KR102284571B1 - 리튬 이차 전지용 도전 조성물, 이를 포함하는 리튬 이차 전지용 양극 및 리튬 이차 전지 - Google Patents

리튬 이차 전지용 도전 조성물, 이를 포함하는 리튬 이차 전지용 양극 및 리튬 이차 전지 Download PDF

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Abstract

카본블랙 및 그라펜 중 적어도 하나와 탄소나노튜브를 복합화한 복합화 탄소, 상기 복합화 탄소가 분산 가능한 바인더, 그리고 용매를 포함하며, 상기 탄소나노튜브의 평균입경은 10 nm 내지 50 nm 이고, 상기 탄소나노튜브는 상기 복합화 탄소의 총량에 대하여 5 중량% 내지 40 중량%로 복합화되고, 상기 바인더는 공중합체를 포함하는 리튬 이차 전지용 도전 조성물, 이를 포함하는 리튬 이차 전지용 양극, 그리고 상기 양극을 포함하는 리튬 이차 전지가 제공된다.

Description

리튬 이차 전지용 도전 조성물, 이를 포함하는 리튬 이차 전지용 양극 및 리튬 이차 전지{CONDUCTIVE COMPOSITION FOR RECHARGEABLE LITHIUM BATTERY, POSITIVE ELECTRODE FOR RECHARGEABLE LITHIUM BATTERY AND RECHARGEABLE LITHIUM BATTERY INCLUDING THE SAME}
리튬 이차 전지용 도전 조성물, 이를 포함하는 리튬 이차 전지용 양극 및 리튬 이차 전지에 관한 것이다.
최근, 휴대폰, 노트북 등의 정보 처리 장치의 소형화에 따라, 이들 정보 처리 장치의 전원으로 이용할 수 있는 리튬 이차 전지의 성능 향상이 요구되고 있다.
예를 들면, 일본공개특허 제2003-77476호에는 양극의 도전재로서 탄소나노튜브를 사용함으로써 양극 활물질 간의 도전성을 향상시키고 리튬 이차 전지의 성능을 향상시키는 기술이 제시되어 있다. 그러나 이 경우 탄소나노튜브가 반데르발스 힘(Van der Waals force)에 의해 응집해버리므로 양극 활물질 간에 탄소나노튜브를 균일하게 분산시키기가 어렵다. 이로 인하여, 양극 활물질 간에 양호한 도전성을 부여할 수 없어 리튬 이차 전지의 성능을 충분히 향상시킬 수 없었다.
일 구현예는 탄소나노튜브의 응집을 방지하여 도전성을 향상시킴으로써 전지 성능이 개선된 리튬 이차 전지용 도전 조성물을 제공하기 위한 것이다.
다른 일 구현예는 상기 도전 조성물을 포함하는 리튬 이차 전지용 양극을 제공하기 위한 것이다.
또 다른 일 구현예는 상기 양극을 포함하는 리튬 이차 전지를 제공하기 위한 것이다.
일 구현예는 카본블랙 및 그라펜 중 적어도 하나와 탄소나노튜브를 복합화한 복합화 탄소; 상기 복합화 탄소가 분산 가능한 바인더; 및 용매를 포함하며, 상기 탄소나노튜브의 평균입경은 10 nm 내지 50 nm 이고, 상기 탄소나노튜브는 상기 복합화 탄소의 총량에 대하여 5 중량% 내지 40 중량%로 복합화되고, 상기 바인더는 공중합체를 포함하는 리튬 이차 전지용 도전 조성물을 제공한다.
상기 탄소나노튜브는 상기 복합화 탄소의 총량에 대하여 20 중량% 내지 30 중량%로 복합화될 수 있다.
상기 카본블랙의 비표면적은 150 m2/g 내지 500 m2/g 일 수 있다.
상기 카본블랙의 DBP 흡수량은 150 ml/100g 내지 300 ml/100g 일 수 있다.
상기 그라펜의 비표면적은 400 m2/g 내지 800 m2/g 일 수 있다.
상기 복합화 탄소는 상기 도전 조성물의 총량에 대하여 5 중량% 내지 20 중량%로 포함될 수 있고, 구체적으로는 10 중량% 내지 15 중량%로 포함될 수 있다.
상기 바인더는 니트릴기를 갖는 중합 단위, (메타)아크릴산 에스테르기를 갖는 중합 단위, 및 공역디엔 유래의 중합 단위 중에서 선택된 적어도 하나의 중합 단위를 포함하는 공중합체일 수 있다.
상기 바인더는 상기 도전 조성물의 고형분 총량에 대하여 0.5 중량% 내지 2.0 중량%로 포함될 수 있다.
다른 일 구현예는 상기 도전 조성물; 양극 활물질; 및 양극 바인더를 포함하는 리튬 이차 전지용 양극을 제공한다.
또 다른 일 구현예는 상기 양극을 포함하는 리튬 이차 전지를 제공한다.
기타 구현예들의 구체적인 사항은 이하의 상세한 설명에 포함되어 있다.
탄소나노튜브의 응집을 방지하여 도전성을 향상시킴으로써 전지 성능이 개선된 리튬 이차 전지를 구현할 수 있다.
도 1은 일 구현예에 따른 리튬 이차 전지의 개략적인 구성을 나타내는 단면도이다.
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.
본 명세서에서 특별한 언급이 없는 한, 층, 막, 영역, 판 등의 부분이 다른 부분 "위에" 있다고 할 때, 이는 다른 부분 "바로 위에" 있는 경우 뿐만 아니라 그 중간에 또 다른 부분이 있는 경우도 포함한다.
리튬 이차 전지의 용량을 증가시키는 방법으로, 전극을 두껍게 형성하는 후막화 및 고밀도화, 전극에 포함되는 전극 활물질 양을 증가시키는 방법이 있다. 구체적으로, 전극의 후막화에 의해 리튬 이차 전지 내에서의 활물질의 부피 비율을 증가시키거나, 전극의 고밀도화에 의해 리튬 이차 전지의 단위체적당 활물질 양을 증가시킬 수 있다.
이러한 전극의 후막화의 경우, 전극의 단위체적당 반응면적, 즉, 활물질이 전해액에 접촉하는 부분의 면적이 작아지므로 전류밀도가 저하되고 방전 특성 및 사이클 수명 특성이 저하될 수 있다. 또한 전극의 고밀도화에 따라, 전극 내의 공극이 감소되고, 전해액이 전극 내에 충분히 함침되지 않으므로 전해액 중의 리튬 이온의 이동 경로가 저해되어 방전 특성 및 사이클 수명 특성이 저하될 수 있다.
일 구현예에 따르면, 탄소나노튜브를 전극의 도전재로 이용함으로써 이러한 전극의 후막화 및 고밀화에 수반되는 전지 특성 저하를 보완할 수 있다. 구체적으로, 탄소나노튜브를 양극의 도전재로 이용함으로써 양극의 도전성이 향상되고, 이에 따라 리튬 이차 전지의 전지 특성이 향상될 수 있다.
그러나 상기 탄소나노튜브는 섬유 직경이 가늘기 때문에 반데르발스 힘에 의해 응집하기 쉽고 분산되기 어렵다. 이로 인해, 양극 활물질 간에 탄소나노튜브를 균일하게 분산시키는 것이 어렵고 양극 활물질 간에 충분한 도전성을 부여하기 어렵다.
일 구현예에 따르면, 카본블랙 및 그라펜 중 적어도 하나와 탄소나노튜브를 복합화한 복합화 탄소, 바인더 및 용매를 포함하는 도전 조성물을 제공함으로써, 리튬 이차 전지의 전지 특성을 향상시킬 수 있다. 구체적으로, 복합화에 의해 탄소나노튜브들 간의 사이를 카본블랙 및 그라펜 중 적어도 하나로 충전할 수 있기 때문에, 탄소나노튜브의 분산성을 향상시키고, 응집 및 재응집을 방지할 수 있다. 이에 따라 상기 도전 조성물을 이용하여 제조된 양극은 충분한 도전성을 얻을 수 있어 리튬 이차 전지의 성능을 향상시킬 수 있다.
또한 상기 바인더는 상기 복합화 탄소를 분산 가능하게 할 수 있다. 일 구현예에 따르면, 상기 바인더를 포함함으로써 상기 복합화 탄소의 분산성을 향상시키고, 분산 상태의 장기 안정성을 확보할 수 있다.
또한 일 구현예에 따른 도전 조성물은 분산성이 향상된 탄소나노튜브에 의해 양극의 도전성을 향상시킬 수 있기 때문에 탄소나노튜브를 적은 양 사용할 수 있다. 이에 따라, 양극 활물질 양을 줄일 필요가 없어 양극 중의 공극을 확보해 리튬 이온의 이동 경로를 확보할 수 있다.
이와 같이 일 구현예에 따른 도전 조성물을 사용함으로써 후막화 및 고밀도화 전극에 있어서 사이클 수명 특성 등 전지 특성이 향상된 리튬 이차 전지를 구현할 수 있다.
이하, 일 구현예에 따른 리튬 이차 전지용 도전 조성물에 대해 구체적으로 설명한다.
일 구현예에 따른 리튬 이차 전지용 도전 조성물은 복합화 탄소, 바인더 및 용매를 포함할 수 있다. 상기 복합화 탄소는 카본블랙 및 그라펜 중 적어도 하나와 탄소나노튜브를 복합화한 것일 수 있다. 또한 상기 바인더는 상기 복합화 탄소가 분산 가능한 것일 수 있다.
상기 복합화란 탄소나노튜브들 간의 사이를 카본블랙 및 그라펜 중 적어도 하나가 충전하도록, 카본블랙 및 그라펜 중 적어도 하나와 탄소나노튜브를 서로 견고하게 결합시키는 것을 의미한다. 이러한 복합화에 의해 탄소나노튜브의 응집 및 재응집을 방지할 수 있어 탄소나노튜브의 분산성을 향상시킬 수 있다.
복합화의 방법은 공지된 방법을 사용할 수 있으며, 예를 들면, 건식의 메카노케미컬법, 습식의 스프레이 드라이법 등을 사용할 수 있다.
상기 탄소나노튜브의 평균입경은 10 nm 내지 50 nm 일 수 있고, 예를 들면, 10 nm 내지 40 nm 일 수 있다. 탄소나노튜브의 평균입경이 상기 범위 내인 경우 탄소나노튜브의 응집 및 재응집이 방지되어 분산성이 향상되고, 이를 포함하는 도전 조성물은 전극에 우수한 도전성을 부여할 수 있다. 상기 평균입경이란 탄소나노튜브의 섬유 직경의 산술 평균값이며, 예를 들면, 전계방출형 주사전자현미경(FE-SEM)에 의해 관찰한 상으로부터 구할 수 있다. 다시 말해, FE-SEM의 관찰 화상으로부터 몇 개의 샘플을 추출하고 이들 샘플의 직경을 측정하여 산술 평균한 값으로 얻을 수 있다.
상기 탄소나노튜브는 상기 복합화 탄소의 총량에 대하여 5 중량% 내지 40 중량%로 복합화될 수 있고, 예를 들면, 20 중량% 내지 30 중량%로 복합화될 수 있다. 탄소나노튜브의 함량이 상기 범위 내인 경우 복합화 탄소의 네트워크가 충분히 형성되고 탄소나노튜브의 응집을 방지할 수 있어 분산성이 향상되므로 이를 포함하는 도전 조성물은 우수한 도전성을 부여할 수 있다.
상기 카본블랙의 비표면적은 150 m2/g 내지 500 m2/g 일 수 있다. 카본블랙의 비표면적이 상기 범위 내인 경우 이를 포함하는 도전 조성물은 전극에 우수한 도전성을 부여할 수 있는 동시에 슬러리의 성상이 향상되고 전극 형성 시 집전체와의 밀착성이 향상될 수 있다. 상기 카본블랙의 비표면적은 공지된 방법, 예를 들면, 질소 흡착법에 의해 측정될 수 있다.
상기 카본블랙의 DBP(디부틸 프탈레이트) 흡수량은 150 ml/100g 내지 300 ml/100g 일 수 있다. 카본블랙의 DBP 흡수량이 상기 범위 내인 경우 카본블랙의 구조, 즉, 입자 간의 연결 구조가 잘 발달하여 이를 포함하는 도전 조성물은 전극에 충분한 도전성을 부여할 수 있다. 또한 슬러리의 성상이 향상되고 전극 형성 시 집전체와의 밀착성이 향상될 수 있다. 상기 DBP 흡수량은 공지된 측정 방법, 예를 들면, ASTM D2414에 준거해 100g의 카본블랙에 디부틸 프탈레이트를 혼합하고, 최대 토크(torque)에 도달했을 때의 디부틸 프탈레이트의 첨가량(ml/g)을 측정하여 얻을 수 있다.
상기 카본블랙의 1차 입자의 평균입경은 20 nm 이하일 수 있고, 예를 들면, 5 nm 내지 18 nm 일 수 있다. 카본블랙 1차 입자의 평균입경이 상기 범위 내인 경우 카본블랙과 탄소나노튜브와의 복합화 상태가 우수하므로 이를 포함하는 도전 조성물은 전극에 우수한 도전성을 부여할 수 있다. 상기 카본블랙의 1차 입자의 평균입경은 카본블랙의 1차 입자를 구체와 간주했을 때의 직경의 산술평균값이다. 상기 카본블랙의 1차 입자의 평균입경은 예를 들면, ASTM D3849에 준거하고, 투과형 전자현미경(TEM)에 의해 관찰한 TEM 화상으로부터 구할 수 있다. 다시 말해, TEM상으로부터 몇 개의 샘플을 추출해 이들 1차 입자의 직경을 측정하고, 산술 평균하여 얻어질 수 있다.
상기 그라펜의 비표면적은 400 m2/g 내지 800 m2/g 일 수 있다. 그라펜의 비표면적이 상기 범위 내인 경우 슬러리의 성상이 우수하여 상기 그라펜을 포함하는 도전 조성물은 전극에 우수한 도전성을 부여할 수 있으며, 전극 형성 시 집전체와의 밀착성이 향상될 수 있다. 상기 그라펜의 비표면적은 공지된 측정 방법, 예를 들면, 질소 흡착법에 의해 측정 가능하다.
상기 복합화 탄소는 상기 도전 조성물의 총량에 대하여 5 중량% 내지 20 중량%로 포함될 수 있고, 예를 들면, 10 중량% 내지 15 중량%로 포함될 수 있다. 복합화 탄소가 상기 함량 범위 내로 용매에 분산되는 경우 슬러리의 성상을 양호하게 할 수 있으며, 적정한 유동성을 가진 슬러리를 제조할 수 있고, 복합화 탄소의 분산성이 우수하여 충분한 도전성을 부여할 수 있다.
상기 바인더는 상기 복합화 탄소를 분산 가능하게 하는 공중합체일 수 있다. 구체적으로, 상기 바인더는 탄소와의 친화성이 높고, 복합화 탄소에의 분산성이 우수한 공중합체일 수 있다.
상기 바인더는 니트릴기를 갖는 중합 단위, (메타)아크릴산 에스테르기를 갖는 중합 단위, 및 공역디엔 유래의 중합 단위 중에서 선택된 적어도 하나의 중합 단위를 포함하는 공중합체일 수 있다. 구체적으로, 상기 바인더는 수소화 아크릴로니트릴-부타디엔 공중합체(hydrogenated acrylonitrile-butadiene copolymer, H-NBR) 일 수 있다. 상기 바인더를 포함하는 도전 조성물은 복합화 탄소의 분산성을 향상시킬 뿐 아니라 분산 상태의 장기 안정성을 확보할 수 있다. 또한 다른 분산제를 별도로 사용할 필요가 없기 때문에 분산제가 양극에 잔존함으로써 전지 특성이 저하되는 것을 방지할 수 있다.
상기 바인더는 상기 도전 조성물의 고형분 총량에 대하여 0.5 중량% 내지 2.0 중량%로 포함될 수 있다. 바인더가 상기 함량 범위 내로 용매에 분산되는 경우 복합화 탄소의 분산성을 향상시킬 수 있고 분산 상태의 장기 안정성을 확보할 수 있으며, 적정한 유동성을 가진 슬러리를 제조할 수 있고, 전극 형성 시 집전체와의 밀착성이 향상될 수 있다.
상기 용매는 N-메틸-2-피롤리돈 등을 들 수 있으나, 이에 한정되지 않는다.
상기 도전 조성물은 다음과 같은 방법으로 제조될 수 있다.
상기 카본블랙 및 상기 그라펜 중 적어도 하나와 상기 탄소나노튜브를 분산제가 용해된 수용액에 분산시키고, 건식의 메카노케미컬법, 습식의 스프레이 드라이법 등을 사용하여 건조시킨 후 진공 건조하여 복합화 탄소를 제조할 수 있다. 이어서, 상기 복합화 탄소 및 상기 바인더를 원하는 비율로 N-메틸-2-피롤리돈 등의 용매에 분산시켜 도전 조성물을 제조할 수 있다.
상기 복합화 탄소와 상기 바인더를 상기 용매에 분산시키는 방법은 공지된 방법을 사용할 수 있으며, 예를 들면, 고압력에 의해 발생하는 초고속 전단응력에 의한 유체 에너지를 이용한 분산, 예를 들면, 나노베이터(요시다 기계흥업社)를 이용할 수 있다. 상기 분산 방법은 분산에 비즈(bead) 등의 미디어(media)을 사용하지 않으므로 오염 발생 가능성을 저하시킬 수 있다. 또한 도전 조성물에 대한 손상이 적으므로 탄소나노튜브의 섬유를 손상하지 않으면서 섬유 길이를 유지할 수 있다. 이로 인하여 복합화 탄소가 응집 및 재응집되는 것을 억제할 수 있다.
이하, 일 구현예에 따른 리튬 이차 전지에 대해 도 1을 참고하여 설명한다.
도 1은 일 구현예에 따른 리튬 이차 전지의 개략적인 구성을 나타내는 단면도이다.
도 1을 참고하면, 리튬 이차 전지(10)는 양극(20), 음극(30), 세퍼레이터층(40) 및 비수전해액을 포함한다. 상기 리튬 이차 전지(10)의 형태는 특별히 한정되지 않으며, 예를 들면, 원통형, 각형, 라미네이트(laminate)형, 버튼(button)형 등 어떠한 것일 수 있다.
상기 양극(20)은 집전체(21) 및 양극 활물질층(22)을 포함한다.
상기 집전체(21)는 알루미늄 등을 들 수 있으나, 이에 한정되지 않는다.
상기 양극 활물질층(22)은 양극 활물질, 전술한 도전 조성물, 그리고 양극 바인더를 포함할 수 있다.
상기 양극 활물질은 리튬의 흡장 및 방출이 가역적으로 가능한 물질로서, 리튬 전이금속 산화물을 포함할 수 있다.
상기 리튬 전이금속 산화물로는 예를 들면, LiCoO2 등의 리튬코발트계 복합 산화물, LiNixCoyMnzO2 등의 리튬니켈코발트망간계 복합 산화물, LiNiO2 등의 리튬니켈계 복합 산화물, LiMn2O4 등의 리튬망간계 복합 산화물 등을 들 수 있으며, 이들을 단독으로 또는 2종 이상 혼합하여 사용할 수 있다.
상기 양극 활물질층 내에서의 상기 양극 활물질의 함유량은 특별히 제한되지 않는다.
또한 상기 양극 활물질은 고전압 시의 전해액과의 부반응을 억제하기 위해, 상기 각 물질에 표면 처리를 실시한 것을 사용할 수도 있다.
상기 양극 활물질의 평균 응집 입경은 10 ㎛ 내지 30 ㎛ 일 수 있다. 상기 범위 내의 입경을 가지는 경우 양극 활물질의 안전성이나 충전성이 향상될 수 있다. 상기 평균 응집 입경은 상기 리튬의 흡장 및 방출이 가역적으로 가능한 물질의 1차 입자가 응집되어 형성된 2차 입자를 구체로 간주했을 때, 직경 분포의 50% 적산값(D50값)을 나타내며, 이는 레이저 회절/산란법에 의해 측정할 수 있다.
상기 양극 바인더는 상기 양극 활물질과 상기 도전 조성물을 상기 집전체(21) 위에 결착시킬 수 있는 것이라면 특별히 제한되지 않고 사용 가능하다. 예를 들면, 폴리비닐리덴플루오라이드 등을 들 수 있다.
상기 양극 바인더의 함유량은 특별히 제한되지 않고, 리튬 이차 전지의 양극 활물질층에 적용되는 함유량이라면 어떠한 것이어도 된다.
상기 양극 활물질층(22)은 예를 들면, N-메틸-2-피롤리돈 등의 유기용매에 상기 양극 활물질, 상기 도전 조성물 및 상기 양극 바인더를 분산시킨 슬러리를 집전체(21) 위에 도포하고, 건조 및 압연하여 형성할 수 있다. 상기 도포의 방법은 예를 들면, 닥터 블레이드(doctor blade)법, 슬롯 다이(slot die)법, 나이프 코터(knife coater)법, 그라비아 코터(gravure coater)법 등을 들 수 있다. 형성된 양극 활물질층(22)의 두께는 특별히 제한되지 않고, 리튬 이차 전지의 양극 활물질층이 갖는 두께라면 된다.
상기 음극(30)은 집전체(31) 및 음극 활물질층(32)을 포함한다.
상기 집전체(31)는 예를 들면, 구리(Cu), 니켈(Ni) 등을 포함할 수 있다.
상기 음극 활물질층(32)은 리튬 이차 전지의 음극 활물질층으로서 사용되는 것이라면, 어떠한 것이어도 된다. 예를 들면, 상기 음극 활물질층(32)은 음극 활물질을 포함하고, 결착제를 추가로 포함할 수 있다.
상기 음극 활물질은 탄소계 물질, 규소계 물질, 주석계 물질, 리튬금속산화물, 금속 리튬 등을 단독 또는 2종 이상 혼합하여 사용할 수 있다. 상기 탄소계 물질은 예를 들면, 인조흑연, 천연흑연, 인조흑연과 천연흑연의 혼합물, 인조흑연으로 코팅된 천연흑연 등 흑연계 물질을 사용할 수 있다. 상기 규소계 물질은 예를 들면, 규소, 규소 산화물, 규소 함유 합금, 이들과 흑연계 물질의 혼합물 등을 사용할 수 있다. 상기 규소 산화물은 SiOx(0.5≤x≤1.5)으로 표시될 수 있다. 상기 규소 함유 합금은 합금의 총량에 대하여 규소의 함량이 전체 금속 원소 중 가장 많은 합금이며, 예를 들면, Si-Al-Fe 합금 등을 들 수 있다. 상기 주석계 물질은 예를 들면, 주석, 주석 산화물, 주석 함유 합금, 이들과 흑연계 물질의 혼합물 등을 사용할 수 있다. 상기 리튬금속산화물은 예를 들면, Li4Ti5O12 등 산화티탄계 화합물 등을 들 수 있다.
상기 결착제는 예컨대 폴리비닐리덴플루오라이드, 에틸렌-프로필렌-디엔 삼원공중합체, 스티렌-부타디엔 고무, 아크릴로니트릴-부타디엔 고무, 플루오르 고무, 폴리비닐아세테이트, 폴리메틸메타크릴레이트, 폴리에틸렌, 셀룰로오스 나이트레이트 등을 들 수 있으나, 상기 음극 활물질을 상기 집전체(31) 위에 결착시킬 수 있는 것이라면 특별히 제한되지 않는다.
상기 결착제의 함유량은 특별히 제한되지 않고, 리튬 이차 전지의 음극 활물질층에 적용되는 함유량이라면 어떠한 것이어도 된다.
상기 음극(30)은 다음과 같이 제조될 수 있다. 상기 음극 활물질 및 상기 결착제를 원하는 비율로 혼합한 것을, 물 등과 같은 용매에 분산시켜 슬러리를 제조한 다음, 상기 슬러리를 집전체(31) 위에 도포하고, 건조 및 압연하여 음극 활물질층(32)을 형성할 수 있다. 이때 상기 음극 활물질층(32)의 두께는 특별히 제한되지 않고, 리튬 이차 전지의 음극 활물질층이 갖는 두께라면 된다. 또, 음극 활물질층(32)으로서 금속 리튬을 이용할 경우 집전체(31)에 금속 리튬 박을 겹칠 수 있다.
상기 세퍼레이터층(40)은 세퍼레이터 및 전해액을 포함할 수 있다.
상기 세퍼레이터는 특별히 제한되지 않고, 리튬 이차 전지의 세퍼레이터로서 사용되는 것이라면 어떠한 것이어도 된다. 예를 들면, 우수한 고율방전 성능을 나타내는 다공막이나 부직포 등을 단독으로 또는 혼합하여 사용할 수 있다.
또한 상기 세퍼레이터는 Al2O3, Mg(OH)2, SiO2 등의 무기물에 의해 그 표면이 코팅된 것을 사용할 수도 있다.
상기 세퍼레이터의 재료로는 예를 들면, 폴리올레핀계 수지, 폴리에스테르계 수지, 폴리비닐리덴플루오라이드(PVDF), 비닐리덴플루오라이드-헥사플루오로프로필렌 공중합체, 비닐리덴플루오라이드-퍼플루오로비닐에테르 공중합체, 비닐리덴플루오라이드-테트라플루오로에틸렌 공중합체, 비닐리덴플루오라이드-트리플루오로에틸렌 공중합체, 비닐리덴플루오라이드-플루오로에틸렌 공중합체, 비닐리덴플루오라이드-헥사플루오로아세톤 공중합체, 비닐리덴플루오라이드-에틸렌 공중합체, 비닐리덴플루오라이드-프로필렌 공중합체, 비닐리덴플루오라이드-트리플루오로프로필렌 공중합체, 비닐리덴플루오라이드-테트라플루오로에틸렌-헥사플루오로프로필렌 공중합체, 비닐리덴플루오라이드-에틸렌-테트라플루오로에틸렌 공중합체 등을 들 수 있다. 상기 폴리올레핀계 수지의 예로는 폴리에틸렌, 폴리프로필렌 등이 있으며, 상기 폴리에스테르계 수지의 예로는 폴리에틸렌 테레프탈레이트, 폴리부틸렌 테레프탈레이트 등이 있다.
상기 세퍼레이터의 기공율은 특별히 제한되지 않으며, 리튬 이차 전지의 세퍼레이터가 갖는 기공율이 임의로 적용 가능하다.
상기 전해액은 비수용매에 전해질염을 함유시킨 조성을 가질 수 있다.
상기 비수용매로는 예를 들면, 프로필렌 카보네이트, 에틸렌 카보네이트, 부틸렌 카보네이트, 클로로에틸렌 카보네이트, 비닐렌 카보네이트 등의 환형 카보네이트류; 디메틸 카보네이트, 디에틸 카보네이트, 에틸메틸 카보네이트 등의 쇄상 카보네이트류; γ-부티로락톤, γ-발레로락톤 등의 환형 에스테르류; 포름산 메틸(methyl formate), 아세트산 메틸(methyl acetate), 부티르산 메틸(butyric acid methyl) 등의 쇄상 에스테르류; 테트라하이드로푸란 또는 그 유도체; 1,3-디옥산, 1,4-디옥산, 1,2-디메톡시 에탄, 1,4-디부톡시에탄, 메틸 디글라임 등의 에테르류; 아세토니트릴, 벤조니트릴 등의 니트릴류; 디옥솔란 또는 그 유도체; 에틸렌 술파이드, 술포란, 술톤 또는 그 유도체 등을 단독 또는 2종 이상의 혼합물로 사용할 수 있으나, 이에 한정되지 않는다.
상기 전해질염은, 예를 들면, LiClO4, LiBF4, LiAsF6, LiPF6, LiPF6 -x(CnF2n +1)x (1<x<6, n=1 또는 2), LiSCN, LiBr, LiI, Li2SO4, Li2B10Cl10, NaClO4, NaI, NaSCN, NaBr, KClO4, KSCN 등의 리튬, 나트륨 또는 칼륨의 1종을 포함하는 무기이온 염; LiCF3SO3, LiN(CF3SO2)2, LiN(C2F5SO2)2, LiN(CF3SO2)(C4F9SO2), LiC(CF3SO2)3, LiC(C2F5SO2)3, (CH3)4NBF4, (CH3)4NBr, (C2H5)4NClO4, (C2H5)4NI, (C3H7)4NBr, (n-C4H9)4NClO4, (n-C4H9)4NI, (C2H5)4N-말레에이트, (C2H5)4N-벤조에이트, (C2H5)4N-프탈레이트, 스테아릴 술폰산 리튬, 옥틸 술폰산 리튬, 도데킬벤젠술폰산 리튬 등의 유기이온 염 등을 들 수 있고, 이들의 이온성 화합물을 단독 또는 2종 이상 혼합하여 사용할 수 있다.
상기 전해질염의 농도는 특별히 제한되지 않으며, 예를 들면, 0.5 내지 2.0 mol/L의 농도로 사용할 수 있다.
이하, 리튬 이차 전지(10)의 제조 방법에 대해 설명한다.
전술한 세퍼레이터를 상기 양극(20) 및 상기 음극(30) 사이에 배치시켜어 전극 구조체를 제조한 다음, 상기 전극 구조체를 원하는 형태, 예컨대 원통형, 각형, 라미네이트형, 버튼형 등으로 가공하고, 해당 형태의 용기에 삽입한다. 이어서, 해당 용기 내에 상기 비수전해액을 주입하여 세퍼레이터 내의 각 기공에 전해액을 함침시킴으로써, 리튬 이차 전지를 제작할 수 있다.
이하에서는 본 발명의 구체적인 실시예들을 제시한다. 　다만, 하기에 기재된 실시예들은 본 발명을 구체적으로 예시하거나 설명하기 위한 것에 불과하며, 이로서 본 발명이 제한되어서는 아니된다. 또한, 여기에 기재되지 않은 내용은 이 기술 분야에서 숙련된 자이면 충분히 기술적으로 유추할 수 있는 것이므로 그 설명을 생략한다.
(도전 조성물의 제조)
실시예 1
평균입경이 20nm인 탄소나노튜브, 그리고 비표면적이 300 m2/g 이고 DBP 흡수량이 200 ml/100g 이고 1차 입자의 평균입경이 14nm인 카본블랙을 혼합하고, 이를 도전 조성물의 고형분 총량에 대하여 1 중량%가 되도록 분산제인 폴리-N-비닐아세트아미드(poly-N-vinyl acetamide, PNVA)를 용해시킨 수용액에 분산시켰다. 이어서, 혼합 수용액을 나노베이터(요시다 기계흥업社)에 의해 분산시킨 후, 스프레이 드라이어(야마토 과학社)에 의해 분무 건조하고, 400℃에서 진공 건조하여 상기 분산제를 분해 제거하여 복합화 탄소를 제조하였다. 이때, 탄소나노튜브는 복합화 탄소의 총량에 대하여 5 중량%가 되도록 복합화시켰다.
이어서, 나노베이터(요시다 기계흥업社)를 이용하여 상기 복합화 탄소와 바인더인 수소화 아크릴로니트릴-부타디엔 공중합체(H-NBR)를 N-메틸-2-피롤리돈에 분산시켜 도전 조성물을 제조하였다. 이때, 상기 복합화 탄소는 도전 조성물의 총량에 대하여 10 중량%로 첨가하고, 상기 H-NBR은 도전 조성물의 고형분 총량에 대하여 1 중량%가 되도록 첨가하였다.
실시예 2 내지 17 및 비교예 1 내지 8
탄소나노튜브의 평균입경 및 첨가량, 탄소나노튜브와 복합화한 탄소재, 바인더의 종류 및 비율 등을 하기 표 1과 같이 달리한 것을 제외하고는, 실시예 1과 동일한 방법으로 도전 조성물을 제조하였다.
(리튬 이차 전지 제작)
양극 활물질인 LiCoO2, 실시예 1 내지 17 및 비교예 1 내지 8에서 제조한 도전 조성물, 그리고 양극 바인더인 폴리비닐리덴플루오라이드를 혼합하고, 이를 N-메틸 피롤리돈(NMP) 용매에 적량 첨가하여 혼합 및 분산시켜 슬러리를 제조하였다. 이때, 상기 도전 조성물 중의 복합화 탄소가 슬러리의 고형분 총량에 대하여 1 중량%가 되도록 도전 조성물을 혼합하고, 상기 양극 바인더는 슬러리의 고형분 총량에 대하여 1.2 중량%가 되도록 첨가하였다. 이어서, 상기 슬러리를 12㎛ 두께의 알루미늄 박으로 이루어진 집전체에 합제 고형분의 면적밀도가 25 mg/cm2 가 되도록 도포하고 건조하여 양극을 제조하였다.
음극 활물질인 흑연, 결착제인 스티렌-부타디엔 고무(SBR), 그리고 증점제인 카르복시메틸셀룰로오스(CMC) 수용액을 고형분의 중량비가 98:1:1이 되도록 물 용매와 함께 혼합하고 분산시켜 슬러릴를 제조하였다. 이어서, 상기 슬러리를 6㎛ 두께의 구리 박으로 이루어진 집전체에 도포하고 건조 및 압연하여 음극을 제조하였다.
제조된 양극과 음극을 소정의 크기로 잘라 내어, 금속 박에 실란트(sealant) 첨부 집전탭(tab)을 용접하였다. 이어서, 양극과 음극 사이에 폴리올레핀계 미다공막(아사히카세이 E-머티리얼스(ASAHI KASEI E- MATERIALS)社, ND314)으로 이루어진 세퍼레이터를 배치하여 전극 구조체를 제조하였다. 상기 전극 구조체를 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET) 및 알루미늄의 적층체로 구성된 라미네이트 용기에 삽입하고, 개구부로부터 집전탭이 외부로 뚫고 나오는 상태로 만든 후, 집전탭의 실란트부로 라미네이트 외장체를 가열 밀봉(heat seal) 하였다.
에틸렌 카보네이트(EC) 및 에틸메틸 카보네이트(EMC)를 3:7의 부피비로 혼합한 유기용매에 LiPF6를 1.3 mol/L의 농도로 용해한 용액을 제조한 다음, 상기 용액 90 중량%와 플루오로에틸렌 카보네이트(FEC) 10 중량%를 혼합하여 전해액을 제조하였다.
상기 전해액을 전극 구조체가 삽입된 라미네이트 외장체의 개구부로 주입한 다음, 외장체의 개구부를 감압 하에서 밀봉함으로써, 리튬 이차 전지를 제작하였다.
평가 1: 슬러리의 도포 상태 및 전극 밀착성
실시예 1 내지 17 및 비교예 1 내지 8에 따른 양극 제조시 슬러리를 도포한 후의 집전체를 관찰하여 도포 상태 및 전극 밀착성을 평가하여, 그 결과를 하기 표 1에 나타내었다.
도포 상태는 주사전자현미경(SEM)으로 평가하였고, 평가 결과, 분산 상태가 좋아 응집물이 관찰되지 않는 경우를 "양호"로, 응집물이 관찰된 경우를 "응집 입음"으로 판정하였다.
또한 도포 상태가 "양호"로 판정된 전극에 대해서 180° 박리 시험에 의해 전극 밀착성을 평가하였다. 평가 결과, 집전체와 합제의 박리 강도가 10 mN/mm 이상의 경우를 "○"로, 5 mN/mm 이상 10 mN/mm 미만인 경우를 "△"로 나타내었다.
평가 2: 리튬 이차 전지의 방전 용량 및 사이클 수명 특성
실시예 1 내지 17 및 비교예 1 내지 8에서 제조된 리튬 이차 전지에 대해 하기 조건으로 충방전을 수행하여 방전 용량 및 사이클 수명 특성을 평가하였고, 그 결과를 하기 표 1에 나타내었다.
1 사이클: 전압이 4.4V가 될 때까지 0.1C 에서 CC-CV충전(정전류정전압 충전)을 수행하고, 전압이 2.75V가 될 때까지 0.1C 에서 CC방전(정전류 방전)을 수행함
2 사이클: 전압이 4.4V가 될 때까지 0.2C 에서 CC-CV 충전을 수행하고, 전압이 2.75V가 될 때까지 0.2C 에서 CC 방전을 수행함
3 사이클 이후: 전압이 4.4V가 될 때까지 1.0C 에서 CC-CV 충전을 수행하고, 전압이 2.75V가 될 때까지 1.0C 에서 정전류 방전을 수행하는 사이클을 반복함
하기 표 1에서 상대용량율(%)는 비교예 2의 1C 방전 용량을 100%로 했을 때를 기준으로 각 실시예 및 비교예의 1C 방전 용량의 상대 비율을 나타낸 것이며, 용량유지율(%)은 300 사이클시의 방전 용량을 3 사이클시의 방전 용량으로 나눈 수치의 백분율을 나타낸 것이다.
Figure 112014118833216-pat00001
Figure 112014118833216-pat00002
- 표 1에서 "-"는 해당 탄소재를 첨가하지 않거나 측정하지 않은 것을 나타냄
- "CNT"는 탄소나노튜브이고, "CB"는 카본블랙이고, "CNT+CB(2:3)"은 탄소나노튜브와 카본블랙을 2:3으로 단순 혼합한 것을 나타냄
- "H-NBR"은 수소화 아크릴로니트릴-부타디엔 공중합체이고, "PVdF"는 폴리비닐리덴플루오라이드를 나타냄
- "CNT 복합화 함량"은 복합화 탄소의 총량에 대한 탄소나노튜브의 중량%를 나타내고, "복합화 탄소 함량"은 도전 조성물의 총량에 대한 복합화 탄소의 중량%를 나타내고, "바인더 함량"은 도전 조성물의 고형분 총량에 대한 바인더의 중량%를 나타내고, "도전재 함량"은 슬러리의 고형분, 즉, 양극 합재의 총량에 대한 복합화 탄소 또는 탄소재의 중량%를 나타냄.
상기 표 1을 참고하면, 10 nm 내지 50 nm의 평균입경을 가지는 탄소나노튜브 5 내지 40 중량%와 카본블랙 또는 그라펜을 복합화한 복합화 탄소와 바인더로서 공중합체를 포함하는 실시예 1 내지 17의 도전 조성물을 사용한 경우, 비교예 1 내지 8과 비교하여 도포 상태 및 전극 밀착성이 향상되고, 사이클 수명 특성 또한 향상됨을 알 수 있다.
구체적으로, 실시예 1 내지 13, 16 및 17의 경우 복합화 탄소를 사용하지 않은 비교예 1 및 2와 비교예 7 및 8과 비교하여 탄소나노튜브가 응집하지 않고 도포 상태가 양호하며 전극 밀착성이 우수한 동시에 사이클 수명 특성이 향상됨을 알 수 있다.
또한 실시예 3, 5 및 7의 경우 탄소나노튜브의 평균입경이 10 nm 내지 50 nm의 범위를 벗어난 비교예 3과 비교하여 사이클 수명 특성이 향상됨을 알 수 있다.
또한 실시예 1 내지 7의 경우 탄소나노튜브의 복합화 함량이 5 내지 40 중량%를 벗어난 비교예 4 및 5와 비교하여 탄소나노튜브가 응집하지 않고 도포 상태가 양호한 동시에 사이클 수명 특성이 향상됨을 알 수 있다.
또한 실시예 1 내지 17의 경우 바인더로서 PVdF를 사용한, 즉, 공중합체가 아닌 호모폴리머를 사용한 비교예 6과 비교하여 탄소나노튜브의 분산성이 향상됨을 알 수 있다.
이로부터, 일 구현예에 따르면, 탄소나노튜브의 분산성을 향상시키고, 응집 및 재응집을 방지하며, 충분한 도전성을 확보함으로써 리튬 이차 전지의 전지 특성, 즉, 사이클 수명 특성을 향상시킬 수 있음을 확인할 수 있다.
이상에서 본 발명의 바람직한 실시예들에 대하여 상세하게 설명하였지만 본 발명의 권리 범위는 이에 한정되는 것은 아니고 다음의 청구 범위에서 정의하고 있는 본 발명의 기본 개념을 이용한 당업자의 여러 변형 및 개량 형태 또한 본 발명의 권리 범위에 속하는 것이다.
10: 리튬 이차 전지
20: 양극
21: 집전체
22: 양극 활물질층
30: 음극
31: 집전체
32: 음극 활물질층
40: 세퍼레이터층

Claims (11)

  1. 카본블랙 및 그라펜 중 적어도 하나와 탄소나노튜브를 복합화한 복합화 탄소;
    상기 복합화 탄소가 분산 가능한 바인더; 및
    용매를 포함하며,
    상기 탄소나노튜브의 평균입경은 10 nm 내지 50 nm 이고,
    상기 탄소나노튜브는 상기 복합화 탄소의 총량에 대하여 5 중량% 내지 40 중량%로 복합화되고,
    상기 바인더는 공중합체인 리튬 이차 전지용 도전 조성물.
  2. 제1항에서,
    상기 탄소나노튜브는 상기 복합화 탄소의 총량에 대하여 20 중량% 내지 30 중량%로 복합화되는 리튬 이차 전지용 도전 조성물.
  3. 제1항에서,
    상기 카본블랙의 비표면적은 150 m2/g 내지 500 m2/g 인 리튬 이차 전지용 도전 조성물.
  4. 제1항에서,
    상기 카본블랙의 DBP 흡수량은 150 ml/100g 내지 300 ml/100g 인 리튬 이차 전지용 도전 조성물.
  5. 제1항에서,
    상기 그라펜의 비표면적은 400 m2/g 내지 800 m2/g 인 리튬 이차 전지용 도전 조성물.
  6. 제1항에서,
    상기 복합화 탄소는 상기 도전 조성물의 총량에 대하여 5 중량% 내지 20 중량%로 포함되는 리튬 이차 전지용 도전 조성물.
  7. 제1항에서,
    상기 복합화 탄소는 상기 도전 조성물의 총량에 대하여 10 중량% 내지 15 중량%로 포함되는 리튬 이차 전지용 도전 조성물.
  8. 제1항에서,
    상기 바인더는 니트릴기를 갖는 중합 단위, (메타)아크릴산 에스테르기를 갖는 중합 단위, 및 공역디엔 유래의 중합 단위 중에서 선택된 적어도 하나의 중합 단위를 포함하는 공중합체인 리튬 이차 전지용 도전 조성물.
  9. 제1항에서,
    상기 바인더는 상기 도전 조성물의 고형분 총량에 대하여 0.5 중량% 내지 2.0 중량%로 포함되는 리튬 이차 전지용 도전 조성물.
  10. 제1항 내지 제9항 중 어느 한 항의 도전 조성물;
    양극 활물질; 및
    양극 바인더
    를 포함하는 리튬 이차 전지용 양극.
  11. 제10항의 양극을 포함하는 리튬 이차 전지.
KR1020140174394A 2013-12-09 2014-12-05 리튬 이차 전지용 도전 조성물, 이를 포함하는 리튬 이차 전지용 양극 및 리튬 이차 전지 KR102284571B1 (ko)

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Families Citing this family (20)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102521323B1 (ko) 2015-12-09 2023-04-13 에스케이온 주식회사 리튬이차전지
KR102359828B1 (ko) * 2016-02-02 2022-02-09 주식회사 엘지에너지솔루션 그래핀 및 cnt를 포함하는 프라이머 층이 코팅된 음극 및 이의 제조방법
WO2017164703A1 (ko) * 2016-03-24 2017-09-28 주식회사 엘지화학 도전재 분산액 및 이를 이용하여 제조한 이차전지
CN108140841B (zh) * 2016-03-24 2021-10-15 株式会社Lg化学 导电材料分散液和使用其制造的二次电池
WO2017164701A1 (ko) * 2016-03-24 2017-09-28 주식회사 엘지화학 이차전지의 양극 형성용 조성물 및 이를 이용하여 제조한 이차전지용 양극 및 이차전지
KR102143953B1 (ko) * 2016-03-24 2020-08-12 주식회사 엘지화학 이차전지의 양극 형성용 조성물 및 이를 이용하여 제조한 이차전지용 양극 및 이차전지
EP3512013B1 (en) * 2016-09-06 2023-10-04 Zeon Corporation Binder composition for all-solid-state battery, slurry composition for all-solid-state battery, electrode for all-solid-state battery, and all-solid-state battery
EP3512012B1 (en) * 2016-09-07 2021-09-01 Denka Company Limited Conductive composition for electrodes, and electrode and battery using same
JP6965991B2 (ja) * 2017-07-20 2021-11-10 日本電気株式会社 リチウムイオン電池用炭素導電性添加剤
JP7223999B2 (ja) * 2017-10-10 2023-02-17 デンカ株式会社 リチウムイオン二次電池用正極組成物、リチウムイオン二次電池用正極、及びリチウムイオン二次電池
CN116031384A (zh) * 2017-10-10 2023-04-28 江西理工大学 锂离子二次电池用正极组合物、锂离子二次电池用正极和锂离子二次电池
US20210119206A1 (en) * 2018-05-08 2021-04-22 Denka Company Limited Positive electrode composition for lithium ion secondary battery, positive electrode for lithium ion secondary battery, and lithium ion secondary battery
KR20210043668A (ko) * 2018-08-20 2021-04-21 캐보트 코포레이션 전도성 첨가제를 함유하는 조성물, 관련 전극 및 관련 배터리
KR102547197B1 (ko) * 2018-08-21 2023-06-26 주식회사 엘지에너지솔루션 도전재 분산액, 이를 이용하여 제조된 전극 및 리튬 이차전지
US11367862B2 (en) * 2018-08-28 2022-06-21 Samsung Electronics Co., Ltd. Cathode and lithium battery including the same
EP3942632A1 (en) * 2019-03-22 2022-01-26 Cabot Corporation Anode electrode compositions for battery applications
WO2021066493A1 (ko) * 2019-10-04 2021-04-08 주식회사 엘지화학 전극 및 이를 포함하는 이차 전지
WO2023074293A1 (ja) * 2021-10-28 2023-05-04 日本ゼオン株式会社 二次電池用導電材分散液、二次電池電極用スラリー、二次電池用電極及び二次電池
CN114864938B (zh) * 2021-11-22 2023-11-21 广东一纳科技有限公司 含有碳材料的导电浆料以及二次电池
WO2024070502A1 (ja) * 2022-09-29 2024-04-04 パナソニックＩｐマネジメント株式会社 非水電解質二次電池用の正極、それを用いた非水電解質二次電池、および、非水電解質二次電池の正極用の正極スラリー

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2013045761A (ja) * 2011-08-26 2013-03-04 Toyota Motor Corp リチウム二次電池
JP2013093297A (ja) * 2011-05-12 2013-05-16 Sumitomo Chemical Co Ltd 電極用バインダー、電極用塗料、電極及びリチウムイオン二次電池

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP5518317B2 (ja) * 2008-07-02 2014-06-11 電気化学工業株式会社 カーボンブラック複合体及びその用途
JP5486907B2 (ja) * 2009-11-18 2014-05-07 電気化学工業株式会社 リチウムイオン二次電池用正極材及びその製造方法
WO2012141308A1 (ja) * 2011-04-15 2012-10-18 電気化学工業株式会社 カーボンブラック複合体及びそれを用いるリチウムイオン二次電池
KR101370680B1 (ko) * 2011-11-30 2014-03-06 동의대학교 산학협력단 그래핀-탄소나노튜브 복합 재료의 제조 방법
JP5924925B2 (ja) * 2011-12-16 2016-05-25 三星エスディアイ株式会社Samsung SDI Co., Ltd. 二次電池用正極及び二次電池

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2013093297A (ja) * 2011-05-12 2013-05-16 Sumitomo Chemical Co Ltd 電極用バインダー、電極用塗料、電極及びリチウムイオン二次電池
JP2013045761A (ja) * 2011-08-26 2013-03-04 Toyota Motor Corp リチウム二次電池

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