KR102455642B1 - Cathode Active Material for Lithium Secondary Battery - Google Patents

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Abstract

본 발명은, 리튬 복합금속 산화물을 포함하는 코어, 및 상기 코어 상에 위치하며 비정질 상이 포함된 코팅층을 포함하는 리튬 이차전지 양극 활물질을 제공하며, 상기 비정질 상은 혼합물 형태의 리튬 산화물, 보론 산화물 및 인 산화물을 포함하는 것을 특징으로 한다.The present invention provides a lithium secondary battery cathode active material comprising a core including a lithium composite metal oxide, and a coating layer disposed on the core and including an amorphous phase, wherein the amorphous phase is a mixture of lithium oxide, boron oxide and phosphorus It is characterized in that it contains an oxide.

Description

리튬 이차전지용 양극 활물질 {Cathode Active Material for Lithium Secondary Battery}Cathode Active Material for Lithium Secondary Battery

본 발명은 리튬 복합금속 산화물을 포함하는 코어, 및 상기 코어 상에 위치하는 코팅층을 포함하고, 상기 코팅층이 혼합물 형태의 리튬 산화물, 보론 산화물 및 인 산화물이 포함된 비정질 상을 포함하는 리튬 이차전지용 양극 활물질에 관한 것이다.The present invention provides a positive electrode for a lithium secondary battery comprising a core including a lithium composite metal oxide, and a coating layer positioned on the core, wherein the coating layer includes an amorphous phase containing a mixture of lithium oxide, boron oxide and phosphorus oxide It relates to the active material.

리튬 이차전지는 높은 에너지 밀도와 전압, 낮은 자기방전율, 및 충방전이 가능하여 반복적으로 사용할 수 있는 반영구적 특성 등의 장점으로 인해, 모바일 디바이스, 에너지 저장 시스템, 전기자동차 등 다양한 분야에 사용되고 있다.Lithium secondary batteries have advantages such as high energy density and voltage, low self-discharge rate, and semi-permanent characteristics that can be charged and discharged and can be used repeatedly, and are used in various fields such as mobile devices, energy storage systems, and electric vehicles.

그러나, 리튬 이차전지는 그것이 적용되는 디바이스 내지 기기의 사용으로 충방전이 거듭되어 리튬 이온의 삽입과 탈리 과정이 반복됨에 따라 구조적 불안정성이 증가하고, 이로 인해 산화물의 구조가 변화되어 수명 특성이 저하된다는 문제점이 있으며, 이와 같은 현상은 고온 구동시에 특히 심각하게 발생할 수 있다.However, as the lithium secondary battery is repeatedly charged and discharged due to the use of the device or device to which it is applied, the structural instability increases as the lithium ion insertion and desorption process is repeated, and this results in a change in the structure of the oxide and deterioration of lifespan characteristics. There is a problem, and such a phenomenon may occur particularly seriously during high-temperature driving.

따라서, 이러한 문제점들을 해결하기 위해 양극 활물질 표면에 금속 산화물을 코팅하는 다양한 예들이 존재한다.Accordingly, there are various examples of coating a metal oxide on the surface of the positive electrode active material in order to solve these problems.

그러나, 일반적으로 활물질 표면에 형성된 코팅층은 결정화된 상태로 형성되며, 이로 인해 결정화된 코팅층이 코어 표면에 제대로 코팅되지 않거나 또는 균일한 표면 코팅이 이루어지지 않을 수 있으며, 이러한 코팅층은 리튬 이차전지의 사용이 장기화될수록 코팅층으로서의 역할 수행에 지장을 초래할 수 있다.However, in general, the coating layer formed on the surface of the active material is formed in a crystallized state, and as a result, the crystallized coating layer may not be properly coated on the core surface or a uniform surface coating may not be achieved, and such a coating layer is used in lithium secondary batteries. The longer this is, the more difficult it may be to perform a role as a coating layer.

이와 같이, 종래기술의 양극 활물질은 코팅층 도입을 통한 소망하는 수준의 특성을 발휘하기 어려울 수 있으며, 이를 해결할 수 있는 새로운 양극 활물질의 개발 필요성이 높은 실정이다.As such, it may be difficult for the prior art positive electrode active material to exhibit a desired level of characteristics through the introduction of a coating layer, and there is a high need for developing a new positive electrode active material capable of solving this problem.

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

본 출원의 발명자들은 심도 있는 연구와 다양한 실험들을 반복한 끝에, 비정질 상이 포함된 코팅층을 포함하는 새로운 양극 활물질을 개발하게 되었고, 이러한 양극 활물질은 코팅층이 혼합물 형태의 리튬 산화물, 인 산화물 및 보론 산화물을 포함하는 비정질 상을 포함하여, 코어에 대한 결합력이 저하되는 것이 방지되면서 균일하게 코팅되고, 리튬 이차전지의 사이클 및 용량 특성 등을 향상시키며, 특히 고온 특성을 향상시킬 수 있음을 확인하고, 본 발명을 완성하기에 이르렀다.After repeated in-depth research and various experiments, the inventors of the present application have developed a new positive electrode active material including a coating layer containing an amorphous phase, and this positive electrode active material is a mixture of lithium oxide, phosphorus oxide and boron oxide in the form of a coating layer. Including the amorphous phase containing the, it is uniformly coated while preventing the decrease in the binding force to the core, and it is confirmed that the cycle and capacity characteristics of the lithium secondary battery can be improved, and especially the high temperature characteristics can be improved, and the present invention came to complete.

따라서, 본 발명에 따른 리튬 이차전지용 양극 활물질은, 리튬 복합금속 산화물을 포함하는 코어, 및 상기 코어 상에 위치하며 비정질 상을 포함하는 코팅층을 포함하고, 상기 비정질 상은 혼합물 형태의 리튬 산화물, 보론 산화물 및 인 산화물을 포함하는 것을 특징으로 한다.Accordingly, the positive active material for a lithium secondary battery according to the present invention includes a core including a lithium composite metal oxide, and a coating layer positioned on the core and including an amorphous phase, wherein the amorphous phase is a mixture of lithium oxide, boron oxide and phosphorus oxide.

본 발명에 따른 리튬 이차전지용 양극 활물질은, 혼합물 형태의 리튬 산화물, 보론 산화물 및 인 산화물을 포함하는 비정질 상(amorphous phase)이 코팅층에 포함되어 있어서, 코어의 표면에 균일한 코팅을 이루면서, 리튬 이차전지의 사이클 및 용량 특성 등을 향상시키고, 특히 고온 특성을 향상시킬 수 있다.The positive active material for a lithium secondary battery according to the present invention includes an amorphous phase including lithium oxide, boron oxide and phosphorous oxide in the form of a mixture in the coating layer, thereby forming a uniform coating on the surface of the core, lithium secondary The cycle and capacity characteristics of the battery can be improved, and in particular, high-temperature characteristics can be improved.

하나의 구체적인 예에서, 상기 리튬 복합금속 산화물은 1종 이상의 전이금속을 포함하고 있고 고용량 및 고전압에서 사용 가능한 층상 결정 구조를 가질 수 있으며, 상세하게는, 하기 화학식 1로 표현되는 물질일 수 있다.In one specific example, the lithium composite metal oxide may include one or more transition metals and may have a layered crystal structure usable at high capacity and high voltage, and specifically, may be a material represented by the following Chemical Formula 1.

Li[LixM1-x-yDy]O2-aQa (1)Li[Li x M 1-xy D y ]O 2-a Q a (1)

상기 식에서, M은 4배위 또는 6배위에서 안정한 1종 이상의 전이금속 원소이며, D는 도펀트로서 알칼리 토금속, 전이금속, 비금속 중에서 선택된 1종 이상의 원소이고, Q는 하나 이상의 음이온이며, 0≤x≤0.1, 0≤y≤0.1, 0≤a≤0.2 이다.In the above formula, M is one or more transition metal elements stable in tetracoordinate or hexacoordinate, D is one or more elements selected from alkaline earth metals, transition metals, and nonmetals as a dopant, Q is one or more anions, 0≤x≤ 0.1, 0≤y≤0.1, 0≤a≤0.2.

참고로, D가 전이금속인 경우, 이러한 전이금속에서 M에 정의된 전이금속은 제외된다.For reference, when D is a transition metal, the transition metal defined for M is excluded from these transition metals.

하나의 바람직한 예에서, M은 Ni, Co 및 Mn으로 이루어진 군에서 선택되는 2종의 이상의 원소이며, D는 Al, W, Si, V, B, Ba, Ca, Zr, Ti, Mg, Ta, Nb 및 Mo로 이루어진 군에서 선택되는 1종 이상의 원소이고, Q는 F, S 및 P 중의 1종 이상의 원소일 수 있다.In one preferred embodiment, M is at least two elements selected from the group consisting of Ni, Co and Mn, and D is Al, W, Si, V, B, Ba, Ca, Zr, Ti, Mg, Ta, It is at least one element selected from the group consisting of Nb and Mo, and Q may be at least one element selected from F, S, and P.

또한, 상기 리튬 복합금속 산화물은 층상 외에 다른 결정 구조를 가질 수 있으며, 이러한 결정 구조의 예로는 스피넬(spinel) 구조, 올리빈(olivine) 구조 등을 들 수 있지만, 이들 만으로 한정되는 것은 아니다.In addition, the lithium composite metal oxide may have a crystal structure other than a layered structure, and examples of such a crystal structure include, but are not limited to, a spinel structure and an olivine structure.

상기 코어는 평균 입경(D50)이 예를 들어 1 내지 50 ㎛ 범위일 수 있지만, 특별히 제한되는 것은 아니다.The core may have an average particle diameter (D50) of, for example, 1 to 50 μm, but is not particularly limited.

상기 조성의 코어를 형성하는 리튬 복합금속 산화물은 당업계에 공지되어 있는 방법으로 제조될 수 있으므로, 그에 대한 설명은 본 명세서에서 생략한다.Since the lithium composite metal oxide forming the core of the composition may be prepared by a method known in the art, a description thereof will be omitted herein.

본 발명의 특징들 중의 하나는 혼합물 형태의 리튬 산화물과 보론 산화물 및 인 산화물이 포함된 비정질 상이 코팅층에 포함되어 있다는 것이다.One of the features of the present invention is that an amorphous phase including lithium oxide, boron oxide, and phosphorus oxide in the form of a mixture is included in the coating layer.

이로 인해, 이후 실험 결과에서도 확인할 수 있는 바와 같이, X선 회절 분석(X-ray diffractiometry)의 2theta(degree)의 33.5, 56, 27.5 및 20.5 중 어느 하나의 부근에서도 피크(peak)가 발견되지 않는다.Due to this, as can be seen from the subsequent experimental results, a peak is not found in the vicinity of any one of 33.5, 56, 27.5, and 20.5 of 2theta (degree) of X-ray diffractiometry. .

이후 설명하는 바와 같이, 비정질 상에 포함된 리튬 산화물과 보론 산화물 및 인 산화물은 리튬 복합금속 산화물인 코어의 표면처리를 위한 저온의 소성 온도에서 코어의 표면에 부착될 수 있다. 이 과정에서, 리튬 산화물은 코팅 에이전트 역할을 하여 보론 산화물 및 인 산화물이 코어 상에 부착되는 과정을 도울 수 있다.As will be described later, lithium oxide, boron oxide, and phosphorus oxide included in the amorphous phase may be attached to the surface of the core at a low sintering temperature for surface treatment of the core, which is a lithium composite metal oxide. In this process, lithium oxide can act as a coating agent and help the process of boron oxide and phosphorus oxide adhere to the core.

상기 코팅층은 하기 화학식 2의 조성을 포함할 수 있다.The coating layer may include a composition of Formula 2 below.

αBxOy-βPvOw-γLi2O (2)αB x O y -βP v O w -γLi 2 O (2)

상기 식에서, α+β+γ=1, 0.35≤x/y≤0.75, 0.2≤v/w≤0.67의 조건을 만족하고, α, β, γ는 중량 기준으로 설정될 수 있다.In the above formula, the conditions of α+β+γ=1, 0.35≦x/y≦0.75, and 0.2≦v/w≦0.67 are satisfied, and α, β, and γ may be set on a weight basis.

비한정적인 예로서, 상기 화학식 2는 αB2O3-βP2O5-γLi2O로 표현될 수 있다.As a non-limiting example, Chemical Formula 2 may be expressed as αB 2 O 3 -βP 2 O 5 -γLi 2 O.

Li2O는 유리질 산화물의 고온 점도를 저하시켜서 코팅층의 용융성 또는 성형성을 향상시킬 수 있다. 또한, Li2O는 리튬 이온전도도가 우수하고, 충/방전시 전해액 및 전해액 유래의 불화수소와 반응하지 않는다. 이러한 Li2O는 소성 전에 첨가된 리튬 화합물이 소성에 의해 산화되어 형성되거나, Li2O 자체로 첨가된 것일 수도 있으며, 또는 코어인 리튬 복합금속 산화물의 표면에 존재하는 LiOH, Li2CO3 등과 같은 리튬 함유 성분으로부터 유래된 것일 수도 있다.Li 2 O may improve the meltability or moldability of the coating layer by lowering the high-temperature viscosity of the glassy oxide. In addition, Li 2 O has excellent lithium ion conductivity and does not react with an electrolyte solution and hydrogen fluoride derived from an electrolyte solution during charging/discharging. Such Li 2 O may be formed by oxidizing a lithium compound added before firing, or may be added as Li 2 O itself, or LiOH, Li 2 CO 3 , etc. present on the surface of a lithium composite metal oxide as a core. It may be derived from the same lithium-containing component.

상기 리튬 산화물은 코어인 리튬 복합금속 산화물 100 중량부에 대해 2 중량부 이하, 바람직하게는 0.01 내지 2 중량부, 더욱 바람직하게는 0.1 내지 1 중량부, 특히 바람직하게는 0.1 내지 0.5 중량부로 비정질 상에 포함될 수 있다.The lithium oxide is an amorphous phase in an amount of 2 parts by weight or less, preferably 0.01 to 2 parts by weight, more preferably 0.1 to 1 parts by weight, particularly preferably 0.1 to 0.5 parts by weight, based on 100 parts by weight of the lithium composite metal oxide as the core. can be included in

리튬 산화물의 함량이 지나치게 적으면 앞서 설명한 바와 같이 균일 코팅이 달성되기 어려운 문제점이 있으며, 반대로 지나치게 많으면 코팅 두께 자체가 두꺼워져 전지 내에서 저항으로 작용하는 문제점이 있을 수 있으므로 바람직하지 않다.If the content of lithium oxide is too small, there is a problem in that it is difficult to achieve a uniform coating as described above. On the contrary, if the content of lithium oxide is too large, the coating thickness itself becomes thick, which is not preferable because there may be a problem that acts as a resistance in the battery.

하나의 구체적인 예에서 보론 산화물은 B2O3 및/또는 B2O5일 수 있으며, 바람직하게는 B2O3일 수 있다.In one specific example, the boron oxide may be B 2 O 3 and/or B 2 O 5 , preferably B 2 O 3 .

상기 보론 산화물은 이온 전도체로 존재할 수 있고, 비정질 상을 용이하게 형성할 수 있어서 리튬 산화물과 함께 코팅 성형성을 향상시킬 수 있다. The boron oxide may exist as an ion conductor, and may easily form an amorphous phase, thereby improving coating formability together with lithium oxide.

상기 보론 산화물은 코어인 리튬 복합금속 산화물 100 중량부에 대해 2 중량부 이하, 바람직하게는 0.1 내지 2 중량부, 더욱 바람직하게는 0.1 내지 1 중량부, 특히 바람직하게는 0.1 내지 0.5 중량부로 비정질 상에 포함될 수 있다.The boron oxide is 2 parts by weight or less, preferably 0.1 to 2 parts by weight, more preferably 0.1 to 1 parts by weight, particularly preferably 0.1 to 0.5 parts by weight based on 100 parts by weight of the lithium composite metal oxide as the core. can be included in

보론 산화물의 함량이 지나치게 적으면 앞서 설명한 바와 같은 효과가 달성되기 어려울 수 있고, 반대로 지나치게 많으면 표면에서 저항체로 작용하여 용량 저하의 문제점이 있을 수 있으므로 바람직하지 않다.If the content of boron oxide is too small, it may be difficult to achieve the effect as described above, and if it is too large, it is not preferable because it acts as a resistor on the surface and there may be a problem of capacity reduction.

하나의 구체적인 예에서 인 산화물은 P2O5일 수 있다.In one specific example, the phosphorus oxide may be P 2 O 5 .

상기 인 산화물은 코어인 리튬 복합금속 산화물의 제조 과정에서 전이금속과 반응하지 못하고 코어의 표면에 잔류하는 리튬의 양을 줄이고 표면 커버리지 효과에 기여할 수 있으며, 소성 과정에서 미분 발생을 억제하는 역할을 할 수도 있다.The phosphorus oxide cannot react with the transition metal in the manufacturing process of the lithium composite metal oxide, which is the core, and can reduce the amount of lithium remaining on the surface of the core and contribute to the surface coverage effect. may be

상기 인 산화물은 코어인 리튬 복합금속 산화물 100 중량부에 대해 2 중량부 이하, 바람직하게는 0.01 내지 1 중량부, 더욱 바람직하게는 0.01 내지 0.5 중량부로 비정질 상에 포함될 수 있다. 인 산화물의 함량이 지나치게 적으면 앞서 설명한 바와 같이 잔류 리튬 부산물의 저감과 균일 코팅 등이 달성되기 어려울 수 있고, 반대로 지나치게 많으면 코팅 소성 시 활물질 응집으로 인해 원치 않는 거대 입자가 생성될 수 있으므로 바람직하지 않다.The phosphorus oxide may be included in the amorphous phase in an amount of 2 parts by weight or less, preferably 0.01 to 1 parts by weight, and more preferably 0.01 to 0.5 parts by weight based on 100 parts by weight of the lithium composite metal oxide as the core. If the content of phosphorus oxide is too small, it may be difficult to achieve reduction of residual lithium by-products and uniform coating as described above. .

이와 같이, 코팅층에서 리튬 산화물, 보론 산화물 및 인 산화물의 특별한 조합은 각 산화물들의 상호 작용에 의해 우수한 코팅성과 잔류 리튬 부산물의 저감을 기반으로 하여 이차전지의 사이클 특성, 용량 특성 등과, 특히 고온 특성을 향상시키는 작용을 할 수 있다.As such, the special combination of lithium oxide, boron oxide, and phosphorus oxide in the coating layer is based on excellent coating properties and reduction of residual lithium by-products by the interaction of the respective oxides, thereby improving the cycle characteristics, capacity characteristics, etc. of the secondary battery, and especially the high temperature characteristics. can act to improve.

하나의 구체적인 예에서, 상기 코팅층의 두께는 0.01 내지 1 ㎛, 바람직하게는 0.01 내지 0.5 ㎛일 수 있으며, 코팅층의 두께가 지나치게 얇으면 본 발명에서 소망하는 특성의 향상을 기대하기 어렵고, 반대로 지나치게 두꺼우면 리튬의 이동을 방해하는 요소로 작용하여 전지 내의 저항을 증가시킬 수 있으므로, 바람직하지 않다.In one specific example, the thickness of the coating layer may be 0.01 to 1 μm, preferably 0.01 to 0.5 μm, and if the thickness of the coating layer is too thin, it is difficult to expect improvement of the desired properties in the present invention, and vice versa It is undesirable because it may act as a factor that hinders the movement of lithium and may increase the resistance in the battery.

또한, 상기 코팅층은 본 발명에서 목적하는 리튬 이차전지의 성능 향상을 위해, 코어의 표면적을 기준으로 40% 이상 코팅되는 것이 바람직하고, 더욱 바람직하게는 90% 이상, 특히 바람직하게는 100% 코팅될 수 있다.In addition, the coating layer is preferably coated by 40% or more based on the surface area of the core, more preferably 90% or more, particularly preferably 100%, based on the surface area of the core, to improve the performance of the lithium secondary battery desired in the present invention. can

본 발명은 또한 상기 양극 활물질을 제조하는 방법을 제공하는 바, 구체적으로, 본 발명에 따른 제조 방법은, 코어용 리튬 복합금속 산화물 분말에 코팅 원료물질인 보론 함유 분말 및 인 함유 분말, 또는 보론 함유 분말과 인 함유 분말 및 리튬 함유 분말을 혼합하고, 비정질 코팅층이 형성되는 온도 범위에서, 산소를 함유하는 분위기 하에 소성하는 과정을 포함할 수 있다.The present invention also provides a method for manufacturing the positive electrode active material. Specifically, the manufacturing method according to the present invention comprises boron-containing powder and phosphorus-containing powder, or boron-containing powder as a coating raw material in lithium composite metal oxide powder for core. Mixing the powder, the phosphorus-containing powder and the lithium-containing powder, and firing in an atmosphere containing oxygen in a temperature range at which the amorphous coating layer is formed may be included.

본 발명의 제조방법의 일 실시예에 따르면, 양극 활물질의 제조를 위한 코어 및 코팅 원료물질은 슬러리, 현탁액, 용액 등의 용매 기반 혼합이 아닌 분말 상태로 혼합된 후 소성 처리될 수 있으며, 용매를 사용하지 않으므로, 코팅 원료물질들이 반응하여 결정질 상을 형성하는 것을 방지할 수 있고, 제조 공정성의 향상과 비용 절감의 효과를 가져올 수 있다.According to an embodiment of the manufacturing method of the present invention, the core and coating raw materials for the production of the positive electrode active material may be mixed in a powder state rather than a solvent-based mixing such as slurry, suspension, solution, etc., and then calcined, and the solvent Since it is not used, it is possible to prevent the coating raw materials from reacting to form a crystalline phase, and can bring about improvement in manufacturing processability and cost reduction.

보론 함유 분말은 코팅층에 포함될 보론 산화물(예를 들어, B2O3) 자체일 수도 있지만, 경우에 따라서는 산화를 통해 보론 산화물로 변환될 수 있는 기타 보론 화합물일 수도 있다. 이러한 기타 보론 화합물의 예로는 H3BO3, HBPO4 등을 들 수 있지만, 이들 만으로 한정되는 것은 아니다.The boron-containing powder may be boron oxide (eg, B 2 O 3 ) itself to be included in the coating layer, but may also be other boron compounds that can be converted into boron oxide through oxidation in some cases. Examples of such other boron compounds include, but are not limited to, H 3 BO 3 , HBPO 4 and the like.

인 함유 분말은 코팅층에 포함될 인 산화물(예를 들어, P2O5) 자체일 수도 있지만, 경우에 따라서는 산화를 통해 인 산화물로 변환될 수 있는 기타 인 화합물일 수도 있다. 이러한 기타 인 화합물의 예로는 (NH4)H2PO4, (NH4)2HPO4, (NH4)3PO4 등을 들 수 있지만, 이들 만으로 한정되는 것은 아니다. (NH4)H2PO4의 경우, 낮은 융점을 가지고 있어서 소성 시 코어의 표면에서 녹았다가 산화되면서 다시 응고되어 코팅층을 형성할 수 있다.The phosphorus-containing powder may be a phosphorus oxide (eg, P 2 O 5 ) itself to be included in the coating layer, but may also be other phosphorus compounds that can be converted into phosphorus oxide through oxidation in some cases. Examples of such other phosphorus compounds include, but are not limited to, (NH 4 )H 2 PO 4 , (NH 4 ) 2 HPO 4 , (NH 4 ) 3 PO 4 , and the like. In the case of (NH 4 )H 2 PO 4 , since it has a low melting point, it is melted on the surface of the core during firing and then oxidized and solidified again to form a coating layer.

리튬 함유 분말은 코팅층에 포함될 리튬 산화물 자체일 수도 있지만, 경우에 따라서는 산화를 통해 리튬 산화물로 변환될 수 있는 기타 리튬 화합물일 수도 있다. 이러한 기타 리튬 화합물의 예로는 LiOH, Li2CO3, LiNO3, Li2SO4 등을 들 수 있지만, 이들 만으로 한정되는 것은 아니다.The lithium-containing powder may be lithium oxide itself to be included in the coating layer, but may also be other lithium compounds that can be converted into lithium oxide through oxidation in some cases. Examples of such other lithium compounds include, but are not limited to, LiOH, Li 2 CO 3 , LiNO 3 , Li 2 SO 4 , and the like.

여기서, 비정질 코팅층의 리튬 산화물은 코어인 리튬 복합금속 산화물 분말의 표면에 존재하는 리튬 함유 성분으로부터 유래할 수도 있는 바, 경우에 따라서는, 리튬 복합금속 산화물 분말과 보론 함유 분말 및 인 함유 분말 만을 혼합하여 소성할 수도 있다.Here, the lithium oxide of the amorphous coating layer may be derived from a lithium-containing component present on the surface of the lithium composite metal oxide powder, which is the core. It can also be fired.

상기 비정질 코팅층이 형성되는 온도 범위는 원료물의 종류 및 함량 조건에 따라 다소 달라질 수 있는 바, 결정 구조를 형성하지 않고 코팅 원료물질이 코어의 내부로 확산되지 않은 범위, 예를 들어, 500℃ 이하의 범위, 바람직하게는 150℃ 내지 500℃, 더욱 바람직하게는 200℃ 내지 500℃의 범위일 수 있다. 소성 온도가 지나치게 낮으면 코어의 표면에 대한 산화물들의 부착성이 떨어질 수 있고, 반대로, 소성 온도가 지나치게 높으면 코팅층이 결정화되면서 코어의 표면에 대한 균일한 코팅이 어려울 수 있으므로 바람직하지 않다. The temperature range at which the amorphous coating layer is formed may vary somewhat depending on the type and content condition of the raw material. range, preferably from 150°C to 500°C, more preferably from 200°C to 500°C. If the sintering temperature is too low, adhesion of oxides to the surface of the core may be deteriorated. Conversely, if the sintering temperature is too high, it is not preferable because the coating layer is crystallized and uniform coating on the surface of the core may be difficult.

소성 시간은 대략 2 내지 20 시간의 범위일 수 있다.Firing times may range from approximately 2 to 20 hours.

보론 함유 분말, 인 함유 분말 등의 코팅 원료물질은 양극 활물질의 제조를 위해 코어와 혼합시 입자들 간의 뭉침이 없이 코어의 표면에 균일하게 흡착될 수 있도록 대략적으로 0.01 내지 5 ㎛의 평균 입경을 가지는 것이 바람직할 수 있으며, 소성 과정에서 부분적으로 또는 전체적으로 용융되면서 비정질 상으로 변화되어 앞서 정의한 두께의 코팅층을 형성할 수 있다.Coating raw materials such as boron-containing powder and phosphorus-containing powder have an average particle diameter of about 0.01 to 5 μm so that they can be uniformly adsorbed to the surface of the core without aggregation between the particles when mixed with the core for the production of the positive electrode active material. It may be desirable to change to an amorphous phase while being partially or entirely melted during the firing process to form a coating layer having a previously defined thickness.

상기에 설명한 바와 같은 조건들 하에서 소성을 수행하면, 혼합물 형태의 리튬 산화물, 보론 산화물 및 인 산화물이 포함된 비정질 상을 포함하는 코팅층이 형성됨으로써, 코팅 면적 및 균일성이 증가하여 코어의 표면 코팅시 확장성이 증가할 수 있다.When calcination is performed under the conditions as described above, a coating layer including an amorphous phase containing lithium oxide, boron oxide and phosphorus oxide in the form of a mixture is formed, thereby increasing the coating area and uniformity, thereby increasing the surface coating of the core. Scalability can be increased.

따라서, 본 발명은 코팅층이 우수한 성형성으로 인해 활물질 표면에 균일하게 코팅되어, 코팅물질이 활물질로부터 이격되어 별도로 존재하거나 응집되는 현상이 억제될 수 있으며, 활물질 표면의 잔류 리튬의 양을 저감하고 표면 커버리지 효과를 제공하는 바, 리튬 이차전지의 용량 특성, 고율 특성을 증가시킬 수 있으며, 특히 고온에서의 사이클 특성 및 저항 특성을 향상시킬 수 있다.Therefore, in the present invention, the coating layer is uniformly coated on the surface of the active material due to excellent moldability, and the phenomenon that the coating material is separated from the active material and exists separately or agglomerate can be suppressed, and the amount of residual lithium on the surface of the active material is reduced and the surface By providing a coverage effect, capacity characteristics and high rate characteristics of the lithium secondary battery may be increased, and in particular, cycle characteristics and resistance characteristics at high temperatures may be improved.

본 발명은 또한 상기 양극 활물질을 포함하는 리튬 이차전지를 제공하는 바, 리튬 이차전지의 구성 및 제조방법은 당업계에 공지되어 있으므로, 본 발명에서는 그에 대한 자세한 설명을 생략한다.The present invention also provides a lithium secondary battery including the positive electrode active material. Since the configuration and manufacturing method of the lithium secondary battery are known in the art, a detailed description thereof will be omitted in the present invention.

이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명에 따른 양극 활물질은 코어의 표면에 특정한 비정질 상이 포함된 코팅층을 포함함으로써, 코팅층이 코어의 표면에 잔류하는 리튬 부산물의 양을 감소시키면서 코어에 균일하고 넓은 면적으로 코팅되어, 리튬 이차전지의 사이클 및 용량 특성 등을 향상시키며, 특히 고온 특성을 향상시킬 수 있는 효과를 발휘한다.As described above, the cathode active material according to the present invention includes a coating layer containing a specific amorphous phase on the surface of the core, thereby reducing the amount of lithium by-product remaining on the surface of the core while reducing the amount of lithium by-products remaining on the surface of the core. As a result, the cycle and capacity characteristics of the lithium secondary battery are improved, and in particular, high-temperature characteristics can be improved.

도 1은 실시예 1 및 2의 양극 활물질에 대한 X선 회절 분석 그래프이다.1 is an X-ray diffraction analysis graph for the positive active materials of Examples 1 and 2;

이하, 본 발명을 일부 실시예들을 참조하여 더욱 상세히 설명하지만, 본 발명의 범주가 그것에 의해 한정되지는 않는다.Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to some embodiments, but the scope of the present invention is not limited thereto.

[실시예 1] [Example 1]

(양극 활물질의 제조) (Production of positive electrode active material)

증류수를 이용하여 세정 후 오븐에 건조시킨 리튬 복합금속 산화물(Li(Ni0.90Co0.06Mn0.04)0.9955Ti0.00075Zr0.00075Al0.003O2) 100 중량부에 대해, 하기 표 1에 기재된 함량으로 H3BO3, (NH4)2HPO4를 건식 혼합기로 혼합한 후, O2 분위기하에, 300℃로 10시간 동안 열처리하여, 리튬 산화물과 보론 산화물 및 인 산화물이 포함된 비정질 상을 포함하는 코팅층(대략 0.01 ~ 0.1 ㎛ 범위)이 형성된 양극 활물질을 제조하였다.Lithium composite metal oxide (Li(Ni 0.90 Co 0.06 Mn 0.04 ) 0.9955 Ti 0.00075 Zr 0.00075 Al 0.003 O 2 ) After washing with distilled water and drying in an oven, 100 parts by weight of H 3 BO 3 , (NH 4 ) 2 HPO 4 is mixed with a dry mixer, and then heat-treated at 300° C. for 10 hours under O 2 atmosphere, and a coating layer comprising an amorphous phase containing lithium oxide, boron oxide and phosphorus oxide (approximately 0.01 ~ 0.1 ㎛ range) was prepared a positive active material formed.

리튬 산화물은 리튬 복합금속 산화물의 표면에 잔류하는 리튬 부산물의 산화에 의해 생성되었으며, 열처리 이전에 리튬 복합금속 산화물의 표면에 잔존하는 리튬 화합물의 함량은 산/염기 중화 적정법으로 측정 시 대략 0.3 내지 0.6 중량부였으며, 열처리에 의한 산화로 대략 0.1 내지 0.25 중량부의 리튬 산화물(Li2O)이 형성되었음을 확인하였다.Lithium oxide is produced by oxidation of lithium by-product remaining on the surface of lithium composite metal oxide, and the content of lithium compound remaining on the surface of lithium composite metal oxide before heat treatment is approximately 0.3 to 0.6 when measured by acid/base neutralization titration method. It was a weight part, and it was confirmed that about 0.1 to 0.25 parts by weight of lithium oxide (Li 2 O) was formed by oxidation by heat treatment.

(양극의 제조)(Manufacture of anode)

상기에서 제조된 양극 활물질, 도전재로서 Super-P, 및 바인더로서 PVdF를 용매인 N-메틸피롤리돈 중에서 96.5:1.5:2(중량비)로 혼합하여, 양극 활물질 페이스트를 제조하였다. 양극 활물질 페이스트를 알루미늄 집전체 상에 도포하고 120℃에서 건조한 후, 압연하여 양극을 제조하였다.The positive active material prepared above, Super-P as a conductive material, and PVdF as a binder were mixed in N-methylpyrrolidone as a solvent at a ratio of 96.5:1.5:2 (weight ratio) to prepare a positive electrode active material paste. A positive electrode active material paste was applied on an aluminum current collector, dried at 120° C., and rolled to prepare a positive electrode.

(리튬 이차전지의 제조)(Manufacture of lithium secondary battery)

상기에서 제조된 양극과 음극으로 Li metal을 사용하고 그 사이에 분리막인 다공성 폴리에틸렌 필름을 개재하여 전극조립체를 제조하고, 상기 전극조립체를 전지케이스의 내부에 위치시킨 후, 전지케이스의 내부로 전해액을 주입하여 리튬 이차전지를 제조하였다. 이때 전해액으로는, 에틸렌카보네이트/디메틸카보네이트/디에틸카보네이트(EC/DMC/DEC의 혼합 부피비=1/2/1)에 비닐렌 카보네이트(VC 2wt%)가 첨가된 유기용매에 1.0M 농도의 리튬헥사플루오로포스페이트(LiPF6)가 용해된 것을 사용하였다.An electrode assembly was prepared by using Li metal as the positive electrode and the negative electrode prepared above, and a porous polyethylene film as a separator was interposed therebetween, and after placing the electrode assembly inside the battery case, the electrolyte was injected into the interior of the battery case. A lithium secondary battery was prepared by injection. At this time, as the electrolyte, lithium at a concentration of 1.0M in an organic solvent in which vinylene carbonate (VC 2wt%) is added to ethylene carbonate/dimethyl carbonate/diethyl carbonate (mixed volume ratio of EC/DMC/DEC = 1/2/1) Hexafluorophosphate (LiPF 6 ) dissolved therein was used.

[실시예 2][Example 2]

H3BO3를 0.29 중량부, (NH4)2HPO4를 0.09 중량부로 혼합한 것을 제외하고는 실시예 1에서와 동일한 조건으로, 양극 활물질, 양극 및 리튬 이차전지를 각각 제조하였다.Under the same conditions as in Example 1, except that 0.29 parts by weight of H 3 BO 3 and 0.09 parts by weight of (NH 4 ) 2 HPO 4 were mixed, a positive active material, a positive electrode, and a lithium secondary battery were respectively prepared.

[실시예 3][Example 3]

열처리 온도를 500℃로 한 것을 제외하고는 실시예 1에서와 동일한 조건으로, 양극 활물질, 양극 및 리튬 이차전지를 각각 제조하였다.Under the same conditions as in Example 1, except that the heat treatment temperature was set to 500° C., a positive active material, a positive electrode, and a lithium secondary battery were prepared, respectively.

[실시예 4][Example 4]

열처리 온도를 200℃로 한 것을 제외하고는 실시예 1에서와 동일한 조건으로, 양극 활물질, 양극 및 리튬 이차전지를 각각 제조하였다.Under the same conditions as in Example 1, except that the heat treatment temperature was set to 200° C., a positive active material, a positive electrode, and a lithium secondary battery were prepared, respectively.

[비교예 1][Comparative Example 1]

H3BO3 및 (NH4)2HPO4를 혼합하는 과정 없이 열처리를 진행한 것을 제외하고는 실시예 1에서와 동일한 조건으로, 양극 활물질, 양극 및 리튬 이차전지를 각각 제조하였다.Under the same conditions as in Example 1, except that heat treatment was performed without mixing H 3 BO 3 and (NH 4 ) 2 HPO 4 , a positive electrode active material, a positive electrode, and a lithium secondary battery were respectively prepared.

[비교예 2][Comparative Example 2]

열처리 온도를 600℃로 한 것을 제외하고는 실시예 1에서와 동일한 조건으로, 양극 활물질, 양극 및 리튬 이차전지를 각각 제조하였다.Under the same conditions as in Example 1, except that the heat treatment temperature was set to 600° C., a positive active material, a positive electrode, and a lithium secondary battery were prepared, respectively.

[비교예 3][Comparative Example 3]

열처리 온도를 700℃로 한 것을 제외하고는 실시예 1에서와 동일한 조건으로, 양극 활물질, 양극 및 리튬 이차전지를 각각 제조하였다.Under the same conditions as in Example 1, except that the heat treatment temperature was set to 700° C., a positive active material, a positive electrode, and a lithium secondary battery were prepared, respectively.

[비교예 4][Comparative Example 4]

(NH4)2HPO4를 혼합하지 않고, H3BO3만을 0.4 중량부로 혼합한 것을 제외하고는 실시예 1에서와 동일한 조건으로, 양극 활물질, 양극 및 리튬 이차전지를 각각 제조하였다.(NH 4 ) 2 HPO 4 was not mixed, and only H 3 BO 3 was mixed in an amount of 0.4 parts by weight, and under the same conditions as in Example 1, a positive electrode active material, a positive electrode, and a lithium secondary battery were respectively prepared.

[실시예 5][Example 5]

H3BO3를 혼합하지 않고, (NH4)2HPO4만을 0.3 중량부로 혼합한 것을 제외하고는 실시예 1에서와 동일한 조건으로, 양극 활물질, 양극 및 리튬 이차전지를 각각 제조하였다.A positive active material, a positive electrode, and a lithium secondary battery were respectively prepared under the same conditions as in Example 1, except that H 3 BO 3 was not mixed and only (NH 4 ) 2 HPO 4 was mixed in an amount of 0.3 parts by weight.

Figure 112020040788722-pat00001
Figure 112020040788722-pat00001

[실험예 1] [Experimental Example 1]

본 발명의 실시예에 따른 양극 활물질에 포함된 리튬 산화물, 보론 산화물 및 인 산화물의 결정질 상의 존재 여부를 확인하기 위해, 실시예 1 및 2에서 제조된 양극 활물질에 대하여 Cu(Kα선)을 이용한 XRD 회절 측정을 하였고, 그 결과를 도 1에 나타내었다. XRD using Cu (Kα ray) for the positive active materials prepared in Examples 1 and 2 in order to confirm the presence of crystalline phases of lithium oxide, boron oxide and phosphorus oxide contained in the positive electrode active material according to an embodiment of the present invention Diffraction measurements were made, and the results are shown in FIG. 1 .

XRD 회절 측정 조건은 다음과 같다.The XRD diffraction measurement conditions are as follows.

- 타겟: Cu(Kα선) 흑연 단색화 장치- Target: Cu (Kα ray) graphite monochromator

- 슬릿(slit): 발산 슬릿 = 1도, 수신 슬릿 = 0.1㎜, 산란 슬릿 = 1도- slit: divergence slit = 1 degree, receive slit = 0.1 mm, scatter slit = 1 degree

- 측정 구역 및 스텝 각도/측정 시간: 10.0도<2θ<80도, 2도/ 1분(=0.1도 3/초), 여기서 2θ(Theta)는 회절 각도를 나타낸다.- Measuring zone and step angle/measuring time: 10.0 degrees < 2θ < 80 degrees, 2 degrees / 1 minute (=0.1 degrees 3/sec), where 2θ (Theta) represents the diffraction angle.

도 1을 참조하면, 실시예 1 및 실시예 2의 양극 활물질은 XRD 회절 측정 결과에서 결정질 Li2O에 해당하는 peak인 33.5 및 56 부근과, 결정질 B2O3에 해당하는 peak인 27.5 부근과, 결정질 P2O5에 해당하는 peak인 20.5 부근에서 peak가 발견되지 않는 것을 확인할 수 있다.Referring to FIG. 1, the positive active materials of Examples 1 and 2 are near 33.5 and 56 peaks corresponding to crystalline Li 2 O in the XRD diffraction measurement results, and near 27.5 peaks corresponding to crystalline B 2 O 3 , and , It can be confirmed that the peak is not found in the vicinity of 20.5, which is a peak corresponding to crystalline P 2 O 5 .

따라서, 본 발명의 실시예에 따른 양극 활물질은 Li2O, B2O3 및 P2O5가 결정질 상이 아닌 비정질 상으로 코팅층이 형성된 것으로 판단될 수 있다.Accordingly, in the cathode active material according to an embodiment of the present invention, it may be determined that the coating layer is formed in an amorphous phase in which Li 2 O, B 2 O 3 and P 2 O 5 are not a crystalline phase.

[실험예 2] [Experimental Example 2]

상기 실시예 1 내지 4 및 비교예 1 내지 5에서 각각 제조된 리튬 이차전지들에 대해, 상온 분위기에서 4.3V 충전 후 방전 시 2.5V 컷오프하는 것으로 하여 0.1C 충전 및 0.1C 방전을 2회 진행하였으며, 이의 결과를 하기 표 2에 나타내었다.For the lithium secondary batteries prepared in Examples 1 to 4 and Comparative Examples 1 to 5, respectively, 0.1C charging and 0.1C discharge were performed twice by cutting off 2.5V during discharge after 4.3V charging in a room temperature atmosphere. , its results are shown in Table 2 below.

Figure 112020040788722-pat00002
Figure 112020040788722-pat00002

이어서, 고온 수명 특성을 평가하기 위해, 45℃에서 4.3V 충전 후 방전 시 3.0V 컷오프하는 것으로 하여 0.5C 충전과 1.0C 방전을 반복적으로 수행하고, 30 사이클, 40 사이클 및 50 사이클에서의 방전 용량을 1 사이클에서의 방전 용량과 각각 대비하여 하기 표 3에 나타내었다.Then, in order to evaluate the high-temperature life characteristics, 0.5C charge and 1.0C discharge are repeatedly performed with 3.0V cut-off during discharge after 4.3V charge at 45°C, and discharge capacity at 30 cycles, 40 cycles, and 50 cycles is shown in Table 3 below in comparison with the discharge capacity in 1 cycle, respectively.

Figure 112020040788722-pat00003
Figure 112020040788722-pat00003

상기 표 2 및 3을 참조하면, 본 발명에 따른 실시예 1 내지 4의 리튬 이차전지들은 코팅층이 형성되지 않은 비교예 1 대비, 전반적으로 방전 용량과 방전 효율이 높고, 고온 조건에서 사이클 특성이 우수하고 특히 이차전지의 수명과 관련한 DCIR (Direct Current Internal Resistance) 특성이 현저히 우수한 것을 확인할 수 있다.Referring to Tables 2 and 3, the lithium secondary batteries of Examples 1 to 4 according to the present invention have higher overall discharge capacity and higher discharge efficiency than Comparative Example 1 in which a coating layer is not formed, and have excellent cycle characteristics under high temperature conditions. In particular, it can be confirmed that the DCIR (Direct Current Internal Resistance) characteristics related to the lifespan of the secondary battery are remarkably excellent.

이는 본 발명에 따른 실시예들의 활물질의 경우, 코팅층 형성을 위한 열처리가 비교적 저온에서 진행됨에 따라 코팅층에 포함된 리튬 산화물, 보론 산화물 및 인 산화물이 비정질 상으로서 활물질 표면에 균일하게 형성되어, 리튬 이온의 이동이 촉진되고, 전기 전도율(Lithium ion conductor)이 향상되었기 때문인 것으로 판단된다.This is that, in the case of the active material of the embodiments according to the present invention, as the heat treatment for forming the coating layer proceeds at a relatively low temperature, lithium oxide, boron oxide and phosphorus oxide included in the coating layer are uniformly formed on the surface of the active material as an amorphous phase, and lithium ions It is believed that this is because the movement of the metal is promoted and the lithium ion conductor is improved.

또한, 본 발명의 실시예들의 활물질의 경우, 보론 산화물 및 인 산화물 중 하나만 포함하는 비교예 4 및 비교예 5의 대비에서도 방전 용량, 방전 효율 및 고온 특성에서 모두 좋은 특성을 나타내었는데, 이를 통해, 본 발명의 실시예에 따라 코팅층에 보론 산화물 및 인 산화물을 모두 포함하는 활물질이 둘 중 하나만을 포함하는 활물질 대비 특성이 좋은 것을 확인할 수 있다.In addition, in the case of the active material of the examples of the present invention, in comparison with Comparative Examples 4 and 5 containing only one of boron oxide and phosphorus oxide, good characteristics were exhibited in discharge capacity, discharge efficiency and high temperature characteristics, through which, According to an embodiment of the present invention, it can be seen that the active material including both boron oxide and phosphorus oxide in the coating layer has better properties compared to the active material including only one of the two.

비교예 2 및 3의 경우, 본 발명의 실시예들과 같이 코팅층이 보론 산화물 및 인 산화물을 모두 포함하나, 본 발명의 실시예들 대비 특성이 낮은 것을 확인할 수 있는데, 이는 비교예 2 및 3에 따른 활물질은 코팅층 형성과정을 위한 열처리가 비교적 고온에서 진행됨에 따라 코어 표면에 결정질 상의 코팅층이 형성되어 낮은 성능 특성을 나타낸 것으로 판단된다.In the case of Comparative Examples 2 and 3, it can be seen that the coating layer includes both boron oxide and phosphorus oxide as in the Examples of the present invention, but the properties are lower than those of Examples of the present invention, which are in Comparative Examples 2 and 3 According to the active material, as the heat treatment for the coating layer formation process proceeds at a relatively high temperature, a crystalline coating layer is formed on the surface of the core, and thus it is judged that it exhibits low performance characteristics.

본 발명이 속한 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 상기 내용을 바탕으로 본 발명의 범주 내에서 다양한 응용 및 변형을 행하는 것이 가능할 것이다. Those of ordinary skill in the art to which the present invention pertains will be able to make various applications and modifications within the scope of the present invention based on the above contents.

Claims (13)

리튬 복합금속 산화물을 포함하는 코어; 및
상기 코어 상에 위치하며 비정질 상을 포함하는 코팅층;
을 포함하고,
상기 비정질 상은 혼합물 형태의 리튬 산화물, 보론 산화물 및 인 산화물을 포함하며,
상기 코팅층은 하기 화학식 2의 조성을 포함하는 것을 특징으로 하는 리튬 이차전지용 양극 활물질:
αBxOy-βPvOw-γLi2O (2)
상기 식에서, α+β+γ=1, 0.35≤x/y≤0.75, 0.2≤v/w≤0.67의 조건을 만족한다.
A core comprising a lithium composite metal oxide; and
a coating layer positioned on the core and including an amorphous phase;
including,
The amorphous phase includes lithium oxide, boron oxide and phosphorus oxide in the form of a mixture,
The coating layer is a cathode active material for a lithium secondary battery, characterized in that it comprises a composition of the following formula 2:
αB x O y -βP v O w -γLi 2 O (2)
In the above formula, the conditions of α+β+γ=1, 0.35≦x/y≦0.75, and 0.2≦v/w≦0.67 are satisfied.
삭제delete 제 1 항에 있어서, 상기 코팅층은 하기 화학식 3의 조성을 포함하는 것을 특징으로 하는 리튬 이차전지용 양극 활물질:
αB2O3-βP2O5-γLi2O (3)
상기 식에서, α+β+γ=1의 조건을 만족한다.
The positive active material for a lithium secondary battery according to claim 1, wherein the coating layer has a composition represented by the following Chemical Formula 3:
αB 2 O 3 -βP 2 O 5 -γLi 2 O (3)
In the above formula, the condition of α+β+γ=1 is satisfied.
제 1 항에 있어서, X선 회절 분석(X-ray diffractiometry)의 2theta(degree)의 33.5, 56, 27.5 및 20.5 중 어느 하나의 부근에서도 피크(peak)가 발견되지 않는 것을 특징으로 하는 리튬 이차전지용 양극 활물질.The lithium secondary battery according to claim 1, wherein a peak is not found even in the vicinity of any one of 33.5, 56, 27.5 and 20.5 of 2theta (degree) of X-ray diffractiometry. positive electrode active material. 제 4 항에 있어서, 상기 X선 회절 분석은 하기 XRD 회절 측정 조건 하에 수행되는 것을 특징으로 하는 리튬 이차전지용 양극 활물질:
- 타겟: Cu(Kα선) 흑연 단색화 장치
- 슬릿(slit): 발산 슬릿 = 1도, 수신 슬릿 = 0.1㎜, 산란 슬릿 = 1도
- 측정 구역 및 스텝 각도/측정 시간: 10.0도<2θ<80도, 2도/ 1분(=0.1도 3/초), 여기서 2θ(Theta)는 회절 각도를 나타낸다.
The positive active material for a lithium secondary battery according to claim 4, wherein the X-ray diffraction analysis is performed under the following XRD diffraction measurement conditions:
- Target: Cu (Kα ray) graphite monochromator
- slit: divergence slit = 1 degree, receive slit = 0.1 mm, scatter slit = 1 degree
- Measuring zone and step angle/measurement time: 10.0 degrees < 2θ < 80 degrees, 2 degrees / 1 minute (=0.1 degrees 3/sec), where 2θ (Theta) represents the diffraction angle.
제 1 항에 있어서, 상기 코어의 평균 입경은 1 내지 50 ㎛ 범위인 것을 특징으로 하는 리튬 이차전지용 양극 활물질.The cathode active material for a lithium secondary battery according to claim 1, wherein the core has an average particle diameter in the range of 1 to 50 µm. 제 1 항에 있어서, 상기 비정질 상에서, 코어 100 중량부를 기준으로, 리튬 산화물의 함량은 0.01 내지 2 중량부이고, 보론 산화물의 함량은 0.1 내지 2 중량부이며, 인 산화물의 함량은 0.01 내지 1 중량부인 것을 특징으로 하는 리튬 이차전지용 양극 활물질.According to claim 1, In the amorphous phase, based on 100 parts by weight of the core, the content of lithium oxide is 0.01 to 2 parts by weight, the content of boron oxide is 0.1 to 2 parts by weight, and the content of phosphorus oxide is 0.01 to 1 weight part A cathode active material for a lithium secondary battery, characterized in that it is negative. 제 1 항에 있어서, 상기 코팅층의 두께는 0.01 내지 1 ㎛인 것을 특징으로 하는 리튬 이차전지용 양극 활물질.The cathode active material for a lithium secondary battery according to claim 1, wherein the coating layer has a thickness of 0.01 to 1 μm. 제 1 항에 있어서, 상기 코팅층은 코어의 표면적을 기준으로 40 내지 100%의 표면적을 도포하고 있는 것을 특징으로 하는 리튬 이차전지용 양극 활물질.The positive active material for a lithium secondary battery according to claim 1, wherein the coating layer is coated with a surface area of 40 to 100% based on the surface area of the core. 제 1 항 및 제 3 항 내지 제 9 항 중 어느 하나에 따른 양극 활물질을 제조하는 방법으로서,
코어용 리튬 복합금속 산화물 분말에, (i) 보론 함유 분말 및 인 함유 분말을 혼합하거나, 또는, (ii) 보론 함유 분말, 인 함유 분말 및 리튬 함유 분말을 혼합하고,
비정질 코팅층이 형성되는 온도 범위에서, 산소를 함유하는 분위기 하에 소성하는 과정을 포함하는 것을 특징으로 하는 제조 방법.
10. A method for manufacturing a positive electrode active material according to any one of claims 1 and 3 to 9, comprising:
In the lithium composite metal oxide powder for a core, (i) a boron-containing powder and a phosphorus-containing powder are mixed, or (ii) a boron-containing powder, a phosphorus-containing powder and a lithium-containing powder are mixed,
A manufacturing method comprising the step of sintering in an atmosphere containing oxygen in the temperature range at which the amorphous coating layer is formed.
제 10 항에 있어서, 리튬 복합금속 산화물 분말과 보론 함유 분말 및 인 함유 분말을 혼합하여 소성하고, 상기 비정질 코팅층의 리튬 산화물은 리튬 복합금속 산화물 분말의 표면에 잔류하는 리튬 함유 성분으로부터 유래하는 것을 특징으로 하는 제조 방법.11. The method of claim 10, wherein the lithium composite metal oxide powder, boron-containing powder and phosphorus-containing powder are mixed and fired, and the lithium oxide of the amorphous coating layer is derived from a lithium-containing component remaining on the surface of the lithium composite metal oxide powder. manufacturing method. 제 10 항에 있어서, 상기 온도 범위는 150℃ 내지 500℃의 범위인 것을 특징으로 하는 제조 방법.11. The method according to claim 10, wherein the temperature range is in the range of 150°C to 500°C. 제 1 항 및 제 3 항 내지 제 9 항 중 어느 하나에 따른 양극 활물질을 포함하는 것을 특징으로 하는 리튬 이차전지.10. A lithium secondary battery comprising the positive active material according to any one of claims 1 and 3 to 9.
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