KR20010030298A - 비수성 전해질 전지용 양극 활성 물질 및 이를 이용한비수성 전해질 전지 - Google Patents

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이데이 노부유끼
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Abstract

본 발명은 사이클 특성 및 고부하 특성을 모두 얻을 수 있는 것이다. 본 발명은 스피넬 구조를 갖는 리튬 복합 망간 산화물을 함유하는 비수성 전해질 전지용 양극 활성 물질 및 상기 물질을 이용한 비수성 전해질 전지를 개시한다. 스피넬 구조를 갖는 리튬 복합 망간 산화물은 그 일차 입자 직경이 0.05 μm 내지 10 μm이며, 응집체를 형성하고, BET법에 의해 측정되는 비표면적이 0.2 m2/g 내지 2 m2/g의 범위에 있다.

Description

비수성 전해질 전지용 양극 활성 물질 및 이를 이용한 비수성 전해질 전지 {Positive Electrode Active Material for a Non-aqueous Electrolyte Cell and Non-aqueous Electrolyte Cell Using the Same}
본 발명은 비수성 전해질 전지용 양극 및 비수성 전해질 전지에 관한 것으로, 특히 활성 물질로서 스피넬형의 리튬 복합 망간 산화물의 개량에 관한 것이다.
최근, 전자기기의 고성능화, 소형화, 휴대가능화에 따라, 이들 전자기기의 구동용 전원으로서 보다 에너지 밀도가 높은 이차 전지가 요구된다. 이들 전자기기에 사용되는 이차 전지로서 니켈-카드뮴 이차 전지, 납 축전지, 니켈-수소 이차전지, 리튬 이온 이차 전지 등을 들 수 있으며, 이 중에서 리튬 이온 이차 전지가 높은 전압과 고에너지 밀도를 가지며 자기방전도가 적고 메모리 효과가 없는 등의 특징을 갖는다.
현재, 리튬 이온 전지로서 양극에 층형 구조를 갖는 코발트산리튬 (LixCoO2, 0≤x≤1) 및 음극에 층형 구조의 탄소가 이용되는 것이 일반적이다. 코발트산리튬은 4 V 이상의 높은 전압 특성을 보이며, 리튬 이온의 도핑 및 탈도핑에 대해 비교적 안정한 구조를 유지할 수 있는 재료이지만, 코발트는 자원으로서 제한되고 비싸기 때문에 코발트를 함유하지 않는 양극 재료의 사용이 요구되고 있다.
코발트를 포함하지 않는 양극 재료의 후보로 층형 구조의 니켈산리튬 (LixNiO2, 0≤x≤1)이나 스피넬 구조를 갖는 망간산리튬(LiMn2O4)을 들 수 있다. 특히, 망간산리튬은 저렴하고 안전성이 높기 때문에, 차세대 양극 물질로서 주목받고 있다.
그러나, 망간산리튬은 고온 보존 및 사이클시에 망간이 전해액에 용출되어 전지 특성을 열화시키는 문제가 있으며, 실용화를 위해서는 망간 용출을 억제함으로써 전지 특성을 개선할 필요가 있다.
일반적으로 망간이 전해액에 용출되는 것을 막기 위해서, 예를 들어 일본 특허 공보 평9-147859호에 기재되어 있는 바와 같이, 양극 활성 물질의 비표면적을 작게 하여 전해액과의 접촉 면적을 감소시키는 것이 효과적이라고 개시되어 있다. 그러나, 비표면적을 작게 하면 망간 용출은 감소되지만, 비표면적을 작게 하면 입자 직경을 증가시켜 리튬 도핑 및 탈도핑시에 반응성이 나빠져, 고부하에서 충방전 특성이 나빠진다는 문제를 갖고 있다. 이 반응성의 악화는 입자 직경이 증가될 때 리튬이온의 확산이 늦어지기 때문이라고 생각된다. 리튬의 확산 속도를 증가시키기 위해서는 결정 입자 직경이 작아야 한다. 따라서, 입자 직경의 제어만으로는 사이클 특성 및 고부하 특성을 모두 달성할 수는 없다.
도 1은 원통형 비수성 전해질 전지의 한 구성예를 도시하는 개략 단면도.
〈도면의 주요 부분에 대한 부호의 성분〉
1. 비수성 전해질 전지
2. 양극(正極)
3. 음극(負極)
4. 세퍼레이터
5. 전지캔
6. 절연판
7. 음극 도선
8. 양극 도선
9. 전류 차단용 박판
10. 전지 덮개
11. 절연 밀봉 가스켓
12. 센터 핀
13. 안전 밸브
본 발명은 이러한 문제점을 해소하기 위해서 제안된 것이며, 사이클 특성 및 고부하 특성을 모두 얻을 수 있는 비수성 전해질 전지용 양극 활성 물질을 제공하는 것을 목적으로 하며, 또한 그의 제조 방법 및 비수성 전해질 전지를 제공하는 것을 목적으로 한다.
상기의 문제를 해결하기 위해서 양극 재료 물질의 물리적 특성 및 망간 용출에 의한 전지 열화의 문제를 연구한 결과, 망간 용출량은 BET법으로 얻어진 비표면적의 값에 의존하며, BET법으로 얻어진 비표면적이 감소할수록 망간 용출량이 감소하는 것을 발견하였다. 또한, BET법으로 얻어진 비표면적은 입자 직경이 작은 일차 입자가 응집체를 형성할 때 더 작아진다는 것을 발견하였다. 본 발명은 소성 조건 및 분쇄 조건을 최적화하고 일차 입자 크기와 BET법으로 얻어진 비표면적의 값을 조절함으로써 완성되었다. 여기서, "응집체"란 화학적 결합력에 의해 집합된 수 개의 단위 입자(일차 입자)가 복합 입자(이차 입자)를 형성하는 것을 의미한다.
본 발명의 비수성 전해질 전지용 양극 활성 물질은, 스피넬 구조를 가지며 그 일차 입자 직경이 0.05 μm 내지 10 μm이며 응집체를 형성하고 BET법으로 측정된 비표면적이 0.2 m2/g 내지 2 m2/g의 범위에 있는 리튬 복합 망간 산화물을 포함한다.
또한, 본 발명의 비수성 전해질 이차 전지는, 스피넬 구조를 가지며 그 일차 입자 직경이 0.05 μm 내지 10 μm로 응집체를 형성하며 BET법으로 측정된 비표면적이 0.2 m2/g 내지 2 m2/g의 범위인 리튬 복합 망간 산화물을 양극 활성 물질로서 포함하는 양극, 음극 및 전해질을 포함한다.
이하, 본 발명을 적용한 비수성 전해질 전지용 양극 활성 물질, 그의 제조 방법 및 이를 이용한 비수성 전해질 전지에 관해서 설명한다.
본 발명에서, 양극 활성 물질로서 스피넬 구조를 갖는 리튬 복합 망간 산화물을 이용하며, 그 일차 입자 직경을 0.05 μm 내지 10 μm로 규정하였다. 일차 입자 직경이 1O μm보다 커지면 고비율의 방전 특성이 악화되며, 0.05 μm보다 작으면 응집에 의한 충분한 망간 용출 억제 효과를 얻을 수 없게 된다.
바람직한 일차 입자 직경은 0.1 μm 내지 5 μm이며, 더 바람직하게는 0.5 μm 내지 3 μm이다.
또한, 상기의 일차 입자 직경을 갖는 물질은 응집될 때 비표면적 값을 0.2 m2/g 내지 2 m2/g로 규정하였다. 이와 같이 규정한 이유는 비표면적이 0.2 m2/g보다 작으면 고비율 방전 특성이 악화되며 비표면적이 2 m2/g보다 커지면 응집에 의해서도 망간 용출이 억제되지 않기 때문이다.
비표면적의 규정 범위 중, 바람직한 범위는 0.2 m2/g 내지 1 m2/g이고, 더 바람직하게는 0.25 m2/g 내지 0.6 m2/g이다.
상기 스피넬 구조를 갖는 리튬 복합 망간 산화물(스피넬형 망간산리튬)은 Ti, V, Cr, Fe, Co, Ni 및 Al으로 이루어지는 군에서 선택된 1종 이상의 첨가 원소를 원자비 0.3 이하까지 함유할 수 있다. 첨가 원소의 함유량을 0.3 이하의 원자비로 규정한 이유는 첨가 원소의 함유량이 0.3보다 많아지면 스피넬 구조를 유지하는 것이 어려워져 전지 특성이 현저히 저하되기 때문이다.
따라서, 상기 리튬 복합 망간 활성 물질은 일반식 LixMn2-yMyO4(여기서, 0.90≤x≤1.4, y≤0.30이고, M은 Ti, V, Cr, Fe, Co, Ni 및 Al으로 이루어지는 군에서 선택된 1종 이상을 나타냄)으로 나타낼 수 있다.
바람직한 첨가 원소의 함유량은 0.15 이하이고, 더 바람직하게는 0. 10 이하이다.
상기 리튬 복합 망간 산화물을 얻기 위해서는, 리튬 복합 망간 산화물의 출발 원료를 소정의 조성으로 혼합하여 가압 성형한 후, 600℃ 내지 900℃의 온도에서 소성한다.
본 발명에서, 소성 온도는 600℃ 내지 900℃의 온도로 규정된다. 소성 온도가 600℃ 미만일 때, 비표면적을 감소시키는 일차 입자의 충분한 응집체를 얻는 것이 불가능하다. 또한, 소성 온도가 900℃를 초과할 경우, 일차 입자 크기는 규정치보다 크게 증가된다. 소성 온도는 바람직하게는 600℃ 이상 850℃ 이하이고, 더 바람직하게는 650℃ 내지 850℃이다.
이상과 같이 생성되는 망간염리튬은 하기의 음극 및 전해액과 함께 양극 활성 물질로서 비수성 전해질 전지(예를 들어, 비수성 전해질 이차 전지)에 적용될 수 있다.
음극에는, 리튬을 가역적으로 도핑 및 탈도핑 가능한 것, 예를 들어 피로탄소류(pyrocarbon), 코크류(피치 코크, 니들 코크, 석유 코크 등), 흑연류, 유리상 탄소류, 유기 중합체 화합물 소성체(적절한 온도에서 소성시켜 탄소화된 페놀 수지, 푸란 수지 등), 탄소 섬유, 활성탄 및 기타 탄소 물질 또는 금속 리튬, 리튬 합금 및 폴리아센, 폴리피롤 등과 같은 중합체가 사용될 수 있다.
전해액에는 유기 용매에 용해된 전해질로서 리튬염이 이용된다. 여기서 유기 용매는 특히 한정된 것은 아니나, 예를 들면 프로필렌 카르보네이트, 에틸렌 카르보네이트, 1,2-디메톡시에탄, γ-부티로락톤, 테트라히드로푸란, 2-메틸테트라히드로푸란, 1,3-디옥솔란, 술폴란, 아세토니트릴, 디에틸 카르보네이트, 디프로필 카르보네이트 등의 단독 혹은 2 종류 이상의 혼합 용매가 사용 가능하다.
전해질에는 LiClO4, LiAsF6, LiPF6, LiBF4, LiB(C6H5)4, LiCl, LiBr, CH3SO3Li, CF3SO3Li 등이 사용 가능하다.
또한, 본 발명은 비수성 용매에 용해된 전해질을 포함하는 비수성 전해액을 이용한 비수성 전해액 전지 뿐 아니라, 매트릭스 중합체에 전해질이 분산된 고체 전해질을 이용한 전지나, 팽윤 용매를 함유하는 겔형의 고체 전해질을 이용한 전지에 도 적용 가능하다. 또한, 본 발명은 이차 전지 뿐 아니라 일차 전지에도 적용 가능하다.
본 발명의 전지는 원통형, 뿔형, 코인형, 버튼형 등 특별한 형태에 한정되는 것이 아니다. 본 발명의 전지는 박형, 대형 등이 될 수 있으며 특정 크기에 한정되지 않는다.
다음으로, 본 발명을 적용한 비수성 전해질 전지의 구체적 구조예 및 그 제조 방법에 관해서 설명한다.
도 1에 도시된 것은 원통형의 비수성 전해질 전지의 예이다. 이러한 비수성 전해질 전지 (1)은 다음과 같이 제조된다.
양극 (2)는 다음과 같이 제조된다. 양극 활성 물질(스피넬 형 리튬 복합 망간 산화물) 및 결합제를 포함하는 양극 복합제는 양극 집전체로서 기능하는 금속박, 예를 들어 알루미늄박 상에 균일하게 도포, 건조되어 양극 활성 물질층을 형성한다. 상기 양극 복합제의 결합제는 공지된 결합제를 이용할 수 있으며, 상기 양극 복합제에 공지된 첨가물 등이 첨가될 수 있다.
음극 (3)은 다음과 같이 제조된다. 음극 활성 물질로서의 탄소 물질 및 결합제를 포함하는 음극 복합제는 음극 집전체로서 기능하는 금속박, 예를 들어 구리박 상에 균일하게 도포, 건조되어 음극 활성 물질층을 형성한다. 상기 음극 복합제의 결합제는 공지된 결합제를 이용할 수 있으며, 상기 음극 복합제에 공지된 첨가물 등이 첨가될 수 있다.
이상과 같이 얻어지는 양극 (2) 및 음극 (3)을, 예를 들어 미공성 폴리프로필렌 필름으로 형성된 세퍼레이터 (4)를 통해 서로 밀착시켜, 회오리형으로 수차례 감아 권층체를 형성하도록 한다.
다음으로, 내측이 니켈로 도금된 철제 전지캔 (5)에 절연판 (6)을 삽입하고, 권층체를 전지캔 (5)에 넣는다. 이어서, 음극의 집전을 위해, 예를 들어 니켈로 형성된 음극 도선 (7)의 한 말단을 음극 (3)에 부착시키고 다른 말단을 전지캔 (5)에 용접시킨다. 따라서, 전지캔 (5)는 음극 (3)에 전기적으로 연결시켜 비수성 전해질 전지 (1)의 외부 음극으로 기능한다. 또한, 양극 (2)의 집전을 위해, 예를 들어 알루미늄으로 형성된 양극 도선 (8)의 한 말단을 양극 (2)에 부착시키고, 다른 말단을 전류 차단용 박판 (9)를 통해 전지 덮개 (10)에 전기적으로 연결시킨다.이 전류 차단 박판 (9)는 전지 내부 전압에 따라 전류를 차단시킨다. 따라서 전지 덮개 (10)은 전기적으로 양극 (2)에 연결되어 비수성 전해질 전지 (1)의 외부 양극으로 기능한다.
다음으로, 비수성 전해액을 상기 전지 캔 (5)에 주입한다. 이 비수성 전해액은 전해질을 비수성 용매에 용해시켜 제조된다.
다음으로, 아스팔트로 도포된 절연 밀봉 가스켓 (11)을 통해 전지캔 (5)를 밀봉하여 전지 덮개 (10)을 고정시켜 원통형의 비수성 전해질 전지 (1)을 제조한다.
또한, 이 비수성 전해질 전지 (1)에 있어서 도 1에 도시한 바와 같이, 음극 도관 (7) 및 양극 도관 (8)에 연결되는 센터 핀 (12)가 설치되고, 전지 내부의 압력이 소정의 값보다 높을 때 내부의 기체를 배출하기 위한 안전 밸브 (13) 및 전지 내부의 온도 상승을 방지하기 위한 PTC 소자 (14)가 설치된다.
〈실시예〉
이하, 실험 결과에 기초하여 본 발명을 적용한 구체적인 실시예에 관하여 설명한다.
〈실험 1〉
Li 원료, Mn 원료 및 부가적인 원소 원료를 소정의 조성으로 총 2 kg이 되도록 계량하여 회전식 볼밀로 5시간 동안 혼합하였다. 혼합한 원료를 가압 정제 성형기로 400 kgf/cm2의 압력으로 성형하고, 이어서 800℃에서 15시간 동안 소성시켰다. 소성된 활성 물질은 진동형 볼밀로 10분간 분쇄하였다.
비교예로서, 원료 물질 혼합물을 회전식 볼밀로 5시간 혼합한 후, 가압 성형시키지 않고 800℃에서 15시간 동안 소성시켰다. 이어서, 진동형 볼밀로 5분간 분쇄및 10분간 분쇄하여 비교용 물질을 제조하였다.
얻어진 양극 활성 물질은 SEM으로 조직 관찰하고 BET법으로 비표면적을 측정하여, 일차 입자 직경 및 비표면적의 값을 구하였다.
이와 같이 얻어진 활성 물질의 일차 입자 직경 및 비표면적의 값을 표 1에 나타내었다.
조성 일차 입자 직경(μm) 비표면적(m2/g)
실시예1-1 Li1.01Mn204 2.5 0.80
실시예1-2 Li1.02Mn1.98Co0.0204 1.6 0.52
실시예1-3 Li0.96Mn1.90V0.1004 4.0 1.36
실시예1-4 Li1.0Mn1.8Ni0.204 3.1 1.45
실시예1-5 Li1.00Mn1.85Fe0.1504 8.2 1.95
실시예1-6 Li1.1OMn1.75Cr0.2504 3.6 0.84
비교예1-1 Li1.03Mn0.96Ni0.04O4 0.8 2.24
비교예1-2 Li0.99Mn0.70Al0.3004 2.3 3.58
비교예1-3 Li1.08Mn1.85Co0.1504 5.5 0.17
상기 양극 활성 물질을 사용하여 이하에 기술하는 방법으로 원통형 전지를 제조하여 전지 특성을 평가하였다.
양극 제조를 위해, 활성 물질 분말 86 중량%, 전도제로서 흑연 10 중량%, 결합제로서 폴리비닐리덴플루오리드(PVdF) 4 중량%를 혼합하여 N-메틸-2-피롤리돈 (NMP)에 분산시켜 양극 혼합물 슬러리를 얻었다. 이 슬러리를 두께 20 μm의 벨트형 알루미늄박의 양면에 균일하게 도포, 건조시킨 후, 롤러 프레스기로 압축하여 벨트형 양극을 얻었다. 이 양극의 충전 밀도를 측정한 바 2.8 g/cm3이었다.
다음으로, 음극을 다음과 같이 제조하였다. 분말형의 인조 흑연 분말 90 중량%에 PVdF 10 중량%를 혼합하고 NMP에 분산시켜 음극 혼합물 슬러리를 얻었다. 이 혼합물 슬러리를 두께 10 μm의 구리박의 양면에 균일하게 도포하여 건조시킨 후에 롤러 프레스기로 압축하여 벨트형 음극을 얻었다.
이상과 같이 제작된 벨트형 양극 및 벨트형 음극을 다공성 폴리올레핀 필름으로 여러 차례 감아 회오리형으로 감긴 전극체를 얻었다. 이 전극체를 니켈 도금된 철제 전지캔에 넣고 상기 전극체의 상하면에 절연판을 배치하였다. 다음으로, 알루미늄 양극 도관을 양극 집전체로부터 도출시켜 전지캔의 바닥부에 용접하였다.
한편, 전해액은 다음과 같이 제조하였다. 체적 혼합비가 1:1인 에틸렌 카르보네이트 및 메틸에틸 카르보네이트의 혼합 용액에 1 mo1/cm3의 농도가 되도록 LiPF6을 용해시켜 비수성 전해액을 제조하였다.
마지막으로, 상기에 언급된 전극체를 포함하는 전지캔 내에 전해액을 주입한 후, 절연 밀봉 가스켓을 통해 전지캔을 밀봉하고 안전 밸브, PTC 소자 및 전지 덮개를 고정하여, 외부 직경 18 mm 및 높이 65 mm의 원통형 전지를 제작하였다.
양극에서 용출되는 망간의 지표로서 초기 용량에 대한 200 사이클 후의 용량비를 얻었다. 또한, 고비율 방전 특성으로서 방전 전류 750 mA와 방전 전류 4500 mA 사이의 방전 용량비를 구하였다. 결과를 표 2에 나타내었다.
2OO 사이클후 용량비(%) 3C/0.5C 고비율 방전 용량비(%)
실시예 1-1 88 72
실시예 1-2 82 73
실시예 1-3 91 78
실시예 1-4 86 74
실시예 1-5 83 71
실시예 1-6 81 73
비교예 1-1 71 74
비교예 1-2 65 82
비교예 1-3 85 38
표 2로부터 알 수 있는 바와 같이, 실시예 1-1 내지 1-6과 같이 분쇄, 혼합, 가압성형 및 소성을 수행하여 일차 입자 직경 및 비표면적이 본 발명의 범위 내가 될 경우, 전지의 사이클 용량비와 고비율 방전 용량비는 바람직한 값을 보인다. 그러나, 비교예에서 보는 바와 같이, 분쇄, 혼합 및 소성만을 행하여 일차 입자 직경 또는 비표면적이 본 발명의 범위에서 벗어나 있으면, 사이클 용량비 또는 고비율 방전 용량비가 저하되었다.
〈실험 2〉
Li 원료, Mn 원료 및 Ni 원료를 Li1.0Mn1.8Ni0.2O4의 조성으로 총 2 kg이 되도록 계량하여 회전식 볼밀로 5시간 동안 혼합하였다. 혼합한 원료를 가압 정제 성형기로 400 kgf/cm2의 압력으로 성형하고, 이어서 여러 온도에서 15시간 동안 소성시켰다. 소성된 활성 물질은 진동형 볼밀로 10분간 분쇄하였다.
얻어진 활성 물질은 조직 관찰하고 BET법으로 비표면적을 측정하여 일차 입자 직경 및 비표면적의 값을 구하였다.
표 3에 얻어진 값을 나타내었다.
소성 온도(℃) 일차 입자 직경(μm) 비표면적 (m2/g)
실시예2-1 600 0.2 1.88
실시예2-2 780 3.5 1.34
실시예2-3 800 3.1 1.45
실시예2-4 900 8.2 0.39
비교예2-1 560 0.04 2.47
비교예2-2 920 13.8 0.18
상기 양극 활성 물질을 양극 재료로 사용하여 실시예 1과 동일한 방법으로 원통형 전지를 제작하고 전지 특성을 평가하였다. 양극에서 망간 용출의 지표로서 초기 용량에 대한 200 사이클 후의 용량비를 구하고, 고비율 방전 특성으로는 방전 전류 750 mA와 4500 mA 사이의 방전 용량비를 측정하였다. 결과를 표 4에 나타내었다.
200 사이클후용량비(%) 3C/0.5C 고비율 방전용량비(%)
실시예 2-1 87 73
실시예 2-2 84 75
실시예 2-3 86 74
실시예 2-4 83 72
비교예 2-1 62 75
비교예 2-2 88 32
표 4에서 분명한 바와 같이, 본 발명 범위 내의 온도로 소성하고 일차 입자 직경 및 비표면적이 본 발명의 범위 내에 있는 경우는 사이클후 용량비와 고비율 방전 용량비가 양호한 값을 보였다. 그러나, 소성 온도가 본 발명의 범위에 있지 않고, 일차 입자 직경 또는 비표면적이 본 발명의 범위에 있지 않을 때, 사이클 용량비 또는 고비율 방전 용량비가 저하되었다.
이상의 설명으로부터 분명한 바와 같이, 본 발명은 스피넬형 리튬 복합 망간 산화물의 일차 입자 직경 및 비표면적을 규정하여 비수성 전해질 전지용 양극 활성 물질 및 망간 용출에 의한 전지 열화가 적고 고비율 방전 특성이 우수한 비수성 전해질 전지를 제공할 수 있다.

Claims (9)

  1. 스피넬 구조를 갖고 일차 입자 직경이 0.05 μm 내지 10 μm이고, 응집체를 형성하며, BET법에 의해 측정된 비표면적이 0.2 m2/g 내지 2 m2/g인 리튬 복합 망간 산화물을 함유하는 비수성 전해질 전지용 양극(正極) 활성 물질.
  2. 제 1항에 있어서, 상기 리튬 복합 망간 활성 물질이 일반식 LixMn2-yMyO4(여기서, 0.90≤x≤1.4, y≤0.30이고, M은 Ti, V, Cr, Fe, Co, Ni 및 Al로 이루어지는 군에서 선택된 1종 이상을 나타냄)으로 표현되는 것인 비수성 전해질 전지용 양극 활성 물질.
  3. 리튬 복합 망간 산화물의 출발 원료를 소정의 조성으로 혼합하고, 가압 성형한 후, 600℃ 내지 900℃의 온도에서 소성하는 것을 포함하는, 비수성 전해질 전지용 양극 활성 물질의 제조 방법.
  4. 스피넬 구조를 갖고, 일차 입자 직경이 0.05 μm 내지 10 μm이고, 응집체를 형성하며, BET법에 의해 측정된 비표면적이 0.2 m2/g 내지 2 m2/g인 리튬 복합 망간 산화물을 양극 활성 물질로서 포함하는 양극, 음극(負極) 및 전해질을 포함하는 비수성 전해질 이차 전지.
  5. 제4항에 있어서, 음극이 리튬을 가역적으로 도핑 및 탈도핑할 수 있는 물질을 포함하는 것인 비수성 전해질 이차 전지.
  6. 제5항에 있어서, 리튬을 가역적으로 도핑 및 탈도핑할 수 있는 물질이 탄소 물질, 금속 리튬, 리튬 합금, 폴리아센 및 폴리피롤로 이루어진 군에서 선택된 하나 이상의 물질인 비수성 전해질 이차 전지.
  7. 제6항에 있어서, 탄소 물질이 피로탄소류(pyrocarbon), 코크류, 유리상 탄소, 유기 중합체 화합물 소성체 및 탄소 섬유로 이루어진 군에서 선택된 하나 이상의 물질인 비수성 전해질 이차 전지.
  8. 제4항에 있어서, 전해질이 LiClO4, LiAsF6, LiPF6, LiBF4, LiB(C6H5)4, LiCl, LiBr, CH3SO3Li 및 CF3SO3Li로 이루어진 군에서 선택된 하나 이상의 것인 비수성 전해질 이차 전지.
  9. 제4항에 있어서, 전해질이 프로필렌 카르보네이트, 에틸렌 카르보네이트, 1, 2-디메톡시에탄, γ-부티로락톤, 테트라히드로푸란, 2-메틸테트라히드로푸란, 1, 3-디옥솔란, 술폴란, 아세토니트릴, 디에틸 카르보네이트 및 디프로필 카르보네이트로 이루어진 군에서 선택된 하나 이상의 유기 용매에 용해된 것인 비수성 전해질 이차 전지.
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