KR20100128314A - 복합 전극 물질 - Google Patents

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까림 자입
치아키 소토와
빠뜨릭 샤레스트
마사타카 타케우치
압델바스뜨 게르피
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하이드로-퀘벡
쇼와 덴코 가부시키가이샤
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Abstract

본 발명은 탄소코팅된 복합 산화물, 섬유상 탄소 및 결합제로 이루어진 복합 전극 물질에 관한 것이다. 상기 물질은 활성 전극 물질 및 섬유상 탄소를 공분쇄하는 단계, 및 상기 공분쇄된 혼합물에 결합제를 첨가하여 상기 혼합물의 점도를 저하시키는 단계를 포함하는 방법에 의해 제조된다. 상기 섬유상 탄소는 바람직하게는 기상성장 탄소 섬유이다.

Description

복합 전극 물질{COMPOSITE ELECTRODE MATERIAL}
본 발명은 복합 전극 물질 및 이의 제조방법에 관한 것이다.
리튬 건전지에서 복합 전극을 사용하는 것은 공지되어 있으며, 여기서 상기 복합 전극 물질은 활성 물질로서 복합 산화물, 전자 전도체로서 탄소질 물질 및 결합제를 포함한다.
US 5,521,026(Brochu 등)에는, 전해질이 고형 중합체 전해질이고, 애노드가 리튬 애노드이고, 캐소드가 집전체 상에 V2O5 및 카본블랙의 혼합물을 포함하는 건전지가 개시되어 있다. 복합 캐소드 물질은 스테인리스강 볼을 사용하여 액체 용매에서 산화물 및 카본블랙을 볼 밀링함으로써 수득된다. 캐소드 성분이 단순히 혼합된 건전지에 비해, 상기 건전지의 성능은 볼 밀링에 의해 개선된다. 그러나, 강 볼의 사용은 캐소드 물질에 불순물을 도입시키며, 이는 부반응을 유발한다.
WO 2004/008560(Zaghib 등)에는 복합 캐소드 물질이 기재되어 있다. 상기 캐소드 물질은 부전도체 또는 반도체 물질, 저결정질 탄소(C1) 및 고결정질 탄소(C2)의 혼합물을 고에너지 밀링함으로써 수득된다. 카본블랙은 저결정질(low cristallinity) 탄소의 예이며, 그래파이트는 고결정질(high crystallinity) 탄소의 예이다.
US 6,855,273(Ravet 등)에는 제어된 분위기에서 복합 산화물 또는 이의 전구체의 존재 하에서 탄소질 전구체의 열처리에 의해 전극 물질을 제조하는 방법이 기재되어 있다. 이에 따라 수득된 전극 물질은 탄소 코팅을 갖는 복합 산화물 입자로 이루어져 있으며, 그의 전도도는 비코팅된 산화물 입자에 비해 실질적으로 증가된다. 상기 증가된 전도도는 산화물 입자 표면에 화학적으로 결합된 탄소 코팅의 존재에 기인한 것이다. 상기 화학 결합은 우수한 부착도 및 높은 부분 전도도를 제공한다. 탄소질 전구체는 중합체 전구체 또는 가스 전구체일 수 있다. 복합 전극 물질은 카본블랙으로 탄소 코팅된 입자와 결합제로서 PVDF가 혼합되어 제조된다. 이론적 용량(capacity)인 170 mAh/g의 용량을 나타내는 전극을 제조할 때, 카본블랙은 복합 산화물 입자에 첨가되어야 한다.
WO 2004/044289(Yano 등)에는 수지, 세라믹 또는 금속인 매트릭스 물질과 기상성장 탄소 섬유를 혼합함으로써 수득된 복합 물질이 개시되어 있으며, 이는 열 전도도 및 전기 전도도를 증대시킨다.
US 2003/0198588(Muramaki 등)에는 전극이 기상성장 탄소 섬유와 같은 탄소 섬유를 포함하는 복합 물질로 이루어진 건전지가 개시되어 있다. 탄소 섬유는 음극에 대한 탄소질 물질로서 우수한 인터칼레이션(intercalation) 성질을 나타낸다. 복합 음극 물질은 탄소 섬유 및 결합제의 혼합물을 교반함으로써 제조된다.
본 발명의 요약
본 발명은 복합 전극 물질의 제조방법 및 이에 따라 수득된 물질을 제공한다.
본 발명의 일면에 따르면, 본 발명의 방법은 활성 전극 물질 및 섬유상 탄소를 공분쇄하는 단계, 및 상기 공분쇄된 혼합물에 결합제를 첨가하여 상기 혼합물의 점도를 저하시키는 단계를 포함한다.
본 발명의 또다른 면에 따르면, 상기 복합 전극 물질은 섬유상 탄소, 활성 전극 물질 및 결합제를 포함한다.
바람직하게는, 상기 활성 전극 물질은 탄소 코팅된 복합 산화물이다.
본 발명의 또다른 면에 따르면, 집전체 상에서 복합 전극 물질을 포함하는 복합 전극이 제공된다.
발명의 상세한 설명
본 발명의 복합 전극 물질을 제조하기 위해 사용되는 활성 전극 물질은 탄소코팅된 복합 산화물이다. 상기 복합 산화물은 바람직하게는 전이금속 및 리튬의 설페이트, 포스페이트, 실리케이트, 옥시설페이트, 옥시포스페이트 또는 옥시실리케이트, 또는 이의 혼합물이다. LiFePO4, LiMnPO4, LiFeSiO4, SiO 및 SiO2가 바람직한 복합 산화물이다. 탄소코팅된 산화물은, 탄소질 물질의 유기 전구체와 산화물을 접촉시키고, 상기 전구체를 열분해하여 수득할 수 있다. 상기 탄소코팅된 복합 산화물은 바람직하게는 나노크기의 입자의 형태로 사용된다.
본 발명의 복합 전극 물질을 제조하기 위해 사용되는 섬유상 탄소는 탄소 섬유로 이루어지며, 여기서 탄소 섬유는 섬유 필라멘트로 이루어지며, 상기 필라멘트는 직경이 5 내지 500 nm이고 종횡비(aspect ratio)(길이/직경)가 20 내지 10000이다.
탄소 섬유는, 탄소원 및 전이금속을 포함하는 용액을 반응영역 내로 분무하고 상기 탄소원을 열분해시키는 단계, 상기 수득된 탄소 섬유를 800℃ 내지 1500℃의 온도의 비산화 분위기 하에서 가열하는 단계, 및 상기 탄소 섬유를 2000℃ 내지 3000℃의 온도의 비산화 분위기 하에서 추가로 가열하는 단계를 포함하는 방법에 의해 수득될 수 있다. 기상성장 탄소 섬유의 제조방법에 대한 더 자세한 정보는 WO 2004/044289(Yano 등)에서 얻을 수 있다. 2000-3000℃에서 탄소의 두번째 열처리는 상기 섬유의 표면을 깨끗이 하며, 복합 산화물 입자의 탄소 코팅에 대한 탄소 섬유의 접착력의 증가를 야기한다. 이에 따라 수득된 탄소 섬유는 소위 기상성장 탄소 섬유이다.
기상성장 탄소 섬유는 또한 Showa Denko K. K.(일본)에서 상표명 VGCF™으로 시판되고 있다.
결합제는 플루오르-기재 중합체, 예를 들어 플루오르화 폴리비닐리덴(PVDF: polyvinylidene fluoride), 폴리테트라플루오로에틸렌(PTFE: polytetrafluoroethylene)으로부터 선택될 수 있으며, 고무, 예를 들어 스티렌 부타디엔 고무(SBR: styrene butadiene rubber) 또는 천연 고무로부터 선택될 수 있다. 첨가되는 결합제의 양은 상기 혼합물의 점도를 106 Pas 미만까지 낮추도록 선택된다.
탄소 섬유 및 탄소코팅된 복합 산화물 입자의 공분쇄는 메카노퓨전(mechanofusion)에 의해 이루어질 수 있다.
메카노퓨전은 높은 속도로 회전하는 원통형 챔버를 포함하고 내부에 압축 툴 및 블레이드가 구비된 메카노퓨전 반응기에서 수행되는 건조 과정이다. 회전 속도는 일반적으로 1000 rpm보다 더 높다. 탄소코팅된 복합 산화물 입자 및 섬유상 탄소는 상기 챔버 내에 도입된다. 챔버의 회전에 따라, 상기 입자는 함께 챔버 벽으로 압축된다. 압축 툴 및 높은 회전 속도에 의해 생성된 원심력은 탄소 섬유와 탄소코팅된 복합 산화물 입자 사이에 흡착을 촉진시킨다.
메카노퓨전 반응기의 예에는, Hosokawa Micron Corporation(일본)에서 상표명 Nobilta® 또는 Mechanofusion®으로 시판하고 있는 분쇄기, 및 Nara Machinery Ltd에서 상표명 Hybridizer로 시판하고 있는 분쇄기가 있다.
볼-밀에서 공분쇄는 물질 내에 불순물을 도입하기 때문에 권장되지 않는다. 탄소 섬유 및 복합 산화물 입자의 공분쇄 동안 어떠한 불순물도 도입되지 않는다면, 부반응이 복합 물질을 포함하는 전극의 전기화학적 충전/방전에 따라 발생하지 않으며, 상기 전극은 셀 내에서 매우 높은 안정성을 제공할 것이다.
결합제는 적합한 용매 중 용액의 형태로, 공분쇄 후에 수득된 혼합물에 첨가된다. N-메틸-2-피롤리돈은 플루오르-기재 용매에 대한 용매이다. 물은 SBR 고무에 대한 용매이다. 첨가되는 결합제의 양은 바람직하게는 106 Pas 미만의 점도를 갖는 혼합물을 제공하도록 선택된다.
공분쇄된 혼합물에 결합제 용액을 첨가한 후에 수득된 저점도 물질이 전극 제조에 사용될 수 있다. 전극은, 집전체로서 작용하는 전도성 지지체 상에 상기 저점도 물질의 필름을 침전시키고, 용매를 증발에 의해 제거함으로써 수득할 수 있다.
용매의 증발 후에 집전체 상에서 수득된 복합 전극 물질은 탄소코팅된 복합 산화물 입자, 탄소 섬유 및 결합제로 이루어져 있으며, 여기서 화학적 C-C 화학결합을 통해 복합 산화물 입자의 탄소 코팅은 상기 입자의 복합 산화물 중심부에 강하게 결합되며, 기상성장 탄소 섬유는 탄소 코팅에 강하게 결합된다.
복합 산화물 입자는 바람직하게는 나노크기의 입자이다. 본 발명에 따른 복합 전극 물질은 바람직하게는 0.5 내지 20 wt%의 기상성장 탄소 섬유를 포함한다. 5 wt%보다 더 높은 탄소 섬유의 함량은 전극 성능의 유의적인 향상을 추가적으로 제공하지 않지만, 비용은 더 많이 발생시킨다.
바람직한 구현예에서, 전극 물질은 0.5-5 wt%의 기상성장 탄소 섬유, 70-95 wt%의 복합 산화물 및 1-25 wt%의 중합체 결합제를 총 100%가 되도록 포함한다.
본 발명에 따른 복합 전극 물질은, 전해질이 리튬 이온을 갖는 이온성 화합물인 전기화학적 셀에 특히 유용하다. 전기화학적 셀이 높은 방전율을 받도록 되어 있다면, 복합 전극 물질은 높은 방전 전위를 제공하기 위하여 바람직하게는 약 5 wt%의 섬유상 탄소를 포함한다. 전기화학적 셀이 낮은 방전율을 받도록 되어 있다면, 섬유상 탄소의 함량이 낮더라도 높은 방전 전위가 가능하다.
본 발명의 복합 물질은 복합 전극의 활성 물질로서 사용될 때 다수의 이점을 갖는다.
본 발명의 복합 물질은 높은 기계적 강도를 가지며, 이는 입자 및 전극의 용적 변화가 발생하는 리튬의 탈/삽입(intercalation and de-intercalation) 동안 유리하다. 상기 복합 물질은 셀의 충전/방전 동안 용적 변화를 흡착할 수 있다.
복합 산화물 입자의 나노입자로 이루어진 복합 전극 물질에서, 전극이 일정에 따라 제조될 때, 전극에 대해 적합한 채널 구조 및 다공성을 생성하는 것은 어렵다. 나노입자를 포함하는 복합 물질에서 섬유상 탄소의 존재는 다중채널 구조를 생성하며, 이는 액체 전해질에 의해 물질의 습윤성을 개선시킨다. 따라서, 상기 입자의 표면 및 중심부는 전해질에 접근가능하며, 이는 입자상에서 국부적으로 이온 전도도를 증대시킨다.
섬유상 탄소는 전도도가 높기 때문에, 복합 전극 물질에서 다른 탄소원을 첨가할 필요가 없다.
섬유상 탄소는 각각의 입자에서 국부적으로 전도도를 증가시키며, 전극 물질에서 전도성 네트워크를 생성한다. 더 높은 전도도는 높은 충전/방전율에서 높은 용량(mAh/g)을 나타낸다. 또한, 높은 용량은 저온, 특히 -20℃ 미만의 온도에서 여전히 달성된다.
소량의 섬유상 탄소가 요구되기 때문에, 전극 물질로서 복합 물질을 포함하는 전기화학적 셀은 더 높은 중량 및 용적 에너지를 갖는다.
복합 전극 물질에서 섬유상 탄소의 존재는 고형 전해질을 갖는 전기화학적 셀에서 전극의 표면상에 안정한 패시베이션층(passivation layer)을 형성하게 하며, 이에 따라 비가역적 용량 손실(ICL: irreversible capacity loss)이 감소한다.
섬유상 탄소를 포함하는 복합 전극의 저항이 감소되고, 이에 따라 전압강하(IR)가 매우 작으며, 이는 더 낮은 용적 비 임피던스(VSI: volumetric specific impedance) 및 더 낮은 면적 비 임피던스(ASI: area specific impedance)를 제공한다. 이러한 특징들은 고출력 적용, 예컨대 동력 공구 및 하이브리드 전기차에 필요하다.
본 발명은 하기 실시예에 의해 추가로 설명되지만, 이에 제한되는 것은 아니다.
도 1 및 2는 각각 실시예 1의 C-LiFePO4/VGCF™ 혼합물과 비교예 1의 C-LiFePO4/AB 혼합물에 대해 각각 Nobilta® 분쇄기에서 공분쇄하고 NMP를 제거한 후의 SEM 현미경 사진이다.
도 3은 실시예 4 및 비교예 4의 다양한 공분쇄된 C-LiFePO4/탄소 혼합물에 대해 전극 밀도 D(g/cm3)의 함수로서 시간 T(초)를 나타낸다.
도 4는 실시예 5 및 비교예 5의 다양한 공분쇄된 C-LiFePO4/탄소 혼합물에 대해 전극 밀도 D(g/cm3)의 함수로서 시간 T(초)를 나타낸다.
도 5, 6 및 7은 실시예 7에 따라, 각각 0.5C(도 5), 2C(도 6) 및 4C(도 7)의 방전율에서 3개의 전극 조성물에 대해 방전 용량(mAh/g)의 함수로서 전위(V vs Li)를 나타낸다.
도 8은 1M의 LiPF6 EC-MEC (3:7) 용액으로 함침된 Celgard 3501 분리기 및 리튬 애노드를 추가로 포함하는 전기화학적 셀에서, 다양한 전극에 대해 전극 밀도 D의 함수로서 전기 저항 R을 나타낸다.
본 실시예에서, 복합물질은 하기 제품으로부터 출발하여 제조하였다:
· C-LiFePO4 Phostech Inc.에서 시판되는, 탄소코팅된 LiFePO4 입자로 이루어진 물질.
· 아세틸렌 블랙 Denka (일본)에서 상표명 Denka Black으로 시판됨.
· VGCF™ Showa Denko(일본)에서 시판되는 섬유상 탄소. 섬유 직경은 150 nm이고, 섬유 길이는 약 10 μm이고, 비표면적은 13 m2/g이고, 전기 전도도는 0.1 mΩ.cm이고, 순도는 99.95 초과임.
· PVDF Kureha(일본)에서 시판되는 폴리비닐디플루오리드.
· SBR Zeon(일본)에서 상표명 BM400으로 시판되는 스티렌 부타디엔 고무.
공분쇄는 하기의 분쇄기에서 수행하였다:
· NOB300-Nobilta® Hosokawa Micron Corporation에서 시판됨.
· Mechanofusion Hosokawa Micron Corporation에서 시판됨.
수득된 물질은 주사전자현미경(SEM), 투과전자현미경(TEM) 및 X선 회절(XRD)에 의해 분석하였다.
실시예 1
300 g의 C-LiFePO4 및 9 g의 VGCF™을 5분 동안 Nobilta® 분쇄기에서 혼합하였다. 이어서, NMP에 용해된 16.25 g의 PVDF(LiFePO4, VGCF™ 및 PVDF의 총 중량의 5%를 나타냄)를 첨가하였으며, 수득한 슬러리를 폴리프로필렌 시트 상에서 코팅하였다. NMP를 증발에 의해 제거한 후에, 코팅에 대해 측정된 저항은 7 Ω.cm이다.
비교예 1
VGCF™ 대신 9 g의 아세틸렌 블랙 AB를 사용하여, 실시예 1의 과정을 반복하였다. 샘플의 저항은 30 Ω.cm이며, 이는 실시예 1에서보다 훨씬 더 높은 값이다.
도 1 및 2는 각각 C-LiFePO4/VGCF™ 혼합물과 C-LiFePO4/AB 혼합물에 대해 각각 Nobilta® 분쇄기에서 공분쇄하고 NMP를 제거한 후에 SEM 현미경 사진이다. 도 1에서, 화살표는 섬유상 탄소를 나타낸다. 도 2에서, 화살표는 비섬유성 아세틸렌 블랙을 나타낸다.
실시예 2
300 g의 C-LiFePO4 및 9 g의 VGCF™을 30분 동안 Mechanofusion® 분쇄기에서 혼합하였다. 이어서, NMP에 용해된 16.25 g의 PVDF(LiFePO4, VGCF™ 및 PVDF의 총 중량의 5%를 나타냄)를 첨가하였으며, 수득한 슬러리를 폴리프로필렌 시트 상에서 코팅하였다. NMP를 제거한 후에, 코팅에 대해 측정된 저항은 8 Ω.cm이다.
비교예 2
VGCF™ 대신 9 g의 아세틸렌 블랙을 사용하여, 실시예 2의 과정을 반복하였다. 샘플의 저항은 35 Ω.cm이며, 이는 실시예 2에서보다 훨씬 더 높은 값이다.
실시예 3
300 g의 C-LiFePO4 및 9 g의 VGCF™을 30분 동안 Mechanofusion® 분쇄기에서 혼합하였다. 이어서, NMP에 용해된 16.25 g의 PVDF(LiFePO4, VGCF™ 및 PVDF의 총 중량의 5%를 나타냄)를 첨가하였으며, 수득한 슬러리를 알루미늄 집전기 상에서 코팅하였다. NMP를 제거한 후에, 수득된 전극을 프로필렌 카보네이트(PC)에 침지하였다. 전극은 5초 내에 PC로 완전히 함침되었다.
비교예 3
VGCF™ 대신 9 g의 아세틸렌 블랙을 사용하여, 실시예 3의 과정을 반복하였다. 전극은 370초 후에 PC로 완전히 함침되었으며, 이는 실시예 3에서보다 훨씬 더 긴 시간이다.
실시예 4
300 g의 C-LiFePO4 및 9 g의 VGCF™을 30분 동안 Mechanofusion® 분쇄기에서 혼합하였다. 이어서, 물에 용해된 17.98 g의 SBR(LiFePO4, VGCF™ 및 SBR의 총 중량의 5.5%를 나타냄)를 첨가하였으며, 수득한 슬러리를 알루미늄 집전기 상에서 코팅하였다. 물을 제거한 후에, 집전기 상에서 복합 물질의 수율은 10 mg/cm2이다. 수득된 전극을 프로필렌 카보네이트(PC)에 침지하였다.
추가의 샘플을 동일한 절차에 따라 제조하되, VGCF™ 대신 아세틸렌 블랙을 사용하고, 이어서 탄소를 첨가하지 않았다.
도 3은 전극 밀도 D(g/cm3)의 함수로서 시간 T(초)를 나타낸다. "전극 밀도" D는 전극 물질의 부피 당 질량의 단위를 의미하며, 상기 전극 물질은 복합 산화물, 만약 있다면 첨가된 탄소(탄소 섬유 또는 아세틸렌 블랙), 및 만약 있다면 흡수된 PC를 포함한다. 시간 T는 3 μL의 PC를 완전 흡수하는 동안의 시간을 나타낸다.
◆ 는 탄소가 없는 샘플에 대응하는 것이며,
△ 는 아세틸렌 블랙을 갖는 샘플에 대응하는 것이며,
■ 는 VGCF™을 갖는 샘플에 대응하는 것이다.
도 3은 3 μL의 PC의 완전 흡수 이후에, 전극 밀도 D가 약 2 g/cm2임을 보여준다. 상기 밀도는 탄소 섬유를 포함하는 물질에 대해서는 2000초 내에 달성되며, 아세틸렌 블랙을 포함하는 물질에 대해서는 3000초 내에 달성되며, 첨가된 탄소가 없는 물질에 대해서는 3500초 초과 후에 달성된다.
실시예 5
C-LiFePO4 및 VGCF™을 30분 동안 Mechanofusion® 분쇄기에서 혼합하였다. 이어서, 물에 용해된 SBR을 C-LiFePO4, VGCF™ 및 SBR의 총 중량의 3 wt%를 나타내는 양으로 첨가하였으며, 수득한 슬러리를 알루미늄 집전기 상에서 코팅하였다. 물을 제거한 후에, 집전기 상에서 복합 물질의 수율은 28 mg/cm2이다. 수득된 전극을 프로필렌 카보네이트(PC)에 침지하였다.
추가의 샘플을 동일한 절차에 따라 제조하되, VGCF™ 대신 아세틸렌 블랙을 사용하고, 이어서 탄소를 첨가하지 않았다.
도 4는 흡수된 PC의 양과 관련되는, 전극 밀도 D(g/cm3)의 함수로서 시간 T(초)를 나타낸다. 시간 T는 3 μL의 PC를 완전 흡수하는 동안의 시간을 나타낸다.
a는 3%(w/w)의 아세틸렌 블랙을 포함하는 샘플에 대응하는 것이다.
b는 1%(w/w)의 VGCF™을 포함하는 샘플에 대응하는 것이다.
c는 2%(w/w)의 VGCF™을 포함하는 샘플에 대응하는 것이다.
d는 0.5%(w/w)의 VGCF™을 포함하는 샘플에 대응하는 것이다.
도 4는 아세틸렌 블랙을 포함하는 물질이 프로필렌 카보네이트에 의해 함침되기 위해서는 매우 긴 시간(1500초 초과)이 필요한 반면, 탄소 섬유를 포함하는 물질은 1000초 미만에서 PC를 흡수한다는 것을 보여준다.
전자 전도체 제제로서 탄소의 첨가는 전극 물질의 용량(capacity)에 유용하며, 상기 도는 통상의 아세틸렌 블랙 대신에 기상성장 섬유의 형태로 탄소를 첨가하는 것이 유리하다는 것을 보여준다.
실시예 6
전극을 실시예 3의 과정에 따라 제조하였으며, 1M의 LiPF6 EC-DEC (3:7) 용액으로 함침된 Celgard 3501 분리기 및 리튬 애노드를 추가로 포함하는 셀에서 어셈블리하였다.
상기 셀은 다른 속도로 방전되었다: C/2, 2C 및 4C. 용량은 C/2에 대해 155 mAh/g이었으며, 2C에 대해 155 mAh/g이었으며, 4C에 대해 153 mAh/g이었다.
비교예 6
셀을 실시예 6에서와 같이 어셈블리하되, 비교예 3에 따라 제조된 전극을 사용하였다.
상기 셀은 다른 속도로 방전되었다: C/2, 2C 및 4C. 용량은 C/2에 대해 150 mAh/g이었으며, 2C에 대해 148 mAh/g이었으며, 4C에 대해 120 mAh/g이었다.
실시예 6 및 비교예 6은, 본 발명의 캐소드 물질이 더 높은 방전 용량을 나타내며, 이러한 차이는 높은 방전류에서 가장 높으며, 이는 높은 방전율에 대응한다는 것을 보여준다.
실시예 7
C-LiFePO4 및 VGCF™을 30분 동안 Mechanofusion® 분쇄기에서 혼합하였다. 이어서, 물에 용해된 SBR을 C-LiFePO4, VGCF™ 및 SBR의 총 중량의 5.5 wt%를 나타내는 양으로 첨가하였으며, 수득한 슬러리를 10 mg/cm2의 수율로 알루미늄 집전기 상에서 코팅하였다. 수득된 전극을 프로필렌 카보네이트(PC)에 침지하였으며, 1.7 g/cm3의 전극 밀도를 얻었다.
각각 2wt%, 3wt% 및 5wt%의 VGCF™을 포함하는 다수의 전극이 제조되었다.
각각의 전극은 1M의 LiPF6 EC-MEC (3:7) 용액으로 함침된 Celgard 3501 분리기 및 리튬 애노드를 추가로 포함하는 셀에서 어셈블리되었다. 상기 셀은 다른 속도로 방전되었다: C/2, 2C 및 4C.
도 5, 6 및 7은 각각 0.5C(도 5), 2C(도 6) 및 4C(도 7)의 방전율에서 3개의 전극 조성물에 대해 방전 용량(mAh/g)의 함수로서 전위(V vs Li)를 나타낸다.
△ 는 5wt%의 VGCF™을 갖는 전극에 대응하는 것이며,
◆ 는 3wt%의 VGCF™을 갖는 전극에 대응하는 것이며,
■ 는 2wt%의 VGCF™을 갖는 전극에 대응하는 것이다.
도 5 내지 7은, 높은 방전율에서 VGCF™의 함량이 높을수록 방전 전위가 더 높다는 것을 보여준다. 낮은 방전율에서, VGCF™의 낮은 함량은 높은 방전 전위를 제공하기에 충분하다. 본 발명의 복합 물질을 포함하는 전극이 방전율이 낮은 디바이스에서 사용되어진다면, 매우 낮은 함량의 VGCF™만이 필요하다. 디바이스가 높은 방전율이라면, VGCF™의 함량은 바람직하게는 높고, 더 바람직하게는 약 5wt%이다.
실시예 8
C-LiFePO4 및 탄소를 30분 동안 Mechanofusion® 분쇄기에서 혼합하였다. 이어서, 물에 용해된 SBR을 C-LiFePO4, 탄소 및 SBR의 총 중량의 5.5 wt%를 나타내는 양으로 첨가하였으며, 수득한 슬러리를 10 mg/cm2의 수율로 알루미늄 집전기 상에서 코팅하였다. 수득된 전극을 프로필렌 카보네이트(PC)에 침지하였다.
각각 2wt%, 3wt% 및 5wt%의 VGCF™, 2wt% 및 3wt%의 아세틸렌 블랙 AB를 포함하고, 탄소를 포함하지 않는 다수의 전극이 제조되었다.
각각의 전극은 1M의 LiPF6 EC-MEC (3:7) 용액으로 함침된 Celgard 3501 분리기 및 리튬 애노드를 추가로 포함하는 셀에서 어셈블리되었다. 전기 저항 R은 다양한 전극 밀도 D에 대해 측정하였다. 그 결과를 도 8에 나타내었다.
도 8에서:
◆ 는 2wt%의 VGCF™을 갖는 전극에 대응하는 것이다.
■ 는 3wt%의 VGCF™을 갖는 전극에 대응하는 것이다.
● 는 5wt%의 VGCF™을 갖는 전극에 대응하는 것이다.
△ 는 2wt%의 AB를 갖는 전극에 대응하는 것이다.
＊ 는 5wt%의 AB를 갖는 전극에 대응하는 것이다.
○ 는 탄소가 첨가되지 않은 전극에 대응하는 것이다.
도 8은 가장 높은 저항은 전도성 탄소가 첨가되지 않은 전극에서 얻어지며, 가장 낮은 저항은 VGCF™의 함량이 가장 높을 때 얻어진다는 것을 보여준다. 특정의 탄소 함량에서, 저항은 VGCF™에서보다 AB에서 더 높다.

Claims (17)

  1. 복합 전극 물질의 제조방법에 있어서,
    활성 전극 물질 및 섬유상 탄소를 공분쇄하는 단계, 및
    상기 공분쇄된 혼합물에 결합제를 첨가하여 상기 혼합물의 점도를 저하시키는 단계를 포함하는 제조방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 활성 전극 물질이 탄소코팅된 복합 산화물을 포함하는 것인 제조방법.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 복합 산화물이 전이금속 및 리튬의 설페이트, 포스페이트, 실리케이트, 옥시설페이트, 옥시포스페이트, 옥시실리케이트, 및 이의 혼합물로 이루어진 군으로부터 선택되는 것인 제조방법.
  4. 제2항에 있어서,
    상기 복합 산화물이 LiFePO4, LiMnPO4, LiFeSiO4, SiO 및 SiO2로 이루어진 군으로부터 선택되는 것인 제조방법.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 섬유상 탄소가 섬유 필라멘트를 각각 포함하는 탄소 섬유를 포함하며, 상기 섬유 필라멘트는 직경이 5 내지 500 nm이고 종횡비(aspect ratio)(길이/직경)가 20 내지 10000인 제조방법.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 섬유상 탄소가 기상성장 탄소 섬유를 포함하는 것인 제조방법.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 결합제가 PVDF, PTFE, 스티렌 부타디엔 고무 SBR 및 천연 고무로 이루어진 군으로부터 선택되는 것인 제조방법.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 결합제의 양이 상기 혼합물의 점도를 106 Pas 미만까지 낮추도록 선택되는 제조방법.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 결합제가 용매 중 용액의 형태로 상기 공분쇄된 혼합물에 첨가되는 것인 제조방법.
  10. 제1항에 있어서,
    상기 섬유상 탄소 및 활성 전극 물질의 공분쇄가 메카노퓨전(mechanofusion)에 의해 이루어지는 것인 제조방법.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 활성 전극 물질이 탄소코팅된 복합 산화물 입자를 포함하는 것인 제조방법.
  12. 탄소코팅된 복합 산화물, 섬유상 탄소 및 결합제를 포함하는 복합 전극 물질.
  13. 제12항에 있어서,
    0.5 내지 20 wt%의 섬유상 탄소를 포함하는 복합 전극 물질.
  14. 제12항에 있어서,
    상기 섬유상 탄소가 기상성장 탄소 섬유를 포함하는 것인 복합 전극 물질.
  15. 제12항에 있어서,
    0.5 - 5 wt%의 기상성장 탄소 섬유, 70 - 95 wt%의 복합 산화물 및 1 - 25 wt%의 중합체 결합제를 총 100%가 되도록 포함하는 복합 전극 물질.
  16. 제12항에 있어서,
    상기 탄소코팅된 복합 산화물이 나노크기의 입자로 이루어진 복합 전극 물질.
  17. 집전체 상에 제12항에 따른 복합 전극 물질을 포함하는 복합 전극.
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Families Citing this family (27)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CA2678540A1 (fr) * 2009-09-15 2011-03-15 Hydro-Quebec Materiau constitue de particules composites d'oxyde, procede pour sa preparation, et son utilisation comme matiere active d'electrode
KR100999163B1 (ko) * 2010-04-15 2010-12-07 전남대학교산학협력단 초급속연소법을 이용한 나노전극재료 합성방법 및 그 방법으로 합성된 나노전극재료
KR101084076B1 (ko) 2010-05-06 2011-11-16 삼성에스디아이 주식회사 리튬 이차 전지용 양극 활물질 및 이를 포함하는 리튬 이차 전지
KR101107079B1 (ko) 2010-05-06 2012-01-20 삼성에스디아이 주식회사 에너지 저장 장치용 음극 및 이를 포함하는 에너지 저장 장치
EP2656417A1 (de) 2010-12-21 2013-10-30 Bayer Intellectual Property GmbH Verfahren zur herstellung von pulverförmigen polymer-kohlenstoffnanoröhren-gemischen
CA2752844A1 (en) * 2011-09-19 2013-03-19 Hydro-Quebec Method for preparing a particulate of si or siox-based anode material, and material thus obtained
CA2754372A1 (en) * 2011-10-04 2013-04-04 Hydro-Quebec Positive-electrode material for lithium-ion secondary battery and method of producing same
JP5765780B2 (ja) * 2011-10-14 2015-08-19 株式会社豊田自動織機 リチウムシリケート系化合物とリチウムイオン二次電池用正極活物質及びこれを用いたリチウムイオン二次電池
KR20130109785A (ko) * 2012-03-28 2013-10-08 삼성에스디아이 주식회사 복합전극활물질, 이를 채용한 전극과 리튬전지 및 그 제조방법
WO2013187969A2 (en) * 2012-06-07 2013-12-19 Robert Bosch Gmbh Metal/oxygen battery with internal oxygen reservoir
CA2794290A1 (en) 2012-10-22 2014-04-22 Hydro-Quebec Method of producing electrode material for lithium-ion secondary battery and lithium-ion secondary battery using such electrode material
JP5796686B2 (ja) * 2012-11-07 2015-10-21 株式会社村田製作所 全固体電池およびその製造方法
JP5796798B2 (ja) * 2012-11-07 2015-10-21 株式会社村田製作所 正極材料、全固体電池およびそれらの製造方法
WO2014073470A1 (ja) * 2012-11-07 2014-05-15 株式会社 村田製作所 正極材料、二次電池およびそれらの製造方法
KR101622808B1 (ko) * 2012-11-30 2016-05-19 주식회사 엘지화학 복합체 및 이를 포함하는 음극 슬러리의 제조방법
US9590238B2 (en) 2012-11-30 2017-03-07 Lg Chem, Ltd. Composite for anode active material and method of preparing the same
EP2760065B1 (en) * 2012-11-30 2018-06-13 LG Chem, Ltd. Method for manufacturing an anode slurry
US9806335B2 (en) 2012-11-30 2017-10-31 Lg Chem, Ltd. Composite including conductive material and binder on surface of (semi) metal oxide and method of preparing anode slurry including the same
CA2820227C (en) * 2013-07-10 2020-10-20 Grafoid, Inc. Novel composite conductive material
AU2016236089B2 (en) 2015-01-22 2021-09-16 The Regents Of The University Of California Platelet rich plasma and bone marrow aspirate cell separation and removal methods and devices
WO2018052983A1 (en) * 2016-09-13 2018-03-22 Massachusetts Institute Of Technology Non-porous battery separator and methods of making
JP6729481B2 (ja) * 2017-04-28 2020-07-22 トヨタ自動車株式会社 積層電池
JP6638693B2 (ja) 2017-04-28 2020-01-29 トヨタ自動車株式会社 積層電池
JP6729479B2 (ja) 2017-04-28 2020-07-22 トヨタ自動車株式会社 積層電池
EP3648200A4 (en) 2017-09-28 2020-06-03 LG Chem, Ltd. METHOD FOR PREDICTING SUITABILITY FOR TREATING AN ELECTRODE SUSPENSION AND SELECTING AN ELECTRODE BINDER
TW202320375A (zh) * 2021-09-09 2023-05-16 美商科慕Ｆｃ有限責任公司 用於高電壓鋰離子二次電池的陰極及用於製造其之乾式法
KR102648873B1 (ko) 2024-01-18 2024-03-20 주식회사 하이리온 핫 볼 밀 장치

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2004186075A (ja) * 2002-12-05 2004-07-02 Mikuni Color Ltd 二次電池用電極及びこれを用いた二次電池

Family Cites Families (28)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5521026A (en) * 1994-03-01 1996-05-28 Hydro-Quebec Process for preparing solutions of a positive electrode for polymer electrolyte battery by pre-dispersion of solid powders
JP3538500B2 (ja) * 1996-06-12 2004-06-14 日機装株式会社 非水電解液系二次電池
CA2270771A1 (fr) 1999-04-30 2000-10-30 Hydro-Quebec Nouveaux materiaux d'electrode presentant une conductivite de surface elevee
CA2320661A1 (fr) 2000-09-26 2002-03-26 Hydro-Quebec Nouveau procede de synthese de materiaux limpo4 a structure olivine
KR100400482B1 (ko) 2001-04-14 2003-10-01 일동화학 주식회사 리튬이차전지용 리튬전이금속산화물계 음극 재료의 조성물
US6855272B2 (en) 2001-07-18 2005-02-15 Kellogg Brown & Root, Inc. Low pressure drop reforming exchanger
JP2004063433A (ja) * 2001-12-26 2004-02-26 Shin Etsu Chem Co Ltd 導電性酸化珪素粉末、その製造方法及び該粉末を用いた非水電解質二次電池用負極材
JP4187524B2 (ja) 2002-01-31 2008-11-26 日本化学工業株式会社 リチウム鉄リン系複合酸化物炭素複合体、その製造方法、リチウム二次電池正極活物質及びリチウム二次電池
US20030198588A1 (en) 2002-04-17 2003-10-23 Showa Denko K.K. Vapor grown carbon fiber and method for producing the same
CA2394056A1 (fr) 2002-07-12 2004-01-12 Hydro-Quebec Particules comportant un noyau non conducteur ou semi conducteur recouvert d'un couche conductrice, leurs procedes d'obtention et leur utilisation dans des dispositifs electrochimiques
CN1333120C (zh) 2002-11-11 2007-08-22 昭和电工株式会社 气态生成的碳纤维、其制造方法及用途
CA2514528A1 (en) 2003-01-31 2004-08-12 Mitsui Engineering & Shipbuilding Co., Ltd. Cathode material for secondary battery, method for producing same, and secondary battery
FR2852148B1 (fr) 2003-03-07 2014-04-11 Batscap Sa Materiau pour electrode composite, procede pour sa preparation
US20050037262A1 (en) * 2003-08-01 2005-02-17 Alain Vallee Cathode material for polymer batteries and method of preparing same
JP4406789B2 (ja) * 2003-11-20 2010-02-03 福田金属箔粉工業株式会社 リチウム二次電池用負極材料及びその製造方法
KR101501958B1 (ko) * 2003-12-23 2015-03-16 유니버시떼 드 몬트리얼 전기활성 삽입 화합물의 제조 방법 및 이로부터 얻은 전극 물질
KR20080040049A (ko) * 2004-01-05 2008-05-07 쇼와 덴코 가부시키가이샤 리튬전지용 음극재 및 리튬전지
CN100444454C (zh) * 2004-04-12 2008-12-17 黄穗阳 胶态聚合物电解质锂离子电池及其制造方法
JP4784085B2 (ja) * 2004-12-10 2011-09-28 新神戸電機株式会社 リチウム二次電池用正極材料とその製造法及びリチウム二次電池
JP2007035358A (ja) * 2005-07-25 2007-02-08 Toyota Central Res & Dev Lab Inc 正極活物質及びその製造方法、並びにリチウムイオン二次電池
JP2007035488A (ja) 2005-07-28 2007-02-08 Sanyo Electric Co Ltd 非水電解質電池
KR101331457B1 (ko) 2006-04-06 2013-11-21 토요타 찌도샤 카부시끼카이샤 리튬 이차 전지용 리튬 금속 인산염 양극 물질의 나노입자의 합성
JP2009016265A (ja) * 2007-07-06 2009-01-22 Showa Denko Kk リチウム系電池用電極、リチウム系電池用電極の製造方法、リチウム系電池、及びリチウム系電池の製造方法
JP5352069B2 (ja) 2007-08-08 2013-11-27 トヨタ自動車株式会社 正極材料、正極板、二次電池、及び正極材料の製造方法
US20090155689A1 (en) * 2007-12-14 2009-06-18 Karim Zaghib Lithium iron phosphate cathode materials with enhanced energy density and power performance
WO2009140266A2 (en) * 2008-05-14 2009-11-19 Cornell University Polymeric materials incorporating core-shell silica nanoparticles
TWI565128B (zh) * 2011-02-16 2017-01-01 Showa Denko Kk Lithium battery electrode and lithium battery
TWI552975B (zh) * 2011-10-25 2016-10-11 賀利氏貴金屬北美康舍霍肯有限責任公司 含有金屬奈米顆粒之導電膠組合物

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2004186075A (ja) * 2002-12-05 2004-07-02 Mikuni Color Ltd 二次電池用電極及びこれを用いた二次電池

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