispersibility of CNTs used in trace amounts in the electrode of a lithium ion battery by analyzing the current distribution in the electrode, in particular, by confirming the current value of the active material surrounded by CNTs.

Description

전극 내 탄소나노튜브의 분산성 평가 방법{EVALUATION METHOD FOR DISPERSIBILITY OF CARBON NANOTUBE IN ELECTRODE}Method for evaluating the dispersibility of carbon nanotubes in the electrode {EVALUATION METHOD FOR DISPERSIBILITY OF CARBON NANOTUBE IN ELECTRODE}

본 발명은 전극 내 탄소나노튜브(carbon nanotube, CNT)의 분산성을 평가하는 방법에 관한 것으로, 전극 내에서 미량으로 존재하는 CNT의 분산성을 보다 정밀하게 분석할 수 있는 방법을 제공한다.The present invention relates to a method for evaluating the dispersibility of carbon nanotubes (CNTs) in an electrode, and provides a method for more precisely analyzing the dispersibility of CNTs present in a trace amount in an electrode.

리튬 이온 전지는 집전체 상에 활물질이 도포되어 있는 전극, 즉 양극과 음극 사이에 다공성의 분리막이 개재된 전극조립체에 리튬염을 포함하는 전해질이 함침되어 있는 구조로 이루어져 있으며, 상기 전극은 포일(foil) 형태의 집전체에 활물질, 도전재, 바인더 등의 전극재를 함유하는 슬러리를 코팅하여 건조하고, 압연(pressing)의 공정을 거쳐 활물질층을 형성함으로써 제조되는 것이 일반적이다. 상기와 같이 형성된 활물질층에는 리튬 이온의 삽입/탈리가 이루어지는 활물질, 상기 활물질 주위에 분포된 도전재, 상기 활물질과 도전재 사이에 위치하여 이들을 연결 및 고정하고 있는 바인더가 균일하게 분산되는 것이 중요하다. 또한, 상기 활물질층에 분포된 전극재 사이에는 기공이 형성되는데, 활물질층의 기공도는 전극 제조시의 압연율에 따라서 제어될 수 있다.The lithium ion battery has a structure in which an electrolyte including a lithium salt is impregnated with an electrode on which an active material is applied on a current collector, that is, an electrode assembly in which a porous separator is interposed between the positive electrode and the negative electrode, and the electrode is a foil ( It is generally manufactured by coating a slurry containing electrode materials such as an active material, a conductive material, and a binder on a current collector in the form of a foil), drying it, and forming an active material layer through a process of rolling. In the active material layer formed as described above, it is important that the active material through which lithium ions are intercalated/desorbed, the conductive material distributed around the active material, and the binder positioned between the active material and the conductive material to connect and fix them are uniformly dispersed. . In addition, pores are formed between the electrode materials distributed in the active material layer, and the porosity of the active material layer may be controlled according to a rolling rate during electrode manufacturing.

일반적으로, 주요 전극 구성 물질 중 도전재는 전지에 화학적 변화를 유발하지 않으면서 도전성을 부여하는 성분으로서, 주사형 확산저항 현미경(SSRM, Scanning Spreading Resistance Microscopy)을 이용하여 전류(current) 또는 저항(resistance) 값을 영상화(imaging)한 후, 이미지 처리(image processing)를 통하여 그 분포를 확인할 수 있다.In general, a conductive material among the major electrode constituent materials is a component that imparts conductivity without causing chemical changes to the battery. Using a scanning spreading resistance microscopy (SSRM), a current or resistance After imaging the) value, the distribution can be checked through image processing.

그러나, 전극에 사용되는 도전재 중 탄소나노튜브(CNT)의 경우에는 카본블랙과 같은 점형 도전재와 달리, 사용되는 양이 1 부피% 이하로 적으며, CNT가 활물질을 균일하게 잘 둘러싸고 있는 경우에는 단면에서 관찰하였을 때 CNT가 이미지의 한 픽셀 크기(pixel size)보다 얇기 때문에 주사형 확산저항 현미경(SSRM)의 이미지에 검출이 되지 않을 확률이 높으므로 CNT 자체의 측정으로는 그 분산성을 정밀하게 파악하기 어렵다는 문제점이 있다.However, in the case of carbon nanotubes (CNT) among the conductive materials used for the electrode, unlike point-type conductive materials such as carbon black, the amount used is less than 1% by volume, and CNTs uniformly surround the active material. Since CNT is thinner than one pixel size of the image when observed from a cross section, the probability of not being detected in the image of a scanning diffusion resistance microscope (SSRM) is high. There is a problem that it is difficult to grasp.

본 발명은 전극 내에서 탄소나노튜브의 분산성을 보다 효율적으로 정밀하게 평가할 수 있는 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.An object of the present invention is to provide a method capable of more efficiently and precisely evaluating the dispersibility of carbon nanotubes in an electrode.

본 발명의 일 측면에 따르면, 전극 내 탄소나노튜브(CNT)의 분산성 평가 방법으로서, According to an aspect of the present invention, as a method for evaluating the dispersibility of carbon nanotubes (CNT) in an electrode,

(S1) 활물질, CNT 및 바인더를 포함하는 전극 시료를 준비하는 단계;(S1) preparing an electrode sample including an active material, CNT and a binder;

(S2) 상기 전극 시료에 대해서 주사형 확산저항 현미경(SSRM, Scanning Spreading Resistance Microscopy)을 이용하여 이미지를 획득하고, 이로부터 전류값을 추출하는 단계;(S2) obtaining an image of the electrode sample using a scanning spreading resistance microscope (SSRM), and extracting a current value therefrom;

(S3) 상기 전류값으로부터 전류 분포도를 작성한 후, 상기 전류 분포도를 3개의 전류 범위 구간으로 나누는 단계; 및(S3) creating a current distribution map from the current value and dividing the current distribution map into three current range sections; And

(S4) 상기 3개 구간에서 중간 범위에 해당되는 활물질의 전류값을 확인함으로써 활물질에 대한 CNT의 분산성을 평가하는 단계를 포함하는 방법이 제공된다. (S4) There is provided a method including the step of evaluating the dispersibility of CNTs in the active material by checking the current value of the active material corresponding to the intermediate range in the three sections.

상기 전류 분포도는 측정된 전류값 및 그 빈도수(counts)를 이용해 히스토그램으로 나타내고, 이를 로그(log) 스케일 또는 리니어(linear) 스케일로 그래프화하여 작성할 수 있다.The current distribution diagram can be expressed as a histogram using the measured current value and its counts, and can be created by graphing it on a log scale or a linear scale.

상기 SSRM 이미지는 전극 시료 내 2 내지 5개의 측정 위치로부터 획득되고, 이들의 평균으로 전류값을 측정할 수 있으며, 35㎛×35㎛ 내지 38㎛×38㎛의 면적을 나타낼 수 있다. The SSRM image is obtained from 2 to 5 measurement positions in the electrode sample, and the current value can be measured by an average of them, and can represent an area of 35 μm×35 μm to 38 μm×38 μm.

상기 전류 분포도에서 중간 범위에 해당되는 활물질의 전류값은 1.E-4(0.0001) 내지 4.E-1(0.4) μA의 범위일 수 있다.The current value of the active material corresponding to the middle range in the current distribution diagram may be in the range of 1.E-4 (0.0001) to 4.E-1 (0.4) μA.

또한, 상기 전류 분포도에서 낮은 범위의 전류값은 전극 시료 내 기공(pore), 그리고 높은 범위의 전류값은 CNT를 나타낼 수 있다.In addition, in the current distribution diagram, a current value in a low range may indicate pores in an electrode sample, and a current value in a high range may indicate CNT.

상기 전류 분포도에서 중간 범위에 해당되는 활물질의 전류값은 상기 활물질을 둘러싸고 있는 CNT의 분산성에 비례할 수 있다.In the current distribution diagram, a current value of an active material that falls within an intermediate range may be proportional to the dispersibility of CNTs surrounding the active material.

더욱이, 상기 전류 분포도에서 전극 시료의 측정 위치별 활물질의 전류 분포를 가우스 핏팅(Gauss fitting)하여 얻어지는 수정된 결정 계수(adjusted R-square)의 평균(A) 및 표준편차(B)가 하기 수학식 1을 만족할 때 전극 내 CNT의 분산성이 우수한 것으로 평가할 수 있다: Moreover, the average (A) and standard deviation (B) of the adjusted R-square obtained by Gauss fitting the current distribution of the active material for each measurement location of the electrode sample in the current distribution diagram are the following equations: When 1 is satisfied, the dispersibility of CNT in the electrode can be evaluated as excellent:

[수학식 1][Equation 1]

A ≥ 0.97 A ≥ 0.97

B ≤ 0.01B ≤ 0.01

상기 식에서, A 및 B는 각각 전극 시료의 전류 분포도에서 측정 위치별 활물질의 전류 분포를 가우스 핏팅(Gauss fitting)하여 얻어지는 수정된 결정 계수(adjusted R-square)의 평균 및 표준편차이다.In the above equation, A and B are the average and standard deviation of the adjusted R-square obtained by Gauss fitting the current distribution of the active material for each measurement location in the current distribution diagram of the electrode sample, respectively.

상기 전극은 리튬 이온 전지의 양극 또는 음극일 수 있다.The electrode may be a positive or negative electrode of a lithium ion battery.

본 발명의 방법에 따르면, 전극 내 전류 분포 분석, 특히 CNT에 둘러싸인 활물질의 전류값을 확인함으로써, 전극의 다른 성분들에 비해 비교적 미량으로 사용되고 크기가 작은 CNT가 전극 내에 분산된 정도를 효율적으로 평가할 수 있다.According to the method of the present invention, by analyzing the current distribution in the electrode, in particular, by checking the current value of the active material surrounded by CNTs, it is possible to efficiently evaluate the degree to which CNTs that are used in a relatively small amount and small in size are dispersed in the electrode compared to other components of the electrode. I can.

도 1은 본 발명에서 전극 시료의 분석에 사용된 주사형 확산저항 현미경(SSRM, Scanning Spreading Resistance Microscopy) 시스템을 개략적으로 나타낸 것이다.
도 2는 본 발명의 실시예에서 3종의 전극 시료에 대해 3개 위치에서 획득한 SSRM 이미지 사진이다.
도 3은 각 전극 시료의 3개 위치에서 획득한 SSRM 이미지들의 전류(current) 값 및 그 빈도수(counts)를 이용해 히스토그램으로 나타내고 이를 로그(log) 스케일로 그래프화하여 작성한 전류 분포도를 예시한 것이다.
도 4는 각 전극 시료의 3개 위치의 평균 전류값으로부터 작성한 전류 분포도를 예시한 것이다.
도 5는 비교예에서 3종 시료에 대해 3개 위치에서 획득한 SEM 이미지 사진이다.
1 schematically shows a scanning spreading resistance microscopy (SSRM) system used for analysis of an electrode sample in the present invention.
2 is a picture of SSRM images obtained at three positions for three types of electrode samples in an embodiment of the present invention.
FIG. 3 illustrates a current distribution diagram of SSRM images acquired at three positions of each electrode sample, expressed as a histogram using the current values and their counts, and graphed them on a log scale.
Fig. 4 illustrates a current distribution diagram created from average current values at three positions of each electrode sample.
5 is a photograph of SEM images obtained at three locations for three types of samples in a comparative example.

이하, 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니 되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다.Hereinafter, terms or words used in the present specification and claims should not be construed as being limited to their usual or dictionary meanings, and the inventor appropriately defines the concept of terms in order to describe his own invention in the best way. It should be interpreted as a meaning and concept consistent with the technical idea of the present invention based on the principle that it can be done.

본 발명은 리튬 이온전지에 포함되는 전극에서 도전성 성분으로 사용되는 탄소나노튜브(CNT)의 분산성을 평가하는 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a method for evaluating the dispersibility of carbon nanotubes (CNTs) used as a conductive component in an electrode included in a lithium ion battery.

상기 CNT의 분산성 평가를 위해서, 먼저 활물질, CNT 및 바인더를 포함하는 전극 시료를 준비한다(S1).In order to evaluate the dispersibility of the CNT, first, an electrode sample including an active material, CNT, and a binder is prepared (S1).

구체적으로, 상기 전극 시료는 포일(foil) 형태의 집전체에 활물질, CNT 및 바인더의 전극재를 함유하는 슬러리를 코팅한 후, 건조 및 압연(pressing)의 공정을 거쳐 활물질층을 형성한 다음, 상기 활물질층에서 전극재 사이에 형성된 기공(pore)을 레진(resin)으로 채운 후 이온 밀링(ion milling)을 수행함으로써 제조될 수 있다.Specifically, the electrode sample is formed by coating a slurry containing an active material, CNT, and an electrode material of a binder on a current collector in the form of a foil, followed by drying and pressing to form an active material layer, It can be prepared by filling the pores formed between the electrode materials in the active material layer with resin and then performing ion milling.

상기 활물질은 리튬 이온 전지에 포함되는 양극 또는 음극에 통상적으로 사용되는 것이라면 특별한 제한이 없다. The active material is not particularly limited as long as it is commonly used for a positive electrode or negative electrode included in a lithium ion battery.

예컨대, 양극 활물질을 적용하는 경우에는 LiCoO2, LiNiO2, LiMn2O4, LiCoPO4, LiFePO4, 및 LiNi1-x-y-zCoxM1yM2zO2(M1 및 M2는 서로 독립적으로 Al, Ni, Co, Fe, Mn, V, Cr, Ti, W, Ta, Mg 및 Mo로 이루어진 군으로부터 선택된 어느 하나이고, x, y 및 z는 서로 독립적으로 산화물 조성 원소들의 원자 분율로서 0=x<0.5, 0≤=y<0.5, 0≤=z<0.5, 0<x+y+z=1임)로 이루어진 군으로부터 선택된 어느 하나 또는 이들 중 2 이상의 혼합물을 사용할 수 있다.For example, in the case of applying a positive electrode active material, LiCoO 2 , LiNiO 2 , LiMn 2 O 4 , LiCoPO 4 , LiFePO 4 , and LiNi 1-xyz Co x M1 y M2 z O 2 (M1 and M2 are independently of each other Al, Ni , Co, Fe, Mn, V, Cr, Ti, W, Ta, Mg, and any one selected from the group consisting of Mo, and x, y and z are independently of each other as the atomic fraction of the oxide composition elements, 0=x<0.5 , 0≤=y<0.5, 0≤=z<0.5, 0<x+y+z=1). Any one selected from the group consisting of, or a mixture of two or more thereof may be used.

또한, 음극 활물질을 적용하는 경우에는 천연흑연, 인조흑연, 탄소질재료; 리튬 함유 티타늄 복합 산화물(LTO), Si, Sn, Li, Zn, Mg, Cd, Ce, Ni 또는 Fe인 금속류(Me); 상기 금속류(Me)로 구성된 합금류; 상기 금속류(Me)의 산화물(MeOx); 및 상기 금속류(Me)와 탄소와의 복합체로 이루어진 군으로부터 선택된 어느 하나 또는 이들 중 2종 이상의 혼합물을 사용할 수 있다.In addition, in the case of applying the negative active material, natural graphite, artificial graphite, carbonaceous material; Lithium-containing titanium composite oxide (LTO), Si, Sn, Li, Zn, Mg, Cd, Ce, Ni, or Fe metals (Me); Alloys composed of the metals (Me); Oxides of the metals (Me) (MeOx); And any one selected from the group consisting of a composite of the metals (Me) and carbon, or a mixture of two or more of them may be used.

상기 CNT는 전극층에서 활물질 주위에 분포된 도전성을 부여하는 성분으로 사용될 수 있는 물질로서, 다른 전극재에 비해 비교적 미량으로 사용되고 그 크기도 작다. 따라서, CNT의 분산성을 정확하게 평가하기가 어렵다.The CNT is a material that can be used as a component that imparts conductivity distributed around an active material in an electrode layer, and is used in a relatively small amount compared to other electrode materials and has a small size. Therefore, it is difficult to accurately evaluate the dispersibility of CNTs.

그 다음, 상기 전극 시료에 대해서 주사형 확산저항 현미경(SSRM, Scanning Spreading Resistance Microscopy)을 이용하여 이미지를 획득하고, 이로부터 전류값을 추출한다(S2).Thereafter, an image is obtained for the electrode sample using a scanning spreading resistance microscope (SSRM), and a current value is extracted therefrom (S2).

도 1은 본 발명에서 전극 시료의 분석에 사용된 주사형 확산저항 현미경(SSRM) 시스템을 개략적으로 나타낸 것이다.1 schematically shows a scanning diffusion resistance microscope (SSRM) system used for analysis of an electrode sample in the present invention.

도 1에서 볼 수 있는 바와 같이, 주사형 확산저항 현미경(SSRM)은 AFM(atomic force microscopy) 장비를 기반으로 한 분석 장비로서, 뾰족한 팁(tip)이 구비된 도전성 AFM 프로브(probe)를 시료의 표면을 이동하면서 시료의 국소적인 영역을 스캔하며, 일정 전압을 인가하였을 때 시료와 팁 사이에 흐르는 전류(저항)를 측정할 수 있다. 상기 측정은 일반적으로 접촉 모드(contact mode)로 수행되며, 로그 증폭기(logarithmic amplifier)를 이용해 넓은 저항 범위의 측정이 가능하여 시료 표면의 지형적 이미지(topographic image)를 얻음과 동시에 전기 특성도 얻을 수 있어 전도성이 다른 여러 물질이 혼합된 시료에 대한 전류 분포도의 측정이 가능하다.As can be seen in FIG. 1, a scanning diffusion resistance microscope (SSRM) is an analysis device based on an atomic force microscopy (AFM) device, and a conductive AFM probe provided with a pointed tip is used for the sample. A local area of the sample is scanned while moving the surface, and the current (resistance) flowing between the sample and the tip can be measured when a certain voltage is applied. The measurement is generally performed in a contact mode, and it is possible to measure a wide resistance range using a logarithmic amplifier, so that a topographic image of the sample surface can be obtained and electrical properties can also be obtained. It is possible to measure the current distribution for a sample in which several materials with different conductivity are mixed.

이러한 SSRM을 이용하여, 전극 시료의 표면 이미지로서 전류 이미지 또는 저항 이미지를 획득할 수 있으며, 본 발명에서는 전극 성분 중 CNT가 명확하게 나타날 수 있는 전류 이미지를 활용한다(도 2 참조).Using such an SSRM, a current image or a resistance image can be obtained as a surface image of an electrode sample, and in the present invention, a current image in which CNTs can clearly appear among the electrode components is utilized (see FIG. 2).

도 2의 SSRM 이미지 사진을 참조할 때, CNT는 뭉쳐져 있는 경우에만 인지가 가능하고, CNT의 전체적인 분산 상태는 확인하기가 어렵다(예: 시료 #1의 Point 2 및 3, 시료 #2의 Point 2). When referring to the SSRM image picture of FIG. 2, CNTs can be recognized only when they are clustered, and it is difficult to confirm the overall dispersion state of CNTs (e.g., Points 2 and 3 of Sample #1, Point 2 of Sample #2). ).

한편, 도 2에서 CNT가 거의 관찰되지 않는 경우(예: 시료 #3)는 CNT가 오히려 분산이 잘 된 경우로 볼 수 있고, 픽셀(pixel)의 대부분을 차지하는 활물질의 색 분포가 상대적으로 균일하고 밝으며, 이는 활물질의 전류가 상대적으로 높은 것임을 고려할 수 있다. 즉, 활물질 주위에 CNT의 분산이 잘 되어 전도성을 충분히 부여했다면 활물질의 전류값이 높아질 것이다.On the other hand, when CNT is hardly observed in FIG. 2 (e.g., sample #3), it can be seen that the CNT is rather well dispersed, and the color distribution of the active material occupying most of the pixels is relatively uniform. It is bright, and it can be considered that the current of the active material is relatively high. In other words, if CNTs are well dispersed around the active material to provide sufficient conductivity, the current value of the active material will increase.

이점에 착안하여, 본 발명은 CNT에 둘러싸인 활물질의 전류값을 확인함으로써 CNT의 분산성을 평가한다.Focusing on this point, the present invention evaluates the dispersibility of CNTs by checking the current value of the active material surrounded by CNTs.

본 발명의 일 실시형태에서, 상기 SSRM 이미지는 35㎛×35㎛ 내지 38㎛×38㎛의 대면적을 나타낼 수 있다. In one embodiment of the present invention, the SSRM image may represent a large area of 35 μm×35 μm to 38 μm×38 μm.

예컨대, 상기 SSRM 이미지가 35㎛×35㎛의 면적을 갖는 경우, 전체 픽셀의 크기는 1024×1024가 되고 픽셀 당 크기는 34.2㎚(=35,000/1024)가 된다. 한편, 탄소나노튜브(CNT)의 크기는 SSRM 이미지의 한 픽셀 크기보다 얇으므로, CNT가 균일하게 분산되어 있는 경우 SSRM 이미지의 측정 영역 내에서 검출되지 않을 확률이 높다. For example, when the SSRM image has an area of 35 μm×35 μm, the size of the entire pixel is 1024×1024 and the size per pixel is 34.2 nm (=35,000/1024). Meanwhile, since the size of the carbon nanotubes (CNTs) is thinner than the size of one pixel of the SSRM image, there is a high probability that the CNTs are not detected within the measurement area of the SSRM image if they are uniformly dispersed.

이에, 수십 ㎛, 예컨대 5 내지 60 ㎛의 두께를 가지는 전극 단면에서 미량으로 존재하는 CNT의 전체적인 분산을 파악하기 위해서는 가능한 넓은 면적으로 SSRM 이미지를 획득하는 것이 좋지만, 이에 따라 픽셀 크기가 너무 증가하는 경우 측정 시간이 늘어나서 오히려 측정이 어려워질 수 있다. 따라서, SSRM 이미지는 35㎛×35㎛ 내지 38㎛×38㎛의 면적이 되도록 조절할 수 있다.Accordingly, in order to grasp the overall dispersion of CNTs present in trace amounts in the electrode cross-section having a thickness of several tens of µm, for example, 5 to 60 µm, it is recommended to acquire an SSRM image with as large an area as possible, but the pixel size increases accordingly. Measurement time may increase, making it difficult to measure. Therefore, the SSRM image can be adjusted to have an area of 35 μm×35 μm to 38 μm×38 μm.

또한, 상기 SSRM 이미지는 전극 시료의 여러 위치로부터 측정되는 것일 수 있다. 예를 들어, 각각의 시료로부터 하나 이상, 예컨대 2 내지 5개의 위치에서 SSRM을 측정한 이미지를 수득하고, 그 평균값을 이용할 수 있다. In addition, the SSRM image may be measured from various positions of the electrode sample. For example, an image obtained by measuring SSRM at one or more, eg, 2 to 5 positions, from each sample may be obtained, and the average value thereof may be used.

상기와 같이 획득된 SSRM 이미지를 SSRM 시스템에 구비된 소프트웨어로 처리함으로써, 픽셀 위치별 전류값을 텍스트(text)로 추출할 수 있다. By processing the SSRM image obtained as described above with software provided in the SSRM system, the current value for each pixel position can be extracted as text.

이어서, 상기 추출된 전류값으로부터 전류 분포도를 작성한 후, 상기 전류 분포도를 3개의 전류 범위 구간으로 나눈다(S3).Subsequently, a current distribution map is created from the extracted current values, and the current distribution map is divided into three current range sections (S3).

상기 전류 분포도는 측정된 전류값 및 그 빈도수(counts)를 이용해 히스토그램으로 나타내고, 이를 로그(log) 스케일 또는 리니어(linear) 스케일로 그래프화하여 작성한 가우스 분포도이다. 구체적으로, 상기 히스토그램은 전류값을 일정 구간으로 설정하고 구간별 픽셀 수를 빈도수(count)로 하여 나타낼 수 있다.The current distribution diagram is a Gaussian distribution diagram that is expressed as a histogram using the measured current value and its counts, and is graphed on a log scale or a linear scale. Specifically, the histogram may be expressed by setting a current value as a certain section and the number of pixels per section as a frequency (count).

또한, 상기 전류 분포도는 전극 시료를 여러 위치, 예컨대 2 내지 5개의 위치로부터 측정된 전류값의 평균을 이용하여 작성할 수 있다. In addition, the current distribution diagram can be prepared by using an average of current values measured from several positions of the electrode sample, for example, from 2 to 5 positions.

도 3은 활물질, 도전재로서 CNT 및 바인더를 포함하는 3종의 전극 시료의 3개 위치에서 획득한 SSRM 이미지들의 전류(current) 값 및 그 빈도수(counts)를 이용해 히스토그램으로 나타내고 이를 로그(log) 스케일로 그래프화하여 작성한 전류 분포도를 나타낸 것이다.3 is a histogram using current values and their counts of SSRM images acquired at three positions of three electrode samples including CNT and a binder as an active material, a conductive material, and log It shows the current distribution chart created by graphing it with a scale.

상기 전류 분포도는 1.E-5(0.00001) 내지 1.E+1(10) μA의 전류 범위에서의 해당 전류값의 빈도수를 나타내며, 전류값을 기준으로 상(high), 중(middle), 하(low)의 구간으로 나눌 수 있다. 이때, 낮은 전류 범위(low current range)는 기공(pore)을 나타내고, 높은 전류 범위는 탄소나노튜브(CNT)를 나타내며, 중간 전류 범위는 활물질 및 바인더(binder)를 의미한다. The current distribution diagram represents the frequency of the corresponding current value in the current range of 1.E-5 (0.00001) to 1.E+1 (10) μA, and based on the current value, high, middle, It can be divided into a low section. At this time, a low current range indicates pores, a high current range indicates carbon nanotubes (CNTs), and an intermediate current range indicates an active material and a binder.

구체적으로, 낮은 전류 범위는 8.E-5(0.00008) μA 이하를 의미할 수 있고, 높은 전류 범위는 5.E-1(0.5) μA 이상을 의미할 수 있으며, 중간 전류 범위는 1.E-4(0.0001) 내지 4.E-1(0.4) μA 범위를 의미할 수 있다. 예컨대, 5.E-4(0.0005) 내지 3.E-1(0.3) μA의 전류 범위에서 측정된 카운트는 활물질에 대한 분포를 나타낼 수 있다. 상기 전류분포도에서, 최대 빈도수에 해당하는 전류값은 활물질의 전류(current) 값 및 상기 활물질을 둘러싸고 있는 CNT의 전류값이 합쳐져 나타나는 것으로, 이러한 최대 빈도수의 전류값이 클수록 CNT의 분산성이 좋은 것으로 판단할 수 있는데, 그 이유는 도전성을 부여하는 CNT가 활물질의 표면을 둘러싸고 있는 정도를 반영하기 때문이다. 즉, 상기 전류분포도에서 최대 빈도수에 해당하는 전류값은 활물질을 둘러싸고 있는 탄소나노튜브의 분산성에 비례하는 관계를 갖게 된다. Specifically, a low current range may mean 8.E-5 (0.00008) μA or less, a high current range may mean 5.E-1 (0.5) μA or more, and a middle current range 1.E It may mean a range of -4 (0.0001) to 4.E-1 (0.4) μA. For example, a count measured in a current range of 5.E-4 (0.0005) to 3.E-1 (0.3) μA may indicate a distribution for the active material. In the current distribution diagram, the current value corresponding to the maximum frequency is indicated by the sum of the current value of the active material and the current value of the CNT surrounding the active material, and the greater the current value of this maximum frequency, the better the dispersion of CNTs. It can be determined, because the CNT imparting conductivity reflects the degree of surrounding the surface of the active material. That is, a current value corresponding to the maximum frequency in the current distribution diagram has a relationship proportional to the dispersibility of the carbon nanotubes surrounding the active material.

따라서, 상기 전류 분포도에서 중간 범위에 해당되는 활물질의 최대 빈도수에 해당되는 전류값을 확인함으로써 활물질에 대한 CNT의 분산성을 평가할 수 있다(S4).Therefore, by checking the current value corresponding to the maximum frequency of the active material in the middle range in the current distribution map, the dispersibility of CNTs in the active material can be evaluated (S4).

한편, 도 4는 활물질, 도전재로서 CNT 및 바인더를 포함하는 3종의 전극 시료의 3개 위치의 평균 전류값으로부터 작성한 전류 분포도를 예시한 것으로, 최대 빈도수에 해당하는 전류값이 가장 큰 시료 3(#3)의 CNT 분산성이 가장 우수하다고 할 수 있다. Meanwhile, FIG. 4 is an illustration of a current distribution diagram created from average current values at three positions of three electrode samples including CNT and a binder as an active material and a conductive material. Sample 3 with the largest current value corresponding to the maximum frequency It can be said that the CNT dispersibility of (#3) is the best.

도 3 및 도 4에서, 활물질의 종류에 따라 활물질 자체의 전도성이 달라지는 경우 전류값 분포도는 좌우로 이동하게 되고, 최대 빈도수에 해당하는 전류값도 변할 수 있다. 따라서, 최대 빈도수의 전류값은 한 종류의 전극 시스템을 기준으로 전극 제조방식에 따른 CNT의 분산성을 평가하는데 사용될 수 있다.In FIGS. 3 and 4, when the conductivity of the active material itself is changed according to the type of the active material, the current value distribution map moves left and right, and a current value corresponding to the maximum frequency may also change. Therefore, the current value of the maximum frequency can be used to evaluate the dispersibility of CNTs according to the electrode manufacturing method based on one type of electrode system.

도 3의 전류 분포도에서, 시료 3(#3)은 측정 위치별 그래프가 유사하여 겹쳐져 있으며, 이는 CNT가 활물질 주위에 균일하게 분포되어 있는 것으로 이해할 수 있다. In the current distribution diagram of FIG. 3, sample 3 (#3) has similar graphs for each measurement location and is overlapped, which can be understood that CNTs are uniformly distributed around the active material.

추가로, 전극 내에서 CNT가 활물질 주위에 분포되어 있는 정도는 각 측정 위치에서 활물질의 전류 분포를 가우스 핏팅(Gauss fitting)하여 얻어지는 수정된 결정 계수(adjusted R-square)의 값을 비교함으로써 평가할 수 있다. 본 발명에서 사용된 용어인 '수정된 결정 계수(adjusted R-square)'는 가우스 핏팅을 비롯한 비선형 곡선 핏팅(nonlinear curve fitting)에서 핏팅 모델과 실제 데이터 포인트의 근사 정도를 나타내는 통계학적 수치를 의미한다. In addition, the degree to which CNTs are distributed around the active material in the electrode can be evaluated by comparing the value of the adjusted R-square obtained by Gauss fitting the current distribution of the active material at each measurement location. have. The term'adjusted R-square', which is a term used in the present invention, refers to a statistical value representing the degree of approximation between a fitting model and an actual data point in nonlinear curve fitting including Gaussian fitting. .

보다 구체적으로 설명하면, 각 전극 시료의 전류 분포도에서 측정 위치별 활물질의 전류 분포를 가우스 핏팅(Gauss fitting)하여 얻어지는 수정된 결정 계수(adjusted R-square)의 평균(A) 및 표준편차(B)가 하기 수학식 1을 만족할 때 전극 내 CNT의 분산성이 우수한 것으로 평가할 수 있다.More specifically, the average (A) and standard deviation (B) of the adjusted R-square obtained by Gauss fitting the current distribution of the active material at each measurement location in the current distribution diagram of each electrode sample When the following Equation 1 is satisfied, it can be evaluated as having excellent dispersibility of CNTs in the electrode.

[수학식 1][Equation 1]

A ≥ 0.97 A ≥ 0.97

B ≤ 0.01B ≤ 0.01

상기 식에서, A 및 B는 각각 전극 시료의 전류 분포도에서 측정 위치별 활물질의 전류 분포를 가우스 핏팅(Gauss fitting)하여 얻어지는 수정된 결정 계수(adjusted R-square)의 평균 및 표준편차이다. In the above equation, A and B are the average and standard deviation of the adjusted R-square obtained by Gauss fitting the current distribution of the active material for each measurement location in the current distribution diagram of the electrode sample, respectively.

이때, 상기 수정된 결정 계수의 평균(A) 및 표준편차(B)는 여러 위치에서 측정된 값들의 평균 및 표준편차일 수 있으며, 상기 수정된 결정 계수의 값이 1에 가까울수록 근사정도가 우수한 것이므로 CNT가 활물질 주위에 균일하게 분포되어 있는 것으로 평가할 수 있다. At this time, the average (A) and standard deviation (B) of the modified coefficient of determination may be the average and standard deviation of the values measured at various locations. The closer the value of the corrected coefficient of determination is to 1, the better the approximation accuracy. Therefore, it can be evaluated that CNTs are uniformly distributed around the active material.

이와 같이, 전극 시료의 전류분포도에서 측정 위치별로 나타나는 최대 빈도수의 전류값을 확인하고, 특히 활물질의 전류 분포를 가우스 핏팅하여 얻은 수정된 결정 계수의 값을 활용함으로써 전극 시료에 포함된 CNT의 분산성을 효율적으로 평가할 수 있다. In this way, by checking the current value of the maximum frequency that appears for each measurement location in the current distribution diagram of the electrode sample, in particular, by using the value of the modified coefficient of determination obtained by Gauss fitting the current distribution of the active material, the dispersibility of the CNT included in the electrode sample. Can be evaluated efficiently.

이하, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 본 발명의 실시예에 대하여 상세히 설명한다. 그러나, 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail so that those skilled in the art can easily implement the present invention. However, the present invention may be implemented in various different forms and is not limited to the embodiments described herein.

실시예 1: 주사형 확산저항 현미경(SSRM)을 이용한 전극 내 CNT의 분산성 평가Example 1: Evaluation of dispersibility of CNTs in electrodes using a scanning diffusion resistance microscope (SSRM)

탄소나노튜브(CNT)의 분산성을 비교하기 위하여, 하기 표 1과 같이 혼합(mixing) 방식은 다르나, 활물질(LiCoO2, Nichia), 도전재(번들형 CNT) 및 바인더(PVdF)의 조성이 동일한 3가지 전극 슬러리를 Al 포일(foil) 상에 코팅한 후, 건조 및 압연하여 활물질층을 형성한 다음, 상기 활물질층에서 전극재 사이에 형성된 기공(pore)을 레진(resin), 즉 에폭시 수지로 채운 전극을 이온 밀링(ion milling)(Hitachi사, IM4000)하여 단면 시료를 준비하였다. In order to compare the dispersibility of carbon nanotubes (CNT), the mixing method is different as shown in Table 1 below, but the composition of the active material (LiCoO 2 , Nichia), the conductive material (bundled CNT) and the binder (PVdF) is After coating the same three electrode slurries on an Al foil, drying and rolling to form an active material layer, the pores formed between the electrode materials in the active material layer are formed by resin, that is, epoxy resin. The electrode filled with was ion milled (Hitachi, IM4000) to prepare a cross-sectional sample.

구분division 혼합 방식Mixing method 시료 1Sample 1 A 일반 믹서(mixer) 사용A Use of a regular mixer 시료 2Sample 2 B 비드밀(bead mill) 사용B bead mill used 시료 3Sample 3 A+BA+B

표 1에서 A 및 B는 혼합 방식을 의미하며, 구체적으로 A는 일반 믹서(mixer)를 사용한 것이고, B는 비드밀(bead mill)을 사용한 것이다. 또한, A+B는 일반 믹서와 비드밀 혼합 방식을 모두 사용한 것을 의미한다.In Table 1, A and B refer to a mixing method, specifically A is a general mixer (mixer) and B is a bead mill (bead mill). In addition, A+B means using both a general mixer and a bead mill mixing method.

그 다음, 각 전극 시료를 도 1에 나타낸 바와 같은 SSRM(파크시스템스, NX10)의 샘플 홀더(holder)에 고정시킨 후, AFM 프로브를 작동시켜 3개의 위치(#1, #2 및 #3)에서 측정을 진행하였다. 상기 SSRM 측정시, k값이 큰 다이아몬드 팁(diamond tip)을 사용하였으며, 인가된 바이어스(bias) 전압은 2V, 측정 영역의 면적은 35 ㎛×35 ㎛, 픽셀 크기는 1024×1024, scan rate은 0.5 Hz 이하였다. Then, after fixing each electrode sample to a sample holder of an SSRM (Park Systems, NX10) as shown in FIG. 1, the AFM probe was operated and at three positions (#1, #2, and #3). The measurement was carried out. When measuring the SSRM, a diamond tip having a large k value was used, the applied bias voltage was 2V, the area of the measurement area was 35 µm × 35 µm, the pixel size was 1024 × 1024, and the scan rate was 0.5 Hz or less.

각 시료에 대해서 3개의 위치(#1, #2 및 #3)에서 획득된 SSRM 이미지(도 2)를 SSRM 시스템에 구비된 소프트웨어(XEI program)로 처리하여, 픽셀 위치별 전류값을 텍스트(text)로 추출하였다. 그 다음, 추출된 전류값을 일정 구간으로 설정하고 구간별 픽셀 수를 빈도수(count)로 하여 히스토그램을 나타내고 이를 로그(log) 스케일로 그래프화하여 전류 분포도(도 3 및 4)를 작성하였다. 이어서, 상기 전류 분포도를 상(high), 중(middle), 하(low)의 전류 범위 구간으로 나누고, 각 범위 구간의 전류값을 확인하였다.For each sample, the SSRM image (Fig. 2) acquired at three positions (#1, #2, and #3) is processed with the software (XEI program) provided in the SSRM system, and the current value for each pixel position is text ) Was extracted. Then, the extracted current value was set as a certain section, and the histogram was expressed by using the number of pixels for each section as the frequency (count), and the current distribution diagram (FIGS. 3 and 4) was created by graphing this on a log scale. Subsequently, the current distribution diagram was divided into high, middle, and low current range sections, and current values in each range were checked.

도 2는 시료 1(#1), 시료 2(#2) 및 시료 3(#3)에 대해 각각 3개의 위치(Point 1, 2, 3)에서 획득한 SSRM 이미지를 나타낸 것으로, 시료 1(#1) 및 시료 2(#2)의 이미지에서는 CNT는 뭉쳐져 있는 경우만 인지가 가능하고, CNT의 전체적인 분산 상태는 확인하기가 어려웠으며, 시료 3(#3)의 이미지에서는 CNT가 거의 관찰되지 않았다. 또한, 활물질의 색 분포가 상대적으로 균일하고 밝은 것으로부터, 활물질 주위에 CNT의 분산성이 가장 높아 활물질의 전류가 상대적으로 높은 것으로 예측할 수 있다.2 shows SSRM images acquired at three positions (Points 1, 2, 3) for Sample 1 (#1), Sample 2 (#2), and Sample 3 (#3), respectively, and Sample 1 (# In the images of 1) and sample 2 (#2), it was possible to recognize only when the CNTs were clustered, and it was difficult to confirm the overall dispersion state of CNTs, and almost no CNTs were observed in the image of sample 3 (#3). . In addition, since the color distribution of the active material is relatively uniform and bright, the dispersibility of CNTs around the active material is highest, so that the current of the active material is relatively high.

한편, 도 3의 전류 분포도에서 볼 수 있는 바와 같이, 1.E-5(0.00001) 내지 1.E+1(10) μA의 전류 범위를 상, 중, 하로 나눌 때, 낮은 전류 범위는 기공(pore)을 나타내고, 높은 전류 범위는 탄소나노튜브(CNT)를 나타내며, 중간 전류 범위는 활물질 및 바인더(binder)를 의미하는데, 시료 3(#)이 중간 범위에서 최대 빈도수(count)의 전류값이 가장 큰 것을 확인할 수 있다. 전극 시료의 단면에서 가장 큰 면적을 차지하는 부분이 활물질에 해당하고 그에 따라 전류 히스토그램(current histogram)에서 대부분의 빈도수를 차지하는 것도 활물질에 해당하게 되는데, 같은 종류의 활물질임에도 측정된 중간 범위의 전류값이 3가지 시료에서 차이가 나는 이유는 도전성을 부여하는 CNT가 활물질 표면을 둘러싸고 있는 정도의 차이로 해석할 수 있다.On the other hand, as can be seen in the current distribution diagram of FIG. 3, when the current range of 1.E-5 (0.00001) to 1.E+1 (10) μA is divided into upper, middle, and lower, the low current range is pore ( pore), the high current range indicates carbon nanotubes (CNT), and the middle current range indicates the active material and the binder. Sample 3(#) has a maximum current value in the middle range. You can see the biggest one. The part that occupies the largest area in the cross section of the electrode sample corresponds to the active material, and accordingly, the part that occupies most of the frequency in the current histogram corresponds to the active material. Even though the active material of the same type, the measured mid-range current value is The reason for the difference in the three samples can be interpreted as a difference in the degree to which CNTs that impart conductivity surround the surface of the active material.

또한, 도 3의 전류 분포도에서 전극 시료의 측정 위치별 활물질의 전류 분포를 가우스 핏팅(Gauss fitting)한 후 그로부터 얻은 수정된 결정 계수(adjusted R-square)의 값, 그리고 이의 평균(A) 및 표준편차(B)를 하기 표 2에 나타내었다.In addition, in the current distribution diagram of FIG. 3, after Gauss fitting the current distribution of the active material for each measurement location of the electrode sample, the value of the adjusted R-square obtained therefrom, and the average (A) and standard thereof The deviation (B) is shown in Table 2 below.

수정된 결정 계수
(Adjusted R-square)
Modified coefficient of determination
(Adjusted R-square)
시료1Sample 1 시료2Sample 2 시료2Sample 2
Point1Point1 0.98730.9873 0.94920.9492 0.98390.9839 Point2Point2 0.97130.9713 0.96400.9640 0.98580.9858 Point3Point3 0.90100.9010 0.93270.9327 0.97810.9781 평균(A)Average (A) 0.95320.9532 0.94860.9486 0.98260.9826 표준편차(B)Standard deviation (B) 0.04590.0459 0.01570.0157 0.00400.0040

상기 표 2에서, 시료 3에 대한 수정된 결정 계수 값의 평균(A) 및 표준편차(B)가 하기 수학식 1을 만족하여, 시료 3이 전극 내에서 활물질 주위에 CNT가 균일하게 분포되어 있어 CNT의 분산성에서 가장 우수한 것으로 평가할 수 있다.In Table 2, the average (A) and standard deviation (B) of the modified coefficient of determination for Sample 3 satisfy the following Equation 1, so that the CNTs are uniformly distributed around the active material in Sample 3 It can be evaluated as the best in the dispersibility of CNT.

[수학식 1][Equation 1]

A ≥ 0.97 A ≥ 0.97

B ≤ 0.01B ≤ 0.01

상기 식에서, A 및 B는 각각 In the above formula, A and B are each

상기 식에서, A 및 B는 각각 전극 시료의 전류 분포도에서 측정 위치별 활물질의 전류 분포를 가우스 핏팅(Gauss fitting)하여 얻어지는 수정된 결정 계수(adjusted R-square)의 평균 및 표준편차이다.In the above equation, A and B are the average and standard deviation of the adjusted R-square obtained by Gauss fitting the current distribution of the active material for each measurement location in the current distribution diagram of the electrode sample, respectively.

비교예 1: SEM을 이용한 단면 관찰Comparative Example 1: Cross-section observation using SEM

실시예 1에서 사용한 동일한 시료에 대해서 SEM 이미지를 촬영하여, 도 5에 나타내었다. 도 5에서 #1, #2 및 #3은 각각 시료 1, 시료 2 및 시료 3을 의미한다.SEM images of the same sample used in Example 1 were taken, and are shown in FIG. 5. In FIG. 5, #1, #2, and #3 denote sample 1, sample 2, and sample 3, respectively.

도 5에 나타난 바와 같이, CNT+바인더에 해당하는 영역(파란색으로 강조하였음)으로부터 직접적으로 분산성을 판단하기는 어렵다.As shown in Fig. 5, it is difficult to directly determine the dispersibility from the region corresponding to the CNT+binder (highlighted in blue).

즉, SEM 단면 이미지(image)를 이용한 CNT 분산성 평가는 앞서 언급한 SSRM 측정에서의 픽셀(pixel) 한계와 동일한 문제로 인해, 저배율에서 넓은 영역을 측정하는 경우에 CNT가 뭉쳐져 있는 영역만 관찰이 가능하다. 또한 CNT와 바인더가 모두 비슷한 검은색으로 관찰되기 때문에 이 둘을 구분할 수 없다는 한계를 가진다.In other words, CNT dispersibility evaluation using SEM cross-sectional images is the same problem as the pixel limit in SSRM measurement mentioned above, so when measuring a large area at low magnification, only the area where CNTs are clustered cannot be observed. It is possible. In addition, since both CNTs and binders are observed in similar black color, there is a limitation in that they cannot be distinguished.

상기한 바와 같이, 본 발명에 따라 전극 내 전류 분포 분석, 특히 CNT에 둘러싸인 활물질의 전류값을 통해 CNT의 분산성을 평가하는 방법은 정확도가 높은 결과를 얻을 수 있음을 확인하였다.As described above, it was confirmed that the analysis of the current distribution in the electrode according to the present invention, in particular, the method of evaluating the dispersibility of CNTs through the current value of the active material surrounded by the CNTs can obtain a result with high accuracy.

Claims (10)

전극 내 탄소나노튜브(CNT)의 분산성 평가 방법으로서,
(S1) 활물질, CNT 및 바인더를 포함하는 전극 시료를 준비하는 단계;
(S2) 상기 전극 시료에 대해서 주사형 확산저항 현미경(SSRM, Scanning Spreading Resistance Microscopy)을 이용하여 이미지를 획득하고, 상기 SSRM 이미지의 전체에 대해서 전류값을 추출하는 단계;
(S3) 상기 전류값으로부터 전류 분포도를 작성한 후, 상기 전류 분포도를 3개의 전류 범위 구간으로 나누는 단계; 및
(S4) 상기 3개 구간에서 중간 범위에 해당되는 활물질의 전류값을 확인함으로써 활물질에 대한 CNT의 분산성을 평가하는 단계를 포함하며,
상기 전류 분포도에서 중간 범위에 해당되는 활물질의 전류값이 5.E-4(0.0005) 내지 3.E-1(0.3) μA의 범위에서 최대빈도수에 해당하는 전류값이 상대적으로 클수록 전극 내 CNT의 분산성이 우수한 것으로 평가하는 방법.
As a method for evaluating the dispersibility of carbon nanotubes (CNT) in an electrode,
(S1) preparing an electrode sample including an active material, CNT and a binder;
(S2) obtaining an image of the electrode sample using a scanning spreading resistance microscope (SSRM), and extracting a current value for the entire SSRM image;
(S3) creating a current distribution map from the current value and dividing the current distribution map into three current range sections; And
(S4) including the step of evaluating the dispersibility of CNT to the active material by checking the current value of the active material corresponding to the middle range in the three sections,
In the current distribution diagram, as the current value of the active material corresponding to the middle range is in the range of 5.E-4 (0.0005) to 3.E-1 (0.3) μA, the larger the current value corresponding to the maximum frequency A method of evaluating as having excellent dispersibility.
제1항에 있어서,
상기 전류 분포도는 측정된 전류값 및 그 빈도수(counts)를 이용해 히스토그램으로 나타내고, 이를 로그(log) 스케일 또는 리니어(linear) 스케일로 그래프화하여 작성한 것인 방법.
The method of claim 1,
The current distribution diagram is expressed as a histogram using the measured current value and its frequency (counts), and is created by graphing it on a log scale or a linear scale.
제1항에 있어서,
상기 SSRM 이미지는 전극 시료 내 2 내지 5개의 측정 위치로부터 획득되고, 이들의 평균으로 전류값을 측정하는 방법.
The method of claim 1,
The SSRM image is obtained from 2 to 5 measurement positions in the electrode sample, and a method of measuring a current value by an average of these.
제1항에 있어서,
상기 SSRM 이미지는 35㎛×35㎛ 내지 38㎛×38㎛의 면적을 나타내는 방법.
The method of claim 1,
The SSRM image represents an area of 35 μm×35 μm to 38 μm×38 μm.
삭제delete 제1항에 있어서,
상기 전류 분포도에서 낮은 범위의 전류값은 전극 시료 내 기공(pore)을 나타내는 것인 방법.
The method of claim 1,
In the current distribution diagram, the current value in the low range indicates pores in the electrode sample.
제1항에 있어서,
상기 전류 분포도에서 높은 범위의 전류값은 CNT를 나타내는 것인 방법.
The method of claim 1,
The method in which the current value in the high range in the current distribution diagram represents CNT.
제1항에 있어서,
상기 전류 분포도에서 중간 범위에 해당되는 활물질의 전류값은 상기 활물질을 둘러싸고 있는 CNT의 분산성에 비례하는 것인 방법.
The method of claim 1,
In the current distribution diagram, the current value of the active material corresponding to the middle range is proportional to the dispersibility of CNTs surrounding the active material.
제1항에 있어서,
상기 전류 분포도에서 전극 시료의 측정 위치별 활물질의 전류 분포를 가우스 핏팅(Gauss fitting)하여 얻어지는 수정된 결정 계수(adjusted R-square)의 평균(A) 및 표준편차(B)가 하기 수학식 1을 만족할 때 전극 내 CNT의 분산성이 우수한 것으로 평가하는 방법:
[수학식 1]
A ≥ 0.97
B ≤ 0.01
상기 식에서, A 및 B는 각각 전극 시료의 전류 분포도에서 측정 위치별 활물질의 전류 분포를 가우스 핏팅(Gauss fitting)하여 얻어지는 수정된 결정 계수(adjusted R-square)의 평균 및 표준편차이다.
The method of claim 1,
In the current distribution diagram, the average (A) and standard deviation (B) of the adjusted R-square obtained by Gauss fitting the current distribution of the active material for each measurement location of the electrode sample are expressed in Equation 1 below. When satisfied, the method of evaluating that the dispersibility of CNTs in the electrode is excellent:
[Equation 1]
A ≥ 0.97
B ≤ 0.01
In the above equation, A and B are the average and standard deviation of the adjusted R-square obtained by Gauss fitting the current distribution of the active material for each measurement location in the current distribution diagram of the electrode sample, respectively.
제1항에 있어서,
상기 전극은 리튬 이온 전지의 양극 또는 음극인 방법.
The method of claim 1,
The electrode is a method of a positive or negative electrode of a lithium ion battery.
KR1020190018497A 2018-02-21 2019-02-18 Evaluation method for dispersibility of carbon nanotube in electrode KR102197898B1 (en)

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