KR102221105B1 - 이차전지용 실리콘 흑연 복합 음극재 제조방법 - Google Patents

이차전지용 실리콘 흑연 복합 음극재 제조방법 Download PDF

Info

Publication number
KR102221105B1
KR102221105B1 KR1020200111889A KR20200111889A KR102221105B1 KR 102221105 B1 KR102221105 B1 KR 102221105B1 KR 1020200111889 A KR1020200111889 A KR 1020200111889A KR 20200111889 A KR20200111889 A KR 20200111889A KR 102221105 B1 KR102221105 B1 KR 102221105B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
graphite
silicon
spheroidal
secondary battery
negative electrode
Prior art date
Application number
KR1020200111889A
Other languages
English (en)
Inventor
이병관
박진주
Original Assignee
주식회사 유로셀
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 유로셀 filed Critical 주식회사 유로셀
Priority to KR1020200111889A priority Critical patent/KR102221105B1/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR102221105B1 publication Critical patent/KR102221105B1/ko

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
    • H01M4/364—Composites as mixtures
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C16/00—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes
    • C23C16/22—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes characterised by the deposition of inorganic material, other than metallic material
    • C23C16/24—Deposition of silicon only
    • 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
    • H01M4/362—Composites
    • H01M4/366—Composites as layered products
    • 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
    • H01M4/38—Selection of substances as active materials, active masses, active liquids of elements or alloys
    • H01M4/386—Silicon or alloys based on silicon
    • 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
    • H01M4/583—Carbonaceous material, e.g. graphite-intercalation compounds or CFx
    • 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)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Electrochemistry (AREA)
  • Composite Materials (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Battery Electrode And Active Subsutance (AREA)

Abstract

본 발명은 이차전지용 실리콘 흑연 복합 음극재 제조방법에 관한 것으로서, 본 발명의 실시예에 따르는 이차전지용 실리콘 흑연 복합 음극재 제조방법은 인조 흑연을 이용하여, 제1 구상 흑연을 마련하는 제1 구상 흑연 마련 단계, 천연 흑연을 이용하여, 상기 제1 구상 흑연의 외부를 둘러싸는 천연 흑연 외피 부를 형성하여 제2 구상 흑연을 마련하는 제2 구상 흑연 마련 단계, 상기 천연 흑연 외피 부의 외부에 실리콘 부를 형성하는 실리콘 복합화 단계, 및 상기 실리콘 부의 외부에 비정질 카본 부를 형성하는 비정질 카본 코팅 단계를 포함한다.

Description

이차전지용 실리콘 흑연 복합 음극재 제조방법{METHOD FOR MANUFACTURING SILICON GRAPHITE COMPOSITE ANODE MATERIAL FOR SECONDARY BATTERY}
본 발명의 실시예들은 이차전지용 실리콘 흑연 복합 음극재 제조방법에 관한 것이다.
최근 들어, 휴대용 전자 제품의 수요가 급격하게 증대되고, 전기 자동차, 에너지 저장용 축전지, 로봇, 위성 등의 개발이 본격화됨에 따라, 반복적인 충, 방전이 가능한 고성능 이차전지에 대한 연구가 활발히 진행되고 있다.
현재 상용화된 이차전지 중에서 리튬 이차전지는 니켈 계열의 이차전지에 비해 메모리 효과가 거의 일어나지 않아 충, 방전이 자유롭고, 자가 방전율이 매우 낮으며 에너지 밀도가 높은 장점으로 인해 각광을 받고 있다.
과거에는 이차전지용 음극재(Anode material)로서 리튬 금속을 사용하였으나, 낮은 용융온도와 산화환원 반응시의 형태학적 비가역성에 문제가 있었다.
이러한 리튬 금속의 안전성 문제는, 탄소계 재료를 사용하여 해결할 수 있었다.
탄소계 재료는 리튬과의 전기화학반응 전위가 리튬 금속에 가까우며, 결정구조의 변화가 적어서 지속적인 산화환원반응이 가능하므로, 이차전지에 적용 시 우수한 사이클 수명을 나타낼 수 기반을 제공할 수 있었다.
한편, 최근 들어 실리콘(Si)을 기반으로 하는 금속 복합 음극재가 소개되고 있다.
예를 들어, 실리콘의 이론용량은 약 4200mAh/g로 기존 그라파이트(즉, 흑연) 음극재 대비 약 11배의 용량 구현이 가능한 장점이 있다. 다만, 충방전 과정에서 최대 300~400%의 부피팽창으로 인해 실리콘 입자의 균열이 생기면서 전극박리현상이 발생해 전지의 용량이 현저히 감소되는 단점이 있다.
게다가, 실리콘 내에 리튬 이온이 삽입되는 과정에서 SEI(Solid electrolyte interphase)층이 지속적으로 두꺼워져 리튬 이온의 이동성을 억제하는 단점이 있었다.
대한민국 공개특허공보 제10-2013-0124813호
본 발명의 목적은, 흑연에 실리콘을 증착하고 산화 및 부피 팽창을 억제하기 위해 비정질 카본으로 코팅한 이차전지용 실리콘 흑연 복합 음극재 제조방법을 제공한다.
본 발명의 다른 목적은, 실리콘 증착이 쉬우며 충방전 특성도 우수한 실리콘 흑연 복합 음극재를 제조하기 위해서 인조 흑연과 천연 흑연을 모두 이용하여 복합 음극재를 제조할 수 있는 이차전지용 실리콘 흑연 복합 음극재 제조방법을 제공한다.
본 발명의 목적들은 이상에서 언급한 목적으로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 본 발명의 다른 목적 및 장점들은 하기의 설명에 의해서 이해될 수 있고, 본 발명의 실시예에 의해 보다 분명하게 이해될 것이다. 또한, 본 발명의 목적 및 장점들은 특허 청구 범위에 나타낸 수단 및 그 조합에 의해 실현될 수 있음을 쉽게 알 수 있을 것이다.
본 발명의 일 측면에 따르면 흑연에 실리콘을 증착하고 산화 및 부피 팽창을 억제하기 위해 비정질 카본으로 코팅한 이차전지용 실리콘 흑연 복합 음극재 제조방법을 제공한다. 특히, 실리콘 증착이 쉬우며 충방전 특성도 우수한 실리콘 흑연 복합 음극재를 제조하기 위해서 인조 흑연과 천연 흑연을 모두 이용하여 복합 음극재를 제조할 수 있는 이차전지용 실리콘 흑연 복합 음극재 제조방법을 제공한다.
본 발명의 일 실시예에 따르는 이차전지용 실리콘 흑연 복합 음극재 제조방법은 인조 흑연을 이용하여, 제1 구상 흑연을 마련하는 제1 구상 흑연 마련 단계; 천연 흑연을 이용하여, 상기 제1 구상 흑연의 외부를 둘러싸는 천연 흑연 외피 부를 형성하여 제2 구상 흑연을 마련하는 제2 구상 흑연 마련 단계; 상기 천연 흑연 외피 부의 외부에 실리콘 부를 형성하는 실리콘 복합화 단계; 및 상기 실리콘 부의 외부에 비정질 카본 부를 형성하는 비정질 카본 코팅 단계;를 포함한다.
상기 제1 구상 흑연 마련 단계는, 인편상 인조 흑연을 준비하고, 상기 인편상 인조 흑연을 분쇄하는 인조 흑연 분쇄 단계; 및 분쇄된 인조 흑연을 구상화 처리하여 제1 구상 흑연을 형성하는 인조 흑연 구상화 단계;를 포함한다.
상기 제1 구상 흑연의 크기(평균입도)는, 3~15㎛일 수 있다.
상기 제2 구상 흑연 마련 단계는, 천연 흑연을 분쇄하는 천연 흑연 분쇄 단계; 및 상기 분쇄된 천연 흑연과 상기 제1 구상 흑연을 혼합하고, 상기 제1 구상 흑연의 표면에 상기 분쇄된 천연 흑연을 코팅시켜 상기 천연 흑연 외피 부를 형성하여, 인조 흑연과 천연 흑연을 함께 구비하는 상기 제2 구상 흑연을 형성하는 천연 흑연 외피 부 형성 단계;를 포함한다.
상기 분쇄된 천연 흑연의 크기(평균입도)는, 1~3㎛일 수 있다.
상기 제2 구상 흑연의 크기(평균입도)는, 4~30㎛일 수 있다.
상기 제2 구상 흑연 마련 단계에서, 상기 인조 흑연 대비 상기 천연 흑연의 함량 또는 크기 비율을 조절할 수 있다. 이로써, 이차전지용 음극재의 특성을 조절할 수 있다.
상기 제2 구상 흑연 마련 단계 이후에, 상기 천연 흑연 외피 부의 표면을 저속 밀링으로 가공하여 표면 거칠기를 매끄럽게 처리하는 제1 표면 가공 단계;를 더 포함한다.
상기 실리콘 복합화 단계에서, 상기 실리콘 부는, 습식 또는 메카노케미칼(Mechanochemical) 본딩 방식으로 상기 천연 흑연 외피 부의 표면에 설정 두께로 코팅될 수 있다.
상기 실리콘 복합화 단계에서, 상기 실리콘 부는, Si, SiOx, SiN 중 하나 이상을 포함한다.
상기 실리콘 복합화 단계 이후에, 상기 실리콘 부의 표면을 가공하는 제2 표면 가공 단계;를 더 포함한다.
상기 제2 표면 가공 단계 이후에, 상기 실리콘 부의 코팅 두께는, 10~500nm일 수 있다.
상기 비정질 카본 코팅 단계에서, 상기 비정질 카본 부의 두께는 0.1~1㎛일 수 있다.
상기 비정질 카본 코팅 단계를 거친 후 제조된 상기 이차전지용 실리콘 흑연 복합 음극재의 크기(평균입도)는 5~30㎛일 수 있다.
본 발명의 실시예에 의하면 흑연에 실리콘을 증착하고 산화 및 부피 팽창을 억제하기 위해 비정질 카본으로 코팅한 이차전지용 실리콘 흑연 복합 음극재를 제조할 수 있다.
특히, 본 발명의 실시예에 의하면 이차전지용 실리콘 흑연 복합 음극재의 제조시 인조 흑연과 천연 흑연을 모두 적절히 이용하여 실리콘 증착이 쉬운 장점과, 충방전 특성을 향상시킬 수 있는 장점을 모두 가질 수 있다.
실리콘의 이론용량은 약 4200mAh/g로 기존 그라파이트 음극재 대비 약 11배의 용량 구현이 가능하지만 충방전 과정에서 최대 300~400%의 부피팽창으로 인해 실리콘 입자의 균열이 생기면서 전극박리현상이 발생해 전지의 용량이 현저히 감소된다. 또한, 실리콘 내에 리튬 이온이 삽입되는 과정에서 SEI(Solid electrolyte interphase)층이 지속적으로 두꺼워져 리튬 이온의 이동성을 억제하는 단점이 있었다.
이를 위해, 흑연에 실리콘을 증착하고 산화 및 부피 팽창을 억제하기 위해 비정질 카본으로 실리콘의 표면을 코팅한 실리콘 흑연 복합 음극재를 제조할 수 있다.
천연 흑연의 경우, 표면 작용기로 인해 실리콘의 증착이 유리한 장점이 이다. 인조 흑연의 경우 제조 시 고온의 열처리 과정에서 표면 작용기가 제거되며, 이 때문에 실리콘의 증착이 어려운 단점이 있다. 또한, 인조 흑연은 천연 흑연과 비교하여 충방전 특성이 좋은 장점이 있다.
본 발명에 의하면 인조 흑연과 천연 흑연 각각의 장점을 이용하여 인조 흑연으로 제1 구상 흑연을 마련하고, 인조 흑연(즉, 제1 구상 흑연)의 겉면에 분쇄한 천연 흑연을 설정 두께로 형성하여 제2 구상 흑연을 마련한다. 그리고 제2 구상 흑연의 외피 층인 천연 흑연에 실리콘을 손쉽게 증착 할 수 있다. 이에 따라, 실리콘 증착이 쉬우면서도 충방전 특성이 우수한 음극재를 제공할 수 있다.
만일, 본 발명과 달리 인조 흑연의 사용 없이 천연 흑연만을 이용하여 구상 흑연을 마련하고, 이에 실리콘을 증착 하는 경우, 사이클 특성이 저하되는 단점이 있다.
따라서, 본 발명에 의하면 실리콘의 증착성을 높이면서도 인조 흑연과 천연 흑연의 비율 조절을 통해 사용 목적에 맞는 이차전지용 음극재의 특성까지 조절할 수 있다.
상술한 효과와 더불어 본 발명의 구체적인 효과는 이하 발명을 실시하기 위한 구체적인 사항을 설명하면서 함께 기술한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 이차전지용 실리콘 흑연 복합 음극재 제조방법을 간략히 도시한 순서도.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 이차전지용 실리콘 흑연 복합 음극재 제조방법 중에서 제1 구상 흑연 마련 단계의 세부 단계를 나타낸 순서도.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 이차전지용 실리콘 흑연 복합 음극재 제조방법 중에서 제2 구상 흑연 마련 단계의 세부 단계를 나타낸 순서도.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 이차전지용 실리콘 흑연 복합 음극재 제조방법 중에서 제1 구상 흑연 마련 단계에서 분쇄되기 전의 인조 흑연을 개략적으로 나타낸 도면.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 이차전지용 실리콘 흑연 복합 음극재 제조방법 중에서 제1 구상 흑연 마련 단계에서의 제1 구상 흑연을 개략적으로 나타낸 도면.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 이차전지용 실리콘 흑연 복합 음극재 제조방법 중에서 제2 구상 흑연 마련 단계에서의 제2 구상 흑연을 개략적으로 나타낸 도면.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 이차전지용 실리콘 흑연 복합 음극재 제조방법 중에서 제1 표면 가공 단계를 거친 제2 구상 흑연을 개략적으로 나타낸 도면.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 이차전지용 실리콘 흑연 복합 음극재 제조방법 중에서 실리콘 복합화 단계를 거쳐 형성된 실리콘 증착 형상을 개략적으로 나타낸 도면.
도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 이차전지용 실리콘 흑연 복합 음극재 제조방법 중에서 제2 표면 가공 단계와 비정질 카본 코팅 단계를 거쳐 제조된 이차전지용 실리콘 흑연 복합 음극재를 개략적으로 나타낸 도면.
도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 이차전지용 실리콘 흑연 복합 음극재 제조방법 중에서 제2 표면 가공 단계와 비정질 카본 코팅 단계를 거쳐 제조된 이차전지용 실리콘 흑연 복합 음극재의 다른 실시 형태를 도시한 도면.
전술한 목적, 특징 및 장점은 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 후술되며, 이에 따라 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명의 기술적 사상을 용이하게 실시할 수 있을 것이다. 본 발명을 설명함에 있어서 본 발명과 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 상세한 설명을 생략한다. 이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다. 도면에서 동일한 참조부호는 동일 또는 유사한 구성요소를 가리키는 것으로 사용된다.
비록 제1, 제2 등이 다양한 구성요소들을 서술하기 위해서 사용되나, 이들 구성요소들은 이들 용어에 의해 제한되지 않음은 물론이다. 이들 용어들은 단지 하나의 구성요소를 다른 구성요소와 구별하기 위하여 사용하는 것으로, 특별히 반대되는 기재가 없는 한, 제1 구성요소는 제2 구성요소일 수도 있음은 물론이다.
이하에서 구성요소의 "상부 (또는 하부)" 또는 구성요소의 "상 (또는 하)"에 임의의 구성이 배치된다는 것은, 임의의 구성이 상기 구성요소의 상면 (또는 하면)에 접하여 배치되는 것뿐만 아니라, 상기 구성요소와 상기 구성요소 상에 (또는 하에) 배치된 임의의 구성 사이에 다른 구성이 개재될 수 있음을 의미할 수 있다.
또한 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결", "결합" 또는 "접속"된다고 기재된 경우, 상기 구성요소들은 서로 직접적으로 연결되거나 또는 접속될 수 있지만, 각 구성요소 사이에 다른 구성요소가 "개재"되거나, 각 구성요소가 다른 구성요소를 통해 "연결", "결합" 또는 "접속"될 수도 있는 것으로 이해되어야 할 것이다.
명세서 전체에서, 특별히 반대되는 기재가 없는 한, 각 구성요소는 단수일 수도 있고 복수일 수도 있다.
본 명세서에서 사용되는 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, "구성된다" 또는 "포함한다" 등의 용어는 명세서 상에 기재된 여러 구성 요소들, 또는 여러 단계들을 반드시 모두 포함하는 것으로 해석되지 않아야 하며, 그 중 일부 구성 요소들 또는 일부 단계들은 포함되지 않을 수도 있고, 또는 추가적인 구성 요소 또는 단계들을 더 포함할 수 있는 것으로 해석되어야 한다.
명세서 전체에서, "A 및/또는 B" 라고 할 때, 이는 특별한 반대되는 기재가 없는 한, A, B 또는 A 및 B 를 의미하며, "C 내지 D" 라고 할 때, 이는 특별한 반대되는 기재가 없는 한, C 이상이고 D 이하인 것을 의미한다.
이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 따르는 이차전지용 실리콘 흑연 복합 음극재 제조방법에 관하여 상세히 설명하기로 한다.
본 발명의 바람직한 실시예에 따르는 이차전지용 실리콘 흑연 복합 음극재 제조방법은 흑연에 실리콘을 증착하고 산화 및 부피 팽창을 억제하기 위해 비정질 카본으로 코팅한 이차전지용 실리콘 흑연 복합 음극재를 제조하는 방법을 제공한다. 구체적으로는 실리콘 증착이 쉬우며 충방전 특성도 우수한 실리콘 흑연 복합 음극재를 제조하기 위해서 인조 흑연과 천연 흑연을 모두 이용한다.
도면에서, 도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 이차전지용 실리콘 흑연 복합 음극재 제조방법을 간략히 도시한 순서도이다. 도 2는 제1 구상 흑연 마련 단계의 세부 단계를 나타낸 순서도이며, 도 3은 제2 구상 흑연 마련 단계의 세부 단계를 나타낸 순서도이다.
도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 이차전지용 실리콘 흑연 복합 음극재 제조방법은, 제1 구상 흑연 마련 단계(S100), 제2 구상 흑연 마련 단계(S200), 제1 표면 가공 단계(S300), 실리콘 복합화 단계(S400), 제2 표면 가공 단계(S500), 비정질 카본 코팅 단계(S600)를 포함한다.
제1 구상 흑연 마련 단계(S100)
본 단계는 제1 구상 흑연 마련 단계이다. 본 단계에서는 인조 흑연을 이용하여, 제1 구상 흑연을 마련할 수 있다.
구체적인 예로서, 도 2를 참조하면 본 단계인 제1 구상 흑연 마련 단계(S100)는 인조 흑연 분쇄 단계(S110), 및 인조 흑연 구상화 단계(S120)를 포함한다.
인조 흑연 분쇄 단계(S110)에 따르면 먼저 인편상 인조 흑연을 준비한다.
도 4를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 이차전지용 실리콘 흑연 복합 음극재 제조방법 중에서 제1 구상 흑연 마련 단계에서 분쇄되기 전의 인조 흑연(100)을 개략적으로 나타내고 있다.
인편상 인조 흑연(100)은 대략 30~200㎛ 일 수 있다. 다만, 인편상 인조 흑연(100)은 반드시 도시된 형상에 한정되지 않으며, 통상의 기술자에게 자명한 다양한 형상을 가질 수 있다.
그리고 인편상 인조 흑연(100, 도 4 참조)이 준비되면, 준비된 인편상 인조 흑연(100, 도 4 참조)을 분쇄한다.
인조 흑연 구상화 단계(S120)에 따르면 분쇄된 인조 흑연을 구상화 처리하여 제1 구상 흑연을 만들 수 있다.
도 5를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 이차전지용 실리콘 흑연 복합 음극재 제조방법 중에서 제1 구상 흑연 마련 단계에서의 제1 구상 흑연을 개략적으로 나타내고 있다.
여기서, 제1 구상 흑연(200)의 크기(평균입도)는 3~15㎛일 수 있다. 제1 구상 흑연(200)은 입경 사이즈 및 후술될 천연 흑연, 즉 천연 흑연 외피 부(300, 도 6 참조)와 함량 비율 조절이 가능하다.
제1 구상 흑연(200)은 인편상 인조 흑연(100)을 분쇄하여 만들어지는데, 카본계 특성상 1~3㎛ 이하로 분쇄가 어렵다. 따라서, 본 발명에 따르면 인편상 인조 흑연을 1㎛까지 최대한 분쇄한 후 3~15㎛ 크기의 제1 구상 흑연(200)을 만들 수 있다. 다만, 제1 구상 흑연(200)의 크기가 3㎛ 미만일 경우에는 인조 흑연의 함유에 따른 충방전 특성 향상의 효과가 미미할 수 있으며, 제1 구상 흑연(200)의 크기의 상한 값인 15㎛는 최종 목표 대상인 실리콘 흑연 복합 음극재의 크기에 대응하여 조금씩 변경될 수 있다.
제2 구상 흑연 마련 단계(S200)
본 단계는 제2 구상 흑연 마련 단계이다. 본 단계에서는 천연 흑연을 이용하여, 상기 제1 구상 흑연의 외부를 둘러싸는 천연 흑연 외피 부를 형성하여 제2 구상 흑연을 마련할 수 있다.
구체적인 예로서, 도 3을 참조하면 본 단계인 제2 구상 흑연 마련 단계(S200)는 천연 흑연 분쇄 단계(S210), 및 천연 흑연 외피 부 형성 단계(S220)를 포함한다.
천연 흑연 분쇄 단계(S210)에 따르면 천연 흑연을 분쇄한다.
이때, 분쇄된 천연 흑연의 크기(평균입도)는, 1~3㎛일 수 있다.
천연 흑연 역시, 전술한 바와 같이 일반적으로 카본계 특성 상 1~3㎛ 미만으로는 분쇄가 어려운 점을 고려하여 인조 흑연으로 이루어진 제1 구상 흑연에 적절히 코팅될 수 있도록 천연 흑연은 최소한의 크기, 즉 1~3㎛까지 분쇄하여 이용할 수 있다.
천연 흑연 외피 부 형성 단계(S220)에 따르면 분쇄된 천연 흑연과 이전 단계에서 마련된 제1 구상 흑연을 혼합하여 제1 구상 흑연의 표면에 분쇄된 천연 흑연을 코팅시킬 수 있다.
이때, 제2 구상 흑연의 크기(평균입도)는, 4~30㎛일 수 있다.
만일 제2 구상 흑연의 크기(평균입도)가 4㎛ 미만이면 제2 구상 흑연, 즉 인조 흑연과 천연 흑연을 함께 사용함에 따른 음극재의 특성 향상(예: 충방전 특성 향상, 사이클 특성 향상 등)의 장점이 미미해 질 수 있다. 이와 반대로, 제2 구상 흑연의 크기(평균입도)가 30㎛을 초과하면 전극의 코팅 두께가 지나치게 커지는 문제가 있다. 만일 제2 구상 흑연의 크기(평균입도)가 30㎛을 초과하여 전극의 코팅 두께가 지나치게 커질 경우, 박막의 제조에 불리한 단점이 있으며, 소재의 탭 밀도가 저하될 수 있어, 결과적으로 체적당 에너지 밀도의 저하를 가져오는 문제점이 있다. 따라서, 제2 구상 흑연의 크기(평균입도)는, 4~30㎛ 인 것으로 정하는 것이 바람직하다.
도 6을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 이차전지용 실리콘 흑연 복합 음극재 제조방법 중에서 제2 구상 흑연 마련 단계에서의 제2 구상 흑연을 개략적으로 나타내고 있다.
천연 흑연은 입경이 대략 1~3㎛의 사이즈로 분쇄될 수 있다.
대략 1~3㎛의 사이즈로 분쇄된 천연 흑연은 이전 단계에서 마련된 제1 구상 흑연(200)과 혼합된다.
이로써, 제1 구상 흑연(200)의 외부, 즉 표면(또는 겉면)에는 분쇄된 천연 흑연이 코팅되며 천연 흑연으로 이루어진 외피 층(이하, 천연 흑연 외피 부)(300)이 형성될 수 있다.
이와 같이, 인조 흑연으로 이루어진 제1 구상 흑연(200)과, 이의 외부에서 외피 층을 형성하며 코팅되는 천연 흑연 외피 부(300)를 포함하여 제2 구상 흑연(400)이 마련될 수 있다.
한편, 본 단계인 제2 구상 흑연 마련 단계에서, 상기 인조 흑연 대비 상기 천연 흑연의 함량 또는 크기 비율을 조절할 수 있다. 이로써, 이차전지용 음극재의 특성을 조절할 수 있다.
천연 흑연의 경우, 표면 작용기로 인해 실리콘의 증착이 유리한 장점이 있다. 이와 달리, 인조 흑연의 경우, 제조 시 고온의 열처리 과정에서 표면 작용기가 제거될 수 있다. 이로 인해 인조 흑연의 경우 그 표면 상에 실리콘의 증착이 어려운 문제점이 있다.
그런데 인조 흑연의 경우, 천연 흑연과 비교하여 충방전 특성이 좋은 장점이 있다.
따라서, 본 발명에 의하면 인조 흑연과 천연 흑연 각각의 장점을 최대한 이용하도록, 인조 흑연을 이용하여 제1 구상 흑연(200)을 마련하고, 인조 흑연(즉, 제1 구상 흑연)(200)의 겉면에 천연 흑연을 이용하여 천연 흑연 외피 부(300)를 형성하여, 인조 흑연과 천연 흑연이 동시에 이용된 복합 음극재를 제공할 수 있다.
그 결과, 천연 흑연 외피 부(300)에 의해 실리콘의 증착이 용이해질 수 있으며, 이와 함께 인조 흑연, 즉 제1 구상 흑연(200)에 의해 음극재의 충방전 특성이 향상될 수 있는 장점이 있다. 만일, 인조 흑연의 사용 없이 천연 흑연만을 이용하여 구상 흑연을 마련을 마련할 경우, 사이클 특성이 저하되는 불리한 측면이 있다.
이와 같이, 본 발명에 의하면 실리콘의 증착성을 높이면서도 인조 흑연과 천연 흑연의 비율 조절을 통해 사용목적에 따라 이차전지용 음극재의 특성을 손쉽게 조절할 수 있다.
제1 표면 가공 단계(S300)
본 단계는 제1 표면 가공 단계이다. 본 단계에서는 상기 천연 흑연 외피 부의 표면을 저속 밀링으로 가공하여 표면 거칠기를 매끄럽게 처리할 수 있다.
도 7을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 이차전지용 실리콘 흑연 복합 음극재 제조방법 중에서 제1 표면 가공 단계를 거친 제2 구상 흑연을 개략적으로 나타내고 있다.
여기서, 제2 구상 흑연(400), 더 구체적으로는 인조 흑연인 제1 구상 흑연(200)의 외부를 감싸며 코팅된 천연 흑연 외피 부(300)의 표면을 가공하는 방법으로는 저속 밀링이 이용될 수 있다. 저속 밀링은 관용의 기술로서, 통상의 기술자에게 자명한 다양한 저속 밀링 장치를 적절히 이용할 수 있다.
실리콘 복합화 단계(S400)
본 단계는 실리콘 복합화 단계이다. 본 단계에서는 상기 천연 흑연 외피 부의 외부에 실리콘 부를 형성할 수 있다.
구체적인 예로서, 도 8을 참조하면 본 발명의 일 실시예에 따른 이차전지용 실리콘 흑연 복합 음극재 제조방법 중에서 실리콘 복합화 단계를 거쳐 형성된 실리콘 부의 증착 형상을 확인할 수 있다.
본 단계인 실리콘 복합화 단계에서, 상기 실리콘 부(500, 도 8 참조)는 습식 또는 메카노케미칼 본딩(Mechano-chemical Bonding) 방식으로 상기 천연 흑연 외피 부(300)의 표면에 설정 두께로 코팅될 수 있다.
여기서, 메카노케미칼 본딩은 기계적 에너지에 의한 고체의 높은 여기 상태에 있어서의 주위의 물질과의 화학적 상호 작용을 의미한다. 즉, 기계적 작용을 부여하여 활성화된 제2 구상 흑연의 표면에 미립의 실리콘 입자가 부착하는 과정과 미립의 실리콘 입자가 적층 및 압착되어, 제2 구상 흑연의 표면에 설정 두께의 실리콘 부(500)가 외피 층을 형성하여 접합 계면이 견고한 복합 음극재가 제조될 수 있는 것이다.
또한, 본 단계인 상기 실리콘 복합화 단계에서, 실리콘 부(500)는 Si, SiOx, SiN 중 하나 이상을 포함하여 구성될 수 있다.
제2 표면 가공 단계(S500)
본 단계는 제2 표면 가공 단계이다. 본 단계에서는 상기 실리콘 부(500, 도 8 참조)의 표면을 가공할 수 있다.
실리콘 부(500, 도 8 참조)의 코팅 두께는 10~500nm일 수 있다.
만일 실리콘 부(500, 도 8 참조)가 10nm 미만일 경우 전구체로 합성(Bottom up) 하는 등의 방식으로 10nm 또는 그 이하의 크기를 갖는 실리콘을 제조할 수 있으나, 제조 비용이 높으며 대량 생산이 어려운 단점이 있다. 따라서, 전구체로 합성된 나노실리콘까지 감안하여 실리콘 부(500, 도 8 참조)의 코팅 두께는 적어도 10nm 이상인 것이 바람직하다.
비정질 카본 코팅 단계(S600)
본 단계는 비정질 카본 코팅 단계이다. 본 단계에서는 상기 실리콘 부의 외부에 비정질 카본 부를 형성할 수 있다.
구체적인 예로서, 도 9를 참조하면 본 발명의 일 실시예에 따른 이차전지용 실리콘 흑연 복합 음극재 제조방법 중에서 제2 표면 가공 단계와 비정질 카본 코팅 단계를 거쳐 제조된 이차전지용 실리콘 흑연 복합 음극재를 개략적으로 나타내고 있다.
이때, 비정질 카본 코팅 단계를 거친 이후에 상기 비정질 카본 부(600, 도 9 참조)의 두께는 0.1~1㎛일 수 있다.
그리고 상기 비정질 카본 코팅 단계를 거친 후 제조된 상기 이차전지용 실리콘 흑연 복합 음극재(1000, 도 9 참조)의 크기(평균입도)는 5~30㎛일 수 있다. 바람직하게는, 실리콘 흑연 복합 음극재(1000, 도 9 참조)의 크기(평균입도)는 10~16㎛ 인 것이 좋다.
한편, 도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 이차전지용 실리콘 흑연 복합 음극재 제조방법 중에서 제2 표면 가공 단계와 비정질 카본 코팅 단계를 거쳐 제조된 이차전지용 실리콘 흑연 복합 음극재의 다른 실시 형태를 도시한 도면이다.
상술한 바와 같이, 본 발명의 구성 및 작용에 따르면, 흑연에 실리콘을 증착하고 산화 및 부피 팽창을 억제하기 위해 비정질 카본으로 코팅한 이차전지용 실리콘 흑연 복합 음극재를 제조할 수 있다.
특히, 이차전지용 실리콘 흑연 복합 음극재의 제조시 인조 흑연과 천연 흑연을 모두 적절히 이용하여 실리콘 증착이 쉬운 장점과, 충방전 특성을 향상시킬 수 있는 장점을 모두 가질 수 있다.
실리콘의 이론용량은 약 4200mAh/g로 기존 그라파이트 음극재 대비 약 11배의 용량 구현이 가능하지만 충방전 과정에서 최대 300~400%의 부피팽창으로 인해 실리콘 입자의 균열이 생기면서 전극박리현상이 발생해 전지의 용량이 현저히 감소된다. 또한, 실리콘 내에 리튬 이온이 삽입되는 과정에서 SEI(Solid electrolyte interphase)층이 지속적으로 두꺼워져 리튬 이온의 이동성을 억제하는 단점이 있었다. 이를 위해, 흑연에 실리콘을 증착하고 산화 및 부피 팽창을 억제하기 위해 비정질 카본으로 실리콘의 표면을 코팅한 실리콘 흑연 복합 음극재를 제조할 수 있다. 천연 흑연의 경우, 표면 작용기로 인해 실리콘의 증착이 유리한 장점이 이다. 인조 흑연의 경우 제조 시 고온의 열처리 과정에서 표면 작용기가 제거되며, 이 때문에 실리콘의 증착이 어려운 단점이 있다. 또한, 인조 흑연은 천연 흑연과 비교하여 충방전 특성이 좋은 장점이 있다.
본 발명의 구성에 따르면, 인조 흑연과 천연 흑연 각각의 장점을 이용하여 인조 흑연으로 제1 구상 흑연을 마련하고, 인조 흑연(즉, 제1 구상 흑연)의 겉면에 분쇄한 천연 흑연을 설정 두께로 형성하여 제2 구상 흑연을 마련한다. 그리고 제2 구상 흑연의 외피 층인 천연 흑연에 실리콘을 손쉽게 증착 할 수 있다. 이에 따라, 실리콘 증착이 쉬우면서도 이와 동시에 이차전지의 충방전 특성까지 대폭 향상시킬 수 있는 이차전지용 음극재를 제공할 수 있다.
만일, 본 발명과 달리 인조 흑연의 사용 없이 천연 흑연만을 이용하여 구상 흑연을 마련하고, 이에 실리콘을 증착 하는 경우, 사이클 특성이 저하되는 단점이 있다. 따라서, 본 발명은 실리콘의 증착성을 높이면서도 충방전 특성을 대폭 향상시키며, 이에 더하여 인조 흑연과 천연 흑연의 비율을 적절히 조절함으로써, 사용 목적에 맞는 음극재의 특성까지 쉽게 조절할 수 있는 유리한 효과가 있다.
상술한 효과와 더불어 본 발명의 구체적인 효과는 이하 발명을 실시하기 위한 구체적인 사항을 설명하면서 함께 기술한다.
이상과 같이 본 발명에 대해서 예시한 도면을 참조로 하여 설명하였으나, 본 명세서에 개시된 실시예와 도면에 의해 본 발명이 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 기술사상의 범위 내에서 통상의 기술자에 의해 다양한 변형이 이루어질 수 있음은 자명하다. 아울러 앞서 본 발명의 실시예를 설명하면서 본 발명의 구성에 따른 작용 효과를 명시적으로 기재하여 설명하지 않았을지라도, 해당 구성에 의해 예측 가능한 효과 또한 인정되어야 함은 당연하다.
S100: 제1 구상 흑연 마련 단계
S200: 제2 구상 흑연 마련 단계
S300: 제1 표면 가공 단계
S400: 실리콘 복합화 단계
S500: 제2 표면 가공 단계
S600: 비정질 카본 코팅 단계
100: 인편상 인조 흑연
200: 제1 구상 흑연
300: 천연 흑연 외피 부
400: 제2 구상 흑연
500: 실리콘 부
600: 비정질 카본 부
1000: 실리콘 흑연 복합 음극재

Claims (10)

  1. 인조 흑연을 이용하여, 제1 구상 흑연을 마련하는 제1 구상 흑연 마련 단계;
    천연 흑연을 이용하여, 상기 제1 구상 흑연의 외부를 둘러싸는 천연 흑연 외피 부를 형성하여 제2 구상 흑연을 마련하는 제2 구상 흑연 마련 단계;
    상기 천연 흑연 외피 부의 표면을 저속 밀링으로 가공하여 표면 거칠기를 매끄럽게 처리하는 제1 표면 가공 단계;
    상기 천연 흑연 외피 부의 외부에 실리콘 부를 형성하는 실리콘 복합화 단계;
    상기 실리콘 부의 표면을 가공하는 제2 표면 가공 단계; 및
    상기 실리콘 부의 외부에 비정질 카본 부를 형성하는 비정질 카본 코팅 단계;를 포함하고,
    상기 제1 구상 흑연 마련 단계는, 인편상 인조 흑연을 준비하고, 상기 인편상 인조 흑연을 분쇄하는 인조 흑연 분쇄 단계; 및 상기 분쇄된 인조 흑연을 구상화 처리하여 제1 구상 흑연을 형성하는 인조 흑연 구상화 단계;를 포함하며,
    상기 제2 구상 흑연 마련 단계는, 천연 흑연을 분쇄하는 천연 흑연 분쇄 단계; 및 상기 분쇄된 천연 흑연과 상기 제1 구상 흑연을 혼합하고, 상기 제1 구상 흑연의 표면에 상기 분쇄된 천연 흑연을 코팅시켜 상기 천연 흑연 외피 부를 형성하여, 인조 흑연과 천연 흑연을 함께 구비하는 상기 제2 구상 흑연을 형성하는 천연 흑연 외피 부 형성 단계;를 포함하며,
    상기 실리콘 복합화 단계에서, 상기 실리콘 부는 메카노케미칼 본딩 방식으로 상기 천연 흑연 외피 부의 표면에 설정 두께로 코팅되는 것을 특징으로 하는
    이차전지용 실리콘 흑연 복합 음극재 제조방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 제1 구상 흑연의 크기는,
    3~15㎛인 것을 특징으로 하는
    이차전지용 실리콘 흑연 복합 음극재 제조방법.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 제2 구상 흑연의 크기는,
    4~30㎛인 것을 특징으로 하는
    이차전지용 실리콘 흑연 복합 음극재 제조방법.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 제2 구상 흑연 마련 단계에서,
    상기 인조 흑연 대비 상기 천연 흑연의 함량 또는 크기 비율을 조절하여 음극재 특성 조절이 가능한 것을 특징으로 하는
    이차전지용 실리콘 흑연 복합 음극재 제조방법.
  5. 삭제
  6. 제1항에 있어서,
    상기 실리콘 복합화 단계에서,
    상기 실리콘 부는,
    Si, SiOx, SiN 중 하나 이상을 포함하는
    이차전지용 실리콘 흑연 복합 음극재 제조방법.
  7. 삭제
  8. 제3항에 있어서,
    상기 실리콘 부의 코팅 두께는,
    10~500nm인 것을 특징으로 하는
    이차전지용 실리콘 흑연 복합 음극재 제조방법.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 비정질 카본 코팅 단계에서,
    상기 비정질 카본 부의 두께는 0.1~1㎛인 것을 특징으로 하는
    이차전지용 실리콘 흑연 복합 음극재 제조방법.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 비정질 카본 코팅 단계 이후에,
    상기 이차전지용 실리콘 흑연 복합 음극재의 크기는 5~30㎛인 것을 특징으로 하는
    이차전지용 실리콘 흑연 복합 음극재 제조방법.
KR1020200111889A 2020-09-02 2020-09-02 이차전지용 실리콘 흑연 복합 음극재 제조방법 KR102221105B1 (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020200111889A KR102221105B1 (ko) 2020-09-02 2020-09-02 이차전지용 실리콘 흑연 복합 음극재 제조방법

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020200111889A KR102221105B1 (ko) 2020-09-02 2020-09-02 이차전지용 실리콘 흑연 복합 음극재 제조방법

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR102221105B1 true KR102221105B1 (ko) 2021-02-26

Family

ID=74687975

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020200111889A KR102221105B1 (ko) 2020-09-02 2020-09-02 이차전지용 실리콘 흑연 복합 음극재 제조방법

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR102221105B1 (ko)

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20020042586A (ko) * 2002-05-10 2002-06-05 이영균 인편상 흑연으로부터 구형화된 흑연 재료를 제조하는 방법및 이를 사용한 리튬 2차 전지용 음극 활물질의 제조방법
KR20130124813A (ko) 2012-05-07 2013-11-15 강윤규 이차전지의 음극재용 실리콘 및 탄소 분말복합체 및 그의 제조방법
KR20160128912A (ko) * 2015-04-29 2016-11-08 주식회사 엘지화학 음극 활물질 및 이를 포함하는 음극
KR20160147672A (ko) * 2015-06-15 2016-12-23 울산과학기술원 리튬 이차 전지용 음극 활물질, 이의 제조 방법, 및 이를 포함하는 리튬 이차 전지

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20020042586A (ko) * 2002-05-10 2002-06-05 이영균 인편상 흑연으로부터 구형화된 흑연 재료를 제조하는 방법및 이를 사용한 리튬 2차 전지용 음극 활물질의 제조방법
KR20130124813A (ko) 2012-05-07 2013-11-15 강윤규 이차전지의 음극재용 실리콘 및 탄소 분말복합체 및 그의 제조방법
KR20160128912A (ko) * 2015-04-29 2016-11-08 주식회사 엘지화학 음극 활물질 및 이를 포함하는 음극
KR20160147672A (ko) * 2015-06-15 2016-12-23 울산과학기술원 리튬 이차 전지용 음극 활물질, 이의 제조 방법, 및 이를 포함하는 리튬 이차 전지

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Shen et al. Rationally designed silicon nanostructures as anode material for lithium‐ion batteries
EP2609648B1 (en) Branched nanostructures for battery electrodes
CN111164803B (zh) 用于二次电池的硅基负极材料及其制备方法，二次电池
KR101085611B1 (ko) 리튬 이온 전지 규소-탄소 복합 부극 재료 및 제조 방법
KR101550781B1 (ko) 2 차 전지용 실리콘계 활물질 입자의 제조 방법
Zhu et al. Artificial interphase engineering of electrode materials to improve the overall performance of lithium-ion batteries
Han et al. High capacity retention Si/silicide nanocomposite anode materials fabricated by high-energy mechanical milling for lithium-ion rechargeable batteries
KR20050013841A (ko) 리튬 이차 전지용 음극 활물질 및 그의 제조 방법
EP3718968B1 (en) Method of manufacturing composite anode material
KR101348547B1 (ko) 표면 코팅된 리튬티탄산화물 분말 및 이의 제조방법
CN107528048A (zh) 硅碳复合物、制备该复合物的方法、包含该复合物的电极材料及电池
EP4170752A1 (en) Negative electrode material, preparation method therefor, and lithium ion battery
WO2018193992A1 (ja) 全固体リチウムイオン二次電池
TW201236249A (en) Cathode active material for lithium ion secondary battery, cathode for lithium ion secondary battery, and lithium ion secondary battery
JP2004055505A (ja) リチウム二次電池用負極材料およびリチウム二次電池
WO2021136376A1 (zh) 硅基负极材料及其制备方法、电池和终端
Wang et al. High-performance anode of lithium ion batteries with plasma-prepared silicon nanoparticles and a three-component binder
KR20030087986A (ko) 구상 탄소재료 및 그 제조방법
Li et al. Constructing triple-protected Si/SiOx@ ZnO@ C anode derived from volatile silicon waste for enhanced lithium storage capacity
CN112234186B (zh) 一种MXene纳米点包覆改性的锂离子电池正极材料及其制备方法
KR20170022869A (ko) 초음파 분쇄 후처리 공정을 포함하는 그래핀 복합물의 제조방법과 이를 이용한 활물질 및 슈퍼커패시터의 제조방법
KR102221105B1 (ko) 이차전지용 실리콘 흑연 복합 음극재 제조방법
Choi et al. Carbon coated Si-metal silicide composite anode materials prepared by high-energy milling and carburization for Li-ion rechargeable batteries
EP4187644A1 (en) Method for producing negative electrode active material, and secondary battery including negative electrode active material
EP4187646A1 (en) Method for producing negative electrode active material, and secondary battery including negative electrode active material

Legal Events

Date Code Title Description
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant