KR20060102522A - Lithium manganate, process for preparing the same, positive electrode sub-active material of lithium secondary battery, positive electrode active material of lithium secondary battery and lithium secondary battery - Google Patents

Lithium manganate, process for preparing the same, positive electrode sub-active material of lithium secondary battery, positive electrode active material of lithium secondary battery and lithium secondary battery Download PDF

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후미히로 요네카와
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니폰 가가쿠 고교 가부시키가이샤
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Abstract

본 발명은 통상 사용할 때 용량의 저하도 없고, 과방전에 의한 성능의 열화를 억제할 수 있는 리튬 이차 전지 정극 부활성 물질로서 유용한 망간산리튬, 그의 제조 방법, 리튬 이차 전지 정극 부활성 물질, 리튬 이차 전지 정극 활성 물질 및 리튬 이차 전지를 제공한다. The present invention is a lithium manganate useful as a lithium secondary battery positive electrode activating material which can suppress deterioration of performance due to overdischarge without any decrease in capacity during normal use, a manufacturing method thereof, a lithium secondary battery positive electrode activating material, lithium secondary A battery positive electrode active material and a lithium secondary battery are provided.

또한, 본 발명은 LixMnO2(x는 0.9≤x≤1.1을 나타냄)로 표시되는 망간산리튬이며, 선원으로서 Cu-Kα선을 사용하여 X선 회절 분석했을 때에 2θ=15.3°부근의 회절 피크에 대한 2θ=24.6°부근의 회절 피크의 강도비(I24.6/I15.3)가 0.25 이하이며, 2θ=45.0°부근의 회절 피크의 강도비(I45.0/I15.3)가 0.70 이하이다. Further, the present invention is lithium manganate represented by Li x MnO 2 (where x represents 0.9 ≦ x ≦ 1.1), and diffraction near 2θ = 15.3 ° when X-ray diffraction analysis is performed using Cu—Kα rays as the source. The intensity ratio (I 24.6 / I 15.3 ) of the diffraction peak near 2θ = 24.6 ° to the peak is 0.25 or less, and the intensity ratio (I 45.0 / I 15.3 ) of the diffraction peak near 2θ = 45.0 ° is 0.70 or less.

망간산리튬, 리튬 이차 전지, 정극 부활성 물질, 정극 활성 물질 Lithium manganate, lithium secondary battery, positive electrode active material, positive electrode active material

Description

망간산리튬, 그의 제조 방법, 리튬 이차 전지 정극 부활성 물질, 리튬 이차 전지 정극 활성 물질 및 리튬 이차 전지{Lithium Manganate, Process for Preparing the Same, Positive Electrode Sub-Active Material of Lithium Secondary Battery, Positive Electrode Active Material of Lithium Secondary Battery and Lithium Secondary Battery}Lithium Manganate, Manufacturing Method thereof, Lithium Secondary Battery Positive Electrode Reactive Material, Lithium Secondary Battery Positive Electrode Active Material and Lithium Secondary Battery {Lithium Manganate, Process for Preparing the Same, Positive Electrode Sub-Active Material of Lithium Secondary Battery, Positive Electrode Active Material of Lithium Secondary Battery and Lithium Secondary Battery}

도 1은 실시예 4에서 얻어진 LiMnO2의 X선 회절도이다. 1 is an X-ray diffraction diagram of LiMnO 2 obtained in Example 4. FIG.

[특허 문헌 1] 일본 특허 공개 (평)6-349493호 공보[Patent Document 1] Japanese Unexamined Patent Publication No. 6-349493

[특허 문헌 2] 일본 특허 공개 제2003-223898호 공보[Patent Document 2] Japanese Patent Application Laid-Open No. 2003-223898

[특허 문헌 3] 일본 특허 공개 제2002-151079호 공보[Patent Document 3] Japanese Unexamined Patent Publication No. 2002-151079

[특허 문헌 4] 일본 특허 공개 (평)8-37027호 공보[Patent Document 4] Japanese Patent Application Laid-Open No. 8-37027

본 발명은 망간산리튬, 그의 제조 방법, 상기 망간산리튬을 사용한 리튬 이차 전지 정극 부활성 물질, 리튬 이차 전지 정극 활성 물질 및 리튬 이차 전지에 관한 것이다. The present invention relates to a lithium manganate, a method for producing the same, a lithium secondary battery positive electrode activating material, a lithium secondary battery positive electrode active material and a lithium secondary battery using the lithium manganate.

최근, 가전 제품의 휴대화, 무선화가 급속히 진행됨에 따라서, 랩탑형 개인용 컴퓨터, 휴대 전화, 비디오 카메라 등의 소형 전자 기기의 전원으로서 리튬 이온 이차 전지가 실용화되고 있다. 이 리튬 이온 이차 전지에 대해서는, 1980년에 미즈시마 등에 의해 코발트산리튬이 리튬 이온 이차 전지의 정극 활성 물질로서 유용하다는 보고("머티리얼 리서치 블러틴" vol. 15, P783-789(1980)))가 이루어진 이래, 리튬계 복합 산화물에 관한 연구 개발이 활발히 진행되고 있고, 지금까지 많은 제안이 이루어지고 있다. Background Art In recent years, as portable and wireless home appliances have been rapidly developed, lithium ion secondary batteries have been put into practical use as power sources for small electronic devices such as laptop personal computers, mobile phones, and video cameras. Regarding this lithium ion secondary battery, reports of lithium cobalate as a positive electrode active material of lithium ion secondary batteries by Mizushima et al. In 1980 ("Material Research Blutin" vol. 15, P783-789 (1980)) Since its inception, research and development on lithium-based composite oxides have been actively conducted, and many proposals have been made so far.

그러나, 리튬계 복합 산화물을 정극 활성 물질로 하고, 탄소 재료 등을 부극으로 하는 리튬 이차 전지는 충전에 의해서 방출한 Li 이온이 부극측에 취입되며, 이후의 충방전에 기여하지 않게 되는 문제점이 있다. 그 때문에, 리튬계 복합 산화물은 항상 Li 이온이 부족한 충전 상태에 놓여져 있고, 결과적으로 정극 전위가 높아진다. 그 때문에, 리튬 이온 이차 전지를 과방전 상태에 두면, 부극 집전체로서 사용되는 동박이 전해액 중에 용출되고, 추가로 그 일부가 정극에 석출되는 결과, 충방전 특성이 열화하기 쉽다는 문제가 있다. 이 때문에, 전지의 외측에 과방전을 방지하는 전기 회로를 설치하여 과방전 그 자체를 방지하는 방법이 이용되고 있지만 과방전을 방지하는 전기 회로가 존재함으로써, 전지를 사용하는 기기 또는 전지팩 등의 비용이 비싸진다. 또한, 회로가 적절히 작동하지 않는 경우에는 이미 과방전에 의한 열화를 저지하는 것은 불가능하다. However, a lithium secondary battery having a lithium-based composite oxide as a positive electrode active material and having a carbon material or the like as a negative electrode has a problem in that Li ions emitted by charging are blown to the negative electrode side and do not contribute to subsequent charge and discharge. . Therefore, the lithium-based composite oxide is always in a charged state lacking Li ions, and as a result, the positive electrode potential becomes high. Therefore, when a lithium ion secondary battery is placed in an over-discharge state, the copper foil used as a negative electrode current collector elutes in electrolyte solution, and a part of it precipitates in a positive electrode, and there exists a problem that charge / discharge characteristics are easy to deteriorate. For this reason, a method of preventing an overdischarge itself by providing an electric circuit for preventing overdischarge is used outside of the battery. The cost is expensive. In addition, if the circuit does not operate properly, it is already impossible to prevent deterioration due to overdischarge.

한편, LiCoO2 등의 리튬계 복합 산화물을 주 정극 활성 물질로 하고, 이것에 부활성(sub-active) 물질로서 LiMnO2를 첨가하여 사용하는 방법도 제안되어 있다(예를 들면, 특허 문헌 1, 특허 문헌 2 참조). 이 특허 문헌 1 및 특허 문헌 2의 LiMnO2는 MnO2와 탄산리튬을 불활성 가스 분위기 중에서 소성하여 제조되지만, 이 특허 문헌 1 및 특허 문헌 2의 제조 방법에서 얻어지는 LiMnO2를 정극 활성 물질로 하는 리튬 이차 전지에서는 과방전 특성은 어느 정도 개선되지만, 전지 용량의 저하 등의 문제가 발생하기 쉬워, 우수한 전지 성능을 부여할 수 있는 리튬 이차 전지 정극 부활성 물질의 개발이 요망되고 있었다. On the other hand, a method of using a lithium-based composite oxide such as LiCoO 2 as a main positive electrode active material and adding LiMnO 2 as a sub-active substance to this is also proposed (for example, Patent Document 1, See Patent Document 2). LiMnO 2 of Patent Document 1 and Patent Document 2 is produced by calcining MnO 2 and lithium carbonate in an inert gas atmosphere. However, LiMnO 2 obtained by LiMnO 2 obtained by the production methods of Patent Document 1 and Patent Document 2 as a positive electrode active material is Although the overdischarge characteristic improves to some extent in a battery, it is easy to generate | occur | produce problems, such as a fall of a battery capacity, and the development of the lithium secondary battery positive electrode activating material which can provide the outstanding battery performance was desired.

또한, 하기 특허 문헌 3에는 MnO2를 가열 처리하여 얻어지는 Mn2O3와 리튬 화합물의 혼합물을 소성하여 생성된 LiMnO2를 정극 활성 물질로 하는 리튬 이차 전지, 또는 하기 특허 문헌 4에는 LiOH와 Mn2O3와의 혼합물을 진공 중에 600 내지 800 ℃에서 소성하여 얻어지는 LiMnO2를 정극 활성 물질로 하는 리튬 이차 전지가 제안되어 있지만, 이 특허 문헌 3이나 특허 문헌 4의 LiMnO2를 정극 부활성 물질로서 사용하여도, 전지 용량의 저하나 충분한 과방전 안전성이 얻어지지 않는 등의 문제가 남겨져 있었다. 또한, 특허 문헌 4에 개시되어 있는 LiMnO2는 X선 회절도에 있어서, 2θ=15.3°의 회절 피크에 대한 2θ=24.6°의 회절 피크의 강도비(I24.6/I15.3)는 0.11 내지 0.25지만, 2θ=15.3°의 회절 피크에 대한 2θ=45.0°의 회절 피크의 강 도비(I45.0/I15.3)는 도면으로부터 산출하면 0.73 이상이다. Further, Patent Document 3 below discloses a lithium secondary battery using LiMnO 2 produced by firing a mixture of Mn 2 O 3 and a lithium compound obtained by heating MnO 2 as a positive electrode active material, or Patent Document 4 below discloses LiOH and Mn 2. Although a lithium secondary battery using LiMnO 2 as a cathode active material obtained by firing a mixture with O 3 at 600 to 800 ° C. in a vacuum has been proposed, LiMnO 2 of Patent Document 3 and Patent Document 4 is used as a positive electrode activator. Also, problems such as a decrease in battery capacity and insufficient overdischarge safety have been left. Further, LiMnO 2 disclosed in Patent Document 4 has an intensity ratio (I 24.6 / I 15.3 ) of the diffraction peak at 2θ = 24.6 ° to the diffraction peak at 2θ = 15.3 ° in the X-ray diffractogram, but is 0.11 to 0.25. , The intensity ratio (I 45.0 / I 15.3 ) of the diffraction peak of 2θ = 45.0 ° to the diffraction peak of 2θ = 15.3 ° is 0.73 or more when calculated from the figure.

여기서, 리튬 이차 전지 정극 부활성 물질은 정극 활성 물질과는 여러 가지 점에서 다른 특성이 필요하다. 정극 활성 물질은 높은 출력 특성을 달성하기 위해서 높은 방전 전압이 필요하고, 방전 전압이 높을수록 정극 활성 물질로서 우수하다 할 수 있다. 이에 대하여 정극 부활성 물질은 Li 이온을 공급하는 것을 목적으로 하는 재료이기 때문에 방전 전압은 낮을수록 좋다. 방전 전압이 높으면 정극 활성 물질로 변하지 않고 충방전에 기여하게 되며, Li를 공급하게 되지 않기 때문 이다. 이 점에서 정극 활성 물질과 정극 부활성 물질에 요구되는 성능은 정반대이다. Here, the lithium secondary battery positive electrode activating material requires different characteristics from the positive electrode active material in various respects. The positive electrode active material requires a high discharge voltage in order to achieve high output characteristics, and the higher the discharge voltage, the better the positive electrode active material. On the other hand, since the positive electrode activator is a material for supplying Li ions, the lower the discharge voltage is, the better. This is because a high discharge voltage does not change into a positive electrode active material and contributes to charging and discharging, and does not supply Li. In this respect, the performance required for the positive electrode active material and the positive electrode active material is opposite.

또한, 정극 활성 물질은 방전 용량이 높은 것일수록 우수하다 할 수 있다. 방전 용량이 높을수록 장시간의 사용이 가능해지기 때문이다. 이에 대하여 정극 부활성 물질은 Li 이온을 공급하기 위해서, 방전 용량은 낮을수록 좋다. 방전 용량이 높다는 것은 Li 이온을 삽입한다는 것이고, Li 이온을 공급하게 되지 않기 때문이다. 이 점에서도 정극 활성 물질과 정극 부활성 물질에 요구되는 성능은 정반대이다. In addition, the higher the discharge capacity, the better the positive electrode active material. This is because the higher the discharge capacity is, the longer the use becomes possible. In contrast, the lower the discharge capacity, the better the cathode activating material is to supply Li ions. The high discharge capacity means that Li ions are inserted and Li ions are not supplied. In this respect, the performance required for the positive electrode active material and the positive electrode active material is opposite.

또한, 정극 활성 물질은 충방전 사이클에 따른 용량 열화나 방전 전압 저하가 작은 것일수록 우수하다 할 수 있다. 반복하여 사용하여도 높은 출력 특성이나 용량 특성을 유지하고 있을수록 장기간 사용 가능해지기 때문이다. 이에 대하여 정극 부활성 물질은 충전에 의해 Li 이온을 방출한 후에는, 방전시에도 거의 Li 이 온을 취입하지 않기 때문에, 충방전 사이클에 따른 용량 열화나 방전 전압의 저하를 고려할 필요성이 낮다. 반대로 충방전 사이클에 따라, 방전 용량이 증대하는 경우나 방전 전압이 상승하는 경우에는 이들을 억제할 필요가 있다. 이 점에서도 정극 활성 물질과 정극 부활성 물질에 요구되는 성능은 다르다. In addition, the smaller the capacity deterioration and the lower the discharge voltage caused by the charge / discharge cycle, the better the positive electrode active material. This is because the higher output characteristics and capacity characteristics can be maintained even after repeated use, so that they can be used for a long time. On the other hand, since the positive electrode activating material hardly takes in Li ions even after discharging the Li ions by charging, it is low to consider the capacity deterioration and the drop in the discharge voltage due to the charge / discharge cycle. On the contrary, it is necessary to suppress these when discharge capacity increases or discharge voltage rises with a charge-discharge cycle. Also in this respect, the performance required for the positive electrode active material and the positive electrode active material is different.

이상과 같이, 정극 활성 물질에 요구되는 성능과 정극 부활성 물질에 요구되는 성능이 크게 다르기 때문에, 종래 알려져 있는 정극 활성 물질로서의 LiMnO2를 정극 부활성 물질로서 사용하여도, 전지 용량의 저하나 충분한 과방전 안전성이 얻어지지 않았던 것으로 생각된다. 그래서 정극 부활성 물질로서 알맞은 특성을 갖는 LiMnO2의 개발이 요구되고 있었다.As described above, since the performance required for the positive electrode active material and the performance required for the positive electrode active material are significantly different, even when LiMnO 2 as a positive electrode active material known in the art is used as the positive electrode active material, a decrease in battery capacity and sufficient It is thought that overdischarge safety was not obtained. Thus, there has been a demand for the development of LiMnO 2 having suitable properties as a positive electrode activator.

따라서, 본 발명의 목적은 통상 사용할 때 용량의 저하도 없고, 과방전에 의한 성능의 열화를 억제할 수 있는 리튬 이차 전지 정극 부활성 물질로서 유용한 망간산리튬, 그의 제조 방법, 그것을 사용한 리튬 이차 전지 정극 부활성 물질, 리튬 이차 전지 정극 활성 물질 및 통상 사용할 때 용량의 저하도 없고, 과방전에 의한 성능 저하 억제 효과가 우수한 리튬 이차 전지를 제공하는 것에 있다. Therefore, an object of the present invention is lithium manganate useful as a lithium secondary battery positive electrode activating material capable of suppressing deterioration in performance due to overdischarge without deterioration in capacity during normal use, a manufacturing method thereof, and a lithium secondary battery positive electrode using the same. It is an object to provide a lithium secondary battery which is excellent in an activating substance, a lithium secondary battery positive electrode active substance, and the capacity reduction at the time of normal use, and excellent in the effect of suppressing the performance degradation by over discharge.

본 발명자들은 이들 과제를 해결하기 위해 예의 연구를 거듭한 결과, (1) X선 회절 분석했을 때에 2θ=15.3°부근의 회절 피크에 대한 2θ=24.6°부근의 회절 피크의 강도비(I24.6/I15.3)가 0.25 이하, 또한 2θ=45.0°부근의 회절 피크의 강도비 (I45.0/I15.3)가 0.70 이하인 망간산리튬을 정극 부활성 물질로 하는 리튬 이차 전지는, 통상 사용할 때 용량의 저하도 없고, 과방전에 의한 성능 저하 억제 효과가 우수해지는 것, (2) 상기 망간산리튬은 MnO를 특정 온도 이상에서 가열 처리하여 얻어지는 Mn2O3와 리튬 화합물의 혼합물을 소성하여 얻어지는 것 등을 발견하여 본 발명을 완성하기에 이르렀다. As a result of intensive studies to solve these problems, the present inventors have (1) intensity ratio of diffraction peaks near 2θ = 24.6 ° to diffraction peaks near 2θ = 15.3 ° when analyzed by X-ray diffraction (I 24.6 / I 15.3 ) is a lithium secondary battery having lithium manganate as a positive electrode activating material whose intensity ratio (I 45.0 / I 15.3 ) of the diffraction peak near 2θ = 45.0 ° is 0.70 or less. It is also found that the effect of suppressing performance degradation due to overdischarge is excellent, and (2) the lithium manganate is obtained by calcining a mixture of Mn 2 O 3 and a lithium compound obtained by heating MnO above a specific temperature. Thus, the present invention has been completed.

즉, 본 발명이 제공하고자 하는 제1 발명은, 하기 화학식 1로 표시되며, 선원으로서 Cu-Kα선을 사용하여 X선 회절 분석했을 때에 2θ=15.3°부근의 회절 피크에 대한 2θ=24.6°부근의 회절 피크의 강도비(I24.6/I15.3)가 0.25 이하이며, 2θ=45.0°부근의 회절 피크의 강도비(I45.0/I15.3)가 0.70 이하인 것을 특징으로 하는 망간산리튬이다. That is, the first invention to be provided by the present invention is represented by the following formula (1), and when X-ray diffraction analysis using Cu-Kα rays as the source, near 2θ = 24.6 ° to the diffraction peak near 2θ = 15.3 ° The intensity ratio (I 24.6 / I 15.3 ) of the diffraction peak is 0.25 or less, and the lithium manganate is characterized in that the intensity ratio (I 45.0 / I 15.3 ) of the diffraction peak near 2θ = 45.0 ° is 0.70 or less.

LixMnO2 Li x MnO 2

식 중, x는 0.9≤x≤1.1을 나타낸다.In the formula, x represents 0.9 ≦ x ≦ 1.1.

또한, 본 발명이 제공하고자 하는 제2 발명은, MnO를 525 ℃ 이상에서 가열 처리하여 Mn2O3를 얻은 후, 얻어진 Mn2O3와 리튬 화합물을 혼합하고, 상기 혼합물을 소성하여 하기 화학식 1로 표시되는 망간산리튬을 제조하는 방법이다. In addition, according to the second invention to be provided by the present invention, MnO is heat-treated at 525 ° C. or higher to obtain Mn 2 O 3 , then, the obtained Mn 2 O 3 and a lithium compound are mixed, and the mixture is calcined to give the following Chemical Formula 1 It is a method of manufacturing lithium manganate represented by.

<화학식 1><Formula 1>

LixMnO2 Li x MnO 2

식 중, x는 0.9≤x≤1.1을 나타낸다.In the formula, x represents 0.9 ≦ x ≦ 1.1.

또한, 본 발명이 제공하고자 하는 제3 발명은, 상기 제1 발명의 망간산리튬을 포함하는 것을 특징으로 하는 리튬 이차 전지용 정극 부활성 물질이다. Further, a third invention to be provided by the present invention is a positive electrode activating material for a lithium secondary battery, comprising lithium manganate of the first invention.

또한, 본 발명이 제공하고자 하는 제4 발명은, 상기 제3 발명의 리튬 이차 전지 정극 부활성 물질과, 하기 화학식 2로 표시되는 리튬 복합 산화물을 함유하는 것을 특징으로 하는 리튬 이차 전지 정극 활성 물질이다. In addition, a fourth invention to be provided by the present invention is a lithium secondary battery positive electrode active material characterized by containing the lithium secondary battery positive electrode activating material of the third invention and a lithium composite oxide represented by the following formula (2). .

LiaM1 - bAbOc Li a M 1 - b A b O c

식 중, M은 Co, Ni에서 선택되는 1종 이상의 전이 금속 원소, A는 Mg, Al, Mn, Ti, Zr, Fe, Cu, Zn, Sn, In에서 선택되는 1종 이상의 금속 원소를 나타내고, a는 0.9≤a≤1.1, b는 0≤b≤0.5, c는 1.8≤c≤2.2를 나타낸다.In the formula, M represents at least one transition metal element selected from Co, Ni, A represents at least one metal element selected from Mg, Al, Mn, Ti, Zr, Fe, Cu, Zn, Sn, In, a represents 0.9 ≦ a ≦ 1.1, b represents 0 ≦ b ≦ 0.5, and c represents 1.8 ≦ c ≦ 2.2.

또한, 본 발명이 제공하고자 하는 제5 발명은, 상기 제4 발명의 정극 활성 물질을 사용한 것을 특징으로 하는 리튬 이차 전지이다.  Moreover, the 5th invention which this invention intends to provide is the lithium secondary battery characterized by using the positive electrode active material of said 4th invention.

<발명을 실시하기 위한 최선의 형태>Best Mode for Carrying Out the Invention

이하, 본 발명을 바람직한 실시 형태에 기초하여 설명한다. EMBODIMENT OF THE INVENTION Hereinafter, this invention is demonstrated based on preferable embodiment.

본 발명의 망간산리튬은 하기 화학식 1로 표시되는 것이고, 종래의 망간산리튬과는 X선 회절적 특징에 의해 구별된다. The lithium manganate of the present invention is represented by the following formula (1), and is distinguished from conventional lithium manganate by X-ray diffraction characteristics.

<화학식 1><Formula 1>

LixMnO2 Li x MnO 2

식 중, x는 0.9≤x≤1.1을 나타낸다.In the formula, x represents 0.9 ≦ x ≦ 1.1.

즉 본 발명의 망간산리튬은, 선원으로서 Cu-Kα선을 사용하여 X선 회절 분석했을 때에 2θ=15.3°부근((010)면)의 회절 피크에 대한 2θ=24.6°부근((011)면)의 회절 피크의 강도비(I24.6/I15.3)가 0.25 이하, 바람직하게는 0.10 내지 0.25, 더욱 바람직하게는 0.20 내지 0.25이며, 2θ=15.3°부근((010)면)의 회절 피크에 대한 2θ=45.0°부근((120)면)의 회절 피크의 강도비(I45.0/I15.3)가 0.70 이하, 바람직하게는 0.45 내지 0.70, 더욱 바람직하게는 0.48 내지 0.70의 값을 취한다. 또한, 상기 회절면은 ASTM 카드 23-361의 망간산리튬(LiMnO2)의 회절 피크 위치에서 요구되는 회절면을 의미한다. 또한, ASTM 카드(23-361)에 표시되는 망간산리튬(LiMnO2)의 2θ, d값 및 면 지수는 하기 표 1에 나타낸 바와 같다. That is, the lithium manganate of the present invention has a 2θ = 24.6 ° vicinity ((01) plane) with respect to the diffraction peak of 2θ = 15.3 ° near ((010) plane) when X-ray diffraction analysis is performed using Cu-Kα rays as the source. The intensity ratio (I 24.6 / I 15.3 ) of the diffraction peaks of Nm ) is 0.25 or less, preferably 0.10 to 0.25, more preferably 0.20 to 0.25, with respect to the diffraction peak near 2θ = 15.3 ° (the (010) plane). The intensity ratio I 45.0 / I 15.3 of the diffraction peak near 2θ = 45.0 ° ((120) plane) has a value of 0.70 or less, preferably 0.45 to 0.70, and more preferably 0.48 to 0.70. In addition, the diffraction surface means the diffraction surface required at the diffraction peak position of lithium manganate (LiMnO 2 ) of ASTM card 23-361. In addition, 2 (theta), d value, and surface index of the lithium manganate (LiMnO2) displayed on ASTM card 23-361 are as Table 1 below.

Figure 112006019952950-PAT00001
Figure 112006019952950-PAT00001

본 발명에서, X선 회절 분석에서의 3개의 피크에 의한 2개의 피크 강도비로 나타내는 것의 의의에 대해서 이하에 설명한다. X선 회절 분석에서, 각각의 피크 강도와 피크 위치는 결정의 공간군과 소멸측 및 측정 조건으로 변화하기 때문에, 일정한 측정 조건하에서는 구조의 변화는 피크 강도나 피크 위치의 변화로서 관측된다. 각각의 피크는 특정한 면의 정보만을 갖고 있기 때문에, 특정한 피크로부터는 특정한 면에 관한 정보밖에 얻어지지 않는다. 따라서, 결정 전체의 3차원적인 상태를 알기 위해서는 h, k 및 l의 각각에 대한 정보를 갖는 피크에 대해서 판단해야만 한다. 또한 h, k 및 l의 상호 관계도 고려하기 위해서는, 각각의 면 정보를 갖는 피크 상호간의 관계를 고려할 필요가 있다. In the present invention, the significance of what is represented by two peak intensity ratios by three peaks in the X-ray diffraction analysis will be described below. In the X-ray diffraction analysis, since each peak intensity and peak position change with the crystal group and the extinction side and the measurement conditions, a change in the structure is observed as a change in peak intensity or peak position under constant measurement conditions. Since each peak contains only information on a specific face, only information on a specific face is obtained from the specific peak. Therefore, in order to know the three-dimensional state of the entire crystal, it is necessary to judge a peak having information on each of h, k and l. In addition, in order to consider the mutual relations of h, k, and l, it is necessary to consider the relation between peaks having respective plane information.

본 발명의 망간산리튬은 ASTM 카드 23-361에 기재되어 있는 바와 같이 15.3°, 24.6°및 45.0°부근에 피크를 갖고 있고, 해당 ASTM 카드에서는 이들 피크는 3강선에 상당한다. 따라서 해당 3강선에 상당하는 피크를 사용하는 것이 측정에 의한 오차를 줄일 수 있으며, 해당 피크는 특정한 축에 대하여 수평인 면의 정보를 갖고 있기 때문에, 특정한 2축 사이의 관계에 대하여 판단할 수 있고, 따라서 구조의 판정을 확실하게 할 수 있다. 또한, 리튬 이차 전지의 부활성 물질로서의 양호ㆍ불량을 결정하는 구조의 안정성이나 전자의 전도성은 3차원적인 원소의 관계에 의해서 초래되고 있고, 각각의 면에 대한 일정한 허용폭을 초과하여 원소가 벗어나 있는 등 결함을 갖는 경우에는 구조의 불안정성이나 전자 전도성의 저하 등, 성능 저하의 원인이 된다. 따라서, 상기 ASTM 카드 상의 3강선에 의한 2개의 피크 강도비를 구하면, h, k, l의 각각의 축에 대한 허용폭과 구조 상태를 확실하게 파악할 수 있게 된다. 이에 대하여, 예를 들면 종래의 일본 특허 공개 (평)8-37027호 공보에 개시된 24.6°의 피크와 15.3°의 강도비에서는, h축 방향의 정보가 누락되어 있고, 어떠한 3차원 구조를 갖는 재료가 좋은 것인지 불명확하다. The lithium manganate of the present invention has peaks near 15.3 °, 24.6 ° and 45.0 ° as described in ASTM card 23-361, and these peaks correspond to the three steel wires in the corresponding ASTM card. Therefore, using the peak corresponding to the three steel wires can reduce the error caused by the measurement. Since the peak has information of the plane that is horizontal with respect to a specific axis, the relationship between the specific two axes can be judged. Therefore, the determination of the structure can be assured. In addition, the stability of the structure and the conductivity of electrons, which determine the good and bad as an activating material of a lithium secondary battery, are caused by the relation of three-dimensional elements, and the elements are released beyond a certain allowable width for each surface. In the case of a defect such as the presence of a defect, it may cause deterioration in performance such as instability of a structure and a decrease in electronic conductivity. Therefore, if two peak intensity ratios by three steel wires on the said ASTM card are calculated | required, the allowable width | variety and structural state about each axis | shaft of h, k, and l can be grasped reliably. In contrast, for example, at the peak ratio of 24.6 ° and the intensity ratio of 15.3 ° disclosed in Japanese Unexamined Patent Application Publication No. Hei 8-37027, information in the h-axis direction is missing, and the material has a certain three-dimensional structure. It is unclear whether is good.

본 발명에서, 회절 피크의 강도비(I24.6/I15.3)는 k축 방향과 l축 방향의 구조 정보를 갖고 있고, 해당 강도비가 0.25를 초과하는 경우, h축에 수평인 면의 구조 자체가 리튬 이차 전지의 부활성 물질로서, 초기 용량이 저하하고, 충방전 용량의 용량차를 작게 하는 구조인 점에서 바람직하지 않다. 또한, 회절 피크의 강도비(I45.0/I15.3)는 h축 방향과 k축 방향의 구조 정보를 갖고 있고, 해당 강도비가 0.70을 초과하는 경우, l축에 수평인 면의 구조 자체가 리튬 이차 전지의 부활성 물질로서, 초기 용량이 저하하고, 충방전 용량의 용량차를 작게 하는 구조인 점에서 바람직하지 않다. In the present invention, the intensity ratio I 24.6 / I 15.3 of the diffraction peak has structural information in the k-axis direction and the l-axis direction, and when the intensity ratio exceeds 0.25, the structure itself of the plane horizontal to the h axis is As an activating material of a lithium secondary battery, it is unpreferable since it is a structure in which initial stage capacity falls and the capacity difference of charge / discharge capacity is made small. In addition, the intensity ratio I 45.0 / I 15.3 of the diffraction peak has structural information in the h-axis direction and the k-axis direction, and when the intensity ratio exceeds 0.70, the structure itself of the plane parallel to the l-axis is lithium secondary. As a activating substance of a battery, it is unpreferable in that it is a structure in which initial stage capacity falls and the capacity difference of a charge / discharge capacity is made small.

본 발명에 따른 망간산리튬은 상기 구성을 가짐으로써, 상기 망간산리튬을 정극 부활성 물질로 하는 리튬 이차 전지에서, 용량의 저하도 없고, 과방전에 의한 성능 저하를 억제하며, 우수한 전지 성능을 부여할 수 있다. 또한, 본 발명의 망간산리튬은 상기 특성에 추가로 평균 입경이 1.0 내지 20.0 ㎛, 바람직하게는 4 내지 15 ㎛이면 균일한 전극 시트의 도포가 가능하고, 전류의 집중 등에 의한 전지 성능의 열화 등이 억제할 수 있다는 점에서 바람직하다. 또한, 평균 입경은 레이저법 입도 분포 측정법에 의해 구해지는 것이다. 이하, 평균 입경이라는 경우에는 이 측정 방법으로 구해진 값을 말한다. The lithium manganate according to the present invention has the above constitution, so that the lithium secondary battery using the lithium manganate as a positive electrode activator material has no decrease in capacity, suppresses performance degradation due to overdischarge, and gives excellent battery performance. can do. In addition, the lithium manganate of the present invention can be coated with a uniform electrode sheet with an average particle diameter of 1.0 to 20.0 μm, preferably 4 to 15 μm, in addition to the above characteristics, and deterioration of battery performance due to concentration of current or the like. This is preferable at the point which can be suppressed. In addition, an average particle diameter is calculated | required by the laser method particle size distribution measuring method. Hereinafter, in the case of an average particle diameter, the value calculated | required by this measuring method is said.

또한, BET 비표면적이 0.2 내지 2.0 ㎡/g, 바람직하게는 0.4 내지 1.0 ㎡/g이면 Mn의 용출에 의한 리튬 이차 전지의 성능 열화를 억제하거나, 고속일 때의 Li의 공급이 가능하게 된다는 점에서 특히 바람직하다. Further, when the BET specific surface area is 0.2 to 2.0 m 2 / g, preferably 0.4 to 1.0 m 2 / g, the deterioration of the performance of the lithium secondary battery due to the elution of Mn can be suppressed or Li can be supplied at a high speed. Particularly preferred.

본 발명의 상기 특성을 갖는 망간산리튬은 MnO를 특정 온도 이상에서 가열 처리하여 얻어지는 Mn2O3와 리튬 화합물을 혼합하고, 얻어진 균일 혼합물을 소성함으로써 얻을 수 있다. The lithium manganate having the above characteristics of the present invention can be obtained by mixing Mn 2 O 3 and a lithium compound obtained by heat-treating MnO at a specific temperature or higher, and calcining the obtained homogeneous mixture.

본 발명에서 사용하는 원료인 MnO는 탄산망간 등을 저온에서 가열 처리하여 얻어지는 망간 화합물이 바람직하다. 이 경우, 가열 처리 온도는 사용하는 망간 화합물의 종류에 따라 다르지만, 대부분의 경우, 500 내지 800 ℃, 바람직하게는 550 내지 700 ℃에서 질소 가스, 헬륨 가스 또는 아르곤 가스 등의 불활성 가스 분위기하에서 1 내지 20 시간, 바람직하게는 2 내지 10 시간 가열 처리하여 얻어지는 망간 화합물을 사용하면, 충전 용량이 크고 방전 용량이 작은, 즉 Li 공급량이 큰 리튬 이차 전지 정극 부활성 물질로서 유용한 망간산리튬을 얻을 수 있다는 점에서 바람직하다. MnO which is a raw material used in the present invention is preferably a manganese compound obtained by heating a manganese carbonate or the like at low temperature. In this case, the heat treatment temperature varies depending on the type of manganese compound used, but in most cases, 1 to 1 in an inert gas atmosphere such as nitrogen gas, helium gas or argon gas at 500 to 800 ° C, preferably 550 to 700 ° C. By using a manganese compound obtained by heating for 20 hours, preferably 2 to 10 hours, lithium manganate useful as a lithium secondary battery positive electrode activating material having a large charge capacity and a low discharge capacity, that is, a large Li supply amount can be obtained. It is preferable at the point.

본 발명에서 상기 MnO의 가열 처리는 525 ℃ 이상, 바람직하게는 550 ℃ 이상으로 행하는 것이 필수 요건이 된다. 그 이유는 가열 처리 온도가 525 ℃ 미만이면 MnO의 Mn2O3에의 전환이 불충분해지며, 이와 같이 하여 얻어지는 망간산리튬을 정극 부활성 물질로 하는 리튬 이차 전지는 통상 사용할 때 용량이 저하하기 때문이다. 가열 처리 온도의 상한값은 MnO를 Mn2O3로 충분히 전환할 수 있는 온도이면 특별히 제한되는 것은 아니지만, 대부분의 경우 950 ℃이며, 가열 처리 온도가 750 ℃를 초과하면 생성되는 망간산리튬을 정극 부활성 물질로서 사용한 경우에 Li가 이탈하는 전압(충전 전압)이 높아지는 경향이 있기 때문에, 가열 처리 온도는 550 내지 750 ℃가 특히 바람직하다. 가열 처리의 시간은 통상 1 내지 20 시간, 바람직하게는 2 내지 10 시간이다. In the present invention, the heat treatment of the MnO is essential at 525 ° C or higher, preferably 550 ° C or higher. The reason for this is that when the heat treatment temperature is less than 525 ° C, the conversion of MnO to Mn 2 O 3 is insufficient, and the lithium secondary battery obtained using lithium manganate obtained as a positive electrode activating material has a lower capacity in normal use. to be. The upper limit of the heat treatment temperature is not particularly limited as long as it is a temperature capable of sufficiently converting MnO into Mn 2 O 3 , but in most cases, it is 950 ° C., and lithium manganate produced when the heat treatment temperature exceeds 750 ° C. is activated. Since the voltage (charge voltage) from which Li escapes when used as a soluble substance tends to be high, the heat treatment temperature is particularly preferably 550 to 750 ° C. The time for heat treatment is usually 1 to 20 hours, preferably 2 to 10 hours.

가열 처리의 분위기는 산소가 부족하면 MnO의 산화가 불충분하기 때문에 목적물 이외에 불순물이 생성될 가능성이 있고, 이 때문에 가열 처리의 분위기는 MnO가 Mn2O3로 전환하기에 충분한 산소를 포함하는 분위기로 행하는 것이 바람직하다. 통상은 대기 중 또는 산소 분위기 중에서 행하는 것이 바람직하다. 또한, 본 발명에서는 필요에 따라 가열 처리는 반복하여 행할 수 있다. In the heat treatment atmosphere, when oxygen is insufficient, oxidation of MnO is insufficient, and impurities may be generated in addition to the target product. Therefore, the heat treatment atmosphere is an atmosphere containing oxygen sufficient to convert MnO to Mn 2 O 3 . It is preferable to carry out. Usually, it is preferable to carry out in air | atmosphere or oxygen atmosphere. In addition, in this invention, heat processing can be performed repeatedly as needed.

본 발명에서는 상기에서 제조한 Mn2O3와 리튬 화합물을 균일하게 혼합하고, 얻어지는 균일 혼합물을 소성하여 목적하는 상기 화학식 1로 표시되는 망간산리튬을 얻는다. In the present invention, the Mn 2 O 3 prepared above and the lithium compound are uniformly mixed, and the obtained homogeneous mixture is calcined to obtain the desired lithium manganate represented by the formula (1).

상기 원료인 리튬 화합물로는, 예를 들면 탄산리튬, 수산화리튬 등을 들 수 있으며, 이들 리튬 화합물은 1종 또는 2종 이상으로 사용할 수 있다. 사용하는 리튬 화합물의 물성 등은 제한되는 것은 아니지만, 평균 입경이 20 ㎛ 이하, 바람직하게는 3 내지 10 ㎛이면 원료의 혼합을 균일하게 행할 수 있기 때문에 바람직하다. As a lithium compound which is the said raw material, lithium carbonate, lithium hydroxide, etc. are mentioned, for example, These lithium compounds can be used 1 type or in 2 or more types. The physical properties and the like of the lithium compound to be used are not limited, but the average particle diameter is preferably 20 µm or less, preferably 3 to 10 µm, and therefore preferable mixing of the raw materials is possible.

상기 Mn2O3와 리튬 화합물의 혼합 비율은 리튬 화합물 중 Li 원자와 Mn2O3의 Mn 원자의 몰비(Li/Mn)로 0.95 내지 1.05, 특히 0.98 내지 1.01이면 Li 공급 능력이 큰 망간산리튬을 합성할 수 있기 때문에 특히 바람직하다. The mixing ratio of the Mn 2 O 3 and the lithium compound is a molar ratio (Li / Mn) of Li atoms and Mn atoms of Mn 2 O 3 in the lithium compound and is 0.95 to 1.05, particularly 0.98 to 1.01, lithium manganate having a large Li supply capacity. It is particularly preferable because it can synthesize.

혼합은 건식 또는 습식 중 어느 한 방법일 수도 있지만, 제조가 용이하기 때문에 건식이 바람직하다. 건식 혼합의 경우는, 원료가 균일하게 혼합하는 것과 같은 블렌더 등을 사용하는 것이 바람직하다. Mixing may be either dry or wet, but dry is preferred because it is easy to manufacture. In the case of dry mixing, it is preferable to use a blender or the like in which the raw materials are mixed uniformly.

상기 소성 조건은, 소성 온도가 600 내지 1000 ℃, 바람직하게는 700 내지 850 ℃이다. 그 이유는 소성 온도가 600 ℃ 미만이면 반응이 불충분하고 바람직한 망간산리튬이 얻어지지 않는 결과가 되고, 한편 1000 ℃를 초과하면 Li 공급 능력이 낮은 망간산리튬으로 변화되기 때문이다. 소성 분위기는 생성되는 망간산리튬이 산소에 의해서 용이하게 산화되고, 목적물 이외에 LiMn2O4, Li2MnO3 등의 불순물을 생성하기 때문에 불활성 가스 분위기로 하는 것이 바람직하다. 이 때, 사용하는 불활성 가스로는 질소 가스, 헬륨 가스 또는 아르곤 가스 등을 사용할 수 있다. 소성 시간은 통상 1 내지 20 시간, 바람직하게는 2 내지 10 시간이다. 또한, 본 발명에서는, 필요에 따라 소성은 반복하여 행할 수도 있다. The firing conditions, the firing temperature is 600 to 1000 ℃, preferably 700 to 850 ℃. This is because if the firing temperature is less than 600 ° C, the reaction is insufficient and desirable lithium manganate is not obtained. On the other hand, if the firing temperature is higher than 1000 ° C, lithium manganate has a low Li supply capacity. The baking atmosphere is preferably an inert gas atmosphere because the produced lithium manganate is easily oxidized by oxygen and generates impurities such as LiMn 2 O 4 and Li 2 MnO 3 in addition to the target product. Under the present circumstances, nitrogen gas, helium gas, argon gas, etc. can be used as an inert gas to be used. The firing time is usually 1 to 20 hours, preferably 2 to 10 hours. In addition, in this invention, baking can also be performed repeatedly as needed.

소성 후에는 적절하게 냉각하고, 필요에 따라 분쇄하여 상기 화학식 1로 표시되는 망간산리튬을 얻는다. 또한, 필요에 따라 행해지는 분쇄는 소성하여 얻어지는 망간산리튬이 무르게 결합한 블록상인 경우 등에 적절하게 행하지만, 망간산리튬의 입자 자체는 특정한 평균 입경, BET 비표면적을 갖는 것이다. 즉, 얻어지는 망간산리튬은 평균 입경이 1.0 내지 20.0 ㎛, 바람직하게는 4.0 내지 15.0 ㎛, BET 비표면적이 0.2 내지 2.0 ㎡/g, 바람직하게는 0.4 내지 1.0 ㎡/g이다. 또한, 상기 망간산리튬은, 선원으로서 Cu-Kα선을 사용하여 X선 회절 분석했을 때에 2θ=15.3°부근((010)면)의 회절 피크에 대한 2θ=24.6°부근((011)면)의 회절 피크의 강도비(I24.6/I15.3)가 0.25 이하, 바람직하게는 0.10 내지 25, 더욱 바람직하게는 0.20 내지 0.25이며, 2θ=15.3°부근((010)면)의 회절 피크에 대한 2θ=45.0°부근((120)면)의 회절 피크의 강도비(I45.0/I15.3)가 0.70 이하, 바람직하게는 0.45 내지 0.70, 더욱 바람직하게는 0.48 내지 0.7의 값을 취하는 상기 화학식 1로 표시되는 망간산리튬인 것이 바람직하다. After firing, the mixture is cooled appropriately and ground as necessary to obtain lithium manganate represented by the formula (1). The grinding carried out as necessary is suitably performed in the case of a block form in which lithium manganate obtained by firing is bonded to a soft bond, but the particles of lithium manganate have a specific average particle diameter and a BET specific surface area. That is, the resulting lithium manganate has an average particle diameter of 1.0 to 20.0 µm, preferably 4.0 to 15.0 µm, and a BET specific surface area of 0.2 to 2.0 m 2 / g, preferably 0.4 to 1.0 m 2 / g. Further, the lithium manganate was near 2θ = 24.6 ° relative to the diffraction peak of 2θ = 15.3 ° ((010) plane) when X-ray diffraction analysis was performed using a Cu-Kα ray as a source. The intensity ratio (I 24.6 / I 15.3 ) of the diffraction peak of is 0.25 or less, preferably 0.10 to 25, more preferably 0.20 to 0.25, and 2θ to the diffraction peak near 2θ = 15.3 ° (plane (010)). The intensity ratio (I 45.0 / I 15.3 ) of the diffraction peak near = 45.0 ° ((120) plane) is represented by the formula (1) taking a value of 0.70 or less, preferably 0.45 to 0.70, more preferably 0.48 to 0.7. It is preferable that it is lithium manganate to become.

본 발명에 따른 망간산리튬은, 후술하는 리튬 이차 전지 정극 활성 물질과 병용하여 사용하는 리튬 이차 전지 정극 부활성 물질로서 바람직하게 사용할 수 있다. 본 발명의 리튬 이차 전지용 정극 부활성 물질은 상기 망간산리튬을 포함하며, 본 발명의 리튬 이차 전지 정극 활성 물질은 상기 부활성 물질과 하기 화학식 2로 표시되는 리튬 복합 산화물을 함유하고, 통상 사용할 때 용량의 저하도 없고, 리튬 이차 전지의 과방전에 의한 성능 저하 억제 효과가 우수하다. The lithium manganate according to the present invention can be suitably used as a lithium secondary battery positive electrode activating material to be used in combination with a lithium secondary battery positive electrode active material described later. The positive electrode activating material for a lithium secondary battery of the present invention includes the lithium manganate, and the lithium secondary battery positive electrode active material of the present invention contains the activating material and a lithium composite oxide represented by the following Formula 2, and when used normally There is no reduction in capacity, and the effect of suppressing deterioration of performance due to overdischarge of a lithium secondary battery is excellent.

<화학식 2><Formula 2>

LiaM1 - bAbOc Li a M 1 - b A b O c

식 중, M은 Co, Ni에서 선택되는 1종 이상의 전이 금속 원소, A는 Mg, Al, Mn, Ti, Zr, Fe, Cu, Zn, Sn, In에서 선택되는 1종 이상의 금속 원소를 나타내고, a는 0.9≤a≤1.1, b는 0≤b≤0.5, c는 1.8≤c≤2.2를 나타낸다.In the formula, M represents at least one transition metal element selected from Co, Ni, A represents at least one metal element selected from Mg, Al, Mn, Ti, Zr, Fe, Cu, Zn, Sn, In, a represents 0.9 ≦ a ≦ 1.1, b represents 0 ≦ b ≦ 0.5, and c represents 1.8 ≦ c ≦ 2.2.

상기 화학식 2로 표시되는 리튬 복합 산화물의 종류로는 특별히 제한은 없지만, 그 일례를 나타내면, LiCoO2, LiNiO2, LiNi0 .8Co0 .2O2, LiNi0 .8Co0 .1Mn0 .1O2, LiNi0.4Co0.3Mn0.3O2 등을 들 수 있고, 이들 리튬 복합 산화물은 1종 또는 2종 이상으로 사용할 수 있다. 이 중, LiCoO2가 널리 공업적으로 사용되며, 본 발명의 리튬 이차 전지 정극 부활성 물질과의 상승 효과가 높다는 점에서 특히 바람직하다. As a kind of lithium compound oxide represented by the above formula (2) is not particularly limited, and represents the example, LiCoO 2, LiNiO 2, LiNi 0 .8 Co 0 .2 O 2, LiNi 0 .8 Co 0 .1 Mn 0 .1 O 2 , LiNi 0.4 Co 0.3 Mn 0.3 O 2 , and the like, and these lithium composite oxides may be used alone or in combination of two or more thereof. Among them, LiCoO 2 is widely used industrially, and is particularly preferable in that the synergistic effect with the lithium secondary battery positive electrode activating material of the present invention is high.

또한, 상기 리튬 복합 산화물의 물성 등으로는 특별히 제한되는 것은 아니지만, 평균 입경이 1 내지 30 ㎛, 바람직하게는 3 내지 20 ㎛이면 분극이나 도전 불량을 억제할 수 있다는 점에서 바람직하다. 또한, BET 비표면적이 0.1 내지 2.0 ㎡/g, 바람직하게는 0.2 내지 1.0 ㎡/g이면 전지 열 안정성이 향상한다는 점에서 바람직하다. The physical properties of the lithium composite oxide are not particularly limited, but the average particle diameter is preferably 1 to 30 µm, preferably 3 to 20 µm, in that polarization and poor conductivity can be suppressed. Further, the BET specific surface area is preferably 0.1 to 2.0 m 2 / g, preferably 0.2 to 1.0 m 2 / g, in terms of improving battery thermal stability.

본 발명의 상기 정극 부활성 물질의 배합 비율은, 상기 리튬 복합 산화물 100 중량부에 대하여 5 내지 30 중량부, 바람직하게는 10 내지 20 중량부이다. 그 이유는 상기 정극 부활성 물질의 배합 비율이 30 중량부보다 커지면 전지의 방전 용량이 작아지고, 한편 5 중량부보다 작아지면 과방전 억제 효과가 충분히 얻어지지 않기 때문에 바람직하지 않기 때문이다. 본 발명의 부활성 물질이 리튬 복합 산화물에 비해 배합량이 적은 것이 바람직한 이유는, 충방전의 종단 전위가 상기 리튬 복합 산화물 단독의 경우에 비해 병용한 경우는 높기 때문에, 이 범위에서는 부활성 물질은 충방전에 거의 기여하지 않고, 그 배합량은 적은 것이 고용량의 전지를 제조할 수 있기 때문이다. The blending ratio of the positive electrode activator of the present invention is 5 to 30 parts by weight, preferably 10 to 20 parts by weight based on 100 parts by weight of the lithium composite oxide. This is because when the blending ratio of the positive electrode activating material is greater than 30 parts by weight, the discharge capacity of the battery becomes smaller, whereas when it is less than 5 parts by weight, the overdischarge suppressing effect is not sufficiently obtained, which is not preferable. The reason why it is preferable that the amount of the activating material of the present invention is smaller than that of the lithium composite oxide is because the case where the terminal potential of charge and discharge is used in combination with that of the lithium composite oxide alone is high. This is because a battery having a high capacity can be produced because it contributes little to discharge and has a small compounding amount.

이러한 정극 활성 물질은 소정량의 상기 부활성 물질과 상기 리튬 복합 산화물을 균일하게 혼합하여 제조한다. 혼합 수단으로는 특별히 제한되는 것은 아니고, 상기 비교적 균일한 조성 배합이 되도록 습식법 또는 건식법에 의한 강력한 전단력이 작용하는 기계적 수단으로써 제조된다. 습식법은 볼밀, 디스퍼밀, 균질기, 진동밀, 샌드 그라인드 밀(Sand grind mill), 아트라이터 및 강력 교반기 등의 장치로 조작된다. 한편, 건식법에서는 하이 스피드 믹서, 수퍼 믹서, 터보 스페어 믹서, 헨셀 믹서, 나우터 믹서 및 리본 블렌더 등의 장치를 사용할 수 있다. 또한, 이들 균일 배합 조작은 예시한 기계적 수단에 한정되는 것은 아니다. 또한, 소망에 의해 제트밀 등으로 분쇄 처리하여 입도 조정을 행하여도 관계없다.Such a positive electrode active material is prepared by uniformly mixing a predetermined amount of the activating material and the lithium composite oxide. It does not restrict | limit especially as a mixing means, It is manufactured as a mechanical means by which the strong shear force by a wet method or a dry method acts so that it may become said relatively uniform composition mix. The wet process is operated with devices such as ball mills, disper mills, homogenizers, vibrating mills, sand grind mills, attritors and powerful stirrers. On the other hand, in a dry method, apparatuses, such as a high speed mixer, a super mixer, a turbo spare mixer, a Henschel mixer, a nuter mixer, and a ribbon blender, can be used. In addition, these uniform compounding operations are not limited to the illustrated mechanical means. In addition, it is also possible to grind | pulverize with a jet mill etc. and to adjust particle size as desired.

본 발명에 따른 리튬 이차 전지는, 상기 리튬 이차 전지 정극 활성 물질을 사용하는 것이고, 정극, 부극, 세퍼레이터 및 리튬염을 함유하는 비수성 전해질을 포함한다. 정극은, 예를 들면 정극 집전체 상에 정극 합제를 도포 건조 등을 행하여 형성되는 것이고, 정극 합제는 정극 활성 물질, 도전제, 결착제 및 필요에 따라 첨가되는 충전제 등을 포함한다. 본 발명에 따른 리튬 이차 전지는, 정극에 정극 활성 물질인 상기 리튬 복합 산화물과 부활성 물질인 망간산리튬의 혼합물이 균일하게 도포되어 있다. 이 때문에 본 발명에 따른 리튬 이차 전지는, 특히 부하 특성과 사이클 특성의 저하가 발생하기 어렵다. The lithium secondary battery according to the present invention uses the lithium secondary battery positive electrode active material, and includes a nonaqueous electrolyte containing a positive electrode, a negative electrode, a separator, and a lithium salt. The positive electrode is formed by, for example, coating and drying the positive electrode mixture on the positive electrode current collector, and the positive electrode mixture includes a positive electrode active material, a conductive agent, a binder, a filler added as necessary, and the like. In the lithium secondary battery according to the present invention, a mixture of the lithium composite oxide as the positive electrode active material and lithium manganate as the activating material is uniformly coated on the positive electrode. For this reason, the lithium secondary battery which concerns on this invention does not produce especially the fall of load characteristics and cycling characteristics.

정극 집전체로는, 구성된 전지에서 화학 변화를 일으키지 않는 전자 전도체이면 특별히 제한되는 것은 아니지만, 예를 들면 스테인레스강, 니켈, 알루미늄, 티탄, 소성 탄소, 알루미늄이나 스테인레스강의 표면에 카본, 니켈, 티탄, 은을 표면 처리시킨 것 등을 들 수 있다. 이들 재료의 표면을 산화하여 사용할 수도 있고, 표면 처리에 의해 집전체 표면에 요철을 부착하여 사용할 수도 있다. 또한, 집전체의 형태로는, 예를 들면 호일, 필름, 시트, 네트, 펀칭된 것, 라스체, 다공질체, 발포체, 섬유군, 부직포의 성형체 등을 들 수 있다. 집전체의 두께는 특별히 제한되지 않지만 1 내지 500 ㎛로 하는 것이 바람직하다. The positive electrode current collector is not particularly limited as long as it is an electron conductor that does not cause chemical change in the battery configured, but for example, carbon, nickel, titanium, on the surface of stainless steel, nickel, aluminum, titanium, calcined carbon, aluminum or stainless steel, And surface-treated silver. The surface of these materials may be oxidized, or may be used by attaching irregularities to the surface of the current collector by surface treatment. Moreover, as a form of an electrical power collector, a foil, a film, a sheet, a net, a punched thing, a lath body, a porous body, a foam, a fiber group, the molded object of a nonwoven fabric, etc. are mentioned, for example. Although the thickness of an electrical power collector is not specifically limited, It is preferable to set it as 1-500 micrometers.

도전제로는, 구성된 전지에서 화학 변화를 일으키지 않는 전자 전도 재료이면 특별히 한정되지 않는다. 예를 들면, 천연 흑연 및 인공 흑연 등의 흑연, 카본 블랙, 아세틸렌 블랙, 케첸 블랙, 채널 블랙, 퍼니스 블랙, 램프 블랙, 서멀 블랙 등의 카본 블랙류, 탄소 섬유나 금속 섬유 등의 도전성 섬유류, 불화카본, 알루미늄, 니켈 분말 등의 금속 분말류, 산화아연, 티탄산칼륨 등의 도전성 위스커류, 산화티탄 등의 도전성 금속 산화물 또는 폴리페닐렌 유도체 등의 도전성 재료를 들 수 있고, 천연 흑연으로는, 예를 들면 비늘상 흑연, 비늘 조각상 흑연 및 흙상 흑연 등을 들 수 있다. 이들은 1종 또는 2종 이상 조합하여 사용할 수 있다. 도전제의 배합 비율은 정극 합제 중, 1 내지 50 중량%, 바람직하게는 2 내지 30 중량%이다. It will not specifically limit, if it is an electron conductive material which does not produce a chemical change in the battery comprised as a conductive agent. For example, graphite such as natural graphite and artificial graphite, carbon black such as carbon black, acetylene black, Ketjen black, channel black, furnace black, lamp black, thermal black, conductive fibers such as carbon fiber or metal fiber, fluorinated Conductive materials, such as metal powders, such as carbon, aluminum, and nickel powder, electroconductive whiskers, such as zinc oxide and potassium titanate, electroconductive metal oxides, such as titanium oxide, or a polyphenylene derivative, are mentioned, for example, as natural graphite, For example, scaly graphite, scaly graphite, earthy graphite, etc. are mentioned. These can be used 1 type or in combination or 2 or more types. The blending ratio of the conductive agent is 1 to 50% by weight, preferably 2 to 30% by weight in the positive electrode mixture.

결착제로는, 예를 들면 전분, 폴리불화비닐리덴, 폴리비닐알코올, 카르복시메틸셀룰로오스, 히드록시프로필셀룰로오스, 재생 셀룰로오스, 디아세틸셀룰로오스, 폴리비닐피롤리돈, 테트라플루오로에틸렌, 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 에틸렌-프로필렌-디엔 삼량체(EPDM), 술폰화 EPDM, 스티렌부타디엔 고무, 불소 고무, 테트라플루오로에틸렌-헥사플루오로에틸렌 공중합체, 테트라플루오로에틸렌-헥사플루오로프로필렌 공중합체, 테트라플루오로에틸렌-퍼플루오로알킬비닐에테르 공중합체, 불화비닐리덴-헥사플루오로프로필렌 공중합체, 불화비닐리덴-클로로트리플루오로에틸렌 공중합체, 에틸렌-테트라플루오로에틸렌 공중합체, 폴리클로로트리플루오로에틸렌, 불화비닐리덴-펜타플루오로프로필렌 공중합체, 프로필렌-테트라플루오로에틸렌 공중합체, 에틸렌-클로로트리플루오로에틸렌 공중합체, 불화비닐리덴-헥사플루오로프로필렌-테트라플루오로에틸렌 공중합체, 불화비닐리덴-퍼플루오로메틸비닐에테르-테트라플루오로에틸렌 공중합체, 에틸렌-아크릴산 공중합체 또는 그의 (Na+) 이온 가교체, 에틸렌-메타크릴산 공중합체 또는 그의 (Na+) 이온 가교체, 에틸렌-아크릴산메틸 공중합체 또는 그의 (Na+) 이온 가교체, 에틸렌-메타크릴산메틸 공중합체 또는 그의 (Na+) 이온 가교체, 폴리에틸렌옥시드 등의 다당류, 열가소성 수지, 고무 탄성을 갖는 중합체 등을 들 수 있으며, 이들은 1종 또는 2종 이상 조합하여 사용할 수 있다. 또한, 다당류와 같이 리튬과 반응하는 것과 같은 관능기를 포함하는 화합물을 사용할 때에는, 예를 들면 이소시아네이트기와 같은 화합물을 첨가하여 그 관능기를 실활시키는 것이 바람직하다. 결착제의 배합 비율은 정극 합제 중, 1 내지 50 중량%, 바람직하게는 5 내지 15 중량%이다. As the binder, for example, starch, polyvinylidene fluoride, polyvinyl alcohol, carboxymethyl cellulose, hydroxypropyl cellulose, regenerated cellulose, diacetyl cellulose, polyvinylpyrrolidone, tetrafluoroethylene, polyethylene, polypropylene, Ethylene-propylene-diene trimer (EPDM), sulfonated EPDM, styrenebutadiene rubber, fluororubber, tetrafluoroethylene-hexafluoroethylene copolymer, tetrafluoroethylene-hexafluoropropylene copolymer, tetrafluoroethylene Perfluoroalkyl vinyl ether copolymer, vinylidene fluoride-hexafluoropropylene copolymer, vinylidene fluoride-chlorotrifluoroethylene copolymer, ethylene-tetrafluoroethylene copolymer, polychlorotrifluoroethylene, fluoride Vinylidene-pentafluoropropylene copolymer, propylene-tetrafluoroethylene copolymerization , Ethylene-chlorotrifluoroethylene copolymer, vinylidene fluoride-hexafluoropropylene-tetrafluoroethylene copolymer, vinylidene fluoride-perfluoromethylvinylether-tetrafluoroethylene copolymer, ethylene-acrylic acid copolymer Or (Na +) ionic crosslinked product, ethylene-methacrylic acid copolymer or (Na +) ionic crosslinked product thereof, ethylene-methyl acrylate copolymer or (Na +) ion crosslinked product thereof, ethylene-methyl methacrylate copolymer or its Polysaccharides, such as a (Na +) ion crosslinked body and polyethylene oxide, a thermoplastic resin, a polymer which has rubber elasticity, etc. are mentioned, These can be used 1 type or in combination or 2 or more types. In addition, when using the compound containing a functional group, such as reacting with lithium like a polysaccharide, it is preferable to add a compound, such as an isocyanate group, and inactivate the functional group. The blending ratio of the binder is 1 to 50% by weight, preferably 5 to 15% by weight in the positive electrode mixture.

충전제는 정극 합제에서 정극의 부피 팽창 등을 억제하는 것이고, 필요에 따라 첨가된다. 충전제로는, 구성된 전지에서 화학 변화를 일으키지 않는 섬유상 재료이면 무엇이나 사용할 수 있지만, 예를 들면 폴리프로필렌, 폴리에틸렌 등의 올레핀계 중합체, 유리, 탄소 등의 섬유가 사용된다. 충전제의 첨가량은 특별히 한정되지 않지만, 정극 합제 중, 0 내지 30 중량%가 바람직하다. The filler suppresses the volume expansion of the positive electrode in the positive electrode mixture, and is added as necessary. As the filler, any fibrous material which does not cause chemical changes in the battery constructed can be used. For example, fibers such as olefin polymers such as polypropylene and polyethylene, glass and carbon are used. Although the addition amount of a filler is not specifically limited, 0-30 weight% is preferable in positive mix.

부극은, 부극 집전체 상에 부극 재료를 도포 건조 등을 행하여 형성된다. 부극 집전체로는, 구성된 전지에서 화학 변화를 일으키지 않는 전자 전도체이면 특별히 제한되는 것은 아니지만, 구리 또는 구리 합금 등의 과방전시에 정극 전위(약3.5 V 대 Li/Li+)로 산화 용해하는 것에 대하여 본 발명은 가장 효과적이다. 또한, 재료의 표면을 산화하여 사용할 수도 있고, 표면 처리에 의해 집전체 표면에 요철을 부착하여 사용할 수도 있다. 또한, 집전체의 형태로는, 예를 들면 호일, 필름, 시트, 네트, 펀칭된 것, 라스체, 다공질체, 발포체, 섬유군, 부직포의 성형체 등을 들 수 있다. 집전체의 두께는 특별히 제한되지 않지만, 1 내지 500 ㎛로 하는 것이 바람직하다. The negative electrode is formed by coating and drying a negative electrode material on a negative electrode current collector. The negative electrode current collector is not particularly limited as long as it is an electron conductor that does not cause chemical change in the battery configured. However, the negative electrode current collector is oxidized and dissolved at a positive electrode potential (about 3.5 V vs. Li / Li +) during overdischarge such as copper or a copper alloy. The invention is the most effective. In addition, the surface of the material may be oxidized or used, and unevenness may be attached to the surface of the current collector by surface treatment. Moreover, as a form of an electrical power collector, a foil, a film, a sheet, a net, a punched thing, a lath body, a porous body, a foam, a fiber group, the molded object of a nonwoven fabric, etc. are mentioned, for example. Although the thickness of an electrical power collector is not specifically limited, It is preferable to set it as 1-500 micrometers.

부극 재료로는, 특별히 제한되는 것은 아니지만, 예를 들면 탄소질 재료, 금속 복합 산화물, 리튬 금속, 리튬 합금, 규소계 합금, 주석계 합금, 금속 산화물, 도전성 고분자, 칼코겐 화합물, Li-Co-Ni계 재료 등을 들 수 있다. 탄소질 재료로는, 예를 들면 난흑연화탄소 재료, 흑연계 탄소 재료 등을 들 수 있다. 금속 복합 산화물로는, 예를 들면 SnpM1 1 - pM2 qOr(식 중, M1은 Mn, Fe, Pb 및 Ge로부터 선택되는 1종 이상의 원소를 나타내고, M2는 Al, B, P, Si, 주기율표 제1족, 제2족, 제3족 및 할로겐 원소로부터 선택되는 1종 이상의 원소를 나타내고, 0<p≤1, 1≤q≤3, 1≤r≤8을 나타냄), LixFe2O3(0≤x≤1), LixWO2(0≤x≤1) 등의 화합물을 들 수 있다. 금속 산화물로는, GeO, GeO2, SnO, SnO2, PbO, PbO2, Pb2O3, Pb3O4, Sb2O3, Sb2O4, Sb2O5, Bi2O3, Bi2O4, Bi2O5 등을 들 수 있다. 도전성 고분자로는, 폴리아세틸렌, 폴리-p-페닐렌 등을 들 수 있다. Although it does not restrict | limit especially as a negative electrode material, For example, a carbonaceous material, a metal complex oxide, lithium metal, a lithium alloy, a silicon type alloy, a tin type alloy, a metal oxide, a conductive polymer, a chalcogen compound, Li-Co- Ni type material etc. are mentioned. As a carbonaceous material, a non-graphitizing carbon material, a graphite type carbon material, etc. are mentioned, for example. Metal composite oxides include, for example, Sn p M 1 1 - p M 2 q O r ( wherein, M 1 represents at least one element selected from Mn, Fe, Pb, and Ge, M 2 is Al, B, P, Si, at least one element selected from the group 1, 2, 3, and halogen elements of the periodic table, and represents 0 <p ≦ 1, 1 ≦ q ≦ 3, and 1 ≦ r ≦ 8. ), Li x Fe 2 O 3 (0 ≦ x ≦ 1), and Li x WO 2 (0 ≦ x ≦ 1). Examples of the metal oxides include GeO, GeO 2 , 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 , Bi 2 O 3 , and the like Bi 2 O 4, Bi 2 O 5. Examples of the conductive polymer include polyacetylene and poly-p-phenylene.

세퍼레이터로는, 큰 이온 투과도를 갖고, 소정의 기계적 강도를 가진 절연성의 박막이 사용된다. 내유기 용제성과 소수성으로부터 폴리프로필렌 등의 올레핀계 중합체 또는 유리 섬유 또는 폴리에틸렌 등으로부터 제작된 시트나 부직포가 사용된다. 세퍼레이터의 공경으로는, 일반적으로 전지용으로서 유용한 범위일 수 있고, 예를 들면 0.01 내지 10 ㎛이다. 세퍼레이터의 두께로는, 일반적인 전지용 범위일 수 있고, 예를 들면 5 내지 300 ㎛이다. 또한, 후술하는 전해질로서 중합체 등의 고체 전해질이 사용되는 경우에는, 고체 전해질이 세퍼레이터를 겸비한 것일 수도 있다. As the separator, an insulating thin film having a large ion permeability and having a predetermined mechanical strength is used. From the organic solvent resistance and hydrophobicity, the sheet | seat and nonwoven fabric which were made from olefinic polymers, such as polypropylene, glass fiber, polyethylene, etc. are used. As a pore size of a separator, it may be the range generally useful for a battery, for example, 0.01-10 micrometers. As thickness of a separator, it may be a general battery range, for example, 5-300 micrometers. In addition, when solid electrolytes, such as a polymer, are used as electrolyte mentioned later, a solid electrolyte may be what has a separator.

리튬염을 함유하는 비수성 전해질은, 비수성 전해질과 리튬염을 포함하는 것이다. 비수성 전해질로는, 비수성 전해액, 유기 고체 전해질, 무기 고체 전해질이 사용된다. 비수성 전해액으로는, 예를 들면 N-메틸-2-피롤리디논, 프로필렌카르보네이트, 에틸렌카르보네이트, 부틸렌카르보네이트, 디메틸카르보네이트, 디에틸카르보네이트, γ-부티로락톤, 1,2-디메톡시에탄, 테트라히드록시푸란, 2-메틸테트라히드로푸란, 디메틸술폭시드, 1,3-디옥솔란, 포름아미드, 디메틸포름아미드, 디옥솔란, 아세토니트릴, 니트로메탄, 포름산메틸, 아세트산메틸, 인산트리에스테르, 트리메톡시메탄, 디옥솔란 유도체, 술포란, 메틸술포란, 3-메틸-2-옥사졸리디논, 1,3-디메틸-2-이미다졸리디논, 프로필렌카르보네이트 유도체, 테트라히드로푸란 유도체, 디에틸에테르, 1,3-프로판술톤, 프로피온산메틸, 프로피온산에틸 등의 비양성자성 유기 용매의 1종 또는 2종 이상을 혼합한 용매를 들 수 있다. The nonaqueous electrolyte containing a lithium salt contains a nonaqueous electrolyte and a lithium salt. As the nonaqueous electrolyte, a nonaqueous electrolyte, an organic solid electrolyte, and an inorganic solid electrolyte are used. As the non-aqueous electrolyte, for example, N-methyl-2-pyrrolidinone, propylene carbonate, ethylene carbonate, butylene carbonate, dimethyl carbonate, diethyl carbonate, γ-butyro Lactone, 1,2-dimethoxyethane, tetrahydroxyfuran, 2-methyltetrahydrofuran, dimethylsulfoxide, 1,3-dioxolane, formamide, dimethylformamide, dioxolane, acetonitrile, nitromethane, formic acid Methyl, methyl acetate, phosphate triester, trimethoxymethane, dioxolane derivatives, sulfolane, methyl sulfolane, 3-methyl-2-oxazolidinone, 1,3-dimethyl-2-imidazolidinone, propylenecar The solvent which mixed 1 type, or 2 or more types of aprotic organic solvents, such as a carbonate derivative, a tetrahydrofuran derivative, diethyl ether, 1, 3- propane sultone, methyl propionate, and ethyl propionate, is mentioned.

유기 고체 전해질로는, 예를 들면 폴리에틸렌 유도체, 폴리에틸렌옥시드 유도체 또는 이것을 포함하는 중합체, 폴리프로필렌옥시드 유도체 또는 이것을 포함하는 중합체, 인산에스테르 중합체, 폴리포스파젠, 폴리아지리딘, 폴리에틸렌술피드, 폴리비닐알코올, 폴리불화비닐리덴, 폴리헥사플루오로프로필렌 등의 이온성 해리기를 포함하는 중합체, 이온성 해리기를 포함하는 중합체와 상기 비수성 전해액의 혼합물 등을 들 수 있다. As the organic solid electrolyte, for example, a polyethylene derivative, a polyethylene oxide derivative or a polymer containing the same, a polypropylene oxide derivative or a polymer containing the same, a phosphate ester polymer, a polyphosphazene, a polyaziridine, a polyethylene sulfide, a poly Polymers containing ionic dissociation groups such as vinyl alcohol, polyvinylidene fluoride, polyhexafluoropropylene, polymers containing ionic dissociation groups, and mixtures of the above non-aqueous electrolyte solutions.

무기 고체 전해질로는, Li의 질화물, 할로겐화물, 산소산염 등을 사용할 수 있고, 예를 들면 Li3N, LiI, Li5NI2, Li3N-LiI-LiOH, LiSiO4, LiSiO4-LiI-LiOH, Li2SiS3, Li4SiO4, Li4SiO4-LiI-LiOH, Li3PO4-Li2S-SiS2, 황화인 화합물 등을 들 수 있다. As the inorganic solid electrolyte, a nitride of Li, a halide, an oxyacid salt, or the like can be used. For example, Li 3 N, LiI, Li 5 NI 2 , Li 3 N-LiI-LiOH, LiSiO 4 , LiSiO 4 -LiI -LiOH, Li 2 SiS 3 , Li 4 SiO 4 , Li 4 SiO 4 -LiI-LiOH, Li 3 PO 4 -Li 2 S-SiS 2 , phosphorus sulfide compounds, and the like.

리튬염으로는, 상기 비수성 전해질에 용해되는 것이 사용되고, 예를 들면 LiCl, LiBr, LiI, LiClO4, LiBF4, LiB10Cl10, LiPF6, LiCF3SO3, LiCF3CO2, LiAsF6, LiSbF6, LiB10Cl10, LiAlCl4, CH3SO3Li, CF3SO3Li, (CF3SO2)2NLi, 클로로보란리튬, 저급 지방족 카르복실산리튬, 사페닐붕산리튬, 이미드류 등의 1종 또는 2종 이상을 혼합한 염을 들 수 있다. As the lithium salt, those dissolved in the non-aqueous electrolyte are used, for example, LiCl, LiBr, LiI, LiClO 4 , LiBF 4 , LiB 10 Cl 10 , LiPF 6 , LiCF 3 SO 3 , LiCF 3 CO 2 , LiAsF 6 , LiSbF 6 , LiB 10 Cl 10 , LiAlCl 4 , CH 3 SO 3 Li, CF 3 SO 3 Li, (CF 3 SO 2 ) 2 NLi, chloroborane lithium, lower aliphatic lithium carboxylate, lithium saphenyl borate The salt which mixed 1 type (s) or 2 or more types, such as Drew, is mentioned.

또한, 비수성 전해질에는 방전, 충전 특성, 난연성을 개량할 목적으로, 이하에 나타내는 화합물을 첨가할 수 있다. 예를 들면, 피리딘, 트리에틸포스파이트, 트리에탄올아민, 환상 에테르, 에틸렌디아민, n-글라임, 헥사인산트리아미드, 니트로벤젠 유도체, 황, 퀴논이민 염료, N-치환 옥사졸리디논과 N,N-치환 이미다졸리딘, 에틸렌글리콜디알킬에테르, 암모늄염, 폴리에틸렌글루콜, 피롤, 2-메톡시에탄올, 삼염화알루미늄, 도전성 중합체 전극 활성 물질의 단량체, 트리에틸렌포스폰아미드, 트리알킬포스핀, 모르폴린, 카르보닐기를 갖는 아릴 화합물, 헥사메틸포스포릭트리아미드와 4-알킬모르폴린, 이환성의 3급 아민, 오일, 포스포늄염 및 3급 술포늄염, 포스파젠, 탄산에스테르 등을 들 수 있다. 또한, 전해액을 불연성으로 만들기 위해서 할로겐 함유 용매, 예를 들면 사염화탄소, 삼불화에틸렌을 전해액에 포함시킬 수 있다. 또한, 고온 보존에 적합성을 갖게 하기 위해서 전해액에 탄산 가스를 포함시킬 수 있다. Moreover, the compound shown below can be added to a nonaqueous electrolyte in order to improve discharge, a charging characteristic, and a flame retardance. For example, pyridine, triethylphosphite, triethanolamine, cyclic ether, ethylenediamine, n-glyme, hexaphosphate triamide, nitrobenzene derivative, sulfur, quinoneimine dye, N-substituted oxazolidinone and N, N Substituted imidazolidine, ethylene glycol dialkyl ether, ammonium salt, polyethylene glycol, pyrrole, 2-methoxyethanol, aluminum trichloride, monomer of conductive polymer electrode active material, triethylene phosphonamide, trialkylphosphine, mor Polline, aryl compounds having a carbonyl group, hexamethylphosphoric triamide and 4-alkylmorpholine, bicyclic tertiary amines, oils, phosphonium salts and tertiary sulfonium salts, phosphazenes, carbonate esters and the like. In addition, halogen-containing solvents such as carbon tetrachloride and ethylene trifluoride may be included in the electrolyte to render the electrolyte nonflammable. In addition, in order to make it suitable for high temperature storage, carbon dioxide gas can be included in electrolyte solution.

이와 같이 구성된 리튬 이차 전지는 전지 성능, 특히 통상 사용할 때 용량의 저하도 없고, 충방전시에 연속적인 전압 변화를 나타내며, 우수한 내과방전 특성을 갖는 리튬 이차 전지가 된다. 전지의 형상은 버튼, 시트, 실린더, 각, 코인형 등 중 어느 하나의 형상일 수도 있다. 또한, 본 발명의 리튬 이차 전지는, 예를 들면 노트북, 랩탑 개인용 컴퓨터, 포켓 워드 프로세서, 휴대 전화, 무선 핸드세트(子機, handset), 휴대용 CD 플레이어, 라디오, 액정 텔레비전, 백업 전원, 전기 면도기, 메모리 카드, 비디오 무비 등의 전자 기기, 자동차, 전동 차량, 게임 기기 등의 민간용 전자 기기 등에 바람직하게 사용할 수 있다. The lithium secondary battery configured as described above has no deterioration in battery performance, especially in normal use, exhibits a continuous voltage change during charge and discharge, and becomes a lithium secondary battery having excellent overdischarge characteristics. The shape of the battery may be any one of a button, a sheet, a cylinder, a square, a coin shape, and the like. In addition, the lithium secondary battery of the present invention is, for example, a laptop, a laptop personal computer, a pocket word processor, a mobile phone, a wireless handset, a portable CD player, a radio, a liquid crystal television, a backup power supply, an electric shaver. , Electronic devices such as memory cards and video movies, and commercial electronic devices such as automobiles, electric vehicles, and game devices.

<실시예><Example>

이어서, 실시예를 들어 본 발명을 더욱 구체적으로 설명하지만, 이것은 단순히 예시이며, 본 발명을 제한하는 것은 아니다. Next, the present invention will be described in more detail with reference to Examples, which are merely illustrative and do not limit the present invention.

(MnO의 제조) (Manufacture of MnO)

평균 입경이 8.1 ㎛인 시판되고 있는 MnCO3를 질소 분위기 중, 650 ℃에서 10 시간 동안 가열 처리하였다. 얻어진 가열 처리물은 XRD 분석의 결과, 평균 입경 7.6 ㎛의 MnO인 것을 확인하였다. Commercially available MnCO 3 having an average particle diameter of 8.1 μm was heat-treated at 650 ° C. for 10 hours in a nitrogen atmosphere. The obtained heat-treated material confirmed that it was MnO of average particle diameter 7.6 micrometers as a result of XRD analysis.

<실시예 1 내지 8 및 비교예 1><Examples 1 to 8 and Comparative Example 1>

상기에서 제조한 MnO를 대기 중에서 하기 표 2에 나타낸 온도에서 10 시간 동안 가열 처리하여 표 2에 나타내는 각각의 망간 산화물 시료를 제조하였다. 이들 가열 처리물 중, 가열 처리 온도가 500 ℃인 것 이외에는, XRD 분석에 의해 모두 Mn2O3인 것을 확인하였다. The MnO prepared above was heat-treated in air for 10 hours at the temperature shown in Table 2 to prepare each manganese oxide sample shown in Table 2. Among these heat treated materials, it was confirmed that all of them were Mn 2 O 3 by XRD analysis except that the heat treatment temperature was 500 ° C.

Figure 112006019952950-PAT00002
Figure 112006019952950-PAT00002

상기에서 제조한 각 망간 산화물 시료를 사용하여, 이것과 평균 입경 5 ㎛의 Li2CO3를 Li 원자와 Mn 원자의 몰비(Li/Mn)=1.00로 혼합하고, 이어서 상기 혼합물을 질소 분위기하에 800 ℃에서 10 시간 동안 소성하여 각각의 LiMnO2 시료를 제조하였다. 또한, 얻어진 LiMnO2 시료는 ASTM 카드 23-361의 회절 피크 패턴으로부터 LiMnO2인 것을 확인하였다. Using each of the manganese oxide samples prepared above, this and Li 2 CO 3 having an average particle diameter of 5 μm were mixed at a molar ratio (Li / Mn) = 1.00 of Li atoms and Mn atoms, and then the mixture was mixed under a nitrogen atmosphere at 800 ° C. ℃ in firing, each for 10 hours LiMnO 2 Samples were prepared. In addition, the obtained LiMnO 2 sample was confirmed to be LiMnO 2 from the diffraction peak pattern of ASTM card 23-361.

Figure 112006019952950-PAT00003
Figure 112006019952950-PAT00003

<비교예 2> Comparative Example 2

평균 입경이 3.5 ㎛인 시판되고 있는 MnO2와 평균 입경이 5 ㎛인 Li2CO3를 Li/Mn의 몰비=1.00이 되도록 혼합하고, 상기 혼합물을 질소 분위기하에 800 ℃에서 10 시간 동안 소성하여 LiMnO2 시료를 제조하였다. 또한, 얻어진 LiMnO2 시료는 ASTM 카드 23-361의 회절 피크 패턴으로부터 LiMnO2인 것을 확인하였다. Commercially available MnO 2 having an average particle diameter of 3.5 µm and Li 2 CO 3 having an average particle diameter of 5 µm were mixed so as to have a molar ratio of Li / Mn = 1.00, and the mixture was calcined at 800 ° C. for 10 hours under a nitrogen atmosphere to form LiMnO. 2 Samples were prepared. In addition, the obtained LiMnO 2 The sample was confirmed to be the LiMnO 2 from the diffraction peak pattern of the ASTM card 23-361.

<비교예 3>Comparative Example 3

평균 입경이 3.5 ㎛인 시판되고 있는 MnO2를 대기 중에 1000 ℃에서 12 시간 동안 소성하여 Mn3O4를 제조하였다. 이 Mn3O4를 대기 중에 650 ℃에서 10 시간 동안 소성하여 Mn2O3을 얻었다. 이 Mn2O3와 평균 입경이 5 ㎛인 Li2CO3를 Li/Mn의 몰비=1.00이 되도록 혼합하고, 질소 분위기하에 800 ℃에서 10 시간 동안 소성하여 LiMnO2 시료를 제조하였다. 또한, 얻어진 LiMnO2 시료는 ASTM 카드 23-361의 회절 피크 패턴으로부터 LiMnO2인 것을 확인하였다. Commercially available MnO 2 having an average particle diameter of 3.5 μm was calcined in the air at 1000 ° C. for 12 hours to prepare Mn 3 O 4 . This Mn 3 O 4 was calcined in the air at 650 ° C. for 10 hours to obtain Mn 2 O 3 . The Mn 2 O 3 and Li 2 CO 3 having an average particle diameter of 5 μm were mixed so as to have a molar ratio of Li / Mn = 1.00, and calcined at 800 ° C. for 10 hours in a nitrogen atmosphere to prepare a LiMnO 2 sample. In addition, the obtained LiMnO 2 sample was confirmed to be LiMnO 2 from the diffraction peak pattern of ASTM card 23-361.

<비교예 4><Comparative Example 4>

평균 입경이 3.5 ㎛인 시판되고 있는 MnO2를 대기 중에 650 ℃에서 10 시간 동안 소성하여 Mn2O3를 제조하였다. 이 Mn2O3와 평균 입경이 10 ㎛인 수산화리튬을 Li/Mn의 몰비=1.00이 되도록 혼합하고, 진공 중에서 800 ℃에서 12 시간 동안 소성하여 LiMnO2 시료를 제조하였다. 또한, 얻어진 LiMnO2 시료는 ASTM 카드 23-361의 회절 피크 패턴으로부터 LiMnO2인 것을 확인하였다. Commercially available MnO 2 having an average particle diameter of 3.5 μm was calcined in the air at 650 ° C. for 10 hours to prepare Mn 2 O 3 . The Mn 2 O 3 and lithium hydroxide having an average particle diameter of 10 µm were mixed so as to have a molar ratio of Li / Mn = 1.00, and then fired in vacuum at 800 ° C. for 12 hours to prepare a LiMnO 2 sample. In addition, the obtained LiMnO 2 sample was confirmed to be LiMnO 2 from the diffraction peak pattern of ASTM card 23-361.

<물성 평가> <Property evaluation>

실시예 1 내지 8 및 비교예 1 내지 4에서 얻어진 LiMnO2 시료에 대해서, 평균 입경, BET 비표면적 및 선원으로서 Cu-Kα선을 사용하여 X선 회절 분석을 하고, 2θ=15.3°부근의 회절 피크에 대한 2θ=24.6°부근의 회절 피크의 강도비(I24.6/I15.3)와 2θ=45.0°부근의 회절 피크의 강도비(I45.0/I15.3)를 측정하였다. 그 결과를 표 4에 나타낸다. 또한, 실시예 4에서 얻어진 LiMnO2의 X선 회절도를 도 1에 도시한다. 도 1 중, 부호 (a)는 15.3°부근의 회절 피크를 나타내고, 부호 (b)는 24.6°부근의 회절 피크를 나타내며, 부호 (c)는 45.0°부근의 회절 피크를 나타낸다. The LiMnO 2 samples obtained in Examples 1 to 8 and Comparative Examples 1 to 4 were subjected to X-ray diffraction analysis using Cu-Kα rays as average particle diameter, BET specific surface area and source, and diffraction peaks near 2θ = 15.3 °. The intensity ratio (I 24.6 / I 15.3 ) of the diffraction peak near 2θ = 24.6 ° and the intensity ratio (I 45.0 / I 15.3 ) of the diffraction peak near 2θ = 45.0 ° were measured. The results are shown in Table 4. In addition, the X-ray diffraction diagram of LiMnO 2 obtained in Example 4 is shown in FIG. 1. In Fig. 1, symbol (a) shows a diffraction peak near 15.3 °, symbol (b) shows a diffraction peak near 24.6 °, and symbol (c) shows a diffraction peak near 45.0 °.

Figure 112006019952950-PAT00004
Figure 112006019952950-PAT00004

<리튬 이차 전지의 제조><Production of Lithium Secondary Battery>

(1) 리튬 이차 전지의 제조; (1) manufacture of a lithium secondary battery;

상기에서 제조한 실시예 1 내지 8 및 비교예 1 내지 4의 각종 LiMnO2 시료의 각각에 대하여, 시료 85 중량%, 흑연 분말 10 중량%, 폴리불화비닐리덴 5 중량%를 혼합하여 정극재로 하고, 이것을 N-메틸-2-피롤리디논에 분산시켜 혼련 페이스트를 제조하였다. 상기 혼련 페이스트를 알루미늄 박에 도포한 후 건조, 프레스하여 직경 15 mm의 원반으로 펀칭하여 정극판을 얻었다. To each of the various LiMnO 2 samples of Examples 1 to 8 and Comparative Examples 1 to 4 prepared above, 85 wt% of the sample, 10 wt% of the graphite powder, and 5 wt% of the polyvinylidene fluoride were mixed to form a positive electrode material. This was dispersed in N-methyl-2-pyrrolidinone to prepare a kneading paste. After apply | coating the said kneading paste to aluminum foil, it dried and pressed, it punched by the disk of diameter 15mm, and obtained the positive electrode plate.

이 정극판을 사용하여, 세퍼레이터, 부극, 정극, 집전판, 거치대(Mounting Hardware), 외부 단자, 전해액 등의 각 부재를 사용하여 리튬 이차 전지를 제작하였다. 이 중, 부극은 리튬 금속, 집전체에는 구리를 사용하고, 전해액에는 에틸렌카르보네이트와 메틸에틸카르보네이트의 1:1 혼련액 1 ℓ에 LiPF6 1 몰을 용해시킨 것을 사용하였다. Using this positive electrode plate, a lithium secondary battery was produced using each member such as a separator, a negative electrode, a positive electrode, a current collector plate, mounting hardware, an external terminal, and an electrolyte solution. Among them, lithium metal and copper were used for the current collector, and 1 mol of LiPF 6 was dissolved in 1 L of a 1: 1 kneading solution of ethylene carbonate and methyl ethyl carbonate.

(2) 초기 방전 용량, 초기 충전 용량, 평균 충전 전압(2) initial discharge capacity, initial charge capacity, average charge voltage

충전은 CCCV 모드, 차단 전압 4.25 V, 1 C 상당의 전류값에서 차단 전류는 1 C 전류값의 1/20, 충전은 CCCV 모드, 차단 전압 3.4 V, 1 C 상당의 전류값에서 차단 전류는 1 C 전류의 1/20로서 초기 방전 용량과 초기 충전 용량 및 평균 충전 전압을 측정하고, 그 결과를 하기 표 5에 나타낸다. In the CCCV mode, the cut-off voltage is 4.25 V, 1 C equivalent of the breaking current is 1/20 of the 1 C current value, and the charging is in the CCCV mode, the cut-off voltage 3.4 V, 1 C equivalent is the breaking current 1 Initial discharge capacity, initial charge capacity, and average charge voltage were measured as 1/20 of C current, and the results are shown in Table 5 below.

또한, 이 시험에서는 충전 용량이 크며, 방전 용량이 작은 재료, 즉 충방전 용량의 차가 클수록 정극 부활성 물질로서의 Li 공급 능력이 높은 것을 나타내고, 통상 정극 활성 물질은, 예를 들면 LiCoO2에서는 충전 용량 160 mAH/g에 대하여, 방전 용량 155 mAH/g 정도로 충방전 용량의 용량차가 작다. 또한, 평균 충전 전압이 낮은 것이 Li을 방출할 때에 저항이 작은 것을 나타내고, Li 공급 재료로서 우수한 것을 나타낸다. 그리고, 표 5로부터 명백한 바와 같이, 본 발명의 LiMnO2는 초기 충전 용량이 높으며, 충방전 용량의 용량차가 크고, 또한 평균 충전 전압이 낮기 때문에 과방전시의 안전성을 향상시키기 위한 정극 부활성 물질로서의 유용성에 있어서 우수하다는 것을 알 수 있다. In this test, the charge capacity is large, and the material having a small discharge capacity, that is, the difference in the charge and discharge capacity, indicates that the Li supply ability as a positive electrode activating material is higher. In general, the positive electrode active material is, for example, a LiCoO 2 charge capacity. With respect to 160 mAH / g, the capacity difference of the charge / discharge capacity is small about 155 mAH / g. In addition, a low average charging voltage indicates a small resistance when releasing Li, and indicates an excellent Li supply material. And, as is apparent from Table 5, LiMnO 2 of the present invention has a high initial charge capacity, a large difference in capacity of charge and discharge capacity, and a low average charge voltage, so that it is useful as a positive electrode activator for improving safety during overdischarge. It can be seen that it is excellent in.

Figure 112006019952950-PAT00005
Figure 112006019952950-PAT00005

<실시예 9 내지 16 및 비교예 5><Examples 9 to 16 and Comparative Example 5>

(리튬 복합 산화물의 제조) (Production of Lithium Composite Oxide)

평균 입경 5 ㎛의 Co3O4 40.0 g과 평균 입경 5 ㎛의 Li2CO3 8.38 g을 칭량하고, 건식으로 충분히 혼합한 후 1000 ℃에서 5 시간 동안 소성하였다. 상기 소성물을 분쇄, 등급 분류하여 LiCoO2를 얻었다. LiCoO2의 여러 물질을 하기 표 6에 나타내었다. Co 3 O 4 with an average particle diameter of 5 μm 40.0 g of Li 2 CO 3 with an average particle diameter of 5 μm 8.38 g were weighed, thoroughly mixed dry and then calcined at 1000 ° C. for 5 hours. The calcined product was ground and graded to obtain LiCoO 2 . Several materials of LiCoO 2 are shown in Table 6 below.

Figure 112006019952950-PAT00006
Figure 112006019952950-PAT00006

<리튬 이차 전지의 제조><Production of Lithium Secondary Battery>

<전지 성능 시험><Battery performance test>

(1) 리튬 이차 전지의 제조; (1) manufacture of a lithium secondary battery;

LiMnO2 시료 및 상기에서 제조한 LiCoO2를 사용하여 하기 표 7에 나타내는 조성의 정극 활성 물질을 제조하였다. 이어서, 정극 활성 물질 91 중량%, 흑연 분말 6 중량%, 폴리불화비닐리덴 3 중량%를 혼합하여 정극재로 하고, 이것을 N-메틸-2-피롤리디논에 분산시켜 혼련 페이스트를 제조하였다. 또한, 하기 표 7의 배합량은 LiCoO2 100 중량부에 대하여 망간산리튬 10 중량부의 배합이고, 정극 활성 물질 등의 배합 비율은 정극재 중 퍼센트로 나타낸 것이다. 상기 혼련 페이스트를 알루미늄 박에 도포한 후 건조, 프레스하여 직경 15 mm의 원반으로 펀칭하여 정극판을 얻었다. 이 정극판을 사용하여, 세퍼레이터, 부극, 정극, 집전판, 거치대, 외부 단자, 전해액 등의 각 부재를 사용하여 리튬 이차 전지를 제작하였다. 이 중, 부극은 인조 흑연, 집전체에는 구리를 사용하고, 전해액에는 에틸렌카르보네이트와 메틸에틸카르보네이트의 1:1 혼련액 1 ℓ에 LiPF6 1 몰을 용해한 것을 사용하였다. Using a LiMnO 2 sample and LiCoO 2 prepared above, a positive electrode active material having a composition shown in Table 7 was prepared. Next, 91% by weight of the positive electrode active material, 6% by weight of graphite powder, and 3% by weight of polyvinylidene fluoride were mixed to form a positive electrode material, which was dispersed in N-methyl-2-pyrrolidinone to prepare a kneading paste. In addition, to an amount shown in Table 7 is LiCoO 2 100 parts by weight blended 10 parts by weight of lithium manganese oxide with respect to a mixing ratio of such a positive electrode active material is represented by the percentage of the positive electrode material. After apply | coating the said kneading paste to aluminum foil, it dried and pressed, it punched by the disk of diameter 15mm, and obtained the positive electrode plate. Using this positive electrode plate, a lithium secondary battery was produced using each member such as a separator, a negative electrode, a positive electrode, a current collector, a cradle, an external terminal, and an electrolyte solution. Among them, artificial graphite and copper were used for the negative electrode, and 1 mol of LiPF 6 was dissolved in 1 L of a 1: 1 kneading solution of ethylene carbonate and methyl ethyl carbonate.

Figure 112006019952950-PAT00007
Figure 112006019952950-PAT00007

<전지 성능 시험><Battery performance test>

(1) 리튬 이차 전지의 제조; (1) manufacture of a lithium secondary battery;

상기한 바와 같이 제조한 실시예 9 내지 16 및 비교예 5의 정극 활성 물질 91 중량%, 흑연 분말 6 중량%, 폴리불화비닐리덴 3 중량%를 혼합하여 정극재로 하고, 이것을 N-메틸-2-피롤리디논에 분산시켜 혼련 페이스트를 제조하였다. 상기 혼련 페이스트를 알루미늄 박에 도포한 후 건조, 프레스하여 직경 15 mm의 원반으로 펀칭하여 정극판을 얻었다. 91 wt% of the positive electrode active materials of Examples 9 to 16 and Comparative Example 5 prepared as described above, 6 wt% of graphite powder, and 3 wt% of polyvinylidene fluoride were mixed to form a positive electrode material, which was N-methyl-2. Kneading paste was prepared by dispersing in pyrrolidinone. After apply | coating the said kneading paste to aluminum foil, it dried and pressed, it punched by the disk of diameter 15mm, and obtained the positive electrode plate.

이 정극판을 사용하여, 세퍼레이터, 부극, 정극, 집전판, 거치대, 외부 단자, 전해액 등의 각 부재를 사용하여 리튬 이차 전지를 제작하였다. 이 중, 부극은 인조 흑연, 집전체에는 구리를 사용하고, 전해액에는 에틸렌카르보네이트와 메틸에틸카르보네이트의 1:1 혼련액 1 ℓ에 LiPF6 1 몰을 용해한 것을 사용하였다. Using this positive electrode plate, a lithium secondary battery was produced using each member such as a separator, a negative electrode, a positive electrode, a current collector, a cradle, an external terminal, and an electrolyte solution. Among them, artificial graphite and copper were used for the negative electrode, and 1 mol of LiPF 6 was dissolved in 1 L of a 1: 1 kneading solution of ethylene carbonate and methyl ethyl carbonate.

(2) 과방전 시험 (2) over-discharge test

실시예 9 내지 16 및 비교예 5의 정극 활성 물질을 사용한 전지에 대해서, 25 ℃에서, 1 C의 전류로 4.2 V까지 충전하고, 4.2 V의 정전압으로 3 시간 동안 충전한 후, 1 C의 전류로 2.0 V까지 방전했을 때의 방전 용량(이하, "초기 방전 용량"이라 부름)을 측정하였다. 이어서, 0 V의 정전압으로 2일간 방치하고, 과방전을 행하였다. 방치 후, 1 C에서 4.2 V까지 3 시간 동안 정전류 정전압으로 재충전한 후, 1 C에서 2.0 V까지 정전류 방전을 행하고, 방전 용량(이하, "회복 용량"이라 부름)을 측정하였다. For the battery using the positive electrode active materials of Examples 9 to 16 and Comparative Example 5, at 25 ° C., it was charged to 4.2 V with a current of 1 C and charged for 3 hours at a constant voltage of 4.2 V, followed by a current of 1 C. The discharge capacity (hereinafter, referred to as "initial discharge capacity") at the time of discharge to 2.0 V was measured. Subsequently, it was left to stand for 2 days at the constant voltage of 0V, and overdischarge was performed. After standing, after recharging with a constant current constant voltage for 3 hours from 1 C to 4.2 V, constant current discharge was performed from 1 C to 2.0 V, and the discharge capacity (hereinafter, referred to as "recovery capacity") was measured.

이 회복 용량에 대해서 상기한 방전 시험에서 측정한 초기 방전 용량에 대한 회복 용량의 비율(이하, "용량 회복률"이라 부름)을 구하고, 하기 표 8에 나타내었다. 또한, 시험 후의 전지를 해체하여 정극을 관찰하고, 부극 집전체의 구리가 정극 상에 석출되어 있는지를 관찰하여, 그 결과를 표 8에 나타낸다. About this recovery capacity, the ratio of recovery capacity with respect to the initial discharge capacity measured by the said discharge test (henceforth "capacitance recovery rate") was calculated | required, and it is shown in following Table 8. In addition, the battery after the test was dismantled, the positive electrode was observed, and it was observed whether copper of the negative electrode current collector was deposited on the positive electrode, and the results are shown in Table 8.

Figure 112006019952950-PAT00008
Figure 112006019952950-PAT00008

표 8의 결과로부터, 본 발명의 망간산리튬을 정극 부활성 물질로서 사용함으로써 리튬 이차 전지의 과방전 특성을 개량할 수 있다는 것을 알 수 있다. From the results in Table 8, it can be seen that the overdischarge characteristics of the lithium secondary battery can be improved by using the lithium manganate of the present invention as a positive electrode activating material.

본 발명의 망간산리튬을 정극 부활성 물질로 하는 리튬 이차 전지는 전지 성능, 특히 통상 사용할 때 용량의 저하도 없고, 과방전에 의한 성능 저하 억제 효과가 우수하다. The lithium secondary battery using the lithium manganate of the present invention as a positive electrode activator is excellent in battery performance, especially in the case of normal use, without any deterioration in capacity and in suppressing the performance deterioration effect due to overdischarge.

Claims (9)

하기 화학식 1로 표시되며, 선원으로서 Cu-Kα선을 사용하여 X선 회절 분석했을 때에 2θ=15.3°부근의 회절 피크에 대한 2θ=24.6°부근의 회절 피크의 강도비(I24.6/I15.3)가 0.25 이하이며, 2θ=45.0°부근의 회절 피크의 강도비(I45.0/I15.3)가 0.70 이하인 것을 특징으로 하는 망간산리튬. The intensity ratio of the diffraction peak near 2θ = 24.6 ° to the diffraction peak near 2θ = 15.3 ° when X-ray diffraction analysis using Cu-Kα rays as a source is shown by the following formula (I 24.6 / I 15.3 ) Is 0.25 or less, and the intensity ratio (I 45.0 / I 15.3 ) of the diffraction peak near 2θ = 45.0 ° is 0.70 or less, lithium manganate. <화학식 1><Formula 1> LixMnO2 Li x MnO 2 식 중, x는 0.9≤x≤1.1을 나타낸다.In the formula, x represents 0.9 ≦ x ≦ 1.1. 제1항에 있어서, 평균 입경이 1 내지 20 ㎛인 망간산리튬. The lithium manganate of claim 1, wherein the average particle diameter is 1 to 20 µm. 제1항 또는 제2항에 있어서, BET 비표면적이 0.2 내지 2.0 ㎡/g인 망간산리튬. The lithium manganate of Claim 1 or 2 whose BET specific surface area is 0.2-2.0 m <2> / g. MnO를 525 ℃ 이상에서 가열 처리하여 Mn2O3를 얻은 후, 얻어진 Mn2O3와 리튬 화합물을 혼합하고, 상기 혼합물을 소성하여 하기 화학식 1로 표시되는 망간산리튬을 제조하는 방법. MnO is heat-treated at 525 ° C. or higher to obtain Mn 2 O 3 , then, the obtained Mn 2 O 3 and a lithium compound are mixed, and the mixture is calcined to produce lithium manganate represented by the following formula (1). <화학식 1><Formula 1> LixMnO2 Li x MnO 2 식 중, x는 0.9≤x≤1.1을 나타낸다.In the formula, x represents 0.9 ≦ x ≦ 1.1. 제4항에 있어서, 상기 소성은 600 내지 1000 ℃의 온도로, 불활성 가스 분위기하에서 행하는 망간산리튬의 제조 방법. The method for producing lithium manganate according to claim 4, wherein the calcination is performed at an inert gas atmosphere at a temperature of 600 to 1000 ° C. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 기재된 망간산리튬을 포함하는 것을 특징으로 하는 리튬 이차 전지 정극 부활성 물질. A lithium secondary battery positive electrode activating material comprising the lithium manganate according to any one of claims 1 to 3. 제6항에 기재된 리튬 이차 전지 정극 부활성 물질과, 하기 화학식 2로 표시되는 리튬 복합 산화물을 함유하는 것을 특징으로 하는 리튬 이차 전지 정극 활성 물질. A lithium secondary battery positive electrode active material according to claim 6, and a lithium composite oxide represented by the following general formula (2). <화학식 2><Formula 2> LiaM1 - bAbOc Li a M 1 - b A b O c 식 중, M은 Co, Ni로부터 선택되는 1종 이상의 전이 금속 원소, A는 Mg, Al, Mn, Ti, Zr, Fe, Cu, Zn, Sn, In으로부터 선택되는 1종 이상의 금속 원소를 나타내고, a는 0.9≤a≤1.1, b는 0≤b≤0.5, c는 1.8≤c≤2.2를 나타낸다.In the formula, M represents at least one transition metal element selected from Co, Ni, A represents at least one metal element selected from Mg, Al, Mn, Ti, Zr, Fe, Cu, Zn, Sn, In, a represents 0.9 ≦ a ≦ 1.1, b represents 0 ≦ b ≦ 0.5, and c represents 1.8 ≦ c ≦ 2.2. 제7항에 있어서, 상기 리튬 복합 산화물이 LiCoO2인 리튬 이차 전지 정극 활 성 물질. The lithium secondary battery positive electrode active material according to claim 7, wherein the lithium composite oxide is LiCoO 2 . 제8항에 기재된 리튬 이차 전지 정극 활성 물질을 사용한 것을 특징으로 하는 리튬 이차 전지. The lithium secondary battery positive electrode active material of Claim 8 was used, The lithium secondary battery characterized by the above-mentioned.
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