KR20110084183A - 혼합된 리튬 니켈 코발트 옥시드 및 리튬 니켈 망간 코발트 옥시드 캐소드 - Google Patents

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케이. 조단 램퍼트
조셉 디카를로
키릴 브람니크
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Abstract

리튬 니켈 코발트 옥시드 (및 이들의 알루미늄 치환된 화합물) 및 리튬 니켈 망간 코발트 옥시드의 블렌드된 배합물인 양극 물질을 제공한다. 또한 높은 비용량 및 우수한 열 안정성 특성을 갖는 비수성 전해질 리튬 2차 배터리를 제공한다.

Description

혼합된 리튬 니켈 코발트 옥시드 및 리튬 니켈 망간 코발트 옥시드 캐소드{MIXED LITHIUM NICKEL COBALT OXIDE AND LITHIUM NICKEL MANGANESE COBALT OXIDE CATHODES}
본 발명은 비수성 전해질 리튬 2차 배터리에 사용할 수 있는, 리튬 니켈 코발트 옥시드 (및 이들의 알루미늄 치환된 화합물) 및 리튬 니켈 망간 코발트 옥시드의 블렌드된 배합물인 양극 물질에 관한 것이다.
리튬 니켈 코발트 옥시드 (LNCO)는 잘 알려진 리튬 이온 배터리 (LIB) 캐소드 물질이다. 이의 특징은 쿨롬/g (Coulomb/g), 또는 보다 흔하게 Ah/kg 단위로 측정되는 높은 비용량 (specific capacity) 및 높은 률 (전력) 특성 (rate (power) capability)이다. 그러나, 대략 200℃ 이상의 온도에서 그리고 충전된 상태의 경우에, LNCO는 LIB 전지에서 유기 전해질을 산화시킬 수 있으며, 이는 배터리 성분의 분해 또는 열 폭주 (thermal runaway)를 초래한다. 이러한 바람직하지 못한 산화는 충전된 캐소드의 구조 중의 Ni4 + 및 Co4 + 옥시드로부터의 산소 방출 및 미결정 (crystallite)의 표면 상의 NiO로부터의 산소 방출로 인한 것이다.
LIB의 전체적인 안전성은 전지 디자인 및/또는 배터리 팩 디자인의 문제이다. LIB 디자인의 안전성은 전해질, 분리막, 애노드, 및 전지 과충전 보호 회로망 의 선택에 의해 영향을 받을 수 있다. 그러나, 상기 논의된 바와 같은 열 폭주에 대한 우려로 인해, 고에너지 전지를 필요로 하는 가전 제품, 예컨대 휴대폰 및 노트북, 및 고에너지 및 고전력 전지를 필요로 하는 휴대용 전동 공구에 LNCO를 사용하지 않았다. 열 안정성을 향상시킴으로써 LIB에서 상업적으로 입수가능한 LNCO를 사용하는 방법을 찾는다면, 이는 당업계에 유용하게 기여할 것이다.
리튬 니켈 망간 코발트 옥시드 (LNMCO)는 LNCO와 동일한 결정학적 구조 (O3)를 갖는다. 즉, 층상이다. 물질 중 금속 판 층으로의 망간의 첨가는 열 분해 동안 방출되는 산소의 양을 감소시킴으로써 물질의 안정성을 증가시킨다. 또한, 추가적인 "과잉의" 리튬 (즉, 리튬 금속 판 중 자리를 차지하는 리튬)이 첨가되는 경우, 물질은 물질 내에 암염 구조와 같은 매우 안정한 Li2MnO3 (리튬 망가나이트)를 생성함으로써 더욱 안정화된다. LIB에 전형적으로 사용되는 충전 전압 (4.4V 이하)에서, LNMCO 물질은 LNCO 물질보다 낮은 비용량을 갖는다.
리튬 망간 옥시드 스피넬 (LiMn2O4) 및 LNCO으로부터 유도된 캐소드 물질은 공지되어 있다. 그러나, 얻어진 스피넬-유형 구조는 층상이 아니며, 비교적 많은 양의 망간을 함유한다.
LNMCO, 이의 추가 유도체, 및 LNCO 물질 모두는 가역적 방식으로 리튬 이온을 흡착 또는 탈착 (층간 삽입 또는 층간 추출) 할 수 있는 층상 구조 또는 터널 구조를 갖는다. 캐소드-전해질 시스템의 열 안정성을 향상시키면서 비교적 높은 비용량을 유지하는 블렌드 형태로 LNMCO 및 LNCO를 조합하는 방법을 발견할 수 있다면, 이 또한 당업계에 유용하게 기여할 것이다.
또한, 리튬 음극을 포함하는 비수성 전해질 2차 배터리는 이들이 고에너지 밀도를 제공하는 높은 전압을 생성하기 때문에 무선 전자 또는 전기 기구를 구동하기 위한 전력 공급원으로서 매우 유망된다. 그러나, 고에너지 밀도에 대한 최근의 요구를 만족시키기 위해, 보다 높은 용량을 얻는 것이 필요하다. 따라서, 2차 LIB에 사용할 수 있는 안정한 양극 활성 물질을 포함하는 개선된 배터리 디자인이 필요하다.
발명의 개요
한 실시양태에서, 본 발명은
xLNMCO(1-x)LNM1O
(식에서, 0＜x＜1이고 M1은 Co 또는 Al 중 적어도 하나이고;
LNMCO는 Li(1+y)M2 (1-y)O2 (식에서, 0≤y≤0.9이고 M2=MnaNibCoc (식에서, a+b+c=1이고 (1+y)/(1-y)-1≤a≤1이고 0＜b/c≤100임))이고;
LNM1O는 LiNidCoeO2 (식에서, d+e=1이고 0＜d/e≤100임) 및 LiNi1 -(z+ z' )CozAlz'O2 (식에서, 0＜z+z'＜1임)로 이루어진 군으로부터 선택됨)
을 포함하는 양극 활성 물질 블렌드를 기재한다.
또다른 실시양태에서, 본 발명은 양극, 음극 및 비수성 전해질을 포함하는 비수성 전해질 리튬 2차 배터리를 제공하며, 여기서 양극은 xLNMCO(1-x)LNM1O (식에서, 0＜x＜1이고 M1은 Co 또는 Al 중 적어도 하나이고; LNMCO는 Li(1+y)M2 (1-y)O2 (식에서, 0≤y≤0.9이고 M2=MnaNibCoc (식에서, a+b+c=1이고 (1+y)/(1-y)-1≤a≤1이고 0＜b/c≤100임))이고; LNM1O는 LiNidCoeO2 (식에서, d+e=1이고 0＜d/e≤100임) 및 LiNi1 -(z+z')CozAlz'O2 (식에서, 0＜z+z'＜1임)로 이루어진 군부터 선택됨)을 포함한다.
도 1은 LMNCO를 포함하는 캐소드 활성 물질을 갖는 동전형 전지 (coin cell) 실시양태에 대한 시간에 따른 순환 전압 프로파일을 나타낸다.
도 2는 LMNCO 및 LNCO-1의 75/25 중량-중량 블렌드를 포함하는 캐소드 활성 물질을 갖는 별법의 동전형 전지 실시양태에 대한 시간에 따른 순환 전압 프로파일을 나타낸다.
도 3은 LMNCO 및 LNCO-1의 25/75 중량-중량 블렌드를 포함하는 캐소드 활성 물질을 갖는 별법의 동전형 전지 실시양태에 대한 시간에 따른 순환 전압 프로파일을 나타낸다.
도 4는 LNCO-1를 포함하는 캐소드 활성 물질을 갖는 비교예 동전형 전지에 대한 시간에 따른 순환 전압 프로파일을 나타낸다.
도 5는 도 1의 동전형 전지 실시양태로부터 단리한 LMNCO를 포함하는 캐소드 활성 물질에 대하여 온도에 따른 열 흐름을 플롯팅한 DSC 곡선을 나타낸다.
도 6은 도 2의 동전형 전지 실시양태로부터 단리한 LMNCO 및 LNCO-1의 75/25 중량-중량 블렌드를 포함하는 캐소드 활성 물질에 대하여 온도에 따른 열 흐름을 플롯팅한 DSC 곡선을 나타낸다.
도 7은 도 3의 동전형 전지 실시양태로부터 단리한 LMNCO 및 LNCO-1의 25/75 중량-중량 블렌드를 포함하는 캐소드 활성 물질에 대하여 온도에 따른 열 흐름을 플롯팅한 DSC 곡선을 나타낸다.
도 8은 도 4의 동전형 전지 실시양태로부터 단리한 LNCO-1를 포함하는 캐소드 활성 물질에 대하여 온도에 따른 열 흐름을 플롯팅한 DSC 곡선을 나타낸다.
본 발명은 비수성 전해질 리튬 2차 배터리에 사용할 수 있는, 리튬 니켈 코발트 옥시드 (및 이들의 알루미늄 치환된 화합물) 및 리튬 니켈 망간 코발트 옥시드의 블렌드된 배합물인, 배터리에 사용하기 위한 양극 물질을 제공한다.
정의
용어 "순환 (cycle)"은 조합된 충전 반쪽 순환 및 방전 반쪽 순환을 지칭하며, 전지 또는 배터리는 충전 반쪽 순환에서 전기적 에너지를 얻고 이를 저장하고 방전 반쪽 순환에서 전기적 에너지를 방출한다.
용어 "캐소드"는 2차 전해질 전지에서 양극 (캐소드)으로서 작용하며 재충전 (재순환)될 수 있는 상용성 캐소드 물질을 함유하는 전극을 지칭한다.
용어 "리튬 애노드" 또는 "리튬 음극"은 금속성 리튬, 리튬 합금, 예컨대 알루미늄, 수은, 아연 등과 리튬의 합금을 비롯한 리튬을 포함하는 애노드, 및 리튬을 함유하는 층간 삽입 기재 애노드, 예컨대 탄소, 바나듐 옥시드, 텅스텐 옥시드 등을 기재로 하는 애노드를 지칭한다.
용어 "전해질 용매" 또는 단순히 "용매"는 전기화학 전지의 작동 동안 염을 용해시키기 위해 사용되는 유기 용매를 지칭한다. 용매는 임의의 낮은 전압의 비양성자성 극성 용매일 수 있다. 바람직하게는, 이들 물질은 약 85℃ 초과의 비점을 특징으로 한다. 적합한 전해질 용매에는 예를 들어, 프로필렌 카르보네이트, 에틸렌 카르보네이트, 디메틸 카르보네이트, 디에틸 카르보네이트, 에틸 메틸 카르보네이트, 디에틸 피로카르보네이트, 1,2-디메톡시에탄, 1,2-디에톡시에탄, 감마-부티로락톤, 테트라히드로푸란, 2-메틸테트라히드로푸란, 1,3-디옥솔란, 4-메틸-1,3-디옥솔란, 디에틸 에테르, 술폴란, 아세토니트릴, 프로피오니트릴, 글루타로니트릴, 아니솔, 1-메틸-2-피롤리디논, 글림, 디글림, 트리글림, 테트라글림, 디메틸 술폭시드 등, 또는 이들의 혼합물이 포함된다. 바람직한 용매에는 유기 카르보네이트의 혼합물이 포함된다.
용어 "염"은 비수성 전해질에 사용하기에 적합한 임의의 이온 전도성 무기 염을 지칭한다. 대표적인 예에는 큰 음이온 반경을 갖는 약염기의 보다 덜 이동성인 음이온의 알칼리 금속 염, 특히 리튬 염이 있다. 이러한 음이온의 예에는 I-, Br-, SCN-, ClO4 -, BF4 -, PF6 -, AsF6 - 등이 있다. 적합한 리튬 염의 특정 예에는 LiN(SO2CF3)2, LiN(SO2C2F5)2, LiASF6, LiPF6, LiBF4, LiB(C6H5)4, LiCl, LiBr, LiI, CH3SO3Li, CF3SO3Li, LiClO4, LiSCN 등이 있다.
전극 활성 물질
본 발명은 전기화학적으로 활성인 물질 (여기서 "전극 활성 물질")의 혼합물 또는 블렌드를 제공한다. 용어 "블렌드" 또는 "혼합물"은 물리적 혼합물 상태인 둘 이상의 개별적인 활성 물질의 배합물을 지칭한다. 바람직하게는, 블렌드 중의 각각의 개별적인 활성 물질은, 상기 물질이 사용되는 배터리의 실질적으로 가역적인 순환 동안 발생할 수 있는 변화를 제외하곤, 보통의 작동 조건 하에 혼합한 후 그의 개별적인 화학 조성을 유지한다. 이러한 혼합물은 각각 소정의 화학 조성을 갖는 활성 물질, 바람직하게는 단일 활성 물질을 포함하는 별개의 영역 또는 입자를 포함한다. 바람직하게는, 본 발명의 물질은 실질적으로 균질한 분포의 입자를 포함한다.
본 발명의 양극 활성 물질은 LNCO 및 LNMCO 물질의 블렌드를 포함하며, 이는 예상외로 캐소드-전해질 시스템의 열 안정성을 향상시키면서 높은 용량을 유지한다. 다음 화학식에서, LNCO 물질은 LNM1O로 나타내어지며, 여기서 M1은 Co 또는 Al 중 적어도 하나이다.
한 실시양태에서, 블렌드는
xLNMCO(1-x)LNM1O
(식에서, 0＜x＜1이고 M1은 Co 또는 Al 중 적어도 하나이고;
LNMCO는 Li(1+y)M2 (1-y)O2 (식에서, 0≤y≤0.9이고 M2=MnaNibCoc (식에서, a+b+c=1이고 (1+y)/(1-y)-1≤a≤1이고, c가 0이 아닌 경우 0≤b/c≤100이거나 또는 c=0인 경우 b=1-a임))이고;
LNM1O는 LiNidCoeO2 (식에서, d+e=1이고, e가 0이 아닌 경우 0≤d/e≤100이거나 또는 e=0인 경우 d=1임) 및 LiNi1 -(z+ z' )CozAlz'O2 (식에서, 0＜z+z'＜1임)로부터 선택됨)
로 기재될 수 있다.
한 별법 실시양태에서, 블렌드는 xLNMCO(1-x)LNM1O
(식에서, 0＜x＜1이고 M1은 Co 또는 Al 중 적어도 하나이고;
LNMCO는 Li(1+y)M2 (1-y)O2 (식에서, 0≤y≤0.9이고 M2=MnaNibCoc (식에서, a+b+c=1이고 (1+y)/(1-y)-1≤a≤1이고 0＜b/c≤100임))이고;
LNM1O는 LiNidCoeO2 (식에서, d+e=1이고 0＜d/e≤100임) 및 LiNi1 -(z+ z' )CozAlz'O2 (식에서, 0＜z+z'＜1임)로 이루어진 군으로부터 선택됨)이다.
바람직한 LNMCO는 아르곤 내셔널 레보라토리 (Argonne National Laboratory, 미국 일리노이주 아르곤 소재)로부터 입수가능한 LiNi1 /3Mn1 /3Co1 /3O2이다.
바람직한 LNCO 화합물은 바스프 카탈리스츠, 엘엘씨 (BASF Catalysts, LLC, 미국 뉴저지주 이젤린 소재)로부터 "LNCO-1"로 입수가능한 LiNi0 .8Co0 .2O2이다. 또다른 유용한 LNCO는 토다 코규 (Toda Kogyo, 일본 히로시마 소재)로부터 입수가능한 LiNi0.8Co0.015Al0.05O2이다.
본 발명의 캐소드 활성 블렌드는 유용한 층상 구조를 제공한다. 또한, 본 발명의 캐소드 활성 블렌드는 다른 공지된 리튬 혼합된 금속 옥시드보다 망간 함량이 훨씬 낮다.
하기 실시예는 본 발명을 추가로 설명하나, 물론 어떠한 방식으로든 본 발명의 범위를 제한하는 것으로 해석되어서는 안된다. 실시예에서 다음의 유기 용매 약자가 사용된다: 에틸렌 카르보네이트 (EC), 디메틸 카르보네이트 (DMC) 및 디에틸 카르보네이트 (DEC).
<실시예>
실시예 1
캐소드 활성 물질 슬러리의 제조.
다음 4가지의 캐소드 활성 물질 조성을 사용하였다.
1. LiNi1 /3Mn1 /3Co1 /3O2 100％ (참조번호 DR28)
2. LiNi1 /3Mn1 /3Co1 /3O2 75％, LNCO-1 25％ (참조번호 DR29)
3. LiNi1 /3Mn1 /3Co1 /3O2 25％, LNCO-1 75％ (참조번호 DR30)
4. LNCO-1 100％ (참조번호 DR31)
참조 샘플 DR29 및 DR30을 캐소드 활성 물질 블렌드로서 제조하였다.
예시적인 캐소드 활성 슬러리 제형물을 다음 표 1에 나타낸 바와 같은 각각의 기재 물질을 사용하여 제조하였다.
Figure pct00001
실시예 2
양극 및 시험 동전형 전지의 제조.
가드코 (Gardco)로부터의 조절가능 마이크론 필름 어플리케이터 (Adjustable Micron Film Applicator) (간극 (gap) 12 mil)를 사용하여 알루미늄 호일 상에 슬러리를 코팅하고, 먼저 개방 공기 중 전열판에서 110℃에서 2시간 동안 그리고 이어서 진공 오븐에서 110℃에서 40시간 동안 건조시킴으로써 각각의 캐소드 활성 슬러리 제형물에 대한 양극을 제조하였다. 건조된 물질을 그의 본래 값의 약 75％에 상응하는 두께인 104 내지 108 μm (참조번호 DR28), 100 내지 105 μm (참조번호 DR29), 108 내지 110 μm (참조번호 DR30) 및 89 내지 95 μm (참조번호 DR31)로 각각 캘린더링하였다. 0.5 인치 직경의 전극을 펀칭 (punching)하고 칭량하고, 적재 중량을 계산하였다 (108 내지 110 mg/in2). 리튬 금속 1/2-인치 동전형 전지를 다음과 같이 제작하였다 (각각의 참조 물질 당 3개의 배치 (batch)). 분리막 세텔라 (Setela) (폴리에틸렌 필름, 20 μm 두께) 및 페로 전해질 (Ferro electrolyte) (EC/DMC/DEC 1:1:1 (부피) 중 1M LiPF6)를 사용하였다.
실시예 3
전압 순환 수행 시험.
동전형 전지를 맥커 순환 기기 (Maccor cycling instrument) 상에서 3V 내지 4.2V의 전압 간격 내에서 다음의 스케줄에 따라 시험하였다: 4.2V에서 전류 C/200로 줄어드는 충전 C/20, 방전 C/20, 4.2V에서 전류 C/100으로 줄어드는 충전 C/10, 방전 C/10, 4.2V에서 전류 C/100로 줄어드는 충전 C/10, 18시간 동안 정치.
도 1 내지 4는 참조 물질 DR28, DR29, DR30 및 DR31로 제조된 동전형 전지에 대한 순환 전압 프로파일을 나타낸다. 캐소드 활성 물질 블렌드를 사용하여 제조된 전지 (DR29 전지 및 DR30 전지)는 LNCO-1로만 제조된 캐소드를 갖는 전지 (DR31 전지)와 비교하여 허용가능한 전압 출력을 제공한다는 것을 인지해야 한다.
실시예 4
비용량 시험.
순환 프로파일로부터의 데이터를 사용하여 비용량 (mAh/g) 및 순환 쿨롬 효율을 측정하기 위해 동전형 전지를 시험하였다. 결과를 표 2에 기재하였으며, 여기서 다음 약자는 충전 (Ch.), 방전 (Dch.) 및 효율 (Eff.)에 대해 적용된다.
Figure pct00002
표 2에 나타나 있는 바와 같이, 캐소드 활성 물질 블렌드를 사용하여 제조된 전지 (DR29 전지 및 DR30 전지)는 LNCO-1로만 제조된 캐소드를 갖는 전지 (DR31 전지)와 비교하여 우수한 비용량 및 효율을 제공하였다. 캐소드 활성 물질 블렌드를 사용하여 제조된 전지 (DR29 전지 및 DR30 전지)에 있어서 방전 용량은 사용된 중량％에 비례하는 블렌드 중의 각각의 물질의 방전 용량의 선형 조합이라는 것을 발견하였다. 따라서, 실시예 5에 나타낸 바와 같이 열 안정성이 개선되면서, DR29 및 DR30 캐소드 블렌드 전지의 전체적인 에너지 출력이 높다는 것을 발견하였다.
실시예 5
시차 주사 열량계 (DSC)를 사용하는 열 안정성 시험.
실시예 2에서 제조된 동전형 전지를, 실시예 3의 18시간의 충전 정치 후 글러브 박스에서 해체하였다. 충전된 캐소드를 용매로 세척하여 전해질 및 결합제를 제거하고, 이어서 각각의 캐소드를 일정한 캐소드/전해질 중량비로 전해질과 혼합하였다. 이들 시료를 TA 인스트루먼츠 칼로리미터 모델 2010 (TA instruments Calorimeter Model 2010, 미국 델라웨어주 뉴 캐슬 소재)를 사용하여 DSC 처리하였다. 캐소드 블렌드 (DR29 및 DR30)를 시험한 도 6 및 7은 LNCO-1 캐소드 발열 (도 8)에 상응하는 약 200℃에서의 발열에서 상당한 감소를 나타내었다.
따라서, 상기 언급한 바와 같이, 열 안정성이 예상외로 개선되면서, 실시예 4에 나타낸 바와 같이 DR29 및 DR30 캐소드 블렌드 전지의 전체적인 에너지 출력이 높다는 것을 발견하였다.
또한, 개시된 동전 유형 배터리 이외에, 임의의 원통형 또는 직사각형 배터리에 대해서도 유사한 기술적 이점을 얻을 수 있을 것으로 기대된다.
본 발명에 따른 특정 실시양태의 기재로부터 인지할 수 있는 바와 같이, 높은 비용량을 갖고 이에 따라 고에너지 밀도, 높은 순환 효율 및 우수한 열 안정성을 갖는 비수성 전해질 2차 배터리를 제공하는 것이 가능하다.
본원에 인용된 공개물, 특허 출원 및 특허를 비롯한 모든 참고문헌은 각각의 참고문헌이 개별적으로 그리고 구체적으로 참조로서 인용되고 그의 전문이 본원에 기재된 것과 같은 정도로 본원에 참조로서 포함된다.
본 발명을 기재하는 문맥에서 (특히 이후 특허청구범위의 문맥에서) 사용된 단수 용어 및 지시 대명사 및 유사한 참조어구는 달리 본원에 지시되어 있거나 문맥에 의해 명확하게 모순되지 않는 한, 단수 및 복수 모두를 포함하는 것으로 해석해야 한다. 본원에서 값의 범위의 열거는 달리 본원에 지시되지 않는 한, 범위 내에 있는 각각의 개별적인 값에 대해 개별적으로 지칭하는 것을 단지 약칭하는 방법으로서 사용되는 것을 의도한 것이며, 각각의 개별적인 값은 이들이 개별적으로 본원에 열거된 것과 같이 명세서에 포함된다. 본원에 기재된 모든 방법은 달리 본원에 지시되어 있거나 문맥에 의해 명확하게 모순되지 않는 한, 임의의 적합한 순서로 수행될 수 있다. 본원에 제공되는 임의의 모든 예, 또는 예시적인 표현 (예를 들어, "예컨대")의 사용은 단지 본 발명을 보다 명확히 하려는 것을 의도하는 것이며 달리 청구되어 있지 않는 한, 본 발명의 범위를 제한하려는 것이 아니다. 명세서 중 어떠한 표현도 청구되지 않은 임의의 요소를 본 발명의 실시에 필수적인 것으로 가리키는 것으로 해석되어서는 안된다.
본 발명을 수행하기 위해 본 발명자들이 알고 있는 최선의 방식을 포함한 본 발명의 바람직한 실시양태가 본원에 기재되어 있다. 설명된 실시양태는 단지 예시적인 것이며, 본 발명의 범위를 제한하는 것으로 받아들여서는 안된다는 것을 이해하여야 한다.

Claims (17)

  1. xLNMCO(1-x)LNM1O
    (식에서, 0＜x＜1이고 M1은 Co 또는 Al 중 적어도 하나이고;
    LNMCO는 Li(1+y)M2 (1-y)O2 (식에서, 0≤y≤0.9이고 M2=MnaNibCoc (식에서, a+b+c=1이고 (1+y)/(1-y)-1≤a≤1이고 0＜b/c≤100임))이고;
    LNM1O는 LiNidCoeO2 (식에서, d+e=1이고 0＜d/e≤100임) 및 LiNi1 -(z+ z' )CozAlz'O2 (식에서, 0＜z+z'＜1임)로 이루어진 군으로부터 선택됨)
    을 포함하는 양극 활성 물질 블렌드.
  2. 제1항에 있어서, LNM1O가 LiNidCoeO2 (식에서, d+e=1이고 0＜d/e≤100임)인 양극 물질 블렌드.
  3. 제2항에 있어서, LNM1O가 LiNi0 .8Co0 .2O2인 양극 물질 블렌드.
  4. 제1항에 있어서, LNMCO가 Li(1.05)(Ni1 /3Mn1 /3Co1 /3)0.95O2인 양극 물질 블렌드.
  5. 제3항에 있어서, LNMCO가 Li(1.05)(Ni1 /3Mn1 /3Co1 /3)0.95O2인 양극 물질 블렌드.
  6. 제5항에 있어서, x가 약 0.25 내지 약 0.75인 양극 물질 블렌드.
  7. 제1항에 있어서, LNM1O가 LiNi1 -(z+ z' )CozAlz'O2 (식에서, 0＜z+z'＜1임)인 양극 물질 블렌드.
  8. 제7항에 있어서, LNM1O가 LiNi0 .6Co0 .15Al0 .05O2인 양극 물질 블렌드.
  9. xLNMCO(1-x)LNM1O (식에서, 0＜x＜1이고 M1은 Co 또는 Al 중 적어도 하나이고; LNMCO는 Li(1+y)M2 (1-y)O2 (식에서, 0≤y≤0.9이고 M2=MnaNibCoc (식에서, a+b+c=1이고 (1+y)/(1-y)-1≤a≤1이고 0＜b/c≤100임))이고; LNM1O는 LiNidCoeO2 (식에서, d+e=1이고 0＜d/e≤100임) 및 LiNi1 -(z+ z' )CozAlz'O2 (식에서, 0＜z+z'＜1임)로 이루어진 군으로부터 선택됨)을 포함하는 양극,
    음극 및
    비수성 전해질
    을 포함하는 비수성 전해질 리튬 2차 배터리.
  10. 제9항에 있어서, 음극이 리튬 금속을 포함하는 비수성 전해질 리튬 2차 배터리.
  11. 제9항에 있어서, LNM1O가 LiNidCoeO2 (식에서, d+e=1이고 0＜d/e≤100임)인 비수성 전해질 리튬 2차 배터리.
  12. 제11항에 있어서, LNM1O가 LiNi0 .8Co0 .2O2인 비수성 전해질 리튬 2차 배터리.
  13. 제9항에 있어서, LNMCO가 Li(1.05)(Ni1 /3Mn1 /3Co1 /3)0.95O2인 비수성 전해질 리튬 2차 배터리.
  14. 제12항에 있어서, LNMCO가 Li(1.05)(Ni1 /3Mn1 /3Co1 /3)0.95O2인 비수성 전해질 리튬 2차 배터리.
  15. 제14항에 있어서, x가 약 0.25 내지 약 0.75인 비수성 전해질 리튬 2차 배터리.
  16. 제9항에 있어서, 전해질이 프로필렌 카르보네이트, 에틸렌 카르보네이트, 디메틸 카르보네이트, 디에틸 카르보네이트, 에틸 메틸 카르보네이트, 디에틸 피로카르보네이트, 1,2-디메톡시에탄, 1,2-디에톡시에탄, 감마-부티로락톤, 테트라히드로푸란, 2-메틸테트라히드로푸란, 1,3-디옥솔란, 4-메틸-1,3-디옥솔란, 디에틸 에테르, 술폴란, 아세토니트릴, 프로피오니트릴, 글루타로니트릴, 아니솔, 1-메틸-2-피롤리디논 및 이들의 혼합물로 이루어진 군으로부터 선택되는 용매를 포함하는 비수성 전해질 리튬 2차 배터리.
  17. 제9항에 있어서, 전해질이 LiN(SO2CF3)2, LiN(SO2C2F5)2, LiASF6, LiPF6, LiBF4, LiB(C6H5)4, LiCl, LiBr, LiI, CH3SO3Li, CF3SO3Li, LiClO4, LiSCN으로 이루어진 군으로부터 선택되는 염을 포함하는 비수성 전해질 리튬 2차 배터리.
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