KR20020062012A - 리튬 이차 전지용 양극 활물질 및 그의 제조 방법 - Google Patents
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Abstract
Description
0.1C | 0.5C | 1C | |
대조예 4 | 160 | 143 | 100 |
실시예 5 | 160 | 153 | 144 |
실시예 1 | 161 | 152 | 133 |
비교예 1 | 161 | 148 | 113 |
0.1C | 0.5C | 1C | |
대조예 4 | 3.92 | 3.81 | 3.58 |
실시예 5 | 3.92 | 3.89 | 3.87 |
실시예 1 | 3.92 | 3.89 | 3.82 |
비교예 1 | 3.91 | 3.82 | 3.59 |
Claims (11)
- 하기 화학식 1 내지 9로부터 선택되는 화합물을 포함하는 코어; 및상기 코어 위에 하나 또는 하나 이상 형성되고, 금속 수산화물을 포함하는 표면처리 층을 포함하는 리튬 이차 전지용 양극 활물질로서,상기 표면처리 층은 Mg, Al, Co, K, Na, Ca, Si, Ti, Sn, V, Ge, Ga, B 및 As로 이루어진 군에서 선택되는 금속을 하나 또는 하나 이상 포함하는 것인 리튬 이차 전지용 양극 활물질.[화학식 1]LixMn1-yM'yA2[화학식 2]LixMn1-yM'yO2-zAz[화학식 3]LixMn2O4-zAz[화학식 4]LixMn2-yM'yA4[화학식 5]LixB1-yM"yA2[화학식 6]LixBO2-zAz[화학식 7]LixNi1-yCoyO2-zAz[화학식 8]LixNi1-y-zCoyM"zAα[화학식 9]LixNi1-y-zMnyM'zAα(상기 식에서, 0.95 ≤ x ≤ 1.1, 0 ≤ y ≤ 0.5, 0 ≤ z ≤ 0.5, 0 < α ≤ 2이고, M'은 Al, Co, Cr, Fe, Mg, Sc, Y, La, Ce, Pr, Nd, Pm, Sm, Eu, Gd, Tb, Dy, Ho, Er, Tm, Yb 및 Lu로 이루어진 군에서 선택되는 하나 또는 하나 이상의 원소이고, M"은 Al, Cr, Mn, Fe, Mg, Sc, Y, La, Ce, Pr, Nd, Pm, Sm, Eu, Gd, Tb, Dy, Ho, Er, Tm, Yb 및 Lu로 이루어진 군에서 선택되는 하나 또는 하나 이상의 원소이며, A는 O, F, S 및 P로 이루어진 군에서 선택되고, B는 Ni 또는 Co이다.)
- 제 1 항에 있어서, 상기 표면처리 층은 Mg, Al, Co, K, Na, Ca, Si, Ti, Sn, V, Ge, Ga, B 및 As로 이루어진 군에서 선택되는 금속을 둘 이상 포함하는 것인 리튬 이차 전지용 양극 활물질.
- 제 1 항에 있어서, 상기 양극 활물질은하기 화학식 1 내지 9로부터 선택되는 화합물을 포함하는 코어; 및상기 코어 위에 차례로 형성되고, Mg, Al, Co, K, Na, Ca, Si, Ti, Sn, V, Ge, Ga, B 및 As로 이루어진 군에서 선택되는 하나 또는 하나 이상의 금속을 포함하는 표면처리 층을 두 개 이상 포함하는 것인 리튬 이차 전지용 양극 활물질.[화학식 1]LixMn1-yM'yA2[화학식 2]LixMn1-yM'yO2-zAz[화학식 3]LixMn2O4-zAz[화학식 4]LixMn2-yM'yA4[화학식 5]LixB1-yM"yA2[화학식 6]LixBO2-zAz[화학식 7]LixNi1-yCoyO2-zAz[화학식 8]LixNi1-y-zCoyM"zAα[화학식 9]LixNi1-y-zMnyM'zAα(상기 식에서, 0.95 ≤ x ≤ 1.1, 0 ≤ y ≤ 0.5, 0 ≤ z ≤ 0.5, 0 < α ≤ 2이고, M'은 Al, Co, Cr, Fe, Mg, Sc, Y, La, Ce, Pr, Nd, Pm, Sm, Eu, Gd, Tb, Dy, Ho, Er, Tm, Yb 및 Lu로 이루어진 군에서 선택되는 하나 또는 하나 이상의 원소이고, M"은 Al, Cr, Mn, Fe, Mg, Sc, Y, La, Ce, Pr, Nd, Pm, Sm, Eu, Gd, Tb, Dy, Ho, Er, Tm, Yb 및 Lu로 이루어진 군에서 선택되는 하나 또는 하나 이상의 원소이며, A는 O, F, S 및 P로 이루어진 군에서 선택되고, B는 Ni 또는 Co이다.)
- 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 표면처리 층은 금속 옥시하이드록사이드, 금속 옥시카보네이트 및 금속 하이드록시 카보네이트로 이루어진 군에서 선택되는 화합물을 하나 또는 하나 이상 더욱 포함하는 것인 리튬 이차 전지용 양극 활물질.
- Mg, Al, Co, K, Na, Ca, Si, Ti, Sn, V, Ge, Ga, B 및 As로 이루어진 군에서 선택되는 금속의 알콕사이드 용액 또는 금속 수용액을 하나 또는 하나 이상 사용하여 하기 화학식 1 내지 9로부터 선택되는 리튬 화합물을 코팅하고;상기 코팅된 화합물을 건조하는공정을 포함하는 리튬 이차 전지용 양극 활물질의 제조 방법.[화학식 1]LixMn1-yM'yA2[화학식 2]LixMn1-yM'yO2-zAz[화학식 3]LixMn2O4-zAz[화학식 4]LixMn2-yM'yA4[화학식 5]LixB1-yM"yA2[화학식 6]LixBO2-zAz[화학식 7]LixNi1-yCoyO2-zAz[화학식 8]LixNi1-y-zCoyM"zAα[화학식 9]LixNi1-y-zMnyM'zAα(상기 식에서, 0.95 ≤ x ≤ 1.1, 0 ≤ y ≤ 0.5, 0 ≤ z ≤ 0.5, 0 < α ≤ 2이고, M'은 Al, Co, Cr, Fe, Mg, Sc, Y, La, Ce, Pr, Nd, Pm, Sm, Eu, Gd, Tb, Dy, Ho, Er, Tm, Yb 및 Lu로 이루어진 군에서 선택되는 하나 또는 하나 이상의 원소이고, M"은 Al, Cr, Mn, Fe, Mg, Sc, Y, La, Ce, Pr, Nd, Pm, Sm, Eu, Gd, Tb, Dy, Ho, Er, Tm, Yb 및 Lu로 이루어진 군에서 선택되는 하나 또는 하나 이상의 원소이며, A는 O, F, S 및 P로 이루어진 군에서 선택되고, B는 Ni 또는 Co이다.)
- 제 5 항에 있어서, 상기 건조 공정은 상온 내지 200℃에서 1 내지 24시간 동안 실시하는 것인 제조 방법.
- 제 5 항에 있어서, 상기 코팅 공정은 상기 리튬 화합물과 금속 알콕사이드 용액 또는 금속 수용액을 혼합하면서 온도를 증가시켜 실시하는 것인 제조 방법.
- 제 7 항에 있어서, 상기 코팅 공정은 진공 하에 또는 블로잉 가스를 주입하는 분위기 하에 상기 리튬 화합물과 금속 알콕사이드 용액 또는 금속 수용액을 혼합하면서 온도를 증가시켜 실시하는 것인 제조 방법.
- 제 5 항에 있어서, 상기 코팅 공정은 Mg, Al, Co, K, Na, Ca, Si, Ti, Sn, V, Ge, Ga, B 및 As로 이루어진 군에서 선택되는 금속 알콕사이드 용액 또는 금속 수용액을 둘 이상 혼합한 용액을 사용하여 실시하는 것인 제조 방법.
- 제 5 항에 있어서, 상기 코팅 및 건조 공정은 Mg, Al, Co, K, Na, Ca, Si, Ti, Sn, V, Ge, Ga, B 및 As로 이루어진 군에서 선택되는 금속을 하나 또는 하나 이상 포함하는 금속 알콕사이드 용액, 금속 수용액 또는 이들의 혼합 용액으로 상기 리튬 화합물을 1차 코팅하고;1차 코팅된 리튬 화합물을 1차 건조하여, 리튬 화합물의 표면에 제 1 표면처리 층을 형성하고;상기 제 1 표면처리 층이 형성된 리튬 화합물을 Mg, Al, Co, K, Na, Ca, Si, Ti, Sn, V, Ge, Ga, B 및 As로 이루어진 군에서 선택되는 금속을 하나 또는 하나 이상 포함하는 금속 알콕사이드 용액, 금속 수용액 또는 이들의 혼합 용액으로 2차 코팅하고;상기 2차 코팅된 리튬 화합물을 2차 건조하여 상기 제 1 표면처리 층위에 제 2 표면처리 층을 형성하는 공정으로 실시하는 것인 제조 방법.
- 제 5 항에 있어서, 상기 코팅 및 건조 공정은 Mg, Al, Co, K, Na, Ca, Si, Ti, Sn, V, Ge, Ga, B 및 As로 이루어진 군에서 선택되는 금속을 하나 또는 하나 이상 포함하는 금속 알콕사이드 용액 또는 금속 수용액을 세 종류 이상 사용하여 순차적으로 3회 이상 실시하는 것인 제조 방법.
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