KR102568649B1 - Anode for lithium secondary battery and lithium secondary battery comprising the same - Google Patents

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Abstract

본 발명의 목적은 음극 비가역 용량을 보상하는 양극 첨가제를 포함하는 리튬 이차전지용 양극, 이를 포함하는 리튬 이차전지, 이를 포함하는 전지팩, 및 이를 포함하는 디바이스를 제공하는데 있다. 상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명은 양극 활물질 및 음극 비가역 용량을 보상하는 하기 화학식 1의 양극 첨가제를 포함하는 것을 특징으로 하는 리튬 이차전지용 양극:
<화학식 1>
Li8-xSi1-yMyO6-z
(상기 식에서, 0≤x≤1, 0≤y<1, 0≤z<1, M은 Al, P, Ti, V, Mn, Fe, Co, Ni, Mo, Ga, Ge, As, Sn, 및 Sb로 이루어진 군으로부터 선택되는 1종의 금속)을 제공하고, 이를 포함하는 리튬 이차전지와, 이를 포함하는 전지팩, 및 이를 포함하는 디바이스를 제공한다. 본 발명에 따르면, 초기 음극의 비가역 용량으로 인한 에너지 밀도 감소를 효과적으로 상쇄하여 궁극적으로는 리튬 이차전지의 특성을 크게 개선할 수 있으며, 이때 사용되는 양극 첨가제가 용량이 크고, 안정하며, 나아가 기존의 물질들과 비교하여 저렴하기 때문에, 이를 포함하는 리튬 이차전지의 특성 뿐만 아니라, 제조 공정상에도 우수한 장점이 있다.
An object of the present invention is to provide a positive electrode for a lithium secondary battery including a positive electrode additive compensating for an irreversible capacity of the negative electrode, a lithium secondary battery including the same, a battery pack including the same, and a device including the same. In order to achieve the above object, the present invention is a positive electrode for a lithium secondary battery, characterized in that it comprises a positive electrode active material and a positive electrode additive represented by the following formula (1) for compensating for the irreversible capacity of the negative electrode:
<Formula 1>
Li 8-x Si 1-y M y O 6-z
(In the above formula, 0≤x≤1, 0≤y<1, 0≤z<1, M is Al, P, Ti, V, Mn, Fe, Co, Ni, Mo, Ga, Ge, As, Sn, and one metal selected from the group consisting of Sb), and a lithium secondary battery including the same, a battery pack including the same, and a device including the same. According to the present invention, the energy density reduction due to the irreversible capacity of the initial negative electrode can be effectively offset, ultimately greatly improving the characteristics of a lithium secondary battery, and the positive electrode additive used at this time has a large capacity, is stable, and furthermore Since it is inexpensive compared to materials, it has excellent advantages in terms of manufacturing process as well as characteristics of a lithium secondary battery including the same.

Description

리튬 이차전지용 양극 및 이를 포함하는 리튬 이차전지{ANODE FOR LITHIUM SECONDARY BATTERY AND LITHIUM SECONDARY BATTERY COMPRISING THE SAME}Anode for lithium secondary battery and lithium secondary battery including the same

본 발명은 리튬 이차전지용 양극 및 이를 포함하는 리튬 이차전지, 나아가 이를 포함하는 전지팩, 및 디바이스에 관한 것이다.The present invention relates to a positive electrode for a lithium secondary battery, a lithium secondary battery including the same, a battery pack including the same, and a device.

최근 휴대용 컴퓨터, 휴대용 전화기, 스마트 패드, 웨어러블 디바이스 등의 휴대용 기기에 대한 기술 개발과 수요가 증가함에 따라 에너지원으로서 이차전지의 수요가 급격히 증가하고 있고, 그러한 이차전지 중 높은 에너지 밀도와 작동 전위를 나타내고 사이클 수명이 길며 자기방전율이 낮은 리튬 이차전지에 대해 많은 연구가 행해져 왔고, 또한 상용화되어 널리 사용되고 있다.Recently, as the technology development and demand for portable devices such as portable computers, mobile phones, smart pads, and wearable devices increase, the demand for secondary batteries as an energy source is rapidly increasing, and among such secondary batteries, high energy density and operating potential A lot of research has been conducted on a lithium secondary battery having a long cycle life and a low self-discharge rate, and it is also commercialized and widely used.

이러한 리튬 이차전지는 집전체 상에 각각 전극 활물질이 도포되어 있는 양극과 음극 사이에 다공성의 분리막이 개재된 전극조립체에 리튬염을 포함하는 전해질이 함침되어 있는 구조로 이루어져 있다.Such a lithium secondary battery has a structure in which an electrolyte containing a lithium salt is impregnated in an electrode assembly in which a porous separator is interposed between a positive electrode and a negative electrode on which an electrode active material is applied on a current collector, respectively.

리튬 이차전지의 양극 활물질로는 리튬 함유 코발트 산화물(LiCoO2)이 주로 사용되고 있고, 그 외에 스피넬 결정구조의 LiMn2O4 등과 같은 리튬 함유 망간 산화물과, 리튬 함유 니켈 산화물(LiNiO2) 등도 사용되고 있다.Lithium-containing cobalt oxide (LiCoO 2 ) is mainly used as a cathode active material for lithium secondary batteries, and in addition, lithium-containing manganese oxides such as LiMn 2 O 4 having a spinel crystal structure and lithium-containing nickel oxide (LiNiO 2 ) are also used. .

음극 활물질로는 탄소재료가 주로 사용되고 있고, 리튬 금속, 황 화합물 등의 사용도 고려되고 있으며, 특히, 순수한 실리콘(Si)의 이론적 비용량(specific capacity)은 4200 mAh/g으로서 그라파이트 탄소의 372 mAh/g 보다 월등히 크므로, 상기 Si계 활물질을 사용하는 리튬 이차전지가 많은 관심을 끌고 있으며, 일부는 탄소재료와 혼합된 전극으로 사용되기도 한다.Carbon materials are mainly used as the anode active material, and the use of lithium metal and sulfur compounds is also being considered. In particular, the theoretical specific capacity of pure silicon (Si) is 4200 mAh/g, compared to 372 mAh of graphite carbon. / g, lithium secondary batteries using the Si-based active material have attracted much attention, and some are used as electrodes mixed with carbon materials.

그러나, 상기와 같은 Si계 활물질은 비가역 용량이 높아, 리튬 이온이 소모되면서 전지의 용량에 부정적인 영향을 미칠 수 있고, 또한 사이클 수가 진행됨에 따라 리튬 이온이 소모되어 결과적으로 사이클 수명 또한 저하될 수 있다.However, the Si-based active material as described above has a high irreversible capacity, so lithium ions are consumed, which can negatively affect the capacity of the battery, and as the number of cycles progresses, lithium ions are consumed, resulting in a decrease in cycle life. .

따라서, 비가역 용량이 높은 활물질을 사용하여 전극을 제조하는 경우 비가역 용량부에 리튬이 삽입될 수 있도록 전리튬화(pre-lithiation) 과정이 포함되어야 하지만, 이러한 전리튬화 과정은 화재 및 폭발 등의 위험성이 있거나, 공정이 복잡하고, 과도한 비용이 드는 문제점이 있다.Therefore, when manufacturing an electrode using an active material with high irreversible capacity, a pre-lithiation process must be included so that lithium can be inserted into the irreversible capacity part. There are problems in that there is a risk, the process is complicated, and excessive costs are incurred.

따라서, 이러한 문제점을 해결할 수 있는 기술에 대한 필요성이 높은 실정이다.Therefore, there is a high need for a technology capable of solving these problems.

이와 관련하여, 대한민국 공개특허 제10-2005-0030588호는 과방전시 양극 종료전압을 조절하는 방법 및 리튬 이차전지용 양극활물질을 개시하고 있고, 구체적으로는 Li2+xNi1-yMyO2+a의 화학식으로 표현되는 첨가제를 포함하여 양극을 제조하는 내용이 기재되어 있다. 상기 문헌의 기술에 따르면, 과방전 성능 개선용 양극 활물질 첨가제를 투여하여, 상기 양극 활물질 첨가제가 음극의 비가역을 보상해줄 정도의 리튬 이온 또는 그 이상의 리튬 이온을 제공함으로써, 특히 과방전 시 양극쪽 비가역을 늘려서 양극 전압이 먼저 내려오게 하여 음극 전압을 상승하지 못하게 함으로써, 과방전 후에도 90% 이상의 용량 회복을 나타내는 우수한 효과가 있다. 또, 양극활물질 첨가제로서 일부 니켈을 다른 원소로 치환한 상기 식의 리튬 니켈 산화물(이때, y=0은 제외)을 포함하거나 또는 리튬 니켈 산화물 이외의 산화물로 표면 코팅된 상기 화학식 1의 리튬 니켈 산화물을 포함하는 리튬 이차 전지용 양극활물질을 제공함으로써, 전지의 제반 성능을 저해하지 않으면서 과방전 후에도 용량이 크게 감소하지 않고 과방전 후 용량 회복성이 우수함과 동시에 고온 부품 현상도 방지할 수 있다. 그러나, 상기 Li2+xNi1-yMyO2+a의 화학식으로 표현되는 첨가제는 리튬 이차전지의 특성을 개선하기에 용량이 충분하지 못한 문제점이 있다.In this regard, Korean Patent Laid-open Publication No. 10-2005-0030588 discloses a method for controlling a cathode termination voltage during overdischarge and a cathode active material for a lithium secondary battery, specifically Li 2+x Ni 1-y M y O 2 Preparation of a positive electrode including an additive represented by a chemical formula of +a is described. According to the description of the above document, by administering a positive electrode active material additive for improving overdischarge performance, the positive electrode active material additive provides enough lithium ions or more lithium ions to compensate for the irreversibility of the negative electrode, and in particular, irreversibility toward the positive electrode during overdischarge There is an excellent effect of showing a capacity recovery of 90% or more even after overdischarge by increasing the anode voltage to prevent the cathode voltage from rising by first lowering the anode voltage. In addition, as a cathode active material additive, lithium nickel oxide of the above formula containing lithium nickel oxide in which some nickel is substituted with another element (here, y = 0 is excluded) or surface coated with an oxide other than lithium nickel oxide Lithium nickel oxide of the above formula 1 By providing a positive electrode active material for a lithium secondary battery containing, the capacity does not significantly decrease even after overdischarge without impairing the overall performance of the battery, the capacity recoverability after overdischarge is excellent, and the phenomenon of high-temperature parts can be prevented. However, the additive represented by the chemical formula Li 2+x Ni 1-y M y O 2+a has a problem in that the capacity is not sufficient to improve the characteristics of the lithium secondary battery.

또한, 국제특허출원 WO2016/191563에는 가역 용량의 감소 및 에너지 밀도 감소를 저감시키기 위하여 리튬 나이트라이드를 양극 첨가제로 사용하는 내용이 기재되어 있고, 구체적으로는 LiaQbX로 표현되는 화합물을 양극 첨가제로 사용하는 양극을 포함하는 리튬 이차전지를 개시하고 있다. 그러나, 상기 문헌이 개시하고 있는 Li3N 등의 물질은 반응성이 크고, 발화성이 커서 안정성이 문제가 된다.In addition, international patent application WO2016/191563 describes the use of lithium nitride as a cathode additive to reduce the decrease in reversible capacity and energy density, and specifically, a compound represented by Li a Q b X is used as a cathode Disclosed is a lithium secondary battery including a positive electrode used as an additive. However, materials such as Li 3 N disclosed in the above document are highly reactive and highly ignitable, resulting in a problem in stability.

이에 본 발명의 발명자들은 리튬 이차전지에서 음극의 초기 비가역 용량을 보상할 수 있으면서도, 용량이 크고, 안정한 양극 첨가제를 연구하여 본 발명에 이르게 되었다.Accordingly, the inventors of the present invention have researched a positive electrode additive having a large capacity and stability while being able to compensate for the initial irreversible capacity of the negative electrode in a lithium secondary battery, leading to the present invention.

대한민국 공개특허 제10-2005-0030588호Republic of Korea Patent Publication No. 10-2005-0030588 국제특허출원 WO2016/191563International patent application WO2016/191563

본 발명의 목적은 음극 비가역 용량을 보상하는 양극 첨가제를 포함하는 리튬 이차전지용 양극, 이를 포함하는 리튬 이차전지, 이를 포함하는 전지팩, 및 이를 포함하는 디바이스를 제공하는데 있다.An object of the present invention is to provide a positive electrode for a lithium secondary battery including a positive electrode additive compensating for an irreversible capacity of the negative electrode, a lithium secondary battery including the same, a battery pack including the same, and a device including the same.

상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명은 양극 활물질 및 음극 비가역 용량을 보상하는 하기 화학식 1의 양극 첨가제를 포함하는 것을 특징으로 하는 리튬 이차전지용 양극:In order to achieve the above object, the present invention is a positive electrode for a lithium secondary battery, characterized in that it comprises a positive electrode active material and a positive electrode additive represented by the following formula (1) for compensating for the irreversible capacity of the negative electrode:

<화학식 1><Formula 1>

Li8-xSi1-yMyO6-z Li 8-x Si 1-y M y O 6-z

(상기 식에서, 0≤x≤1, 0≤y<1, 0≤z<1, M은 Al, P, Ti, V, Mn, Fe, Co, Ni, Mo, Ga, Ge, As, Sn, 및 Sb로 이루어진 군으로부터 선택되는 1종의 금속)을 제공하고, 이를 포함하는 리튬 이차전지와, 이를 포함하는 전지팩, 및 이를 포함하는 디바이스를 제공한다.(In the above formula, 0≤x≤1, 0≤y<1, 0≤z<1, M is Al, P, Ti, V, Mn, Fe, Co, Ni, Mo, Ga, Ge, As, Sn, and one metal selected from the group consisting of Sb), and a lithium secondary battery including the same, a battery pack including the same, and a device including the same.

본 발명에 따르면, 초기 음극의 비가역 용량으로 인한 에너지 밀도 감소를 효과적으로 상쇄하여 궁극적으로는 리튬 이차전지의 특성을 크게 개선할 수 있으며, 이때 사용되는 양극 첨가제가 용량이 크고, 안정하며, 나아가 기존의 물질들과 비교하여 저렴하기 때문에, 이를 포함하는 리튬 이차전지의 특성 뿐만 아니라, 제조 공정상에도 우수한 장점이 있다.According to the present invention, the energy density reduction due to the irreversible capacity of the initial negative electrode can be effectively offset, ultimately greatly improving the characteristics of a lithium secondary battery, and the positive electrode additive used at this time has a large capacity, is stable, and furthermore Since it is inexpensive compared to materials, it has excellent advantages in terms of manufacturing process as well as characteristics of a lithium secondary battery including the same.

도 1은 본 발명에 따른 Li8SiO6의 XRD 그래프이고,
도 2는 본 발명에 따른 Li8SiO6의(110) 방향으로의 구조를 나타내는 이미지이고,
도 3은 Li8SiO6의 볼밀 처리 전후의 입도를 보여주는 주사전자현미경 사진이고,
도 4 및 도 5는 본 발명의 리튬 이차전지의 충방전 특성을 보여주는 그래프이고, 및
도 6은 카본만을 사용한 양극을 포함하는 이차전지의 충방전 특성을 보여주는 그래프이다.
1 is an XRD graph of Li 8 SiO 6 according to the present invention;
2 is an image showing the structure of Li 8 SiO 6 in the (110) direction according to the present invention;
3 is a scanning electron microscope showing the particle size of Li 8 SiO 6 before and after ball mill treatment; is a picture,
4 and 5 are graphs showing charge and discharge characteristics of the lithium secondary battery of the present invention, and
6 is a graph showing charge/discharge characteristics of a secondary battery including a cathode using only carbon.

본 발명은 음극 비가역 용량을 보상하는 양극 첨가제를 포함하는 리튬 이차전지용 양극을 제공하고, 보다 구체적으로는 양극 활물질 및 음극 비가역 용량을 보상하는 하기 화학식 1의 양극 첨가제를 포함하는 것을 특징으로 하는 리튬 이차전지용 양극:The present invention provides a positive electrode for a lithium secondary battery comprising a positive electrode additive compensating for the irreversible capacity of the negative electrode, and more specifically, a lithium secondary battery comprising a positive electrode active material and a positive electrode additive represented by the following Chemical Formula 1 for compensating for the irreversible capacity of the negative electrode. Anode for battery:

<화학식 1><Formula 1>

Li8-xSi1-yMyO6-z Li 8-x Si 1-y M y O 6-z

(상기 식에서, 0≤x≤1, 0≤y<1, 0≤z<1, M은 Al, P, Ti, V, Mn, Fe, Co, Ni, Mo, Ga, Ge, As, Sn, 및 Sb로 이루어진 군으로부터 선택되는 1종의 금속)을 제공한다.(In the above formula, 0≤x≤1, 0≤y<1, 0≤z<1, M is Al, P, Ti, V, Mn, Fe, Co, Ni, Mo, Ga, Ge, As, Sn, and one metal selected from the group consisting of Sb).

이하, 본 발명의 리튬 이차전지용 양극을 각 구성별로 보다 구체적으로 설명한다.Hereinafter, the positive electrode for a lithium secondary battery of the present invention will be described in more detail for each configuration.

기존의 리튬 이차전지 음극에서 일어나는 첫 번째 비가역 용량은 초기 사이클에서 양극 전체 셀의 에너지 밀도를 감소시키는 요소 중 하나이다. 상기 화학식 1의 물질은 첫 번째 산화, 즉 충전시에 많은 용량의 리튬이 방출된 후, 반응성을 잃는 물질로, 초기 음극의 비가역 용량으로 인한 에너지 밀도 감소를 효과적으로 상쇄해 줄 수 있는 물질이다. 즉, 양극 쪽에 소량만 첨가해도, 첫번째 충전 시 많은 양의 리튬을 음극 쪽에 제공해주고, 이를 통해 음극의 초기 비가역 용량으로 인한 전체 셀 에너지 밀도 감소를 효율적으로 상쇄해주게 되어, 궁극적으로는 셀의 에너지 밀도를 높여주는 효과가 있다. 이하 본 발명을 보다 더 구체적으로 설명한다.The first irreversible capacity occurring in the conventional lithium secondary battery anode is one of the factors that reduce the energy density of the entire cathode cell in the initial cycle. The material represented by Formula 1 is a material that loses reactivity after the first oxidation, that is, a large amount of lithium is released during charging, and is a material that can effectively offset the decrease in energy density due to the irreversible capacity of the initial negative electrode. That is, even if a small amount is added to the anode side, a large amount of lithium is provided to the anode side during the first charge, which effectively offsets the decrease in energy density of the entire cell due to the initial irreversible capacity of the anode, ultimately increasing the energy density of the cell. has the effect of increasing Hereinafter, the present invention will be described in more detail.

본 발명에 따른 이차전지용 양극은 양극 첨가제로서 상기 화학식 1의 화합물을 포함함으로써, 별도의 전리튬화 과정 없이 음극의 비가역 용량을 보상하는 바, 공정 시간을 단축시켜 생산 효율성이 향상되고, 제조 비용이 절감되는 효과를 가진다.The positive electrode for a secondary battery according to the present invention includes the compound of Formula 1 as a positive electrode additive, thereby compensating for the irreversible capacity of the negative electrode without a separate pre-lithiation process, thereby shortening the process time, improving production efficiency, and reducing manufacturing cost. has a saving effect.

상기 화학식 1의 화합물의 결정 구조는 육방정계(공간군 P 63 c m)일 수 있고, 셀 파라미터는 다음과 같을 수 있다:The crystal structure of the compound of Formula 1 may be a hexagonal system (space group P 6 3 cm ), and cell parameters may be as follows:

5.3<a=b<5.6 Å, 10.5<c<10.8 Å α=β= 90° , γ = 120°.5.3<a=b<5.6 Å, 10.5<c<10.8 Å α=β= 90°, γ = 120°.

구체적으로, 상기 화학식 1의 양극 첨가제는 이차전지의 활성화를 위한 초기 충방전 과정에서 리튬의 비가역적 방출에 의해 음극 활물질의 비가역 용량을 보상할 수 있다.Specifically, the positive electrode additive of Chemical Formula 1 may compensate for the irreversible capacity of the negative electrode active material by irreversible release of lithium during the initial charging and discharging process for activation of the secondary battery.

리튬 이차전지는 충전시 양극 활물질의 리튬 이온이 방출되어 음극의 탄소층으로 삽입되고, 방전시 반대로 음극 탄소층의 리튬 이온이 방출되어 양극 활물질로 삽입되며, 이때 비수성 전해액은 음극과 양극 사이에서 리튬 이온을 이동시키는 매질 역할을 한다. 이러한 리튬 이차전지는 기본적으로 전지의 작동전압 범위에서 안정해야하고 충분히 빠른 속도로 이온을 전달할 수 있는 성능을 가져야 한다.In lithium secondary batteries, lithium ions from the cathode active material are released and inserted into the carbon layer of the anode during charging, and during discharging, lithium ions from the anode carbon layer are released and inserted into the cathode active material. It serves as a medium for moving lithium ions. Such a lithium secondary battery should basically be stable in the operating voltage range of the battery and have the ability to transfer ions at a sufficiently high speed.

그러나, 계속적인 충방전 과정에서 음극 활물질의 표면에서 전해액이 분해되면서 가스가 발생할 수 있어, 일반적인 리튬 이차전지는 초기 충방전 과정에서 음극 활물질 표면에 SEI 막을 형성하여 추가적인 가스 발생을 억제한다.However, gas may be generated as the electrolyte is decomposed on the surface of the negative electrode active material during continuous charging and discharging processes. In general, lithium secondary batteries form an SEI film on the surface of the negative active material during the initial charging and discharging process to suppress additional gas generation.

본 발명에 따른 양극은 이러한 초기 충방전 과정에서 리튬을 비가역적으로 방출할 수 있는 양극 첨가제를 포함함으로써, 별도의 전리튬화 과정 없이도 음극 활물질의 비가역 용량을 보상할 수 있다.The positive electrode according to the present invention includes a positive electrode additive capable of irreversibly releasing lithium during the initial charge/discharge process, thereby compensating for the irreversible capacity of the negative electrode active material without a separate prelithiation process.

상기와 같이 음극의 초기 비가역 용량을 보상함으로써 전지의 총 에너지 밀도가 증가하는 효과가 있다.As described above, the total energy density of the battery is increased by compensating for the initial irreversible capacity of the negative electrode.

본 발명의 발명자들은 상기 화학식 1의 리튬 실리콘 기반 산화물인 양극 첨가제가 리튬-리치 산화물로, 산소 이온의 산화 메커니즘을 기반으로 첫 번째 충전시 과량의 이온이 비가역적으로 빠져나와 고용량을 발휘할 수 있고, 그 후 두 번째 싸이클의 방전시에는 미량의 용량이 관찰되며, 이후 사이클부터는 충/방전 시 거의 반응을 하지 않는다는 것을 확인하였고, 따라서, 상기 화학식 1의 물질이 리튬 이차전지용 양극에 포함되는 양극 첨가물로서, 음극의 초기 비가역 용량을 보상하여 궁극적으로는 리튬 이차전지의 특성을 크게 개선할 수 있다는 것을 확인하였다.The inventors of the present invention found that the positive electrode additive, which is the lithium silicon-based oxide of Formula 1, is a lithium-rich oxide, and excessive ions can be irreversibly released during the first charge based on the oxidation mechanism of oxygen ions to exhibit high capacity, After that, a small amount of capacity was observed during the discharge of the second cycle, and it was confirmed that there was almost no reaction during charge/discharge from the next cycle. , it was confirmed that the characteristics of the lithium secondary battery can ultimately be greatly improved by compensating for the initial irreversible capacity of the negative electrode.

본 발명에 따른 리튬 이차전지용 양극에 포함되는 양극 첨가제의 화학식 1에서 x가 1을 초과하는 경우에는 용량이 감소하는 문제점이 있고, z가 1 이상인 경우에는 리튬들이 구조내 존재할 수 있도록 결합하는 산소의 감소로 구조의 불안정성이 증가하고, 산화반응을 할 수 있는 산소의 양이 줄어들기 때문에 위와 마찬가지로 용량이 감소하는 문제점이 있으며, M을 위하여 열거된 상기 성분들은 4개의 산소와 결합해 사면체를 이루는 Si 자리에 소량 치환되기 적합하다는 점에서 바람직하다.In Chemical Formula 1 of the positive electrode additive included in the positive electrode for a lithium secondary battery according to the present invention, when x exceeds 1, there is a problem in that the capacity decreases, and when z is greater than 1, the amount of oxygen that is bonded so that lithium can exist in the structure Due to the reduction, the instability of the structure increases and the amount of oxygen that can undergo an oxidation reaction decreases, so there is a problem in that the capacity decreases as above, and the above components listed for M combine with four oxygens to form a tetrahedron. It is preferable in that it is suitable for a small amount of substitution in place.

한편, 본 발명에 따른 리튬 이차전지용 양극에 포함되는 양극 첨가제는 Li8SiO6인 것이 바람직하다. 상기 물질은 상대적으로 가벼운 원소인 Si 을 기반으로 하여 분자량 당 리튬의 양이 많아 초기 산화 시 다른 양극 첨가제들에 비해 많은 용량을 구현할 수 있다는 점에서, 본 발명에서 양극 첨가제로 사용되기에 바람직하다.Meanwhile, the positive electrode additive included in the positive electrode for a lithium secondary battery according to the present invention is preferably Li 8 SiO 6 . The material is preferably used as a cathode additive in the present invention in that it is based on Si, which is a relatively light element, and has a large amount of lithium per molecular weight, so that it can realize a higher capacity than other cathode additives during initial oxidation.

본 발명에 따른 리튬 이차전지용 양극은 양극 활물질 100 중량부에 대하여 0.1 내지 10 중량부의 양극 첨가제를 포함하는 것이 바람직하다. 만약 양극 첨가제의 양이 0.1 중량부 미만인 경우에는 초기 음극의 비가역 용량으로 인한 에너지 밀도 감소를 효과적으로 상쇄할 수 없는 문제점이 있고, 10 중량부를 초과하는 경우에는 에너지 밀도가 감소하는 문제점이 있다.The positive electrode for a lithium secondary battery according to the present invention preferably includes 0.1 to 10 parts by weight of a positive electrode additive based on 100 parts by weight of the positive electrode active material. If the amount of the positive electrode additive is less than 0.1 parts by weight, there is a problem in that energy density reduction due to the irreversible capacity of the initial negative electrode cannot be effectively offset, and if it exceeds 10 parts by weight, energy density decreases.

한편, 본 발명의 리튬 이차전지용 양극은 바인더 및 도전재를 더 포함하는 것이 바람직하다.Meanwhile, the positive electrode for a lithium secondary battery of the present invention preferably further includes a binder and a conductive material.

상기 도전재는 통상적으로 양극 활물질을 포함한 혼합물 전체 중량을 기준으로 1 내지 30 중량%로 첨가될 수 있다. 이러한 도전재는 당해 전지에 화학적 변화를 유발하지 않으면서 도전성을 가진 것이라면 특별히 제한되는 것은 아니며, 예를 들어, 천연 흑연이나 인조 흑연 등의 흑연; 카본블랙, 아세틸렌 블랙, 케첸 블랙, 채널 블랙, 퍼네이스 블랙, 램프 블랙, 서머 블랙 등의 카본블랙; 탄소 섬유나 금속 섬유 등의 도전성 섬유; 불화 카본, 알루미늄, 니켈 분말 등의 금속 분말; 산화아연, 티탄산 칼륨 등의 도전성 위스키; 산화 티탄 등의 도전성 금속 산화물; 폴리페닐렌 유도체 등의 도전성 소재 등이 사용될 수 있다.The conductive material may be added in an amount of 1 to 30% by weight based on the total weight of the mixture including the cathode active material. Such a conductive material is not particularly limited as long as it has conductivity without causing chemical change in the battery, and examples thereof include graphite such as natural graphite or artificial graphite; carbon black such as carbon black, acetylene black, ketjen black, channel black, furnace black, lamp black, and summer black; conductive fibers such as carbon fibers and metal fibers; metal powders such as carbon fluoride, aluminum, and nickel powder; conductive whiskeys such as zinc oxide and potassium titanate; conductive metal oxides such as titanium oxide; Conductive materials such as polyphenylene derivatives may be used.

상기 바인더는 활물질과 도전재 등의 결합과 집전체에 대한 결합에 조력하는 성분으로서, 통상적으로 양극 활물질을 포함하는 혼합물 전체 중량을 기준으로 1 내지 20 중량%로 첨가될 수 있다. 이러한 바인더의 예로는, 폴리불화비닐리덴, 폴리비닐알코올, 카르복시메틸셀룰로우즈(CMC), 전분, 히드록시프로필셀룰로우즈, 재생 셀룰로우즈, 폴리비닐피롤리돈, 테트라플루오로에틸렌, 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 에틸렌-프로필렌-디엔 테르 폴리머(EPDM), 술폰화 EPDM, 스티렌 브티렌 고무, 불소 고무, 다양한 공중합체 등을 들 수 있다.The binder is a component that assists in the binding of the active material and the conductive material and the binding to the current collector, and may be typically added in an amount of 1 to 20% by weight based on the total weight of the mixture including the positive electrode active material. Examples of such binders include polyvinylidene fluoride, polyvinyl alcohol, carboxymethylcellulose (CMC), starch, hydroxypropylcellulose, regenerated cellulose, polyvinylpyrrolidone, tetrafluoroethylene, polyethylene , polypropylene, ethylene-propylene-diene terpolymer (EPDM), sulfonated EPDM, styrene butyrene rubber, fluororubber, various copolymers, and the like.

경우에 따라서는, 양극의 팽창을 억제하는 성분으로서 충진제가 선택적으로 더 포함될 수도 있으며, 이러한 충진제는 당해 전지에 화학적 변화를 유발하지 않으면서 섬유상 재료라면 특별히 제한되는 것은 아니며, 예를 들어, 폴리에틸렌, 폴리프로필렌 등의 올레핀계 중합체; 유리섬유, 탄소섬유 등의 섬유상 물질이 사용된다.In some cases, a filler may optionally be further included as a component that suppresses expansion of the positive electrode, and the filler is not particularly limited as long as it is a fibrous material without causing chemical change in the battery. For example, polyethylene, olefin polymers such as polypropylene; Fibrous materials such as glass fibers and carbon fibers are used.

또한, 본 발명은 상기 양극, 음극, 상기 양극과 음극 사이에 위치하는 분리막, 및 전해질을 포함하는 리튬 이차전지를 제공한다.In addition, the present invention provides a lithium secondary battery including the positive electrode, the negative electrode, a separator positioned between the positive electrode and the negative electrode, and an electrolyte.

상기 음극에 포함되는 활물질은, 천연 흑연, 인조 흑연, 팽창 흑연, 탄소섬유, 난흑연화성 탄소, 카본 블랙, 카본나노튜브, 플러렌, 활성탄 등의 탄소 및 흑연재료; 실리콘, 실리콘 산화물, 실리콘-탄소계 물질 등의 실리콘계 물질; LixFe2O3(0≤x≤1), LixWO2(0≤x≤1), SnxMe1-xMe'yOz (Me: Mn, Fe, Pb, Ge; Me': Al, B, P, Si, 주기율표의 1족, 2족, 3족 원소, 할로겐; 0<x0≤1; 0≤y≤3; 0≤z≤8) 등의 금속 복합 산화물; 리튬 금속; 리튬 합금; 규소계 합금; 주석계 합금; SnO, SnO2, PbO, PbO2, Pb2O3, Pb3O4, Sb2O3, Sb2O4, Sb2O5, GeO, GeO2, Bi2O3, Bi2O4, 및 Bi2O5 등의 금속 산화물; 폴리아세틸렌 등의 도전성 고분자; Li-Co-Ni 계 재료; 티타늄 산화물; 리튬 티타늄 산화물 등을 포함할 수 있지만, 이들만으로 한정되는 것은 아니다.The active material included in the negative electrode may include carbon and graphite materials such as natural graphite, artificial graphite, expanded graphite, carbon fiber, non-graphitizable carbon, carbon black, carbon nanotube, fullerene, and activated carbon; silicon-based materials such as silicon, silicon oxide, and silicon-carbon-based materials; Li x Fe 2 O 3 (0≤x≤1), Li x WO 2 (0≤x≤1), Sn x Me 1-x Me' y O z (Me: Mn, Fe, Pb, Ge; Me' : Metal complex oxides such as Al, B, P, Si, elements of groups 1, 2, and 3 of the periodic table, halogens, 0<x0≤1;0≤y≤3;0≤z≤8); lithium metal; lithium alloy; silicon-based alloys; tin-based alloys; SnO, SnO 2 , PbO, PbO 2 , Pb 2 O 3 , Pb 3 O 4 , Sb 2 O 3 , Sb 2 O 4 , Sb 2 O 5 , GeO, GeO 2 , Bi 2 O 3 , Bi 2 O 4 , and metal oxides such as Bi 2 O 5 ; conductive polymers such as polyacetylene; Li-Co-Ni based materials; titanium oxide; It may include lithium titanium oxide and the like, but is not limited thereto.

하나의 구체적인 예에서, 상기 음극은 음극 활물질로서, 실리콘(Si)계 물질을 포함할 수 있는 바, 상기 실리콘계 물질은 실리콘 및 실리콘 산화물의 복합체 및/또는 실리콘 합금일 수 있다.In one specific example, the anode may include a silicon (Si)-based material as an anode active material, and the silicon-based material may be a composite of silicon and silicon oxide and/or a silicon alloy.

상기 실리콘계 물질은 비가역 용량이 높아, 전리튬화 처리를 하는 것이 일반적이나, 본 발명에 따른 이차전지는, 양극에 특정한 양극 첨가제가 포함되어 있어서 별도의 전리튬화 과정을 필요로 하지 않는 장점이 있다.The silicon-based material has a high irreversible capacity, so it is common to undergo a prelithiation process, but the secondary battery according to the present invention has the advantage of not requiring a separate prelithiation process because a specific cathode additive is included in the cathode. .

상기 실리콘계 물질 이외에 다른 음극 활물질이 더 포함되어 있을 때, 상기 다른 음극 활물질은 음극 활물질의 전체 중량을 기준으로 20 중량% 내지 80 중량%로 포함될 수 있다. 그러한 추가적인 음극 활물질들은 상기에 예시된 물질들에서 선택될 수 있으며, 구체적으로는, 탄소계 물질일 수 있다.When another negative active material is further included in addition to the silicon-based material, the other negative active material may be included in an amount of 20% to 80% by weight based on the total weight of the negative electrode active material. Such additional negative electrode active materials may be selected from the materials exemplified above, and specifically, may be carbon-based materials.

상기 분리막은 양극과 음극 사이에 위치하며, 높은 이온 투과도와 기계적 강도를 가지는 절연성의 얇은 박막이 사용된다. 분리막의 기공 직경은 일반적으로 001 ㎛ 내지 10 ㎛이고, 두께는 일반적으로 5 ㎛ 내지 300 ㎛이다. 이러한 분리막으로는, 예를 들어, 내화학성 및 소수성의 폴리프로필렌 등의 올레핀계 폴리머; 유리섬유 또는 폴리에틸렌 등으로 만들어진 시트나 부직포 등이 사용된다. 전해질로서 폴리머 등의 고체 전해질이 사용되는 경우에는 고체 전해질이 분리막을 겸할 수도 있다.The separator is located between an anode and a cathode, and an insulating thin film having high ion permeability and mechanical strength is used. The pore diameter of the separator is generally 001 μm to 10 μm, and the thickness is generally 5 μm to 300 μm. Examples of such a separator include olefin-based polymers such as chemical-resistant and hydrophobic polypropylene; A sheet or non-woven fabric made of glass fiber or polyethylene is used. When a solid electrolyte such as a polymer is used as the electrolyte, the solid electrolyte may serve as a separator.

전해질은 필요에 따라 다양한 전해질이 사용될 수 있으며, 예를 들어 리튬염 함유 비수 전해질, 유기 고체 전해질, 무기 고체 전해질 등이 사용될 수 있다. 이에 따라 본 발명에 따른 리튬 이차전지는 리튬 이온 이차전지, 리튬 이온 폴리머 이차전지, 리튬 폴리머 이차전지일 수 있다.Various electrolytes may be used as the electrolyte, for example, a lithium salt-containing non-aqueous electrolyte, an organic solid electrolyte, an inorganic solid electrolyte, and the like may be used. Accordingly, the lithium secondary battery according to the present invention may be a lithium ion secondary battery, a lithium ion polymer secondary battery, or a lithium polymer secondary battery.

본 발명은 또한, 상기 이차전지를 단위전지로 포함하는 전지팩과, 상기 전지팩을 전원으로 포함하는 디바이스를 제공한다.The present invention also provides a battery pack including the secondary battery as a unit cell, and a device including the battery pack as a power source.

상기 디바이스는 휴대폰, 노트북, 테블릿 PC, 웨어러블 전자기기, 전기자동차, 하이브리드 전기자동차, 플러그-인 하이브리드 전기자동차 또는 전력 저장용 시스템에서 선택될 수 있지만, 이들 만으로 한정되지 않음은 물론이다.The device may be selected from a mobile phone, a laptop computer, a tablet PC, a wearable electronic device, an electric vehicle, a hybrid electric vehicle, a plug-in hybrid electric vehicle, or a power storage system, but is not limited thereto.

이들 디바이스의 구조 및 그것의 제작 방법은 당업계에 공지되어 있으므로, 본 명세서에서는 그에 대한 구체적인 설명을 생략한다.Since the structures and manufacturing methods of these devices are well known in the art, a detailed description thereof is omitted in the present specification.

이하 본 발명을 실시예 및 실험예를 통하여 보다 구체적으로 설명한다. 다만, 이하의 실시예 및 실험예는 본 발명을 구체적으로 설명하고자 하는 것일 뿐, 본 발명의 권리범위가 이하의 기재 내용에 의하여 한정되는 것은 아니다.Hereinafter, the present invention will be described in more detail through Examples and Experimental Examples. However, the following examples and experimental examples are only intended to specifically explain the present invention, and the scope of the present invention is not limited by the description below.

<제조예><Production Example>

양극 첨가제의 제조Manufacture of positive electrode additives

Li2O와 SiO2를 4:1의 몰 비율로 혼합한 후, 볼밀(ball-mill)을 이용하여 분쇄하였다. 튜브(tube)형 퍼니스(Furnace)를 이용하여 산소분위기에서 분당 2℃의 속도로 승온 (2 ℃/min), 700 ℃의 온도에서 12 시간 동안 열처리를 수행하였다. 열처리된 분말에 탄소(Super C carbon, TIMCAL) 를 Li8SiO6:C = 1:3의 중량비로 섞어 볼밀 처리하여 입도를 조절하였다. 제조된 Li8SiO6에 대하여 다음과 같은 과정으로 XRD를 확인하였고, 그 결과를 도 1에 나타내었다. 도 1의 XRD 그래프에 따르면 기존에 보고된 Li8SiO6 결정구조 정보 [ICSD-65176]의 XRD 패턴과 일치하여 잘 합성 되었다는 것을 알 수 있다.Li2O and SiO2 were mixed in a molar ratio of 4:1, and then pulverized using a ball-mill. Heat treatment was performed at a temperature of 700 °C for 12 hours at a rate of 2 °C per minute (2 °C/min) in an oxygen atmosphere using a tube-type furnace. Carbon (Super C carbon, TIMCAL) was mixed with the heat-treated powder at a weight ratio of Li 8 SiO 6 :C = 1:3 and ball milled to adjust the particle size. XRD was confirmed for the prepared Li8SiO6 by the following process, and the results are shown in FIG. 1. According to the XRD graph of FIG. 1, it can be seen that it was well synthesized in agreement with the XRD pattern of the previously reported Li8SiO6 crystal structure information [ICSD-65176].

도 2는 본 발명에서 제조되는 Li8SiO6의 (110) 방향으로의 구조를 나타내는 이미지이다. 도 2에 따르면 Si과 사면체를 이루며 결합되어 있는 산소 원자 외에, Si과 결합되지 않은 산소들이 구조 안에 존재하는 것을 확인할 수 있으며, 해당 산소들이 상대적으로 산화반응하기 용이해 충전 시 리튬이 추출됨을 기대할 수 있는 결정 구조를 나타냄을 알 수 있다.2 is an image showing the structure of Li 8 SiO 6 prepared in the present invention in the (110) direction. According to FIG. 2, it can be confirmed that in addition to the oxygen atoms bonded to Si in a tetrahedral form, oxygens not bonded to Si exist in the structure, and since the oxygens are relatively easy to oxidize, it can be expected that lithium will be extracted during charging. It can be seen that the crystal structure of

도 3은 본 발명에서 제조되는 Li8SiO6의 탄소 추가 및 볼밀 처리 전과 후를 비교하는 주사전자현미경 사진이다. 도 3에 따르면, Li8SiO6입자 (a)에 비해서 탄소 볼밀처리를 한 입자 (b)가 전체적으로 크기가 균일하게 작아졌음을 알 수 있다.3 is a scanning electron micrograph comparing Li 8 SiO 6 prepared in the present invention before and after carbon addition and ball mill treatment. According to FIG. 3 , it can be seen that compared to the Li 8 SiO 6 particle (a), the size of the carbon ball-milled particle (b) is uniformly reduced as a whole.

<실시예><Example>

리튬 이차전지의 제조Manufacture of lithium secondary battery

상기 제조한 Li8SiO6 : 탄소 혼합물을 10mg 취하여 8000psi 압력으로 프레스를 하여 펠릿(pellet) 타입의 전극을 제조하였다. 이 전극을 양극으로, 리튬 메탈을 음극으로 사용, 유리섬유(glass fiber) 분리막을 사용하였다. 전해액으로는 1 M LiPF6 EC : DMC (1:1 v/v) 를 2ml 사용하여 셀을 제조하였다.10 mg of the prepared Li 8 SiO 6 :carbon mixture was pressed under a pressure of 8000 psi to prepare a pellet type electrode. This electrode was used as an anode and lithium metal as a cathode, and a glass fiber separator was used. As an electrolyte, a cell was prepared using 2 ml of 1 M LiPF6 EC:DMC (1:1 v/v).

<비교예><Comparative Example>

상기 제조예에서 제조된 Li8SiO6 : 탄소 혼합물이 아니라 제조예에서 사용된 탄소(Super C carbon, TIMCAL)를 10 mg 사용하여 펠릿 타입의 전극을 제조한 것을 제외하고는 상기 실시예와 동일한 방법으로 셀을 제조하였다.Li 8 SiO 6 prepared in the above preparation example: Same method as in the above example, except that a pellet type electrode was prepared using 10 mg of the carbon (Super C carbon, TIMCAL) used in the preparation example instead of the carbon mixture A cell was made with

<실험예 1><Experimental Example 1>

상기 실시예에 의하여 제조된 리튬 이차전지에 대하여 전압범위 2.75 V - 4.5 V (vs Li/Li+), 전류밀도 10 mA/(g of Li8SiO6 )의 정전류로 충전부터 시작하는 충/방전 실험을 수행하였고, 그 결과를 도 4(a: 충방전 그래프, b: 초기 10 사이클 용량)에 나타내었다. 또한, 상기 실시예에 의하여 제조된 리튬 이차전지에 대하여 전압범위 2.75 V - 4.2 V (vs Li/Li+), 전류밀도 10 mA/(g of Li8SiO6 )의 정전류로 충전부터 시작하는 충/방전 실험을 수행하였고, 그 결과를 도 5(a: 충방전 그래프, b: 초기 10 사이클 용량)에 나타내었다.For the lithium secondary battery manufactured according to the above example, a charge/discharge experiment was performed starting from charging with a constant current in a voltage range of 2.75 V - 4.5 V (vs Li/Li + ) and a current density of 10 mA/(g of Li8SiO6 ) 4 (a: charge/discharge graph, b: initial 10 cycle capacity). In addition, with respect to the lithium secondary battery manufactured according to the above example, the voltage range of 2.75 V - 4.2 V (vs Li/Li + ) and the current density of 10 mA/(g of Li 8 SiO 6 ) A /discharge experiment was performed, and the results are shown in FIG. 5 (a: charge/discharge graph, b: initial 10 cycle capacity).

도 4 및 도 5에 따르면, 첫 번째 충전시 과량의 리튬 이온이 비가역적으로 빠져나온 후, 후속 사이클부터는 충/방전 시 소량의 용량이 관찰됨을 알 수 있다. 도 4는 리튬 대비 산화전압 4.5 V 까지, 도 5는 4.2 V 까지 각각 충전한 결과로, 첫 충전 사이클에서 각각 약 450 mAh/g, 300 mAh/g 의 용량을 나타내고 있다. 특히 도 5의 전압 범위는 현재 상용화된 전지의 충/방전 전압 범위와 일치하는 조건으로, 따라서 상기 화학식 1의 물질이, 음극의 초기 비가역 용량을 보상하여 궁극적으로는 리튬 이차전지의 특성을 개선시킬 수 있는 양극 첨가물로서 목적에 부합함을 확인할 수 있다. According to FIGS. 4 and 5 , it can be seen that after the excess lithium ions are irreversibly discharged during the first charge, a small amount of capacity is observed during charge/discharge from subsequent cycles. As a result of charging up to an oxidation voltage of 4.5 V versus lithium in FIG. 4 and up to 4.2 V in FIG. 5, the capacities of about 450 mAh/g and 300 mAh/g in the first charging cycle, respectively, are shown. In particular, the voltage range of FIG. 5 is a condition consistent with the current commercially available charge/discharge voltage range, and therefore, the material of Chemical Formula 1 compensates for the initial irreversible capacity of the negative electrode to ultimately improve the characteristics of the lithium secondary battery. As a positive electrode additive that can be confirmed that it meets the purpose.

<실험예 2><Experimental Example 2>

본 발명에서 도전재로 사용된 카본만의 용량을 확인하기 위해, 비교예에 의하여 제조된 셀을 이용해 상기 실험예 1과 동일한 방법으로 실험을 수행하였고 (전압범위2.75 V - 4.5 V (vs Li/Li+)), 그 결과를 도 6(a: 충방전 그래프, b: 초기 10 사이클 용량)에 나타내었다. 도 6을 보면, 4.5 V 전압범위에서 첫 충전 시 도전재 카본의 용량이 약 30 mAh/g이고, 4.2 V 전압 범위로 한정한다면 약 15 mAh/g이 나오는 것을 볼 수 있다. 이를 토대로 도전재의 영향을 제외한 Li8SiO6만의 용량을 유추해 본다면, 4.5 V 범위에서의 첫 충전 용량은 최소 약 420 mAh/g, 4.2 V 범위에서의 첫 충전 용량은 최소 약 285 mAh/g 라는 것을 확인할 수 있다. 또한 첫번째 사이클 이후에 나오는 Li8SiO6 만의 용량도, 도전재로 인해 나오는 용량을 감안한다면, 더 낮은 수치로 유추할 수 있어, 후속 충/방전 시 셀에 미치는 Li8SiO6의 영향이 미미 할 것으로 기대할 수 있다.In order to confirm the capacity of only carbon used as a conductive material in the present invention, an experiment was performed in the same manner as in Experimental Example 1 using a cell manufactured by Comparative Example (voltage range 2.75 V - 4.5 V (vs Li/ Li + )), and the results are shown in FIG. 6 (a: charge/discharge graph, b: initial 10 cycle capacity). Referring to FIG. 6 , it can be seen that the capacity of the conductive carbon is about 30 mAh/g at the time of first charge in the 4.5 V voltage range, and about 15 mAh/g is produced when limited to the 4.2 V voltage range. Based on this, if the capacity of only Li 8 SiO 6 excluding the effect of the conductive material is inferred, the first charge capacity in the 4.5 V range is at least about 420 mAh / g, and the first charge capacity in the 4.2 V range is at least about 285 mAh / g can confirm that In addition, the capacity of Li 8 SiO 6 only after the first cycle can be inferred to a lower value if the capacity due to the conductive material is taken into account, so the effect of Li 8 SiO 6 on the cell during subsequent charge/discharge is negligible. can be expected to

Claims (10)

양극, 음극, 상기 양극과 음극 사이에 위치하는 분리막, 및 전해질을 포함하는 리튬 이차전지에 있어서,
상기 양극은 양극 활물질 및 음극 비가역 용량을 보상하는 하기 화학식 1의 양극 첨가제를 포함하고,
상기 양극 첨가제의 결정 구조가 육방정계(공간군 P63cm)이며,
상기 음극은 전리튬화(pre-lithiation)되지 않은 것을 특징으로 하는 리튬 이차전지:
<화학식 1>
Li8-xSi1-yMyO6-z
(상기 식에서, 0≤x≤1, 0≤y<1, 0≤z<1, M은 Al, P, Ti, V, Mn, Fe, Co, Ni, Mo, Ga, Ge, As, Sn, 및 Sb로 이루어진 군으로부터 선택되는 1종의 금속).
In a lithium secondary battery including a positive electrode, a negative electrode, a separator positioned between the positive electrode and the negative electrode, and an electrolyte,
The positive electrode includes a positive electrode active material and a positive electrode additive represented by Formula 1 to compensate for irreversible capacity of the negative electrode,
The crystal structure of the positive electrode additive is hexagonal (space group P6 3 cm),
Lithium secondary battery, characterized in that the negative electrode is not pre-lithiated:
<Formula 1>
Li 8-x Si 1-y M y O 6-z
(In the above formula, 0≤x≤1, 0≤y<1, 0≤z<1, M is Al, P, Ti, V, Mn, Fe, Co, Ni, Mo, Ga, Ge, As, Sn, and one metal selected from the group consisting of Sb).
제1항에 있어서, 상기 양극 첨가제는 Li8SiO6인 것을 특징으로 하는 리튬 이차전지.
The lithium secondary battery according to claim 1, wherein the positive electrode additive is Li 8 SiO 6 .
제1항에 있어서, 상기 양극 첨가제는 양극 활물질 100 중량부에 대하여 0.1 내지 10 중량부로 포함되는 것을 특징으로 하는 리튬 이차전지.
The lithium secondary battery according to claim 1, wherein the cathode additive is included in an amount of 0.1 to 10 parts by weight based on 100 parts by weight of the cathode active material.
제1항에 있어서, 상기 리튬 이차전지용 양극은 바인더 및 도전재를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 리튬 이차전지.
The lithium secondary battery according to claim 1, wherein the positive electrode for the lithium secondary battery further comprises a binder and a conductive material.
삭제delete 삭제delete 삭제delete 제1항에 있어서, 상기 음극은 음극활물질로 실리콘(Si)계 물질을 포함하는 것을 특징으로 하는 리튬 이차전지.
The lithium secondary battery according to claim 1, wherein the anode comprises a silicon (Si)-based material as an anode active material.
제1항에 따른 리튬 이차전지를 단위전지로 포함하는 것을 특징으로 하는 전지팩.
A battery pack comprising the lithium secondary battery according to claim 1 as a unit cell.
제9항에 따른 전지팩을 전원으로 포함하는 것을 특징으로 하는 디바이스.
A device comprising the battery pack according to claim 9 as a power source.
KR1020190093530A 2019-07-31 2019-07-31 Anode for lithium secondary battery and lithium secondary battery comprising the same KR102568649B1 (en)

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