KR102217753B1 - Positive active material for rechargeable lithium battery, method of preparing the same, and rechargeable lithium battery including the same - Google Patents

Positive active material for rechargeable lithium battery, method of preparing the same, and rechargeable lithium battery including the same Download PDF

Info

Publication number
KR102217753B1
KR102217753B1 KR1020140032735A KR20140032735A KR102217753B1 KR 102217753 B1 KR102217753 B1 KR 102217753B1 KR 1020140032735 A KR1020140032735 A KR 1020140032735A KR 20140032735 A KR20140032735 A KR 20140032735A KR 102217753 B1 KR102217753 B1 KR 102217753B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
lithium
source
active material
positive electrode
secondary battery
Prior art date
Application number
KR1020140032735A
Other languages
Korean (ko)
Other versions
KR20150109669A (en
Inventor
최수안
이승원
정호준
양지운
신준호
정진성
전재우
정봉준
Original Assignee
주식회사 엘 앤 에프
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 주식회사 엘 앤 에프 filed Critical 주식회사 엘 앤 에프
Priority to KR1020140032735A priority Critical patent/KR102217753B1/en
Publication of KR20150109669A publication Critical patent/KR20150109669A/en
Application granted granted Critical
Publication of KR102217753B1 publication Critical patent/KR102217753B1/en

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M4/00—Electrodes
    • H01M4/02—Electrodes composed of, or comprising, active material
    • H01M4/36—Selection of substances as active materials, active masses, active liquids
    • H01M4/362—Composites
    • H01M4/366—Composites as layered products
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C01—INORGANIC CHEMISTRY
    • C01B—NON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
    • C01B25/00—Phosphorus; Compounds thereof
    • C01B25/16—Oxyacids of phosphorus; Salts thereof
    • C01B25/26—Phosphates
    • C01B25/30—Alkali metal phosphates
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C01—INORGANIC CHEMISTRY
    • C01G—COMPOUNDS CONTAINING METALS NOT COVERED BY SUBCLASSES C01D OR C01F
    • C01G19/00—Compounds of tin
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/05—Accumulators with non-aqueous electrolyte
    • H01M10/052—Li-accumulators
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M4/00—Electrodes
    • H01M4/02—Electrodes composed of, or comprising, active material
    • H01M4/36—Selection of substances as active materials, active masses, active liquids
    • H01M4/48—Selection of substances as active materials, active masses, active liquids of inorganic oxides or hydroxides
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M4/00—Electrodes
    • H01M4/02—Electrodes composed of, or comprising, active material
    • H01M4/36—Selection of substances as active materials, active masses, active liquids
    • H01M4/48—Selection of substances as active materials, active masses, active liquids of inorganic oxides or hydroxides
    • H01M4/485—Selection of substances as active materials, active masses, active liquids of inorganic oxides or hydroxides of mixed oxides or hydroxides for inserting or intercalating light metals, e.g. LiTi2O4 or LiTi2OxFy
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M4/00—Electrodes
    • H01M4/02—Electrodes composed of, or comprising, active material
    • H01M4/36—Selection of substances as active materials, active masses, active liquids
    • H01M4/48—Selection of substances as active materials, active masses, active liquids of inorganic oxides or hydroxides
    • H01M4/50—Selection of substances as active materials, active masses, active liquids of inorganic oxides or hydroxides of manganese
    • H01M4/505—Selection of substances as active materials, active masses, active liquids of inorganic oxides or hydroxides of manganese of mixed oxides or hydroxides containing manganese for inserting or intercalating light metals, e.g. LiMn2O4 or LiMn2OxFy
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M4/00—Electrodes
    • H01M4/02—Electrodes composed of, or comprising, active material
    • H01M4/36—Selection of substances as active materials, active masses, active liquids
    • H01M4/48—Selection of substances as active materials, active masses, active liquids of inorganic oxides or hydroxides
    • H01M4/52—Selection of substances as active materials, active masses, active liquids of inorganic oxides or hydroxides of nickel, cobalt or iron
    • H01M4/525—Selection of substances as active materials, active masses, active liquids of inorganic oxides or hydroxides of nickel, cobalt or iron of mixed oxides or hydroxides containing iron, cobalt or nickel for inserting or intercalating light metals, e.g. LiNiO2, LiCoO2 or LiCoOxFy
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M4/00—Electrodes
    • H01M4/02—Electrodes composed of, or comprising, active material
    • H01M4/36—Selection of substances as active materials, active masses, active liquids
    • H01M4/58—Selection of substances as active materials, active masses, active liquids of inorganic compounds other than oxides or hydroxides, e.g. sulfides, selenides, tellurides, halogenides or LiCoFy; of polyanionic structures, e.g. phosphates, silicates or borates
    • H01M4/5825—Oxygenated metallic salts or polyanionic structures, e.g. borates, phosphates, silicates, olivines
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C01—INORGANIC CHEMISTRY
    • C01P—INDEXING SCHEME RELATING TO STRUCTURAL AND PHYSICAL ASPECTS OF SOLID INORGANIC COMPOUNDS
    • C01P2004/00—Particle morphology
    • C01P2004/80—Particles consisting of a mixture of two or more inorganic phases
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C01—INORGANIC CHEMISTRY
    • C01P—INDEXING SCHEME RELATING TO STRUCTURAL AND PHYSICAL ASPECTS OF SOLID INORGANIC COMPOUNDS
    • C01P2006/00—Physical properties of inorganic compounds
    • C01P2006/40—Electric properties
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/10—Energy storage using batteries

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Electrochemistry (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Composite Materials (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
  • Secondary Cells (AREA)
  • Battery Electrode And Active Subsutance (AREA)

Abstract

리튬 이차 전지용 양극 활물질, 이의 제조방법 및 이를 포함하는 리튬 이차 전지에 관한 것으로, 리튬의 가역적인 인터칼레이션 및 디인터칼레이션이 가능한 화합물; 및 상기 화합물의 표면의 적어도 일부에 위치하는 코팅층을 포함하고, 상기 코팅층은 Li3P04를 포함하며, 상기 코팅층은 리튬 금속 산화물, 금속 산화물, 및/또는 이들의 조합을 더 포함하는 복합 코팅층이고, 상기 복합 코팅층 내 포함된 리튬 금속 산화물, 및/또는 금속 산화물 내 금속은, 서로 독립적으로, Na, K, Mg, Ca, Sr, Ni, Co, Ti, Al, Si, Sn, Mn, Cr, Fe, V, Zr, 또는 이들의 조합이고, 상기 리튬 금속 산화물 또는 상기 금속 산화물 중 적어도 어느 하나는, Al, Sn, 또는 이들의 조합을 포함하는 것인 리튬 이차 전지용 양극 활물질을 제공한다.A positive electrode active material for a lithium secondary battery, a method for manufacturing the same, and a lithium secondary battery including the same, comprising: a compound capable of reversible intercalation and deintercalation of lithium; And a coating layer positioned on at least a portion of the surface of the compound, wherein the coating layer includes Li 3 P0 4 , and the coating layer is a composite coating layer further comprising lithium metal oxide, metal oxide, and/or a combination thereof. , The lithium metal oxide contained in the composite coating layer, and/or the metal in the metal oxide, independently of each other, Na, K, Mg, Ca, Sr, Ni, Co, Ti, Al, Si, Sn, Mn, Cr, Fe, V, Zr, or a combination thereof, and at least one of the lithium metal oxide or the metal oxide provides a positive electrode active material for a lithium secondary battery comprising Al, Sn, or a combination thereof.

Description

리튬 이차 전지용 양극 활물질, 이의 제조방법 및 이를 포함하는 리튬 이차 전지{POSITIVE ACTIVE MATERIAL FOR RECHARGEABLE LITHIUM BATTERY, METHOD OF PREPARING THE SAME, AND RECHARGEABLE LITHIUM BATTERY INCLUDING THE SAME} A cathode active material for a lithium secondary battery, a manufacturing method thereof, and a lithium secondary battery including the same {POSITIVE ACTIVE MATERIAL FOR RECHARGEABLE LITHIUM BATTERY, METHOD OF PREPARING THE SAME, AND RECHARGEABLE LITHIUM BATTERY INCLUDING THE SAME}

리튬 이차 전지용 양극 활물질의 제조 방법 및 리튬 이차전지용 양극 활물질에 관한 것이다.
It relates to a method of manufacturing a positive electrode active material for a lithium secondary battery and a positive electrode active material for a lithium secondary battery.

최근 휴대용 전자기기의 소형화 및 경량화 추세와 관련하여 이들 기기의 전원으로 사용되는 전지의 고성능화 및 대용량화에 대한 필요성이 높아지고 있다.In connection with the recent trend of miniaturization and weight reduction of portable electronic devices, the need for high performance and large capacity of batteries used as power sources for these devices is increasing.

전지는 양극과 음극에 전기 화학 반응이 가능한 물질을 사용함으로써 전력을 발생시키는 것이다. 이러한 전지 중 대표적인 예로는 양극 및 음극에서 리튬 이온이 인터칼레이션/디인터칼레이션될 때의 화학전위(chemical potential)의 변화에 의하여 전기 에너지를 생성하는 리튬 이차 전지가 있다.A battery generates electric power by using a material capable of electrochemical reaction for the positive and negative electrodes. A typical example of such a battery is a lithium secondary battery that generates electrical energy by a change in a chemical potential when lithium ions are intercalated/deintercalated at the positive electrode and the negative electrode.

상기 리튬 이차 전지는 리튬 이온의 가역적인 인터칼레이션/디인터칼레이션이 가능한 물질을 양극과 음극 활물질로 사용하고, 상기 양극과 음극 사이에 유기 전해액 또는 폴리머 전해액을 충전시켜 제조한다.The lithium secondary battery is manufactured by using a material capable of reversible intercalation/deintercalation of lithium ions as a positive electrode and a negative electrode active material, and filling an organic electrolyte solution or a polymer electrolyte solution between the positive electrode and the negative electrode.

리튬 이차 전지의 양극 활물질로는 리튬 복합금속 화합물이 사용되고 있으며, 그 예로 LiCoO2, LiMn2O4, LiNiO2, LiMnO2 등의 복합금속 산화물들이 연구되고 있다. A lithium composite metal compound is used as a positive electrode active material of a lithium secondary battery, for example, composite metal oxides such as LiCoO 2 , LiMn 2 O 4 , LiNiO 2 , and LiMnO 2 are being studied.

상기 양극 활물질 중 LiMn2O4, LiMnO2 등의 Mn계 양극 활물질은 합성하기도 쉽고, 값이 비교적 싸며, 과충전시 다른 활물질에 비하여 열적 안정성이 가장 우수하고, 환경에 대한 오염이 낮아 매력이 있는 물질이기는 하나, 용량이 적다는 단점을 가지고 있다.Among the cathode active materials, Mn-based cathode active materials such as LiMn 2 O 4 and LiMnO 2 are easy to synthesize, are relatively inexpensive, have the best thermal stability compared to other active materials when overcharged, and are attractive due to low pollution to the environment. This is a win, but it has the disadvantage of being small in capacity.

LiCoO2는 양호한 전기 전도도와 약 3.7V 정도의 높은 전지 전압을 가지며, 사이클 수명 특성, 안정성 또한 방전 용량 역시 우수하므로, 현재 상업화되어 시판되고 있는 대표적인 양극 활물질이다. 그러나 LiCoO2는 가격이 비싸기 때문에 전지 가격의 30% 이상을 차지하므로 가격 경쟁력이 떨어지는 문제점이 있다.LiCoO 2 has good electrical conductivity and a high battery voltage of about 3.7V, and has excellent cycle life characteristics, stability, and discharge capacity, so it is a representative positive electrode active material currently commercialized and marketed. However, since LiCoO 2 is expensive, it accounts for more than 30% of the battery price, so there is a problem that price competitiveness is lowered.

또한 LiNiO2는 위에서 언급한 양극 활물질 중 가장 높은 방전 용량의 전지 특성을 나타내고 있으나, 합성하기 어려운 단점이 있다. 또한 니켈의 높은 산화상태는 전지 및 전극 수명 저하의 원인이 되며, 자기 방전이 심하고 가역성이 떨어지는 문제가 있다. 아울러, 안정성 확보가 완전하지 않아서 상용화에 어려움을 겪고 있다.In addition, LiNiO 2 exhibits the battery characteristics of the highest discharge capacity among the above-mentioned positive electrode active materials, but has a disadvantage that is difficult to synthesize. In addition, the high oxidation state of nickel causes a decrease in battery and electrode life, and there is a problem of severe self-discharge and poor reversibility. In addition, it is difficult to commercialize because stability is not fully secured.

상기와 같이 종전의 기술들에서 전지 특성을 향상 시키기 위한 다양한 코팅층을 포함하는 리튬 이차 전지용 양극 활물질이 제공되어 왔었다.
As described above, in the previous technologies, a positive electrode active material for a lithium secondary battery including various coating layers for improving battery characteristics has been provided.

고용량, 고효율 및 수명특성이 우수한 리튬 이차 전지용 양극 활물질을 제공하며, 상기 양극 활물질을 포함하는 양극을 포함하는 리튬 이차 전지를 제공하는 것이다.
To provide a positive electrode active material for a lithium secondary battery having excellent high capacity, high efficiency, and life characteristics, and to provide a lithium secondary battery including a positive electrode including the positive electrode active material.

본 발명의 일 구현예에서는, 리튬의 가역적인 인터칼레이션 및 디인터칼레이션이 가능한 화합물; 및 상기 화합물의 표면의 적어도 일부에 위치하는 코팅층을 포함하고, 상기 코팅층은 Li3P04를 포함하며, 상기 코팅층은 리튬 금속 산화물, 금속 산화물, 및/또는 이들의 조합을 더 포함하는 복합 코팅층이고, 상기 복합 코팅층 내 포함된 리튬 금속 산화물, 및/또는 금속 산화물 내 금속은, 서로 독립적으로, Na, K, Mg, Ca, Sr, Ni, Co, Ti, Al, Si, Sn, Mn, Cr, Fe, V, Zr, 또는 이들의 조합이고, 상기 리튬 금속 산화물 또는 상기 금속 산화물 중 적어도 어느 하나는, Al, Sn, 또는 이들의 조합을 포함하는 것인 리튬 이차 전지용 양극 활물질을 제공한다. In one embodiment of the present invention, a compound capable of reversible intercalation and deintercalation of lithium; And a coating layer positioned on at least a portion of the surface of the compound, wherein the coating layer includes Li 3 P0 4 , and the coating layer is a composite coating layer further comprising lithium metal oxide, metal oxide, and/or a combination thereof. , The lithium metal oxide contained in the composite coating layer, and/or the metal in the metal oxide, independently of each other, Na, K, Mg, Ca, Sr, Ni, Co, Ti, Al, Si, Sn, Mn, Cr, Fe, V, Zr, or a combination thereof, and at least one of the lithium metal oxide or the metal oxide provides a positive electrode active material for a lithium secondary battery comprising Al, Sn, or a combination thereof.

상기 복합 코팅층 내 포함된 Li3PO4, 및/또는 리튬 금속 산화물의 리튬은, 상기 리튬의 가역적인 인터칼레이션 및 디인터칼레이션이 가능한 화합물 내에 포함되는 Li으로부터 기인되거나, 별도의 Li 공급 물질로부터 기인될 수 있다. Li 3 PO 4 contained in the composite coating layer, and/or lithium of lithium metal oxide originates from Li contained in the compound capable of reversible intercalation and deintercalation of lithium, or a separate Li supply material Can be originated from

상기 리튬 금속 산화물 또는 상기 금속 산화물 중 적어도 어느 하나는, Sn을 포함할 수 있다. At least one of the lithium metal oxide and the metal oxide may contain Sn.

상기 복합 코팅층 내 포함된 리튬 금속 산화물은 LiAlO2, Li2SnO3, 또는 이들의 조합일 수 있다. The lithium metal oxide contained in the composite coating layer may be LiAlO 2 , Li 2 SnO 3 , or a combination thereof.

상기 복합 코팅층 내 포함된 금속 산화물은 Al2O3, SnO2 또는 이들의 조합일 수 있다. The metal oxide contained in the composite coating layer may be Al 2 O 3 , SnO 2, or a combination thereof.

상기 복합 코팅층은 P2O7, Sn3(PO4)2, 또는 이들의 조합을 더 포함할 수 있다. The composite coating layer may further include P 2 O 7 , Sn 3 (PO 4 ) 2 , or a combination thereof.

상기 리튬의 가역적인 인터칼레이션 및 디인터칼레이션이 가능한 화합물은, LiaA1-bXbD2(0.90 ≤ a ≤ 1.8, 0 ≤ b ≤ 0.5); LiaA1 - bXbO2 - cTc(0.90 ≤ a ≤ 1.8, 0 ≤ b ≤ 0.5, 0 ≤ c ≤ 0.05); LiE1 - bXbO2 - cDc(0 ≤ b ≤ 0.5, 0 ≤ c ≤ 0.05); LiE2-bXbO4-cTc(0 ≤ b ≤ 0.5, 0 ≤ c ≤ 0.05); LiaNi1 -b- cCobXcDα(0.90 ≤ a ≤1.8, 0 ≤ b ≤ 0.5, 0 ≤ c ≤ 0.05, 0 < α ≤ 2); LiaNi1 -b- cCobXcO2 -αTα(0.90 ≤ a ≤ 1.8, 0 ≤ b ≤ 0.5, 0 ≤ c ≤ 0.05, 0 < α < 2); LiaNi1 -b- cCobXcO2 -αT2(0.90 ≤ a ≤ 1.8, 0 ≤ b ≤ 0.5, 0 ≤ c ≤ 0.05, 0 < α < 2); LiaNi1 -b- cMnbXcDα(0.90 ≤ a ≤ 1.8, 0 ≤ b ≤ 0.5, 0 ≤ c ≤ 0.05, 0 < α ≤ 2); LiaNi1 -b- cMnbXcO2 -αTα(0.90 ≤ a ≤ 1.8, 0 ≤ b ≤ 0.5, 0 ≤ c ≤ 0.05, 0 < α < 2); LiaNi1 -b- cMnbXcO2 -αT2( 0.90 ≤ a ≤ 1.8, 0 ≤ b ≤ 0.5, 0 ≤ c ≤ 0.05, 0 < α < 2); LiaNibEcGdO2 -eTe(0.90 ≤ a ≤ 1.8, 0 ≤ b ≤ 0.9, 0 ≤ c ≤ 0.5, 0.001 ≤ d ≤ 0.1, 0 ≤ e ≤ 0.05); LiaNibCocMndGeO2 - fTf (0.90 ≤ a ≤ 1.8, 0 ≤ b ≤ 0.9, 0 ≤ c ≤ 0.5, 0 ≤ d ≤0.5, 0.001 ≤ e ≤ 0.1, 0 ≤ e ≤ 0.05); LiaNiGbO2 - cTc (0.90 ≤ a ≤ 1.8, 0.001 ≤ b ≤ 0.1, 0 ≤ c ≤ 0.05); LiaCoGbO2 - cTc (0.90 ≤ a ≤ 1.8, 0.001 ≤ b ≤ 0.1, 0 ≤ c ≤ 0.05); LiaMnG`bO2 - cTc (0.90 ≤ a ≤ 1.8, 0.001 ≤ b ≤ 0.1, 0 ≤ c ≤ 0.05); LiaMn2GbO2 - cTc (0.90 ≤ a ≤ 1.8, 0.001 ≤ b ≤ 0.1, 0 ≤ c ≤ 0.05); LiaMnG`bPO4(0.90 ≤ a ≤ 1.8, 0.001 ≤ b ≤ 0.1); LiNiVO4; 및 Li(3-f)J2(PO4)3(0 ≤ f ≤ 2) 로 이루어진 군에서 선택된 적어도 하나일 수 있다. The compounds capable of reversible intercalation and deintercalation of lithium include Li a A 1-b X b D 2 (0.90≦a≦1.8, 0≦b≦0.5); Li a A 1 - b X b O 2 - c T c (0.90 ≤ a ≤ 1.8, 0 ≤ b ≤ 0.5, 0 ≤ c ≤ 0.05); LiE 1 - b X b O 2 - c D c (0 ≤ b ≤ 0.5, 0 ≤ c ≤ 0.05); LiE 2-b X b O 4-c T c (0≦b≦0.5, 0≦c≦0.05); Li a Ni 1 -b- c Co b X c D α (0.90 ≤ a ≤ 1.8, 0 ≤ b ≤ 0.5, 0 ≤ c ≤ 0.05, 0 <α ≤ 2); Li a Ni 1 -b- c Co b X c O 2 -α T α (0.90 ≤ a ≤ 1.8, 0 ≤ b ≤ 0.5, 0 ≤ c ≤ 0.05, 0 <α <2); Li a Ni 1 -b- c Co b X c O 2 -α T 2 (0.90 ≤ a ≤ 1.8, 0 ≤ b ≤ 0.5, 0 ≤ c ≤ 0.05, 0 <α <2); Li a Ni 1 -b- c Mn b X c D α (0.90 ≤ a ≤ 1.8, 0 ≤ b ≤ 0.5, 0 ≤ c ≤ 0.05, 0 <α ≤ 2); Li a Ni 1 -b- c Mn b X c O 2 -α T α (0.90 ≤ a ≤ 1.8, 0 ≤ b ≤ 0.5, 0 ≤ c ≤ 0.05, 0 <α <2); Li a Ni 1 -b- c Mn b X c O 2 -α T 2 (0.90 ≤ a ≤ 1.8, 0 ≤ b ≤ 0.5, 0 ≤ c ≤ 0.05, 0 <α <2); Li a Ni b E c G d O 2 -e T e (0.90 ≤ a ≤ 1.8, 0 ≤ b ≤ 0.9, 0 ≤ c ≤ 0.5, 0.001 ≤ d ≤ 0.1, 0 ≤ e ≤ 0.05); Li a Ni b Co c Mn d G e O 2 - f T f (0.90 ≤ a ≤ 1.8, 0 ≤ b ≤ 0.9, 0 ≤ c ≤ 0.5, 0 ≤ d ≤0.5, 0.001 ≤ e ≤ 0.1, 0 ≤ e ≤ 0.05); Li a NiG b O 2 - c T c (0.90 ≤ a ≤ 1.8, 0.001 ≤ b ≤ 0.1, 0 ≤ c ≤ 0.05); Li a CoG b O 2 - c T c (0.90 ≤ a ≤ 1.8, 0.001 ≤ b ≤ 0.1, 0 ≤ c ≤ 0.05); Li a MnG` b O 2 - c T c (0.90≦a≦1.8, 0.001≦b≦0.1, 0≦c≦0.05); Li a Mn 2 G b O 2 - c T c (0.90 ≤ a ≤ 1.8, 0.001 ≤ b ≤ 0.1, 0 ≤ c ≤ 0.05); Li a MnG` b PO 4 (0.90≦a≦1.8, 0.001≦b≦0.1); LiNiVO 4 ; And Li (3-f) J 2 (PO 4 ) 3 (0 ≤ f ≤ 2) It may be at least one selected from the group consisting of.

상기 화학식에 있어서, A는 Ni, Co, Mn, 및 이들의 조합으로 이루어진 군에서 선택되고; X는 Al, Ni, Co, Mn, Cr, Fe, Mg, Sr, V, 희토류 원소 및 이들의 조합으로 이루어진 군에서 선택되고; D는 O, F, S, P, 및 이들의 조합으로 이루어진 군에서 선택되고; E는 Co, Mn, 및 이들의 조합으로 이루어진 군에서 선택되고; T는 F, S, P, 및 이들의 조합으로 이루어진 군에서 선택되고; G는 Al, Cr, Mn, Fe, Mg, La, Ce, Sr, V, 및 이들의 조합으로 이루어진 군에서 선택되고; Q는 Ti, Mo, Mn,및 이들의 조합으로 이루어진 군에서 선택되고; Z는 Cr, V, Fe, Sc, Y, 및 이들의 조합으로 이루어진 군에서 선택되며; J는 V, Cr, Mn, Co, Ni, Cu, 및 이들의 조합으로 이루어진 군에서 선택될 수 있다. In the above formula, A is selected from the group consisting of Ni, Co, Mn, and combinations thereof; X is selected from the group consisting of Al, Ni, Co, Mn, Cr, Fe, Mg, Sr, V, rare earth elements, and combinations thereof; D is selected from the group consisting of O, F, S, P, and combinations thereof; E is selected from the group consisting of Co, Mn, and combinations thereof; T is selected from the group consisting of F, S, P, and combinations thereof; G is selected from the group consisting of Al, Cr, Mn, Fe, Mg, La, Ce, Sr, V, and combinations thereof; Q is selected from the group consisting of Ti, Mo, Mn, and combinations thereof; Z is selected from the group consisting of Cr, V, Fe, Sc, Y, and combinations thereof; J may be selected from the group consisting of V, Cr, Mn, Co, Ni, Cu, and combinations thereof.

상기 양극 활물질의 총 중량에 대한 상기 복합 코팅층의 함량은 0.2 내지 2.0 중량% 일 수 있다.
The content of the composite coating layer based on the total weight of the positive active material may be 0.2 to 2.0% by weight.

본 발명의 다른 일 구현예에서는, 리튬의 가역적인 인터칼레이션 및 디인터칼레이션이 가능한 화합물;을 준비하는 단계; 리튬 공급원; 인 공급원; 및 금속 공급원;을 준비하는 단계; 상기 리튬의 가역적인 인터칼레이션 및 디인터칼레이션이 가능한 화합물에 상기 리튬 공급원;, 인 공급원; 및/또는 금속 공급원을 혼합하여, 상기 리튬의 가역적인 인터칼레이션 및 디인터칼레이션이 가능한 화합물의 표면에 리튬 공급원;, 인 공급원; 및/또는 금속 공급원을 균일하게 부착시키는 단계; 및 상기 리튬 공급원; 인 공급원; 및/또는 금속 공급원이 부착된 리튬의 가역적인 인터칼레이션 및 디인터칼레이션이 가능한 화합물을 열처리하여, Li3P04를 포함하고, 리튬 금속 산화물; 금속 산화물; 및/또는 이들의 조합;을 더 포함하는 복합 코팅층이 표면에 형성된 리튬의 가역적인 인터칼레이션 및 디인터칼레이션이 가능한 화합물;을 수득하는 단계;를 포함하되, 상기 리튬 공급원; 인 공급원; 및 금속 공급원;을 준비하는 단계;에서, 상기 금속 공급원은 Al, Sn, 또는 이들의 조합인 공급원을 포함하고, 상기 리튬 금속 산화물 또는 상기 금속 산화물 중 적어도 어느 하나는, Al, Sn, 또는 이들의 조합을 포함하는 것인 리튬 이차전지용 양극 활물질의 제조 방법을 제공할 수 있다. In another embodiment of the present invention, a compound capable of reversible intercalation and deintercalation of lithium; preparing steps; Lithium source; Phosphorus source; And a metal source; The lithium source to the compound capable of reversible intercalation and deintercalation of lithium;, a phosphorus source; And/or a lithium source on the surface of the compound capable of reversible intercalation and deintercalation of lithium by mixing a metal source;, a phosphorus source; And/or uniformly attaching the metal source; And the lithium source; Phosphorus source; And/or a compound capable of reversible intercalation and deintercalation of lithium to which a metal source is attached is heat-treated to include Li 3 P0 4 , and lithium metal oxide; Metal oxides; And/or a combination thereof; obtaining a compound capable of reversible intercalation and deintercalation of lithium in which the composite coating layer further comprises a compound formed on the surface thereof; including, the lithium source; Phosphorus source; And a metal source; in the step of preparing; In, the metal source includes a source that is Al, Sn, or a combination thereof, and at least one of the lithium metal oxide or the metal oxide is Al, Sn, or a combination thereof It is possible to provide a method for producing a positive active material for a lithium secondary battery that includes a combination.

상기 리튬 공급원; 인 공급원; 및/또는 금속 공급원이 부착된 리튬의 가역적인 인터칼레이션 및 디인터칼레이션이 가능한 화합물을 열처리하여, Li3P04를 포함하고, 리튬 금속 산화물, 금속 산화물, 및/또는 이들의 조합을 더 포함하는 복합 코팅층이 표면에 형성된 리튬의 가역적인 인터칼레이션 및 디인터칼레이션이 가능한 화합물;을 수득하는 단계;에서, 열처리 온도는, 650 내지 950℃일 수 있다. The lithium source; Phosphorus source; And/or a compound capable of reversible intercalation and deintercalation of lithium to which a metal source is attached is heat-treated to include Li 3 P0 4 , and further comprises lithium metal oxide, metal oxide, and/or a combination thereof. In the step of obtaining; a compound capable of reversible intercalation and de-intercalation of lithium formed on the surface of the composite coating layer including; In, the heat treatment temperature may be 650 to 950°C.

상기 리튬 공급원; 인 공급원; 및 금속 공급원;을 준비하는 단계;에서, 상기 리튬 공급원은 탄산 리튬, 질산 리튬, 황산 리튬, 아세트산 리튬, 인산 리튬, 염화 리튬, 수산화 리튬, 산화 리튬, 또는 이들의 조합일 수 있다. The lithium source; Phosphorus source; And a metal source; in the step of preparing; In, the lithium source may be lithium carbonate, lithium nitrate, lithium sulfate, lithium acetate, lithium phosphate, lithium chloride, lithium hydroxide, lithium oxide, or a combination thereof.

상기 리튬 공급원; 인 공급원; 및 금속 공급원;을 준비하는 단계;에서, 상기 금속 공급원은 Sn 공급원을 포함하고, 상기 Sn 공급원은 Sn 산화물, Sn 알콕시드, Sn 수산화물, Sn 황화물, 또는 이들의 조합일 수 있다. The lithium source; Phosphorus source; And a metal source; in the step of preparing; In, the metal source includes a Sn source, and the Sn source may be Sn oxide, Sn alkoxide, Sn hydroxide, Sn sulfide, or a combination thereof.

상기 리튬 공급원; 인 공급원; 및 금속 공급원;을 준비하는 단계;에서, 상기 금속 공급원은 Al 공급원을 포함하고, 상기 Al 공급원은 Al 산화물, Al 알콕시드, Al 수산화물, 또는 이들의 조합일 수 있다. The lithium source; Phosphorus source; And a metal source; in the step of preparing; In, the metal source includes an Al source, and the Al source may be Al oxide, Al alkoxide, Al hydroxide, or a combination thereof.

상기 리튬 공급원; 인 공급원; 및 금속 공급원;을 준비하는 단계;에서, 상기 인 공급원은 (NH4)2HPO4, NH4H2PO4, Li3PO4 또는 이들의 조합일 수 있다.
The lithium source; Phosphorus source; And a metal source; in the step of preparing; In, the phosphorus source may be (NH 4 ) 2 HPO 4 , NH 4 H 2 PO 4 , Li 3 PO 4, or a combination thereof.

본 발명의 또 다른 일 구현예에서는, 전술한 본 발명의 일 구현예에 따른 리튬 이차 전지용 양극 활물질을 포함하는 양극; 음극 활물질을 포함하는 음극; 및 전해질;을 포함하는 리튬 이차 전지를 제공할 수 있다.
In yet another embodiment of the present invention, a positive electrode including the positive electrode active material for a lithium secondary battery according to one embodiment of the present invention described above; A negative electrode including a negative active material; And it can provide a lithium secondary battery including;

우수한 전지 특성을 갖는 양극 활물질 및 이를 포함하는 리튬 이차 전지를 제공할 수 있다.
It is possible to provide a positive electrode active material having excellent battery characteristics and a lithium secondary battery including the same.

도 1은 리튬 이차 전지의 개략도이다. 1 is a schematic diagram of a lithium secondary battery.

이하, 본 발명의 구현예를 상세히 설명하기로 한다. 다만, 이는 예시로서 제시되는 것으로, 이에 의해 본 발명이 제한되지는 않으며 본 발명은 후술할 청구범위의 범주에 의해 정의될 뿐이다.
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail. However, this is presented as an example, and the present invention is not limited thereby, and the present invention is only defined by the scope of the claims to be described later.

본 발명의 일 구현예에서는, 리튬의 가역적인 인터칼레이션 및 디인터칼레이션이 가능한 화합물; 및 상기 화합물의 표면의 적어도 일부에 위치하는 코팅층을 포함하고, 상기 코팅층은 Li3P04를 포함하며, 상기 코팅층은 리튬 금속 산화물, 금속 산화물, 및/또는 이들의 조합을 더 포함하는 복합 코팅층이고, 상기 복합 코팅층 내 포함된 리튬 금속 산화물, 및/또는 금속 산화물 내 금속은, 서로 독립적으로, Na, K, Mg, Ca, Sr, Ni, Co, Ti, Al, Si, Sn, Mn, Cr, Fe, V, Zr, 또는 이들의 조합이고, 상기 리튬 금속 산화물 또는 상기 금속 산화물 중 적어도 어느 하나는, Al, Sn, 또는 이들의 조합을 포함하는 것인 리튬 이차 전지용 양극 활물질을 제공한다.In one embodiment of the present invention, a compound capable of reversible intercalation and deintercalation of lithium; And a coating layer positioned on at least a portion of the surface of the compound, wherein the coating layer includes Li 3 P0 4 , and the coating layer is a composite coating layer further comprising lithium metal oxide, metal oxide, and/or a combination thereof. , The lithium metal oxide contained in the composite coating layer, and/or the metal in the metal oxide, independently of each other, Na, K, Mg, Ca, Sr, Ni, Co, Ti, Al, Si, Sn, Mn, Cr, Fe, V, Zr, or a combination thereof, and at least one of the lithium metal oxide or the metal oxide provides a positive electrode active material for a lithium secondary battery comprising Al, Sn, or a combination thereof.

상기 코팅층의 화합물은 열처리 반응으로 인하여 발생한 화합물일 수 있다. The compound of the coating layer may be a compound generated by a heat treatment reaction.

또한, 상기 복합 코팅층 내 포함된 Li3PO4, 및/또는 리튬 금속 산화물의 리튬은, 상기 리튬의 가역적인 인터칼레이션 및 디인터칼레이션이 가능한 화합물 내에 포함되는 Li으로부터 기인되거나, 별도의 Li 공급 물질로부터 기인된 것일 수 있다. In addition, Li 3 PO 4 contained in the composite coating layer, and/or lithium of lithium metal oxide is derived from Li contained in the compound capable of reversible intercalation and deintercalation of lithium, or separate Li It may be due to the feed material.

상기 Li3P04를 포함하고, 리튬 금속 산화물, 금속 산화물, 및/또는 이들의 조합을 더 포함하는 복합 코팅층을 포함하는 양극 활물질은 리튬 이차 전지의 전지적 특성을 향상시킬 수 있다. 보다 구체적으로, 기존의 양극 활물질 보다 높은 초기 용량, 향상된 효율 특성 및 뛰어난 수명특성을 가지는 양극 활물질을 제공할 수 있다. The positive electrode active material including the Li 3 P0 4 and including a composite coating layer further comprising a lithium metal oxide, a metal oxide, and/or a combination thereof may improve battery characteristics of a lithium secondary battery. More specifically, it is possible to provide a positive electrode active material having a higher initial capacity, improved efficiency characteristics, and excellent life characteristics than the conventional positive electrode active material.

상기 복합 코팅층의 Li를 포함하는 금속화합물은 양극 활물질 내의 Li이온의 확산도를 높이는 역할(Driving Force)을 수행하여 Li 이온의 이동을 용이하게 하여 전지 특성 향상에 기여할 수 있다.The metal compound containing Li in the composite coating layer can contribute to the improvement of battery characteristics by facilitating the movement of Li ions by increasing the diffusion of Li ions in the positive electrode active material.

보다 구체적으로, 상기 복합 코팅층은 양극 활물질 표면에서 서로 간의 복잡한 결합을 통하여 표면 개질에 있어서 상승 작용을 일으킬 수 있다. More specifically, the composite coating layer may cause a synergistic effect in surface modification through complex bonding between each other on the surface of the positive electrode active material.

또한, 상기 본 발명의 일 구현예에 따른 양극 활물질은 리튬 이차 전지의 전지적 특성을 향상시킬 수 있다. 향상된 전지적 특성의 예로, 고전압 특성에서 전지의 초기 용량, 향상된 효율 특성, 뛰어난 수명특성 등이 있다. In addition, the positive active material according to the embodiment of the present invention may improve battery characteristics of a lithium secondary battery. Examples of improved battery characteristics include an initial capacity of a battery in a high voltage characteristic, improved efficiency characteristics, and excellent life characteristics.

상기 금속은 Al, Sn 또는 이들의 조합일 수 있다. The metal may be Al, Sn, or a combination thereof.

상기 Al, 및 Sn은 양쪽성 원소로서 양극 활물질과 전해액과의 반응성 및 산 농도를 감소시켜, 양극활물질의 구조를 안정화하는 특성이 있으며, Sn은 양극 활물질의 전자전도도를 향상시켜 전지의 율특성, 수명특성 및 열적 안정성을 향상시킬 수 있다.The Al and Sn are amphoteric elements and have a characteristic of stabilizing the structure of the positive electrode active material by reducing the reactivity and acid concentration between the positive electrode active material and the electrolyte solution, and Sn improves the electronic conductivity of the positive electrode active material to improve the rate characteristics of the battery, It can improve the life characteristics and thermal stability.

상기 양극 활물질의 총 중량에 대한 상기 복합 코팅층의 함량은 0.2 내지 2.0 중량%일 수 있다. 상기 중량비가 0.2 미만의 경우 코팅층의 역할이 감소할 수 있으며, 2.0 초과이면 초기용량 감소 및 충방전 효율의 감소가 나타날 수 있다. 다만, 이에 제한되는 것은 아니다. The content of the composite coating layer based on the total weight of the positive active material may be 0.2 to 2.0% by weight. If the weight ratio is less than 0.2, the role of the coating layer may decrease, and if it exceeds 2.0, the initial capacity may decrease and the charge/discharge efficiency may decrease. However, it is not limited thereto.

구체적인 예를 들어, 상기 리튬의 가역적인 인터칼레이션 및 디인터칼레이션이 가능한 화합물은, LiaA1 - bXbD2(0.90 ≤ a ≤ 1.8, 0 ≤ b ≤ 0.5); LiaA1 - bXbO2 -cTc(0.90 ≤ a ≤ 1.8, 0 ≤ b ≤ 0.5, 0 ≤ c ≤ 0.05); LiE1 - bXbO2 - cDc(0 ≤ b ≤ 0.5, 0 ≤ c ≤ 0.05); LiE2 - bXbO4 - cTc(0 ≤ b ≤ 0.5, 0 ≤ c ≤ 0.05); LiaNi1 -b-cCobXcDα(0.90 ≤ a ≤1.8, 0 ≤ b ≤ 0.5, 0 ≤ c ≤ 0.05, 0 < α ≤ 2); LiaNi1 -b-cCobXcO2-αTα(0.90 ≤ a ≤ 1.8, 0 ≤ b ≤ 0.5, 0 ≤ c ≤ 0.05, 0 < α < 2); LiaNi1-b-cCobXcO2-αT2(0.90 ≤ a ≤ 1.8, 0 ≤ b ≤ 0.5, 0 ≤ c ≤ 0.05, 0 < α < 2); LiaNi1 -b- cMnbXcDα(0.90 ≤ a ≤ 1.8, 0 ≤ b ≤ 0.5, 0 ≤ c ≤ 0.05, 0 < α ≤ 2); LiaNi1 -b- cMnbXcO2 -αTα(0.90 ≤ a ≤ 1.8, 0 ≤ b ≤ 0.5, 0 ≤ c ≤ 0.05, 0 < α < 2); LiaNi1 -b- cMnbXcO2 -αT2( 0.90 ≤ a ≤ 1.8, 0 ≤ b ≤ 0.5, 0 ≤ c ≤ 0.05, 0 < α < 2); LiaNibEcGdO2 - eTe(0.90 ≤ a ≤ 1.8, 0 ≤ b ≤ 0.9, 0 ≤ c ≤ 0.5, 0.001 ≤ d ≤ 0.1, 0 ≤ e ≤ 0.05); LiaNibCocMndGeO2 - fTf (0.90 ≤ a ≤ 1.8, 0 ≤ b ≤ 0.9, 0 ≤ c ≤ 0.5, 0 ≤ d ≤0.5, 0.001 ≤ e ≤ 0.1, 0 ≤ e ≤ 0.05); LiaNiGbO2-cTc (0.90 ≤ a ≤ 1.8, 0.001 ≤ b ≤ 0.1, 0 ≤ c ≤ 0.05); LiaCoGbO2 - cTc (0.90 ≤ a ≤ 1.8, 0.001 ≤ b ≤ 0.1, 0 ≤ c ≤ 0.05); LiaMnG`bO2 - cTc (0.90 ≤ a ≤ 1.8, 0.001 ≤ b ≤ 0.1, 0 ≤ c ≤ 0.05); LiaMn2GbO2 - cTc (0.90 ≤ a ≤ 1.8, 0.001 ≤ b ≤ 0.1, 0 ≤ c ≤ 0.05); LiaMnG`bPO4(0.90 ≤ a ≤ 1.8, 0.001 ≤ b ≤ 0.1); LiNiVO4; 및 Li(3-f)J2(PO4)3(0 ≤ f ≤ 2) 로 이루어진 군에서 선택된 적어도 하나일 수 있다. . Specific example, the reversible intercalation and de-intercalation of the compound is the lithium, Li a A 1 - b X b D 2 (0.90 ≤ a ≤ 1.8, 0 ≤ b ≤ 0.5); Li a A 1 - b X b O 2 -c T c (0.90 ≤ a ≤ 1.8, 0 ≤ b ≤ 0.5, 0 ≤ c ≤ 0.05); LiE 1 - b X b O 2 - c D c (0 ≤ b ≤ 0.5, 0 ≤ c ≤ 0.05); LiE 2 - b X b O 4 - c T c (0 ≤ b ≤ 0.5, 0 ≤ c ≤ 0.05); Li a Ni 1 -bc Co b X c D α (0.90 ≤ a ≤ 1.8, 0 ≤ b ≤ 0.5, 0 ≤ c ≤ 0.05, 0 <α ≤ 2); Li a Ni 1 -bc Co b X c O 2 -α T α (0.90 ≤ a ≤ 1.8, 0 ≤ b ≤ 0.5, 0 ≤ c ≤ 0.05, 0 <α <2); Li a Ni 1-bc Co b X c O 2-α T 2 (0.90 <a <1.8, 0 <b <0.5, 0 <c <0.05, 0 <a <2); Li a Ni 1 -b- c Mn b X c D α (0.90 ≤ a ≤ 1.8, 0 ≤ b ≤ 0.5, 0 ≤ c ≤ 0.05, 0 <α ≤ 2); Li a Ni 1 -b- c Mn b X c O 2 -α T α (0.90 ≤ a ≤ 1.8, 0 ≤ b ≤ 0.5, 0 ≤ c ≤ 0.05, 0 <α <2); Li a Ni 1 -b- c Mn b X c O 2 -α T 2 (0.90 ≤ a ≤ 1.8, 0 ≤ b ≤ 0.5, 0 ≤ c ≤ 0.05, 0 <α <2); Li a Ni b E c G d O 2 - e T e (0.90 ≤ a ≤ 1.8, 0 ≤ b ≤ 0.9, 0 ≤ c ≤ 0.5, 0.001 ≤ d ≤ 0.1, 0 ≤ e ≤ 0.05); Li a Ni b Co c Mn d G e O 2 - f T f (0.90 ≤ a ≤ 1.8, 0 ≤ b ≤ 0.9, 0 ≤ c ≤ 0.5, 0 ≤ d ≤0.5, 0.001 ≤ e ≤ 0.1, 0 ≤ e ≤ 0.05); Li a NiG b O 2-c T c (0.90 <a <1.8, 0.001 <b <0.1, 0 <c <0.05); Li a CoG b O 2 - c T c (0.90 ≤ a ≤ 1.8, 0.001 ≤ b ≤ 0.1, 0 ≤ c ≤ 0.05); Li a MnG` b O 2 - c T c (0.90≦a≦1.8, 0.001≦b≦0.1, 0≦c≦0.05); Li a Mn 2 G b O 2 - c T c (0.90 ≤ a ≤ 1.8, 0.001 ≤ b ≤ 0.1, 0 ≤ c ≤ 0.05); Li a MnG` b PO 4 (0.90≦a≦1.8, 0.001≦b≦0.1); LiNiVO 4 ; And Li (3-f) J 2 (PO 4 ) 3 (0 ≤ f ≤ 2) It may be at least one selected from the group consisting of. .

상기 화학식에 있어서, A는 Ni, Co, Mn, 및 이들의 조합으로 이루어진 군에서 선택되고; X는 Al, Ni, Co, Mn, Cr, Fe, Mg, Sr, V, 희토류 원소 및 이들의 조합으로 이루어진 군에서 선택되고; D는 O, F, S, P, 및 이들의 조합으로 이루어진 군에서 선택되고; E는 Co, Mn, 및 이들의 조합으로 이루어진 군에서 선택되고; T는 F, S, P, 및 이들의 조합으로 이루어진 군에서 선택되고; G는 Al, Cr, Mn, Fe, Mg, La, Ce, Sr, V, 및 이들의 조합으로 이루어진 군에서 선택되고; Q는 Ti, Mo, Mn,및 이들의 조합으로 이루어진 군에서 선택되고; Z는 Cr, V, Fe, Sc, Y, 및 이들의 조합으로 이루어진 군에서 선택되며; J는 V, Cr, Mn, Co, Ni, Cu, 및 이들의 조합으로 이루어진 군에서 선택된다.
In the above formula, A is selected from the group consisting of Ni, Co, Mn, and combinations thereof; X is selected from the group consisting of Al, Ni, Co, Mn, Cr, Fe, Mg, Sr, V, rare earth elements, and combinations thereof; D is selected from the group consisting of O, F, S, P, and combinations thereof; E is selected from the group consisting of Co, Mn, and combinations thereof; T is selected from the group consisting of F, S, P, and combinations thereof; G is selected from the group consisting of Al, Cr, Mn, Fe, Mg, La, Ce, Sr, V, and combinations thereof; Q is selected from the group consisting of Ti, Mo, Mn, and combinations thereof; Z is selected from the group consisting of Cr, V, Fe, Sc, Y, and combinations thereof; J is selected from the group consisting of V, Cr, Mn, Co, Ni, Cu, and combinations thereof.

본 발명의 다른 일 구현예에서는, 리튬의 가역적인 인터칼레이션 및 디인터칼레이션이 가능한 화합물;을 준비하는 단계; 리튬 공급원; 인 공급원; 및 금속 공급원;을 준비하는 단계; 상기 리튬의 가역적인 인터칼레이션 및 디인터칼레이션이 가능한 화합물에 상기 리튬 공급원;, 인 공급원; 및/또는 금속 공급원을 혼합하여, 상기 리튬의 가역적인 인터칼레이션 및 디인터칼레이션이 가능한 화합물의 표면에 리튬 공급원;, 인 공급원; 및/또는 금속 공급원을 균일하게 부착시키는 단계; 및 상기 리튬 공급원; 인 공급원; 및/또는 금속 공급원이 부착된 리튬의 가역적인 인터칼레이션 및 디인터칼레이션이 가능한 화합물을 열처리하여, Li3P04를 포함하고, 리튬 금속 산화물; 금속 산화물; 및/또는 이들의 조합;을 더 포함하는 복합 코팅층이 표면에 형성된 리튬의 가역적인 인터칼레이션 및 디인터칼레이션이 가능한 화합물;을 수득하는 단계;를 포함하되, 상기 리튬 공급원; 인 공급원; 및 금속 공급원;을 준비하는 단계;에서, 상기 금속 공급원은 Al, Sn, 또는 이들의 조합인 공급원을 포함하고, 상기 리튬 금속 산화물 또는 상기 금속 산화물 중 적어도 어느 하나는, Al, Sn, 또는 이들의 조합을 포함하는 것인 리튬 이차전지용 양극 활물질의 제조 방법을 제공한다. In another embodiment of the present invention, a compound capable of reversible intercalation and deintercalation of lithium; preparing steps; Lithium source; Phosphorus source; And a metal source; The lithium source to the compound capable of reversible intercalation and deintercalation of lithium;, a phosphorus source; And/or a lithium source on the surface of the compound capable of reversible intercalation and deintercalation of lithium by mixing a metal source;, a phosphorus source; And/or uniformly attaching the metal source; And the lithium source; Phosphorus source; And/or a compound capable of reversible intercalation and deintercalation of lithium to which a metal source is attached is heat-treated to include Li 3 P0 4 , and lithium metal oxide; Metal oxides; And/or a combination thereof; obtaining a compound capable of reversible intercalation and deintercalation of lithium in which the composite coating layer further comprises a compound formed on the surface thereof; including, the lithium source; Phosphorus source; And a metal source; in the step of preparing; In, the metal source includes a source that is Al, Sn, or a combination thereof, and at least one of the lithium metal oxide or the metal oxide is Al, Sn, or a combination thereof It provides a method for producing a positive active material for a lithium secondary battery comprising a combination.

상기 리튬 공급원; 인 공급원; 및/또는 금속 공급원이 부착된 리튬의 가역적인 인터칼레이션 및 디인터칼레이션이 가능한 화합물을 열처리하여, Li3P04를 포함하고, 리튬 금속 산화물, 금속 산화물, 및/또는 이들의 조합을 더 포함하는 복합 코팅층이 표면에 형성된 리튬의 가역적인 인터칼레이션 및 디인터칼레이션이 가능한 화합물;을 수득하는 단계;에서, 열처리 온도는, 650 내지 950℃일 수 있다. 상기 온도 범위인 경우 양극 활물질 표면에 형성된 코팅층이 안정적인 역할을 수행 할 수 있다.The lithium source; Phosphorus source; And/or a compound capable of reversible intercalation and deintercalation of lithium to which a metal source is attached is heat-treated to include Li 3 P0 4 , and further comprises lithium metal oxide, metal oxide, and/or a combination thereof. In the step of obtaining; a compound capable of reversible intercalation and de-intercalation of lithium formed on the surface of the composite coating layer including; In, the heat treatment temperature may be 650 to 950°C. In the above temperature range, the coating layer formed on the surface of the positive electrode active material may perform a stable role.

상기 리튬 공급원; 인 공급원; 및 금속 공급원;을 준비하는 단계;에서, 상기 리튬 공급원은 탄산 리튬, 질산 리튬, 황산 리튬, 아세트산 리튬, 인산 리튬, 염화 리튬, 수산화 리튬, 산화 리튬, 또는 이들의 조합일 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다. The lithium source; Phosphorus source; And a metal source; in the step of preparing; In, the lithium source may be lithium carbonate, lithium nitrate, lithium sulfate, lithium acetate, lithium phosphate, lithium chloride, lithium hydroxide, lithium oxide, or a combination thereof, but is limited thereto It is not.

상기 리튬 공급원; 인 공급원; 및 금속 공급원;을 준비하는 단계;에서, 상기 금속 공급원은 Sn 공급원을 포함하고, 상기 Sn 공급원은 Sn 산화물, Sn 알콕시드, Sn 수산화물, Sn 황화물, 또는 이들의 조합일 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다. The lithium source; Phosphorus source; And a metal source; In the step of preparing; In, the metal source includes a Sn source, and the Sn source may be Sn oxide, Sn alkoxide, Sn hydroxide, Sn sulfide, or a combination thereof, but is limited thereto. no.

상기 리튬 공급원; 인 공급원; 및 금속 공급원;을 준비하는 단계;에서, 상기 금속 공급원은 Al 공급원을 포함하고, 상기 Al 공급원은 Al 산화물, Al 알콕시드, Al 수산화물, 또는 이들의 조합일 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다. The lithium source; Phosphorus source; And a metal source; in the step of preparing; In, the metal source includes an Al source, and the Al source may be Al oxide, Al alkoxide, Al hydroxide, or a combination thereof, but is not limited thereto.

상기 리튬 공급원; 인 공급원; 및 금속 공급원;을 준비하는 단계;에서, 상기 인 공급원은 (NH4)2HPO4, NH4H2PO4, Li3PO4 또는 이들의 조합일 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다. The lithium source; Phosphorus source; And a metal source; in the step of preparing; In, the phosphorus source may be (NH 4 ) 2 HPO 4 , NH 4 H 2 PO 4 , Li 3 PO 4, or a combination thereof, but is not limited thereto.

나머지 구성에 대한 설명은 전술한 본 발명의 일 구현예와 동일하기 때문에 그 설명을 생략하도록 한다.
Since the description of the remaining components is the same as that of the embodiment of the present invention described above, a description thereof will be omitted.

본 발명의 또 다른 일 구현예에서는, 양극, 음극 및 전해질을 포함하는 리튬 이차 전지며, 상기 양극은 전류 집전체 및 상기 전류 집전체 상에 형성된 양극 활물질층을 포함하며, 상기 양극 활물질층은, 전술한 양극 활물질을 포함하는 것인 리튬 이차 전지를 제공한다. In another embodiment of the present invention, a lithium secondary battery comprising a positive electrode, a negative electrode, and an electrolyte, the positive electrode includes a current collector and a positive electrode active material layer formed on the current collector, and the positive electrode active material layer, It provides a lithium secondary battery comprising the above-described positive electrode active material.

상기 양극 활물질과 관련된 설명은 전술한 본 발명의 일 구현예와 동일하기 때문에 생략하도록 한다. The description related to the positive electrode active material will be omitted because it is the same as the embodiment of the present invention described above.

상기 양극 활물질층은 바인더 및 도전재를 포함할 수 있다. The positive active material layer may include a binder and a conductive material.

상기 바인더는 양극 활물질 입자들을 서로 잘 부착시키고, 또한 양극 활물질을 전류 집전체에 잘 부착시키는 역할을 하며, 그 대표적인 예로는 폴리비닐알콜, 카르복시메틸셀룰로즈, 히드록시프로필셀룰로즈, 디아세틸셀룰로즈, 폴리비닐클로라이드, 카르복실화된 폴리비닐클로라이드, 폴리비닐플루오라이드, 에틸렌 옥사이드를 포함하는 폴리머, 폴리비닐피롤리돈, 폴리우레탄, 폴리테트라플루오로에틸렌, 폴리비닐리덴 플루오라이드, 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 스티렌-부타디엔 러버, 아크릴레이티드 스티렌-부타디엔 러버, 에폭시 수지, 나일론 등을 사용할 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.The binder adheres the positive electrode active material particles well to each other, and also plays a role in attaching the positive electrode active material to the current collector well, and representative examples thereof include polyvinyl alcohol, carboxymethylcellulose, hydroxypropylcellulose, diacetylcellulose, and polyvinyl Chloride, carboxylated polyvinyl chloride, polyvinyl fluoride, polymer containing ethylene oxide, polyvinylpyrrolidone, polyurethane, polytetrafluoroethylene, polyvinylidene fluoride, polyethylene, polypropylene, styrene- Butadiene rubber, acrylated styrene-butadiene rubber, epoxy resin, nylon, etc. may be used, but the present invention is not limited thereto.

상기 도전재는 전극에 도전성을 부여하기 위해 사용되는 것으로서, 구성되는 전지에 있어서, 화학변화를 야기하지 않고 전자 전도성 재료이면 어떠한 것도 사용가능하며, 그 예로 천연 흑연, 인조 흑연, 카본 블랙, 아세틸렌 블랙, 케첸블랙, 탄소섬유 등의 탄소계 물질; 구리, 니켈, 알루미늄, 은 등의 금속 분말 또는 금속 섬유 등의 금속계 물질; 폴리페닐렌 유도체 등의 도전성 폴리머; 또는 이들의 혼합물을 포함하는 도전성 재료를 사용할 수 있다.The conductive material is used to impart conductivity to the electrode, and in the battery constituted, any material can be used as long as it does not cause chemical change and is an electron conductive material, such as natural graphite, artificial graphite, carbon black, acetylene black, Ketjen Carbon-based materials such as black and carbon fiber; Metal-based materials such as metal powder or metal fibers such as copper, nickel, aluminum, and silver; Conductive polymers such as polyphenylene derivatives; Alternatively, a conductive material containing a mixture thereof may be used.

상기 음극은 집전체 및 상기 집전체 위에 형성된 음극 활물질층을 포함하며, 상기 음극 활물질층은 음극 활물질을 포함한다.The negative electrode includes a current collector and a negative active material layer formed on the current collector, and the negative active material layer includes a negative active material.

상기 음극 활물질로는 리튬 이온을 가역적으로 인터칼레이션/디인터칼레이션할 수 있는 물질, 리튬 금속, 리튬 금속의 합금, 리튬을 도프 및 탈도프할 수 있는 물질, 또는 전이 금속 산화물을 포함한다. The negative active material includes a material capable of reversibly intercalating/deintercalating lithium ions, a lithium metal, an alloy of lithium metal, a material capable of doping and undoping lithium, or a transition metal oxide.

상기 리튬 이온을 가역적으로 인터칼레이션/디인터칼레이션할 수 있는 물질로는 탄소 물질로서, 리튬 이온 이차 전지에서 일반적으로 사용되는 탄소계 음극 활물질은 어떠한 것도 사용할 수 있으며, 그 대표적인 예로는 결정질 탄소, 비정질 탄소 또는 이들을 함께 사용할 수 있다. 상기 결정질 탄소의 예로는 무정형, 판상, 린편상(flake), 구형 또는 섬유형의 천연 흑연 또는 인조 흑연과 같은 흑연을 들 수 있고, 상기 비정질 탄소의 예로는 소프트 카본(soft carbon: 저온 소성 탄소) 또는 하드 카본(hard carbon), 메조페이스 피치 탄화물, 소성된 코크스 등을 들 수 있다.As a material capable of reversibly intercalating/deintercalating lithium ions, any carbon-based negative active material generally used in lithium ion secondary batteries may be used as a carbon material, and a representative example thereof is crystalline carbon. , Amorphous carbon, or they may be used together. Examples of the crystalline carbon include graphite such as amorphous, plate-shaped, flake, spherical or fibrous natural graphite or artificial graphite, and examples of the amorphous carbon include soft carbon (low temperature calcined carbon). Alternatively, hard carbon, mesophase pitch carbide, and fired coke may be used.

상기 리튬 금속의 합금으로는 리튬과 Na, K, Rb, Cs, Fr, Be, Mg, Ca, Sr, Si, Sb, Pb, In, Zn, Ba, Ra, Ge, Al 및 Sn으로 이루어진 군에서 선택되는 금속의 합금이 사용될 수 있다.As the lithium metal alloy, in the group consisting of lithium and Na, K, Rb, Cs, Fr, Be, Mg, Ca, Sr, Si, Sb, Pb, In, Zn, Ba, Ra, Ge, Al and Sn The alloy of the metal of choice can be used.

상기 리튬을 도프 및 탈도프할 수 있는 물질로는 Si, SiOx(0 < x < 2), Si-Y 합금(상기 Y는 알칼리 금속, 알칼리 토금속, 13족 원소, 14족 원소, 전이금속, 희토류 원소 및 이들의 조합으로 이루어진 군에서 선택되는 원소이며, Si은 아님), Sn, SnO2, Sn-Y(상기 Y는 알칼리 금속, 알칼리 토금속, 13족 원소, 14족 원소, 전이금속, 희토류 원소 및 이들의 조합으로 이루어진 군에서 선택되는 원소이며, Sn은 아님) 등을 들 수 있고, 또한 이들 중 적어도 하나와 SiO2를 혼합하여 사용할 수도 있다. 상기 원소 Y로는 Mg, Ca, Sr, Ba, Ra, Sc, Y, Ti, Zr, Hf, Rf, V, Nb, Ta, Db, Cr, Mo, W, Sg, Tc, Re, Bh, Fe, Pb, Ru, Os, Hs, Rh, Ir, Pd, Pt, Cu, Ag, Au, Zn, Cd, B, Al, Ga, Sn, In, Ti, Ge, P, As, Sb, Bi, S, Se, Te, Po, 및 이들의 조합으로 이루어진 군에서 선택될 수 있다.Materials capable of doping and undoping lithium include Si, SiO x (0 <x <2), Si-Y alloy (wherein Y is an alkali metal, alkaline earth metal, group 13 element, group 14 element, transition metal, It is an element selected from the group consisting of rare earth elements and combinations thereof, not Si), Sn, SnO 2 , Sn-Y (the Y is an alkali metal, alkaline earth metal, group 13 element, group 14 element, transition metal, rare earth It is an element selected from the group consisting of an element and a combination thereof, and not Sn), and the like, and at least one of these and SiO 2 may be mixed and used. The element Y is Mg, Ca, Sr, Ba, Ra, Sc, Y, Ti, Zr, Hf, Rf, V, Nb, Ta, Db, Cr, Mo, W, Sg, Tc, Re, Bh, Fe, Pb, Ru, Os, Hs, Rh, Ir, Pd, Pt, Cu, Ag, Au, Zn, Cd, B, Al, Ga, Sn, In, Ti, Ge, P, As, Sb, Bi, S, It may be selected from the group consisting of Se, Te, Po, and combinations thereof.

상기 전이 금속 산화물로는 바나듐 산화물, 리튬 바나듐 산화물 등을 들 수 있다.The transition metal oxide may include vanadium oxide and lithium vanadium oxide.

상기 음극 활물질 층은 또한 바인더를 포함하며, 선택적으로 도전재를 더욱 포함할 수도 있다.The negative active material layer also includes a binder, and may optionally further include a conductive material.

상기 바인더는 음극 활물질 입자들을 서로 잘 부착시키고, 또한 음극 활물질을 전류 집전체에 잘 부착시키는 역할을 하며, 그 대표적인 예로 폴리비닐알콜, 카르복시메틸셀룰로즈, 히드록시프로필셀룰로즈, 폴리비닐클로라이드, 카르복실화된 폴리비닐클로라이드, 폴리비닐플루오라이드, 에틸렌 옥사이드를 포함하는 폴리머, 폴리비닐피롤리돈, 폴리우레탄, 폴리테트라플루오로에틸렌, 폴리비닐리덴 플루오라이드, 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 스티렌-부타디엔 러버, 아크릴레이티드 스티렌-부타디엔 러버, 에폭시 수지, 나일론 등을 사용할 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.The binder adheres well the negative electrode active material particles to each other and also plays a role in attaching the negative electrode active material to the current collector well, and representative examples thereof include polyvinyl alcohol, carboxymethylcellulose, hydroxypropylcellulose, polyvinyl chloride, carboxylation Polyvinyl chloride, polyvinyl fluoride, polymer containing ethylene oxide, polyvinylpyrrolidone, polyurethane, polytetrafluoroethylene, polyvinylidene fluoride, polyethylene, polypropylene, styrene-butadiene rubber, acrylic ray Tied styrene-butadiene rubber, epoxy resin, nylon, etc. may be used, but the present invention is not limited thereto.

상기 도전재는 전극에 도전성을 부여하기 위해 사용되는 것으로서, 구성되는 전지에 있어서, 화학변화를 야기하지 않고 전자 전도성 재료이면 어떠한 것도 사용가능하며, 그 예로 천연 흑연, 인조 흑연, 카본 블랙, 아세틸렌 블랙, 케첸블랙, 탄소섬유 등의 탄소계 물질; 구리, 니켈, 알루미늄, 은 등의 금속 분말 또는 금속 섬유 등의 금속계 물질; 폴리페닐렌 유도체 등의 도전성 폴리머; 또는 이들의 혼합물을 포함하는 도전성 재료를 사용할 수 있다.The conductive material is used to impart conductivity to the electrode, and in the battery constituted, any material can be used as long as it does not cause chemical change and is an electron conductive material, such as natural graphite, artificial graphite, carbon black, acetylene black, Ketjen Carbon-based materials such as black and carbon fiber; Metal-based materials such as metal powder or metal fibers such as copper, nickel, aluminum, and silver; Conductive polymers such as polyphenylene derivatives; Alternatively, a conductive material containing a mixture thereof may be used.

상기 집전체로는 구리 박, 니켈 박, 스테인레스강 박, 티타늄 박, 니켈 발포체(foam), 구리 발포체, 전도성 금속이 코팅된 폴리머 기재, 및 이들의 조합으로 이루어진 군에서 선택되는 것을 사용할 수 있다.As the current collector, a copper foil, a nickel foil, a stainless steel foil, a titanium foil, a nickel foam, a copper foam, a polymer substrate coated with a conductive metal, and a combination thereof may be used.

상기 전류 집전체로는 Al을 사용할 수 있으나 이에 한정되는 것은 아니다.Al may be used as the current collector, but is not limited thereto.

상기 음극과 양극은 활물질, 도전재 및 결착제를 용매 중에서 혼합하여 활물질 조성물을 제조하고, 이 조성물을 전류 집전체에 도포하여 제조한다. 이와 같은 전극 제조 방법은 당해 분야에 널리 알려진 내용이므로 본 명세서에서 상세한 설명은 생략하기로 한다. 상기 용매로는 N-메틸피롤리돈 등을 사용할 수 있으나 이에 한정되는 것은 아니다.The negative electrode and the positive electrode are prepared by mixing an active material, a conductive material, and a binder in a solvent to prepare an active material composition, and then applying the composition to a current collector. Since such a method of manufacturing an electrode is widely known in the art, a detailed description thereof will be omitted herein. As the solvent, N-methylpyrrolidone or the like may be used, but is not limited thereto.

상기 전해질은 비수성 유기 용매와 리튬염을 포함한다. The electrolyte includes a non-aqueous organic solvent and a lithium salt.

상기 비수성 유기 용매는 전지의 전기화학적 반응에 관여하는 이온들이 이동할 수 있는 매질 역할을 한다. The non-aqueous organic solvent serves as a medium through which ions involved in the electrochemical reaction of a battery can move.

상기 비수성 유기용매로는 카보네이트계, 에스테르계, 에테르계, 케톤계, 알코올계, 또는 비양성자성 용매를 사용할 수 있다. 상기 카보네이트계 용매로는 디메틸 카보네이트(DMC), 디에틸 카보네이트(DEC), 디프로필 카보네이트(DPC), 메틸프로필 카보네이트(MPC), 에틸프로필 카보네이트(EPC), 메틸에틸 카보네이트(MEC), 에틸렌 카보네이트(EC), 프로필렌 카보네이트(PC), 부틸렌 카보네이트(BC) 등이 사용될 수 있으며, 상기 에스테르계 용매로는 메틸 아세테이트, 에틸 아세테이트, n-프로필 아세테이트, 디메틸아세테이트, 메틸프로피오네이트, 에틸프로피오네이트, γ-부티로락톤, 데카놀라이드(decanolide), 발레로락톤, 메발로노락톤(mevalonolactone), 카프로락톤(caprolactone), 등이 사용될 수 있다. 상기 에테르계 용매로는 디부틸 에테르, 테트라글라임, 디글라임, 디메톡시에탄, 2-메틸테트라히드로퓨란, 테트라히드로퓨란 등이 사용될 수 있으며, 상기 케톤계 용매로는 시클로헥사논 등이 사용될 수 있다. 또한 상기 알코올계 용매로는 에틸알코올, 이소프로필 알코올 등이 사용될 수 있으며, 상기 비양성자성 용매로는 R-CN(R은 탄소수 2 내지 20의 직쇄상, 분지상, 또는 환 구조의 탄화수소기이며, 이중결합 방향 환 또는 에테르 결합을 포함할 수 있다) 등의 니트릴류 디메틸포름아미드 등의 아미드류, 1,3-디옥솔란 등의 디옥솔란류 설포란(sulfolane)류 등이 사용될 수 있다. As the non-aqueous organic solvent, a carbonate-based, ester-based, ether-based, ketone-based, alcohol-based, or aprotic solvent may be used. The carbonate-based solvents include dimethyl carbonate (DMC), diethyl carbonate (DEC), dipropyl carbonate (DPC), methylpropyl carbonate (MPC), ethylpropyl carbonate (EPC), methylethyl carbonate (MEC), ethylene carbonate ( EC), propylene carbonate (PC), butylene carbonate (BC), and the like may be used, and as the ester solvent, methyl acetate, ethyl acetate, n-propyl acetate, dimethyl acetate, methyl propionate, ethyl propionate , γ-butyrolactone, decanolide, valerolactone, mevalonolactone, caprolactone, and the like may be used. Dibutyl ether, tetraglyme, diglyme, dimethoxyethane, 2-methyltetrahydrofuran, tetrahydrofuran, etc. may be used as the ether solvent, and cyclohexanone may be used as the ketone solvent. have. In addition, ethyl alcohol, isopropyl alcohol, etc. may be used as the alcohol-based solvent, and R-CN (R is a linear, branched, or cyclic hydrocarbon group having 2 to 20 carbon atoms) as the aprotic solvent , May contain a double bonded aromatic ring or an ether bond), amides such as nitriles such as dimethylformamide, dioxolanes such as 1,3-dioxolane, sulfolanes, etc. may be used.

상기 비수성 유기 용매는 단독으로 또는 하나 이상 혼합하여 사용할 수 있으며, 하나 이상 혼합하여 사용하는 경우의 혼합 비율은 목적하는 전지 성능에 따라 적절하게 조절할 수 있고, 이는 당해 분야에 종사하는 사람들에게는 널리 이해될 수 있다.The non-aqueous organic solvent can be used alone or in combination of one or more, and the mixing ratio in the case of using one or more mixtures can be appropriately adjusted according to the desired battery performance, which is widely understood by those in the field. Can be.

또한, 상기 카보네이트계 용매의 경우 환형(cyclic) 카보네이트와 사슬형(chain) 카보네이트를 혼합하여 사용하는 것이 좋다. 이 경우 환형 카보네이트와 사슬형 카보네이트는 1:1 내지 1:9의 부피비로 혼합하여 사용하는 것이 전해액의 성능이 우수하게 나타날 수 있다. In addition, in the case of the carbonate-based solvent, it is preferable to use a mixture of a cyclic carbonate and a chain carbonate. In this case, when the cyclic carbonate and the chain carbonate are mixed in a volume ratio of 1:1 to 1:9, the electrolyte may exhibit excellent performance.

본 발명의 일 구현예에 따른 비수성 유기용매는 상기 카보네이트계 용매에 방향족 탄화수소계 유기용매를 더 포함할 수도 있다. 이때 상기 카보네이트계 용매와 방향족 탄화수소계 유기용매는 1:1 내지 30:1의 부피비로 혼합될 수 있다.The non-aqueous organic solvent according to an embodiment of the present invention may further include an aromatic hydrocarbon-based organic solvent in the carbonate-based solvent. At this time, the carbonate-based solvent and the aromatic hydrocarbon-based organic solvent may be mixed in a volume ratio of 1:1 to 30:1.

상기 방향족 탄화수소계 유기용매로는 하기 화학식 1의 방향족 탄화수소계 화합물이 사용될 수 있다.As the aromatic hydrocarbon-based organic solvent, an aromatic hydrocarbon-based compound of Formula 1 may be used.

[화학식 1][Formula 1]

Figure 112014026867817-pat00001
Figure 112014026867817-pat00001

(상기 화학식 1에서, R1 내지 R6는 각각 독립적으로 수소, 할로겐, C1 내지 C10 알킬기, 할로알킬기 또는 이들의 조합이다.)(In Formula 1, R 1 to R 6 are each independently hydrogen, halogen, C1 to C10 alkyl group, haloalkyl group, or a combination thereof.)

상기 방향족 탄화수소계 유기용매는 벤젠, 플루오로벤젠, 1,2-디플루오로벤젠, 1,3-디플루오로벤젠, 1,4-디플루오로벤젠, 1,2,3-트리플루오로벤젠, 1,2,4-트리플루오로벤젠, 클로로벤젠, 1,2-디클로로벤젠, 1,3-디클로로벤젠, 1,4-디클로로벤젠, 1,2,3-트리클로로벤젠, 1,2,4-트리클로로벤젠, 아이오도벤젠, 1,2-디아이오도벤젠, 1,3-디아이오도벤젠, 1,4-디아이오도벤젠, 1,2,3-트리아이오도벤젠, 1,2,4-트리아이오도벤젠, 톨루엔, 플루오로톨루엔, 1,2-디플루오로톨루엔, 1,3-디플루오로톨루엔, 1,4-디플루오로톨루엔, 1,2,3-트리플루오로톨루엔, 1,2,4-트리플루오로톨루엔, 클로로톨루엔, 1,2-디클로로톨루엔, 1,3-디클로로톨루엔, 1,4-디클로로톨루엔, 1,2,3-트리클로로톨루엔, 1,2,4-트리클로로톨루엔, 아이오도톨루엔, 1,2-디아이오도톨루엔, 1,3-디아이오도톨루엔, 1,4-디아이오도톨루엔, 1,2,3-트리아이오도톨루엔, 1,2,4-트리아이오도톨루엔, 자일렌, 및 이들의 조합으로 이루어진 군에서 선택되는 것이다.The aromatic hydrocarbon-based organic solvent is benzene, fluorobenzene, 1,2-difluorobenzene, 1,3-difluorobenzene, 1,4-difluorobenzene, 1,2,3-trifluorobenzene , 1,2,4-trifluorobenzene, chlorobenzene, 1,2-dichlorobenzene, 1,3-dichlorobenzene, 1,4-dichlorobenzene, 1,2,3-trichlorobenzene, 1,2, 4-trichlorobenzene, iodobenzene, 1,2-diodobenzene, 1,3-diaiodobenzene, 1,4-diaiodobenzene, 1,2,3-triiodobenzene, 1,2,4 -Triiodobenzene, toluene, fluorotoluene, 1,2-difluorotoluene, 1,3-difluorotoluene, 1,4-difluorotoluene, 1,2,3-trifluorotoluene, 1,2,4-trifluorotoluene, chlorotoluene, 1,2-dichlorotoluene, 1,3-dichlorotoluene, 1,4-dichlorotoluene, 1,2,3-trichlorotoluene, 1,2,4 -Trichlorotoluene, iodotoluene, 1,2-diaiodotoluene, 1,3-diaiodotoluene, 1,4-diaiodotoluene, 1,2,3-triiodotoluene, 1,2,4- It is selected from the group consisting of triiodotoluene, xylene, and combinations thereof.

상기 비수성 전해질은 전지 수명을 향상시키기 위하여 비닐렌 카보네이트 또는 하기 화학식 2의 에틸렌 카보네이트계 화합물을 더욱 포함할 수도 있다.The non-aqueous electrolyte may further include vinylene carbonate or an ethylene carbonate-based compound of Formula 2 in order to improve battery life.

[화학식 2][Formula 2]

Figure 112014026867817-pat00002
Figure 112014026867817-pat00002

(상기 화학식 2에서, R7 및 R8는 각각 독립적으로 수소, 할로겐기, 시아노기(CN), 니트로기(NO2) 또는 C1 내지 C5 플루오로알킬기이고, 상기 R7과 R8중 적어도 하나는 할로겐기, 시아노기(CN), 니트로기(NO2) 또는 C1 내지 C5의 플루오로알킬기이다.)(In Formula 2, R 7 and R 8 are each independently hydrogen, a halogen group, a cyano group (CN), a nitro group (NO 2 ) or a C1 to C5 fluoroalkyl group, and at least one of R 7 and R 8 Is a halogen group, a cyano group (CN), a nitro group (NO 2 ), or a C1 to C5 fluoroalkyl group.)

상기 에틸렌 카보네이트계 화합물의 대표적인 예로는 디플루오로 에틸렌카보네이트, 클로로에틸렌 카보네이트, 디클로로에틸렌 카보네이트, 브로모에틸렌 카보네이트, 디브로모에틸렌 카보네이트, 니트로에틸렌 카보네이트, 시아노에틸렌 카보네이트 또는 플루오로에틸렌 카보네이트 등을 들 수 있다. 이러한 수명 향상 첨가제를 더욱 사용하는 경우 그 사용량은 적절하게 조절할 수 있다.Representative examples of the ethylene carbonate-based compound include difluoro ethylene carbonate, chloroethylene carbonate, dichloroethylene carbonate, bromoethylene carbonate, dibromoethylene carbonate, nitroethylene carbonate, cyanoethylene carbonate or fluoroethylene carbonate. I can. When further use of such a life-improving additive is used, the amount of the additive may be appropriately adjusted.

상기 리튬염은 유기 용매에 용해되어, 전지 내에서 리튬 이온의 공급원으로 작용하여 기본적인 리튬 이차 전지의 작동을 가능하게 하고, 양극과 음극 사이의 리튬 이온의 이동을 촉진하는 역할을 하는 물질이다. 이러한 리튬염의 대표적인 예로는 LiPF6, LiBF4, LiSbF6, LiAsF6, LiC4F9SO3, LiClO4, LiAlO2, LiAlCl4, LiN(CxF2x+1SO2)(CyF2y+1SO2)(여기서, x 및 y는 자연수임), LiCl, LiI 및 LiB(C2O4)2(리튬 비스옥살레이토 보레이트(lithium bis(oxalato) borate; LiBOB)로 이루어진 군에서 선택되는 하나 또는 둘 이상을 지지(supporting) 전해염으로 포함한다. 리튬염의 농도는 0.1 내지 2.0M 범위 내에서 사용하는 것이 좋다. 리튬염의 농도가 상기 범위에 포함되면, 전해질이 적절한 전도도 및 점도를 가지므로 우수한 전해질 성능을 나타낼 수 있고, 리튬 이온이 효과적으로 이동할 수 있다.The lithium salt is a material that is dissolved in an organic solvent and acts as a source of lithium ions in the battery, enabling the operation of a basic lithium secondary battery, and promoting movement of lithium ions between the positive electrode and the negative electrode. Representative examples of such lithium salts are LiPF 6 , LiBF 4 , LiSbF 6 , LiAsF 6 , LiC 4 F 9 SO 3 , LiClO 4 , LiAlO 2 , LiAlCl 4 , LiN(C x F 2x+1 SO 2 )(C y F 2y +1 SO 2 ) (where x and y are natural numbers), LiCl, LiI and LiB(C 2 O 4 ) 2 (lithium bis(oxalato) borate; LiBOB) selected from the group consisting of One or two or more are included as a supporting electrolytic salt It is recommended to use the lithium salt concentration within the range of 0.1 to 2.0 M. If the concentration of the lithium salt falls within the above range, the electrolyte has an appropriate conductivity and viscosity. It can exhibit excellent electrolyte performance, and lithium ions can move effectively.

리튬 이차 전지의 종류에 따라 양극과 음극 사이에 세퍼레이터가 존재할 수 도 있다. 이러한 세퍼레이터로는 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 폴리비닐리덴 플루오라이드 또는 이들의 2층 이상의 다층막이 사용될 수 있으며, 폴리에틸렌/폴리프로필렌 2층 세퍼레이터, 폴리에틸렌/폴리프로필렌/폴리에틸렌 3층 세퍼레이터, 폴리프로필렌/폴리에틸렌/폴리프로필렌 3층 세퍼레이터 등과 같은 혼합 다층막이 사용될 수 있음은 물론이다.Depending on the type of lithium secondary battery, a separator may exist between the positive electrode and the negative electrode. Polyethylene, polypropylene, polyvinylidene fluoride, or a multilayer film of two or more layers thereof may be used as such a separator, and a polyethylene/polypropylene two-layer separator, a polyethylene/polypropylene/polyethylene three-layer separator, a polypropylene/polyethylene/poly It goes without saying that a mixed multilayer film such as a three-layer propylene separator may be used.

리튬 이차 전지는 사용하는 세퍼레이터와 전해질의 종류에 따라 리튬 이온 전지, 리튬 이온 폴리머 전지 및 리튬 폴리머 전지로 분류될 수 있고, 형태에 따라 원통형, 각형, 코인형, 파우치형 등으로 분류될 수 있으며, 사이즈에 따라 벌크 타입과 박막 타입으로 나눌 수 있다. 이들 전지의 구조와 제조방법은 이 분야에 널리 알려져 있으므로 상세한 설명은 생략한다.Lithium secondary batteries can be classified into lithium ion batteries, lithium ion polymer batteries, and lithium polymer batteries depending on the type of separator and electrolyte used, and can be classified into cylindrical, rectangular, coin-type, pouch-type, etc. Depending on the size, it can be divided into bulk type and thin film type. The structure and manufacturing method of these batteries are well known in this field, and thus detailed descriptions are omitted.

도 1에 본 발명의 리튬 이차 전지의 대표적인 구조를 개략적으로 나타내었다. 도 1에 나타낸 것과 같이 상기 리튬 이차 전지(1)는 양극(3), 음극(2) 및 상기 양극(3)과 음극(2) 사이에 존재하는 세퍼레이터(4)에 함침된 전해액을 포함하는 전지 용기(5)와, 상기 전지 용기(5)를 봉입하는 봉입 부재(6)를 포함한다.
1 schematically shows a typical structure of a lithium secondary battery of the present invention. As shown in Fig. 1, the lithium secondary battery 1 includes an electrolyte solution impregnated in a positive electrode 3, a negative electrode 2, and a separator 4 present between the positive electrode 3 and the negative electrode 2 A container 5 and a sealing member 6 for sealing the battery container 5 are included.

이하 본 발명의 실시예 및 비교예를 기재한다. 그러나 하기의 실시예는 본 발명의 일 실시예 일뿐 본 발명이 하기한 실시예에 한정되는 것은 아니다.
Hereinafter, examples and comparative examples of the present invention will be described. However, the following examples are only examples of the present invention, and the present invention is not limited to the following examples.

실시예Example

실시예Example 1 One

믹서에 LiCoO2 100g과 LiOH 분말 0.064g과 Al(OH)3 분말 0.027g과 SnSO4 분말 0.00044g과 (NH4)2HPO4 분말 1.331g을 건식 혼합하여 상기 분말이 LiCoO2 본체의 표면에 부착된 혼합물을 제조 한 후 상기 혼합물을 800 ℃로 6시간 열처리하여 양극 활물질을 제조하였다.
In a mixer, 100 g of LiCoO 2, 0.064 g of LiOH powder, 0.027 g of Al(OH) 3 powder, 0.00044 g of SnSO 4 powder, and 1.331 g of (NH 4 ) 2 HPO 4 powder are dry-mixed and the powder adheres to the surface of the LiCoO 2 body. After preparing the resulting mixture, the mixture was heat-treated at 800° C. for 6 hours to prepare a positive electrode active material.

비교예Comparative example 1 One

상기 실시예 1에서 믹서에 LiCoO2 100g과 LiOH 분말 0.064g과 Al(OH)3 분말 0.81g을 건식 혼합하여 혼합물을 제조 한 것을 제외하고, 동일한 방법으로 양극 활물질을 제조하였다.
A positive electrode active material was prepared in the same manner as in Example 1, except that 100 g of LiCoO 2, 0.064 g of LiOH powder, and 0.81 g of Al(OH) 3 powder were dry mixed in a mixer to prepare a mixture.

비교예Comparative example 2 2

상기 비교예 1에서 믹서에 LiCoO2 100g과 LiOH 분말 0.064g과 SnSO4 분말 0.001g을 건식 혼합하여 혼합물을 제조 한 것을 제외하고, 동일한 방법으로 양극 활물질을 제조하였다.
In Comparative Example 1, 100 g of LiCoO 2, 0.064 g of LiOH powder, and 0.001 g of SnSO 4 powder were dry mixed in a mixer to prepare a mixture, and a positive electrode active material was prepared in the same manner.

비교예Comparative example 3 3

상기 비교예 1에서 믹서에 LiCoO2 100g과 LiOH 분말 0.054g과 (NH4)2HPO4 분말 2.772g을 건식 혼합하여 혼합물을 제조 한 것을 제외하고, 동일한 방법으로 양극 활물질을 제조하였다.
In Comparative Example 1, 100 g of LiCoO 2, 0.054 g of LiOH powder, and 2.772 g of (NH 4 ) 2 HPO 4 powder were dry-mixed in a mixer to prepare a positive electrode active material in the same manner.

비교예Comparative example 4 4

상기 실시예 1의 LiCoO2 100g을, 코팅 처리 없이 800 ℃로 6시간 열처리하여 양극 활물질을 제조하였다.
100 g of LiCoO 2 of Example 1 was heat-treated at 800° C. for 6 hours without coating treatment to prepare a positive electrode active material.

코인셀의Coin cell 제조 Produce

상기 실시예 및 비교예에서 제조된 양극 활물질 95 중량%, 도전제로 카본 블랙(carbon black) 2.5 중량%, 결합제로 PVDF 2.5중량% 를 용제(솔벤트)인 N-메틸-2 피롤리돈(NMP) 5.0 중량%에 첨가하여 양극 슬러리를 제조하였다. 상기 양극 슬러리를 두께 20 내지 40㎛의 양극 집전체인 알루미늄(Al) 박막에 도포 및 진공 건조하고 롤 프레스(roll press)를 실시하여 양극을 제조하였다.95% by weight of the positive electrode active material prepared in Examples and Comparative Examples, 2.5% by weight of carbon black as a conductive agent, 2.5% by weight of PVDF as a binder, N-methyl-2 pyrrolidone (NMP) as a solvent (solvent) It was added to 5.0% by weight to prepare a cathode slurry. The positive electrode slurry was coated on an aluminum (Al) thin film of a positive electrode current collector having a thickness of 20 to 40 μm, dried under vacuum, and roll press to prepare a positive electrode.

음극으로는 Li-금속을 이용하였다.Li-metal was used as the cathode.

이와 같이 제조된 양극과 Li-금속을 대극으로, 전해액으로는 1.15M LiPF6EC:DMC(1:1vol%)을 사용하여 코인 셀 타입의 반쪽 전지를 제조하였다.A coin cell type half battery was manufactured using the positive electrode and Li-metal prepared as described above as a counter electrode and 1.15M LiPF6EC:DMC (1:1 vol%) as an electrolyte.

충방전은 4.5-3.0V 범위에서 실시하였다.
Charging and discharging was performed in the range of 4.5-3.0V.

실험예Experimental example 1: 전지 특성 평가 1: battery characteristics evaluation

하기 표 1 및 2는 상기의 실시예 및 비교예의 4.5V 초기 Formation, 율특성, 1cyle, 20cycle, 30cycle 용량 및 수명특성 데이터이다.Tables 1 and 2 below are 4.5V initial Formation, rate characteristics, 1cyle, 20cycle, 30cycle capacity and life characteristics data of the Examples and Comparative Examples.

　 방전용량 (mAh/g)Discharge capacity (mAh/g) 효율efficiency 1CY
방전용량1CY
Discharge capacity 20CY
방전용량20CY
Discharge capacity 30CY
방전용량30CY
Discharge capacity 수명특성
(20CY/
1CY, %)Life characteristics
(20CY/
1CY, %) 수명특성
(30CY/
1CY, %)Life characteristics
(30CY/
1CY, %) 율특성
(1.0/0.2C, %)Rate characteristics
(1.0/0.2C, %) 실시예1Example 1 195.26 195.26 97.77 97.77 191.34 191.34 186.69 186.69 185.26 185.26 97.57 97.57 96.82 96.82 96.69 96.69 비교예1Comparative Example 1 191.31 191.31 96.12 96.12 184.99 184.99 178.02 178.02 174.22 174.22 96.23 96.23 94.18 94.18 94.21 94.21 비교예2Comparative Example 2 192.91 192.91 96.22 96.22 185.17 185.17 179.31 179.31 174.41 174.41 96.84 96.84 94.19 94.19 93.12 93.12 비교예3Comparative Example 3 192.81 192.81 95.91 95.91 184.71 184.71 177.16 177.16 173.35 173.35 95.91 95.91 93.85 93.85 93.26 93.26 비교예4Comparative Example 4 189.74 189.74 95.11 95.11 185.22 185.22 160.81 160.81 147.54 147.54 86.82 86.82 79.66 79.66 92.81 92.81

상기 표 1에서 복합 코팅층을 포함하는 실시예 1은 비교예 1 내지 4 보다 뛰어난 전지 특성이 확인된다. In Table 1, Example 1 including the composite coating layer was confirmed to have better battery characteristics than Comparative Examples 1 to 4.

보다 구체적으로, 상기 복합 코팅층을 포함하는 양극 활물질은 비교예 1 내지 3의 코팅층을 포함하는 양극 활물질 보다 효율 및 초기 용량 부분에서 뛰어난 특성이 확인된다. 코팅층을 포함하지 않는 비교예 4는 전지 특성 열화가 큰 것을 알 수 있다.More specifically, the positive electrode active material including the composite coating layer has superior properties in terms of efficiency and initial capacity than the positive electrode active material including the coating layers of Comparative Examples 1 to 3. It can be seen that Comparative Example 4 not including the coating layer had a large deterioration in battery characteristics.

또한 수명 특성에서 실시예 1은 단독 코팅층을 포함하는 비교예 1 내지 3 보다 수명특성에서 뛰어남이 확인 된다.
In addition, it was confirmed that Example 1 in lifespan characteristics was superior to Comparative Examples 1 to 3 including a single coating layer in lifespan characteristics.

본 발명은 상기 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 제조될 수 있으며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다.The present invention is not limited to the above embodiments, but may be manufactured in a variety of different forms, and those of ordinary skill in the art to which the present invention pertains may It will be appreciated that it can be implemented with. Therefore, it should be understood that the embodiments described above are illustrative in all respects and not limiting.

Claims (15)

리튬의 가역적인 인터칼레이션 및 디인터칼레이션이 가능한 화합물; 및
상기 화합물의 표면의 적어도 일부에 위치하는 코팅층을 포함하고,
상기 코팅층은 Li3P04를 포함하며, 상기 코팅층은 리튬 금속 산화물, 금속 산화물, 및/또는 이들의 조합을 더 포함하는 복합 코팅층이고,
상기 복합 코팅층 내 포함된 리튬 금속 산화물, 및/또는 금속 산화물 내 금속은, 서로 독립적으로, Na, K, Mg, Ca, Sr, Ni, Co, Ti, Al, Si, Sn, Mn, Cr, Fe, V, Zr, 또는 이들의 조합이고,
상기 리튬 금속 산화물 또는 상기 금속 산화물 중 적어도 어느 하나는, Al 및 Sn을 포함하는 것인 리튬 이차 전지용 양극 활물질.
Compounds capable of reversible intercalation and deintercalation of lithium; And
Comprising a coating layer located on at least a portion of the surface of the compound,
The coating layer includes Li 3 P0 4 , and the coating layer is a composite coating layer further comprising lithium metal oxide, metal oxide, and/or a combination thereof,
The lithium metal oxide contained in the composite coating layer, and/or the metal in the metal oxide, independently of each other, Na, K, Mg, Ca, Sr, Ni, Co, Ti, Al, Si, Sn, Mn, Cr, Fe , V, Zr, or a combination thereof,
At least one of the lithium metal oxide or the metal oxide is a positive electrode active material for a lithium secondary battery containing Al and Sn.
 제1항에 있어서,
상기 복합 코팅층 내 포함된 Li3PO4, 및/또는 리튬 금속 산화물의 리튬은, 상기 리튬의 가역적인 인터칼레이션 및 디인터칼레이션이 가능한 화합물 내에 포함되는 Li으로부터 기인되거나, 별도의 Li 공급 물질로부터 기인된 것인 리튬 이차 전지용 양극 활물질.
The method of claim 1,
Li 3 PO 4 contained in the composite coating layer, and/or lithium of lithium metal oxide originates from Li contained in the compound capable of reversible intercalation and deintercalation of lithium, or a separate Li supply material The positive electrode active material for a lithium secondary battery that originated from.
 삭제delete 제1항에 있어서,
상기 복합 코팅층 내 포함된 리튬 금속 산화물은 LiAlO2 및 Li2SnO3을 포함하는 것인 리튬 이차 전지용 양극 활물질.
The method of claim 1,
The lithium metal oxide contained in the composite coating layer includes LiAlO 2 and Li 2 SnO 3 A positive electrode active material for a lithium secondary battery.
 제1항에 있어서,
상기 복합 코팅층 내 포함된 금속 산화물은 Al2O3 및 SnO2을 포함하는 것인 리튬 이차 전지용 양극 활물질.
The method of claim 1,
The metal oxide contained in the composite coating layer is a positive active material for a lithium secondary battery comprising Al 2 O 3 and SnO 2 .
 제1항에 있어서,
상기 복합 코팅층은 P2O7, Sn3(PO4)2, 또는 이들의 조합을 더 포함하는 것인 리튬 이차 전지용 양극 활물질.
The method of claim 1,
The composite coating layer is P 2 O 7 , Sn 3 (PO 4 ) 2 , or a positive active material for a lithium secondary battery further comprising a combination thereof.
 제1항에 있어서,
상기 리튬의 가역적인 인터칼레이션 및 디인터칼레이션이 가능한 화합물은, LiaA1-bXbD2(0.90 ≤ a ≤ 1.8, 0 ≤ b ≤ 0.5); LiaA1-bXbO2-cTc(0.90 ≤ a ≤ 1.8, 0 ≤ b ≤ 0.5, 0 ≤ c ≤ 0.05); LiE1-bXbO2-cDc(0 ≤ b ≤ 0.5, 0 ≤ c ≤ 0.05); LiE2-bXbO4-cTc(0 ≤ b ≤ 0.5, 0 ≤ c ≤ 0.05); LiaNi1-b-cCobXcDα(0.90 ≤ a ≤1.8, 0 ≤ b ≤ 0.5, 0 ≤ c ≤ 0.05, 0 < α ≤ 2); LiaNi1-b-cCobXcO2-αTα(0.90 ≤ a ≤ 1.8, 0 ≤ b ≤ 0.5, 0 ≤ c ≤ 0.05, 0 < α < 2); LiaNi1-b-cMnbXcDα(0.90 ≤ a ≤ 1.8, 0 ≤ b ≤ 0.5, 0 ≤ c ≤ 0.05, 0 < α ≤ 2); LiaNi1-b-cMnbXcO2-αTα(0.90 ≤ a ≤ 1.8, 0 ≤ b ≤ 0.5, 0 ≤ c ≤ 0.05, 0 < α < 2); LiaNibEcGdO2-eTe(0.90 ≤ a ≤ 1.8, 0 ≤ b ≤ 0.9, 0 ≤ c ≤ 0.5, 0.001 ≤ d ≤ 0.1, 0 ≤ e ≤ 0.05); LiaNibCocMndGeO2-fTf (0.90 ≤ a ≤ 1.8, 0 ≤ b ≤ 0.9, 0 ≤ c ≤ 0.5, 0 ≤ d ≤0.5, 0.001 ≤ e ≤ 0.1, 0 ≤ f ≤ 0.05); LiaNiGbO2-cTc (0.90 ≤ a ≤ 1.8, 0.001 ≤ b ≤ 0.1, 0 ≤ c ≤ 0.05); LiaCoGbO2-cTc (0.90 ≤ a ≤ 1.8, 0.001 ≤ b ≤ 0.1, 0 ≤ c ≤ 0.05); LiaMnG`bPO4(0.90 ≤ a ≤ 1.8, 0.001 ≤ b ≤ 0.1); LiNiVO4; 및 Li(3-f)J2(PO4)3(0 ≤ f ≤ 2) 로 이루어진 군에서 선택된 적어도 하나인 것인 리튬 이차 전지용 양극 활물질:
상기 화학식에 있어서, A는 Ni, Co, Mn, 및 이들의 조합으로 이루어진 군에서 선택되고; X는 Al, Ni, Co, Mn, Cr, Fe, Mg, Sr, V, 희토류 원소 및 이들의 조합으로 이루어진 군에서 선택되고; D는 O, F, S, P, 및 이들의 조합으로 이루어진 군에서 선택되고; E는 Co, Mn, 및 이들의 조합으로 이루어진 군에서 선택되고; T는 F, S, P, 및 이들의 조합으로 이루어진 군에서 선택되고; G는 Al, Cr, Mn, Fe, Mg, La, Ce, Sr, V, 및 이들의 조합으로 이루어진 군에서 선택되고; J는 V, Cr, Mn, Co, Ni, Cu, 및 이들의 조합으로 이루어진 군에서 선택된다.
The method of claim 1,
The compounds capable of reversible intercalation and deintercalation of lithium include Li a A 1-b X b D 2 (0.90≦a≦1.8, 0≦b≦0.5); Li a A 1-b X b O 2-c T c (0.90 <a <1.8, 0 <b <0.5, 0 <c <0.05); LiE 1-b X b O 2-c D c (0≦b≦0.5, 0≦c≦0.05); LiE 2-b X b O 4-c T c (0≦b≦0.5, 0≦c≦0.05); Li a Ni 1-bc Co b X c D α (0.90 ≤ a ≤ 1.8, 0 ≤ b ≤ 0.5, 0 ≤ c ≤ 0.05, 0 <α ≤ 2); Li a Ni 1-bc Co b X c O 2-α T α (0.90 ≤ a ≤ 1.8, 0 ≤ b ≤ 0.5, 0 ≤ c ≤ 0.05, 0 <α <2); Li a Ni 1-bc Mn b X c D α (0.90 ≤ a ≤ 1.8, 0 ≤ b ≤ 0.5, 0 ≤ c ≤ 0.05, 0 <α ≤ 2); Li a Ni 1-bc Mn b X c O 2-α T α (0.90 ≤ a ≤ 1.8, 0 ≤ b ≤ 0.5, 0 ≤ c ≤ 0.05, 0 <α <2); Li a Ni b E c G d O 2-e T e (0.90≦a≦1.8, 0≦b≦0.9, 0≦c≦0.5, 0.001≦d≦0.1, 0≦e≦0.05); Li a Ni b Co c Mn d G e O 2-f T f (0.90 ≤ a ≤ 1.8, 0 ≤ b ≤ 0.9, 0 ≤ c ≤ 0.5, 0 ≤ d ≤0.5, 0.001 ≤ e ≤ 0.1, 0 ≤ f ≤ 0.05); Li a NiG b O 2-c T c (0.90 <a <1.8, 0.001 <b <0.1, 0 <c <0.05); Li a CoG b O 2-c T c (0.90≦a≦1.8, 0.001≦b≦0.1, 0≦c≦0.05); Li a MnG` b PO 4 (0.90≦a≦1.8, 0.001≦b≦0.1); LiNiVO 4 ; And Li (3-f) J 2 (PO 4 ) 3 (0 ≤ f ≤ 2) is at least one selected from the group consisting of a positive electrode active material for a lithium secondary battery:
In the above formula, A is selected from the group consisting of Ni, Co, Mn, and combinations thereof; X is selected from the group consisting of Al, Ni, Co, Mn, Cr, Fe, Mg, Sr, V, rare earth elements, and combinations thereof; D is selected from the group consisting of O, F, S, P, and combinations thereof; E is selected from the group consisting of Co, Mn, and combinations thereof; T is selected from the group consisting of F, S, P, and combinations thereof; G is selected from the group consisting of Al, Cr, Mn, Fe, Mg, La, Ce, Sr, V, and combinations thereof; J is selected from the group consisting of V, Cr, Mn, Co, Ni, Cu, and combinations thereof.
 제1항에 있어서,
상기 양극 활물질의 총 중량에 대한 상기 복합 코팅층의 함량은 0.2 내지 2.0 중량% 인 것인 리튬 이차 전지용 양극 활물질.
The method of claim 1,
The positive electrode active material for a lithium secondary battery, wherein the content of the composite coating layer based on the total weight of the positive electrode active material is 0.2 to 2.0% by weight.
 리튬의 가역적인 인터칼레이션 및 디인터칼레이션이 가능한 화합물;을 준비하는 단계;
리튬 공급원; 인 공급원; 및 금속 공급원;을 준비하는 단계;
상기 리튬의 가역적인 인터칼레이션 및 디인터칼레이션이 가능한 화합물에 상기 리튬 공급원;, 인 공급원; 및/또는 금속 공급원을 혼합하여, 상기 리튬의 가역적인 인터칼레이션 및 디인터칼레이션이 가능한 화합물의 표면에 리튬 공급원;, 인 공급원; 및/또는 금속 공급원을 균일하게 부착시키는 단계; 및
상기 리튬 공급원; 인 공급원; 및/또는 금속 공급원이 부착된 리튬의 가역적인 인터칼레이션 및 디인터칼레이션이 가능한 화합물을 열처리하여, Li3P04를 포함하고, 리튬 금속 산화물; 금속 산화물; 및/또는 이들의 조합;을 더 포함하는 복합 코팅층이 표면에 형성된 리튬의 가역적인 인터칼레이션 및 디인터칼레이션이 가능한 화합물;을 수득하는 단계;
를 포함하되,
상기 리튬 공급원; 인 공급원; 및 금속 공급원;을 준비하는 단계;에서, 상기 금속 공급원은 Al 공급원 및 Sn 공급원을 포함하고,
상기 리튬 금속 산화물 또는 상기 금속 산화물 중 적어도 어느 하나는, Al 및 Sn을 포함하는 것인 리튬 이차전지용 양극 활물질의 제조 방법.
Preparing a compound capable of reversible intercalation and deintercalation of lithium;
Lithium source; Phosphorus source; And a metal source;
The lithium source to the compound capable of reversible intercalation and deintercalation of lithium;, a phosphorus source; And/or a lithium source on the surface of the compound capable of reversible intercalation and deintercalation of lithium by mixing a metal source;, a phosphorus source; And/or uniformly attaching the metal source; And
The lithium source; Phosphorus source; And/or a compound capable of reversible intercalation and deintercalation of lithium to which a metal source is attached is heat-treated to include Li 3 P0 4 , and lithium metal oxide; Metal oxides; And/or a combination thereof; obtaining a compound capable of reversible intercalation and deintercalation of lithium in which a composite coating layer further comprising a surface is formed;
Including,
The lithium source; Phosphorus source; And a metal source; in the step of preparing; wherein the metal source includes an Al source and a Sn source,
At least one of the lithium metal oxide or the metal oxide is a method of manufacturing a positive electrode active material for a lithium secondary battery containing Al and Sn.
 제9항에 있어서,
상기 리튬 공급원; 인 공급원; 및/또는 금속 공급원이 부착된 리튬의 가역적인 인터칼레이션 및 디인터칼레이션이 가능한 화합물을 열처리하여, Li3P04를 포함하고, 리튬 금속 산화물, 금속 산화물, 및/또는 이들의 조합을 더 포함하는 복합 코팅층이 표면에 형성된 리튬의 가역적인 인터칼레이션 및 디인터칼레이션이 가능한 화합물;을 수득하는 단계;에서,
열처리 온도는, 650 내지 950℃인 것인 리튬 이차전지용 양극 활물질의 제조 방법.
The method of claim 9,
The lithium source; Phosphorus source; And/or a compound capable of reversible intercalation and deintercalation of lithium to which a metal source is attached is heat-treated to include Li 3 P0 4 , and further comprises lithium metal oxide, metal oxide, and/or a combination thereof. In the step of obtaining; a compound capable of reversible intercalation and de-intercalation of lithium formed on the surface of the composite coating layer containing;
The heat treatment temperature is 650 to 950 ℃ method of manufacturing a positive electrode active material for a lithium secondary battery.
 제9항에 있어서,
상기 리튬 공급원; 인 공급원; 및 금속 공급원;을 준비하는 단계;에서,
상기 리튬 공급원은 탄산 리튬, 질산 리튬, 황산 리튬, 아세트산 리튬, 인산 리튬, 염화 리튬, 수산화 리튬, 산화 리튬, 또는 이들의 조합인 것인 리튬 이차 전지용 양극 활물질의 제조 방법.
The method of claim 9,
The lithium source; Phosphorus source; And preparing a metal source; In,
The lithium source is lithium carbonate, lithium nitrate, lithium sulfate, lithium acetate, lithium phosphate, lithium chloride, lithium hydroxide, lithium oxide, or a method for producing a positive electrode active material for a lithium secondary battery.
 제9항에 있어서,
상기 Sn 공급원은 Sn 산화물, Sn 알콕시드, Sn 수산화물, Sn 황화물, 또는 이들의 조합인 것인 리튬 이차 전지용 양극 활물질의 제조 방법.
The method of claim 9,
The Sn source is Sn oxide, Sn alkoxide, Sn hydroxide, Sn sulfide, or a combination thereof. The method of manufacturing a cathode active material for a lithium secondary battery.
 제9항에 있어서,
상기 Al 공급원은 Al 산화물, Al 알콕시드, Al 수산화물, 또는 이들의 조합인 것인 리튬 이차 전지용 양극 활물질의 제조 방법.
The method of claim 9,
The Al source is Al oxide, Al alkoxide, Al hydroxide, or a combination thereof, a method for producing a positive electrode active material for a lithium secondary battery.
 제9항에 있어서,
상기 리튬 공급원; 인 공급원; 및 금속 공급원;을 준비하는 단계;에서,
상기 인 공급원은 (NH4)2HPO4, NH4H2PO4, Li3PO4 또는 이들의 조합인 것인 리튬 이차 전지용 양극 활물질의 제조 방법.
The method of claim 9,
The lithium source; Phosphorus source; And preparing a metal source; In,
The phosphorus source is (NH 4 ) 2 HPO 4 , NH 4 H 2 PO 4 , Li 3 PO 4, or a combination thereof, the method of manufacturing a positive electrode active material for a lithium secondary battery.
 제1항, 제2항 및 제4항 내지 제8항 중 어느 한 항에 따른 리튬 이차 전지용 양극 활물질을 포함하는 양극;
음극 활물질을 포함하는 음극; 및
전해질;
을 포함하는 리튬 이차 전지.
A positive electrode comprising the positive electrode active material for a lithium secondary battery according to any one of claims 1, 2, and 4 to 8;
A negative electrode including a negative active material; And
Electrolytes;
Lithium secondary battery comprising a.
KR1020140032735A 2014-03-20 2014-03-20 Positive active material for rechargeable lithium battery, method of preparing the same, and rechargeable lithium battery including the same KR102217753B1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020140032735A KR102217753B1 (en) 2014-03-20 2014-03-20 Positive active material for rechargeable lithium battery, method of preparing the same, and rechargeable lithium battery including the same

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020140032735A KR102217753B1 (en) 2014-03-20 2014-03-20 Positive active material for rechargeable lithium battery, method of preparing the same, and rechargeable lithium battery including the same

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20150109669A KR20150109669A (en) 2015-10-02
KR102217753B1 true KR102217753B1 (en) 2021-02-22

Family

ID=54340958

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020140032735A KR102217753B1 (en) 2014-03-20 2014-03-20 Positive active material for rechargeable lithium battery, method of preparing the same, and rechargeable lithium battery including the same

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR102217753B1 (en)

Families Citing this family (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102600145B1 (en) * 2015-10-29 2023-11-08 주식회사 엘 앤 에프 Positive active material for rechargeable lithium battery, method of preparing the same, and rechargeable lithium battery including the same
KR102519442B1 (en) * 2015-12-16 2023-04-11 삼성전자주식회사 Cathode active material, cathode and lithium battery including the same, and method of preparing the cathode active material
CN108987697B (en) * 2018-07-12 2020-10-27 西安交通大学 Preparation method of olivine type manganese phosphate lithium ion battery positive electrode material with high specific energy
CN109244428B (en) * 2018-11-05 2022-06-14 桑顿新能源科技(长沙)有限公司 Coating modification method of high-nickel ternary material
US20230039543A1 (en) * 2019-12-20 2023-02-09 Posco Positive electrode active material, method of preparing the same, and lithium secondary battery including the same
CN112928252A (en) * 2021-01-22 2021-06-08 中国科学院过程工程研究所 Sodium-ion battery positive electrode material and preparation method and application thereof
CN115064692A (en) * 2022-06-13 2022-09-16 天津巴莫科技有限责任公司 Composite coated lithium cobaltate positive electrode material and preparation process thereof

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2012176904A1 (en) * 2011-06-24 2012-12-27 旭硝子株式会社 Method for manufacturing positive-electrode active material for lithium ion secondary cell

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20060091486A (en) * 2005-02-15 2006-08-21 삼성에스디아이 주식회사 Cathode active material, method of preparing the same, and cathode and lithium battery containing the material
KR20110019574A (en) * 2009-08-20 2011-02-28 삼성에스디아이 주식회사 Cathode active material, cathode and lithium battery containing the material and preparation method thereof
KR101375701B1 (en) * 2011-11-11 2014-03-20 에스케이씨 주식회사 Cathode active material for lithium secondary battery containing phosphate fluoride and preparation method thereof

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2012176904A1 (en) * 2011-06-24 2012-12-27 旭硝子株式会社 Method for manufacturing positive-electrode active material for lithium ion secondary cell

Also Published As

Publication number Publication date
KR20150109669A (en) 2015-10-02

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR101757628B1 (en) Positive active material for rechargeable lithium battery, method of preparing the same, and rechargeable lithium battery including the same
KR101646911B1 (en) Positive active material for rechargeable lithium battery, method of preparing the same, and rechargeable lithium battery including the same
KR101682502B1 (en) Positive active material for rechargeable lithium battery, method of preparing the same, and rechargeable lithium battery including the same
KR101625838B1 (en) Positive active material for rechargeable lithium battery, method of preparing the same, and rechargeable lithium battery including the same
KR20150063956A (en) Positive active material for rechargeable lithium battery, method of preparing the same, and rechargeable lithium battery including the same
KR101609544B1 (en) Cathode active material for lithium secondary battery and lithium secondary battery using the same
KR102217753B1 (en) Positive active material for rechargeable lithium battery, method of preparing the same, and rechargeable lithium battery including the same
KR101788561B1 (en) Positive active material for rechargeable lithium battery, method of preparing the same, and rechargeable lithium battery including the same
KR102378595B1 (en) Positive active material for rechargeable lithium battery, method of preparing the same, and rechargeable lithium battery including the same
KR101309149B1 (en) Method for manufacturing positive active material for rechargeable lithium battery and rechargeable lithium battery using the same
KR20130054127A (en) Electrolyte for rechargeable lithium battery, and rechargeable lithium battery including the same
US20140212745A1 (en) Positive active material for lithium secondary battery and lithium secondary battery
KR102368363B1 (en) Positive active material for rechargeable lithium battery, method of preparing the same, and rechargeable lithium battery including the same
KR20170103505A (en) Positive active material for rechargeable lithium battery, method of preparing the same, and rechargeable lithium battery including the same
KR101878920B1 (en) Positive active material for rechargeable lithium battery, method of preparing the same, and rechargeable lithium battery including the same
KR102114229B1 (en) Positive active material for rechargeable lithium battery, method of preparing the same, and rechargeable lithium battery including the same
EP2728651B1 (en) Positive electrode for rechargeable lithium battery and rechargeable lithium battery including same
KR101904773B1 (en) Positive active material for rechargeable lithium battery
KR102515097B1 (en) Rechargeable lithium battery
KR101673178B1 (en) Positive active material for rechargeable lithium battery, method of preparing the same, and rechargeable lithium battery including the same
KR101668799B1 (en) Positive active material for rechargeable lithium battery, method of preparing the same, and rechargeable lithium battery including the same
US20180026266A1 (en) Positive Active Material For Lithium Secondary Battery, Method For Producing Same, And Lithium Secondary Battery Comprising Same
KR20160083818A (en) Positive active material for rechargeable lithium battery, method of preparing the same, and rechargeable lithium battery including the same
KR102372645B1 (en) Positive active material for rechargeable lithium battery, method of preparing the same, and rechargeable lithium battery including the same
KR20170106810A (en) Positive active material for rechargeable lithium battery, method of preparing the same, and rechargeable lithium battery including the same

Legal Events

Date Code Title Description
N231 Notification of change of applicant
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant