KR20110107211A - Preparation method of li4ti5o12 nanofibers with fast rechargeable characteristics, and lithium ion batteries thereof - Google Patents

Preparation method of li4ti5o12 nanofibers with fast rechargeable characteristics, and lithium ion batteries thereof Download PDF

Info

Publication number
KR20110107211A
KR20110107211A KR1020100026438A KR20100026438A KR20110107211A KR 20110107211 A KR20110107211 A KR 20110107211A KR 1020100026438 A KR1020100026438 A KR 1020100026438A KR 20100026438 A KR20100026438 A KR 20100026438A KR 20110107211 A KR20110107211 A KR 20110107211A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
lithium
source material
nanofibers
titanium oxide
electrospinning
Prior art date
Application number
KR1020100026438A
Other languages
Korean (ko)
Other versions
KR101188885B1 (en
Inventor
박종래
최홍수
Original Assignee
서울대학교산학협력단
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 서울대학교산학협력단 filed Critical 서울대학교산학협력단
Priority to KR1020100026438A priority Critical patent/KR101188885B1/en
Publication of KR20110107211A publication Critical patent/KR20110107211A/en
Application granted granted Critical
Publication of KR101188885B1 publication Critical patent/KR101188885B1/en

Links

Images

Classifications

    • DTEXTILES; PAPER
    • D01NATURAL OR MAN-MADE THREADS OR FIBRES; SPINNING
    • D01FCHEMICAL FEATURES IN THE MANUFACTURE OF ARTIFICIAL FILAMENTS, THREADS, FIBRES, BRISTLES OR RIBBONS; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED FOR THE MANUFACTURE OF CARBON FILAMENTS
    • D01F9/00Artificial filaments or the like of other substances; Manufacture thereof; Apparatus specially adapted for the manufacture of carbon filaments
    • D01F9/08Artificial filaments or the like of other substances; Manufacture thereof; Apparatus specially adapted for the manufacture of carbon filaments of inorganic material
    • DTEXTILES; PAPER
    • D01NATURAL OR MAN-MADE THREADS OR FIBRES; SPINNING
    • D01DMECHANICAL METHODS OR APPARATUS IN THE MANUFACTURE OF ARTIFICIAL FILAMENTS, THREADS, FIBRES, BRISTLES OR RIBBONS
    • D01D1/00Treatment of filament-forming or like material
    • D01D1/02Preparation of spinning solutions
    • DTEXTILES; PAPER
    • D01NATURAL OR MAN-MADE THREADS OR FIBRES; SPINNING
    • D01DMECHANICAL METHODS OR APPARATUS IN THE MANUFACTURE OF ARTIFICIAL FILAMENTS, THREADS, FIBRES, BRISTLES OR RIBBONS
    • D01D5/00Formation of filaments, threads, or the like
    • D01D5/0007Electro-spinning
    • D01D5/0015Electro-spinning characterised by the initial state of the material
    • D01D5/003Electro-spinning characterised by the initial state of the material the material being a polymer solution or dispersion
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/05Accumulators with non-aqueous electrolyte
    • H01M10/052Li-accumulators
    • H01M10/0525Rocking-chair batteries, i.e. batteries with lithium insertion or intercalation in both electrodes; Lithium-ion batteries
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M4/00Electrodes
    • H01M4/02Electrodes composed of, or comprising, active material
    • H01M4/36Selection of substances as active materials, active masses, active liquids
    • H01M4/48Selection of substances as active materials, active masses, active liquids of inorganic oxides or hydroxides
    • H01M4/485Selection of substances as active materials, active masses, active liquids of inorganic oxides or hydroxides of mixed oxides or hydroxides for inserting or intercalating light metals, e.g. LiTi2O4 or LiTi2OxFy
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/10Energy storage using batteries

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Textile Engineering (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Dispersion Chemistry (AREA)
  • Battery Electrode And Active Subsutance (AREA)
  • Inorganic Compounds Of Heavy Metals (AREA)

Abstract

본 발명은 (a) 리튬(Li)의 공급원 물질과 티타늄(Ti)의 공급원 물질을 전기방사가 가능하도록 적절히 혼합하여 중간혼합물을 제조하는 단계, (b) 상기 중간혼합물과 전기방사가 가능한 두 가지 이상의 고분자 물질을 혼합하여 중간화합물을 제조하는 단계, (c) 상기 중간화합물을 적절한 전압 및 유량 조건에서, 전기방사를 통해서 지름이 약 5 ~ 1000 nm 범위로 조절된 나노섬유 형태의 웹을 제조하는 단계 및 (d) 상기 웹을 열처리하여 지름이 약 5 ~ 1000 nm 범위를 갖는 나노섬유 형태의 리튬티타늄산화물(Li4Ti5O12)을 제조하는 단계를 포함하는 방법을 제공하며, 상기 방법을 통해 제조된 리튬티타늄산화물 나노 섬유를 음극 활물질로 가지는 리튬이차전지를 제공한다.
본 발명은 리튬티타늄산화물 나노 섬유를 제조할 때 전기방사를 이용함으로써, 지름 크기가 조절된 나노섬유 형태를 구현할 수 있으며, 이를 통해 표면에서의 전하 교환 반응을 활성화하여 높은 충방전 속도(charge/discharge rate) 특성을 유지할 수 있다.
The present invention comprises the steps of (a) mixing the source material of lithium (Li) and the source material of titanium (Ti) appropriately to enable the electrospinning to prepare an intermediate mixture, (b) the two kinds of the intermediate mixture and the electrospinning possible Preparing an intermediate compound by mixing the above-described high molecular material, (c) producing the nanofiber-shaped web in which the intermediate compound is adjusted to a diameter of about 5 to 1000 nm through electrospinning under appropriate voltage and flow conditions. And (d) heat treating the web to produce lithium titanium oxide (Li 4 Ti 5 O 12 ) in the form of nanofibers having a diameter in the range of about 5 to 1000 nm. It provides a lithium secondary battery having a lithium titanium oxide nanofiber prepared as a negative electrode active material.
The present invention can implement the nanofiber form of the diameter size is controlled by using the electrospinning when manufacturing the lithium titanium oxide nanofibers, through which the charge exchange reaction on the surface to activate a high charge and discharge rate (charge / discharge) rate) property can be maintained.

Description

높은 충방전 속도에서 향상된 충방전 특성을 가지는 리튬티타늄산화물 나노 섬유의 제조 방법 및 이를 포함하는 리튬 이차전지{Preparation method of Li4Ti5O12 nanofibers with fast rechargeable characteristics, and lithium ion batteries thereof}A method of manufacturing lithium titanium oxide nanofibers having improved charge and discharge characteristics at high charge and discharge rates, and a lithium secondary battery comprising the same {Preparation method of Li4Ti5O12 nanofibers with fast rechargeable characteristics, and lithium ion batteries

본 발명은 리튬티타늄산화물(Li4Ti5O12) 나노 섬유의 제조 방법 및 이를 포함하는 리튬 이차전지에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 리튬 이차전지의 음극 활물질로서 빠른 충방전 환경에서 높은 에너지 밀도, 높은 용량 유지율 및 긴 사이클 특성을 갖는 리튬티타늄산화물 나노 섬유의 제조 방법 및 이를 포함하는 리튬 이차전지에 관한 것이다.The present invention relates to a method for producing lithium titanium oxide (Li 4 Ti 5 O 12 ) nanofibers and a lithium secondary battery comprising the same, and more particularly, as a negative electrode active material of a lithium secondary battery, high energy density in a fast charge and discharge environment, The present invention relates to a method for producing lithium titanium oxide nanofibers having high capacity retention rate and long cycle characteristics, and a lithium secondary battery including the same.

최근 들어서 점차 고갈되어 가는 화석 연료, 이산화탄소에 의한 지구 온난화, 그리고 환경 오염 등과 같은 문제가 대두되면서, 화석 연료를 에너지원으로 사용하고 있는 자동차를 대체할 수 있는 전기 자동차(EV; Electrical Vehicle) 및 하이브리드 전기 자동차(HEV; Hybrid Electrical Vehicle)에 대한 관심이 폭발적으로 증가하고 있다. 이러한 전기 자동차의 에너지원으로서 납축전지, 리튬 이차전지, 태양 전지, 수소 전지 등이 연구되고 있으며, 이 중에서 높은 에너지 밀도, 고출력, 좋은 사이클 특성을 가지는 리튬 이차전지에 대한 관심이 가장 크다. (Nature 2001, 414, 359) 하지만 이러한 장점에도 불구하고, 현재 상용화된 리튬 이차전지를 전기 자동차나 하이브리드 전기 자동차의 에너지원으로 사용하기에는 에너지 저장량이나 출력, 그리고 사이클 특성에 있어서 미국의 에너지국(DOE)이 제시한 기준을 만족시키기에 많이 부족하다.In recent years, as the issues such as fossil fuels, global warming caused by carbon dioxide, and environmental pollution, which are being exhausted, electric vehicles (EVs) and hybrids that can replace automobiles using fossil fuels as energy sources Interest in hybrid electric vehicles (HEVs) is exploding. Lead-acid batteries, lithium secondary batteries, solar cells, hydrogen batteries, and the like have been studied as energy sources of such electric vehicles, and among them, interest in lithium secondary batteries having high energy density, high output, and good cycle characteristics is the greatest. (Nature 2001, 414, 359) Despite these advantages, however, the US Department of Energy (DOE) does not support the use of commercially available lithium secondary batteries as energy sources for electric and hybrid electric vehicles. There is not enough to satisfy the criteria suggested by.

리튬 이차전지는 리튬 이온의 가역적 삽입 및 탈리가 가능한 양극과 음극 활물질, 상기 전극의 전기적 접촉을 막아주는 분리막, 그리고 상기 전극의 활물질 간의 리튬 이온 이동의 매개가 되는 유기 전해액 및 고분자 전해액으로 구성되며, 상기 전극에서의 리튬 이온의 가역적 삽입/탈리시의 화학적 전위의 변화에 의해서 전기 에너지를 저장하거나 방출한다.The lithium secondary battery is composed of a positive electrode and a negative electrode active material capable of reversible insertion and desorption of lithium ions, a separator to prevent electrical contact between the electrode, and an organic electrolyte and a polymer electrolyte as a medium for the movement of lithium ions between the active material of the electrode, Electrical energy is stored or released by a change in chemical potential upon reversible insertion / desorption of lithium ions at the electrode.

상기 리튬 이차전지의 양극 활물질로는, 다양한 리튬 전이금속 화합물(LiCoO2, LiMnO2, LiMn2O4 등)이 사용되고 있다. (Nature 2001, 414, 359.; Nature Materials 2005, 4, 336.; Mat. Sci. Eng. R 2001, 33, 109)Various lithium transition metal compounds (LiCoO 2 , LiMnO 2 , LiMn 2 O 4, etc.) are used as the positive electrode active material of the lithium secondary battery. (Nature 2001, 414, 359 .; Nature Materials 2005, 4, 336 .; Mat. Sci. Eng. R 2001, 33, 109)

반면 리튬 이차전지의 음극 활물질로는 메조카본 마이크로비즈(MCMB), 천연 흑연, 하드 카본, 소프트 카본 등의 다양한 탄소계 소재가 사용되고 있다. (Carbon 2000, 38, 183) 상기 탄소계 소재 중 흑연의 경우, 싼 가격, 높은 용량 유지율, 372 mAh/g의 이론 용량을 가지는 특성 때문에 널리 상용화되어 사용되고 있다. 또한 상기 흑연의 경우, 리튬/리튬이온의 산화/환원 화학적 전위 대비 0.1~0.2V에서 충방전 반응이 일어나기 때문에, 3.5V 이상의 높은 방전 전압을 나타낼 수 있다.On the other hand, as a negative electrode active material of a lithium secondary battery, various carbon-based materials such as mesocarbon microbeads (MCMB), natural graphite, hard carbon, and soft carbon are used. (Carbon 2000, 38, 183) In the carbon-based material, graphite is widely commercialized and used because of its low price, high capacity retention, and theoretical capacity of 372 mAh / g. In the case of the graphite, since the charge and discharge reaction occurs at 0.1 ~ 0.2V compared to the oxidation / reduction chemical potential of lithium / lithium ions, it can exhibit a high discharge voltage of 3.5V or more.

하지만, 탄소계 물질을 음극 활물질로 사용할 경우, 리튬/리튬이온의 산화/환원 화학적 전위 대비 0.7V 근방에서 전극과 전해질 사이에서 생성되는 부도체 층인 고체 전해질 계면막(SEI layer; Solid Electrolyte Interphase layer)에 의한 용량 및 충방전 특성 저하를 막을 수 없으며, 특히 빠른 충방전 속도에서 급격하게 성능이 저하되기 때문에, 고속 충방전 성능이 필수적인 전기 자동차나 하이브리드 전기 자동차에 사용가능한 리튬 이차전지의 음극 활물질로의 활용은 불가능하다. (Electrochem. Solid. St. 2001, 4, A109)However, when the carbon-based material is used as the negative electrode active material, the non-conductive layer formed between the electrode and the electrolyte at about 0.7 V relative to the oxidation / reduction chemical potential of lithium / lithium ion is used for the SEI layer (Solid Electrolyte Interphase layer). The capacity and charge and discharge characteristics of the lithium secondary battery can not be prevented and the performance is rapidly reduced at high charge and discharge speeds. Therefore, the lithium secondary battery can be used as an anode active material for an electric vehicle or a hybrid electric vehicle in which high speed charge and discharge performance is essential. Is impossible. (Electrochem. Solid. St. 2001, 4, A109)

이러한 탄소계 물질을 대체할 수 있는 음극 활물질로 활발한 연구가 이루어지고 있는 대표적인 물질로 Li4Ti5O12가 있는데, 이 물질의 가장 큰 특징은 리튬 삽입/탈리 과정에서 스피넬(spinel) 구조와 락체어(Rock-chair) 구조 사이에서 변화하면서 물질 자체의 부피 변화가 거의 없이 리튬 이온의 이동이 가능한 공간을 유지하며, 충방전 반응이 리튬/리튬이온의 산화/환원 화학적 전위 대비 1.55V 근방에서 일어나는 것이다. 또한 충방전 반응이 일어나는 화학적 전위 구간이 매우 좁기 때문에, 매우 안정된 출력 특성을 가지는 리튬 이차전지의 제조가 가능하다. 이러한 특징으로 인해, 리튬의 삽입 및 탈리 과정이 탄소계 소재에 비해서 좀 더 빠르게 진행될 수 있으며, 동시에 부피 변화가 거의 없기 때문에 좀 더 좋은 사이클 특성을 가진다. 또한 고체 전해질 계면막(SEI layer)이 생성되는 화학적 전위보다 더 높은 충방전 반응 전위를 가지기 때문에 원천적으로 고체 전해질 계면막(SEI layer)의 생성을 막아 그로부터 발생할 수 있는 성능 저하를 방지할 수 있다. (J. Electrochem. Soc. 1999, 146, 4348.; Adv. Mater. 2006, 18, 3169.; J. Power Sources 2004, 129, 38)Li 4 Ti 5 O 12 is a representative material that is being actively researched as a negative electrode active material that can replace the carbon-based material, the most characteristic of this material is the spinel structure and lock in the lithium insertion / desorption process Changes between the rock-chair structure maintains a space in which lithium ions can move with little change in the volume of the material itself, and the charge-discharge reaction occurs around 1.55V relative to the oxidation / reduction chemical potential of lithium / lithium ions. will be. In addition, since the chemical potential section in which the charge-discharge reaction occurs is very narrow, it is possible to manufacture a lithium secondary battery having a very stable output characteristics. Due to this feature, the insertion and desorption process of lithium can be faster than the carbon-based material, and at the same time has a better cycle characteristics because there is little volume change. In addition, since the solid electrolyte interfacial layer (SEI layer) has a higher charge-discharge reaction potential than the chemical potential to be produced, it is possible to prevent the performance degradation that can occur by preventing the generation of the solid electrolyte interfacial layer (SEI layer). (J. Electrochem. Soc. 1999, 146, 4348 .; Adv. Mater. 2006, 18, 3169 .; J. Power Sources 2004, 129, 38)

현재 다양한 방법(열수 제조법, 볼-밀링 제조법 등)을 통해서 Li4Ti5O12를 제조하는 연구가 진행되고 있다.(J. Electrochem. Soc. 1995, 142, 1431; J. Power Sources 1999, 81, 300; Electrochem. Comm. 2005, 7, 894; Adv. Mater. 2005, 17, 865)Currently, research is being conducted to prepare Li 4 Ti 5 O 12 by various methods (hydrothermal method, ball-milling method, etc.) (J. Electrochem. Soc. 1995, 142, 1431; J. Power Sources 1999, 81 , 300; Electrochem.Comm. 2005, 7, 894; Adv. Mater. 2005, 17, 865)

하지만, 기존의 연구를 통해 알려진 Li4Ti5O12 제조 방법의 경우, 연속 생산이나 대량 생산이 불가능하거나 균일하며 작은 크기를 가지는 Li4Ti5O12를 제조하는 것이 어려운 단점이 있다. 또한 금속 산화물로서 10-8 S/cm 정도의 낮은 전기 전도도를 가지기 때문에 아주 빠른 충방전 속도에서는, 탄소계 소재와 마찬가지로 충방전 성능이 저하되는 단점을 가지고 있다.(J Eur Ceram Soc 2007, 27, 909)However, in the case of Li 4 Ti 5 O 12 manufacturing method known through the existing research, it is difficult to produce a Li 4 Ti 5 O 12 having a uniform or small size is impossible or continuous production or mass production. In addition, since the metal oxide has a low electrical conductivity of about 10 -8 S / cm, the charging and discharging performance is deteriorated at a very high charge and discharge rate as in the case of a carbon-based material (J Eur Ceram Soc 2007, 27, 909)

상기와 같은 문제점들을 극복하기 위하여 복합 전기방사 방법을 사용하여, 연속 생산 및 대량 생산이 가능하며, 높은 충방전 속도에서 기존 Li4Ti5O12를 대비 향상된 용량 및 사이클 특성을 가지는 균일한 두께의 Li4Ti5O12 나노 섬유와 이를 이용한 리튬 이차전지를 제조할 수 있는 새로운 방법이 필요하다.In order to overcome the problems described above, by using a composite electrospinning method, continuous production and mass production are possible, and have a uniform thickness having improved capacity and cycle characteristics compared to the existing Li 4 Ti 5 O 12 at high charge and discharge rates. There is a need for a new method for manufacturing Li 4 Ti 5 O 12 nanofibers and lithium secondary batteries using the same.

본 발명은 균일한 두께의 리튬티타늄산화물(Li4Ti5O12) 나노 섬유로서, 빠른 충방전 속도에서 안정된 사이클 특성을 가지는 리튬 이차전지의 음극 활물질에 관한 것이다.The present invention relates to a lithium titanium oxide (Li 4 Ti 5 O 12 ) nanofiber of uniform thickness, and relates to a negative electrode active material of a lithium secondary battery having stable cycle characteristics at a fast charge and discharge rate.

본 발명의 리튬티타늄산화물(Li4Ti5O12) 나노 섬유는 (a) 리튬(Li)의 공급원 물질과 티타늄(Ti)의 공급원 물질을 전기방사가 가능하도록 적절히 혼합하여 중간혼합물을 제조하는 단계, (b) 상기 중간혼합물과 전기방사가 가능한 두 가지 이상의 고분자 물질을 혼합하여 중간화합물을 제조하는 단계, (c) 상기 중간화합물을 적절한 전압 및 유량 조건에서, 전기방사를 통해서 지름이 약 5 ~ 1000 nm 범위로 조절된 나노섬유 형태의 웹을 제조하는 단계 및 (d) 상기 웹을 열처리하여 지름이 약 5 ~ 1000 nm 범위를 갖는 나노섬유 형태의 리튬티타늄산화물(Li4Ti5O12)을 제조하는 단계를 포함하는 방법을 통해 얻을 수 있다.Lithium titanium oxide (Li 4 Ti 5 O 12 ) nanofiber of the present invention (a) step of preparing an intermediate mixture by appropriately mixing the source material of lithium (Li) and the source material of titanium (Ti) to enable electrospinning (b) mixing the intermediate mixture with two or more polymer materials capable of electrospinning to prepare an intermediate compound, and (c) the intermediate compound at an appropriate voltage and flow rate, through electrospinning, having a diameter of about 5 to Preparing a nanofiber-shaped web controlled to a range of 1000 nm and (d) heat treating the web to form lithium titanium oxide (Li 4 Ti 5 O 12 ) in a nanofiber form having a diameter of about 5 to 1000 nm. It can be obtained through a method comprising the step of preparing.

보다 상세한 본 발명에 대한 설명은 실시예 부분에서 도면을 참조하여 상세히 후술한다.A more detailed description of the invention will be described later in detail with reference to the drawings in the Examples section.

본 발명은 균일한 두께의 리튬티타늄산화물(Li4Ti5O12) 나노 섬유를 제조하는 새로운 방법을 제공한다. 즉, 본 발명은 리튬티타늄산화물(Li4Ti5O12)을 제조시 전기방사를 이용함으로써, 지름 크기가 조절된 나노섬유 형태의 조직을 구현할 수 있으며, 이를 통해 표면에서의 전하 교환 반응을 활성화하여 높은 충방전 속도(charge/discharge rate) 특성을 유지할 수 있다.The present invention provides a novel method for producing lithium titanium oxide (Li 4 Ti 5 O 12 ) nanofibers of uniform thickness. That is, the present invention by using the electrospinning in the production of lithium titanium oxide (Li 4 Ti 5 O 12 ), it is possible to implement a nanofiber-type tissue of the diameter size controlled, thereby activating the charge exchange reaction on the surface To maintain a high charge / discharge rate characteristic.

도 1은 본 발명의 방법에 따라 제조된, 리튬 공급원 물질-티타늄 공급원 물질-복합 고분자 나노섬유의 웹의 전계방사형 주사전자현미경(FE-SEM; Field emission scanning electron microscopy) 이미지이다.
도 2는 본 발명의 방법에 따라 제조된, 리튬티타늄산화물(Li4Ti5O12) 나노섬유 전계방사형 주사전자현미경(FE-SEM; Field emission scanning electron microscopy) 이미지이다.
도 3은 본 발명의 방법에 따라 제조된 리튬티타늄산화물(Li4Ti5O12) 나노섬유의 X-레이 회절 패턴(XRD; X-ray diffraction)을 이용한 구조 분석 데이터에 관한 도면이다.
도 4는 본 발명의 방법에 따라 제조된 리튬티타늄산화물(Li4Ti5O12) 나노섬유를 사용한 전지의 1 V 내지 2.5 V에 있어서의 충방전 곡선 그래프이다.
도 5 내지 도 7은 본 발명의 방법에 따라 제조된 리튬티타늄산화물(Li4Ti5O12) 나노섬유를 사용한 전지의 1 V 내지 2.5 V에 있어서의, 다양한 충방전 속도에 따른 사이클 특성 그래프이다.
1 is a field emission scanning electron microscopy (FE-SEM) image of a web of lithium source material-titanium source material-composite polymeric nanofibers prepared according to the method of the present invention.
FIG. 2 is a lithium titanium oxide (Li 4 Ti 5 O 12 ) nanofiber field emission scanning electron microscope (FE-SEM) image prepared according to the method of the present invention.
FIG. 3 is a diagram illustrating structure analysis data using an X-ray diffraction pattern (XRD) of lithium titanium oxide (Li 4 Ti 5 O 12 ) nanofibers prepared according to the method of the present invention.
4 is a graph of charge and discharge curves at 1 V to 2.5 V of a battery using lithium titanium oxide (Li 4 Ti 5 O 12 ) nanofibers prepared according to the method of the present invention.
5 to 7 are graphs showing cycle characteristics according to various charge and discharge rates at 1 V to 2.5 V of a battery using lithium titanium oxide (Li 4 Ti 5 O 12 ) nanofibers prepared according to the method of the present invention. .

본 발명의 단순한 변형 내지 변경은 이 분야의 통상의 지식을 가진 자에 의하여 용이하게 실시될 수 있으며 이러한 변형이나 변경은 모두 본 발명의 영역에 포함되는 것으로 볼 수 있다.Simple modifications or changes of the present invention can be easily carried out by those skilled in the art, and all such modifications or changes can be seen to be included in the scope of the present invention.

한편, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 제1 내지 제3 실시예를 설명함에 있어서, 실시예에 따른 결과를 설명함에 있어서 필요한 식별번호는 세자리 숫자를 사용하며 일의 단위의 숫자가 동일하면 동일한 실시예를 의미한다. 즉, 101, 201, 301은 실시예1을 의미하며, 102, 202, 302는 실시예2를 의미하고, 103, 203, 303은 실시예3을 의미한다.Meanwhile, in describing the first to third embodiments according to the present invention with reference to the accompanying drawings, the identification number required for describing the result according to the embodiment uses three digits and the number of units of the day is the same. It means the same embodiment. That is, 101, 201, and 301 mean Embodiment 1, 102, 202, and 302 mean Embodiment 2, and 103, 203, and 303 mean Embodiment 3.

본 발명에 따른 균일한 크기의 리튬티타늄산화물(Li4Ti5O12) 나노 섬유는 (a) 리튬(Li)의 공급원 물질과 티타늄(Ti)의 공급원 물질을 전기방사가 가능하도록 적절히 혼합하여 중간혼합물을 제조하는 단계, (b) 상기 중간혼합물과 전기방사가 가능한 두 가지 이상의 고분자 물질을 혼합하여 중간화합물을 제조하는 단계, (c) 상기 중간화합물을 적절한 전압 및 유량 조건에서, 전기방사를 통해서 지름이 약 5 ~ 1000 nm 범위로 조절된 나노섬유 형태의 웹을 제조하는 단계 및 (d) 상기 웹을 열처리하여 지름이 약 5 ~ 1000 nm 범위를 갖는 나노섬유 형태의 리튬티타늄산화물(Li4Ti5O12)을 제조하는 단계를 포함하는 방법을 통해 얻을 수 있다.Lithium titanium oxide (Li 4 Ti 5 O 12 ) nanofibers of the uniform size according to the present invention is (a) the intermediate material by appropriately mixing the source material of lithium (Li) and the source material of titanium (Ti) to enable electrospinning Preparing a mixture, (b) mixing the intermediate mixture with two or more polymer materials capable of electrospinning to prepare an intermediate compound, and (c) subjecting the intermediate compound to electrospinning at suitable voltage and flow rate conditions. Preparing a nanofiber-shaped web having a diameter adjusted to a range of about 5 to 1000 nm, and (d) heat treating the web to form a nanofiber type lithium titanium oxide (Li 4 Ti) having a diameter of about 5 to 1000 nm. 5 O 12 ) can be obtained through a method comprising the step of preparing.

이들 각 단계에 대한 자세한 설명은 다음과 같다. 우선 리튬의 공급원 물질과 티타늄 공급원 물질을 전기방사가 가능하도록 적절히 혼합한다. 이때 사용되는 리튬의 공급원 물질은 리튬 아세테이트(Lithium Acetate), 리튬 하이드록사이드(Lithium Hydroixde) 등과 같이 리튬을 함유하는 유기금속 물질이면 어떤 것이든 제한되지 않는다. 상기 티타늄 공급원 물질은 티타늄 아이소프로폭사이드(Titanium iso-propoxide), 티타늄 부톡사이드(Titanium butoxide) 등과 같이 티타늄을 포함하는 유기금속 물질이면 어떤 것이든 제한되지 않는다. 상기 리튬의 공급원 물질과 티타늄 공급원 물질을 혼합할 때 사용되는 용매는 N,N-디메틸포름아미드(N,N-dimethylformamide; DMF), N,N-디에틸포름아미드(N,N-diethylformamide; DEF), 디메틸 설폭사이드(dimethyl sulphoxide; DMSO), N-메틸피롤리돈(N-methylpyrrolidone; NMP) 등과 같이 극성용매면 어떤 것이든 제한되지 않는다. 또한 상기 리튬의 공급원 물질의 경우, 상기 유기 용매에서 혼합이 원활하지 않으므로 아세틱 에시드(Acetic Acid), 벤조익 에시드(Benzoic acid), 포믹 에시드(Formic acid) 등과 같은 약산을 사용하여 혼합을 원활하게 할 수 있다.A detailed description of each of these steps follows. Firstly, the source material of lithium and the titanium source material are mixed properly to enable electrospinning. At this time, the source material of lithium used is not limited to any organic metal material containing lithium, such as lithium acetate (Lithium Acetate), lithium hydroxide (Lithium Hydroixde). The titanium source material is not limited as long as it is an organometallic material including titanium, such as titanium iso-propoxide, titanium butoxide, and the like. The solvent used when mixing the lithium source material and the titanium source material is N, N-dimethylformamide (DMF), N, N-diethylformamide (N, N-diethylformamide; DEF ), Dimethyl sulphoxide (DMSO), N-methylpyrrolidone (N-methylpyrrolidone; NMP) and the like, any polar solvent is not limited. In addition, in the case of the source material of lithium, since the mixing in the organic solvent is not smooth, mixing using a weak acid such as acetic acid, benzoic acid, formic acid, etc. can do.

전기방사가 가능하도록, 상기 리튬, 티타늄 공급원 혼합 용액과 섞을 수 있는 복합 고분자 용액을 제조한다. 이때 사용되는 고분자는 상기 혼합 용액의 용매에 잘 용해되는 폴리-아크릴로나이트릴(Poly-acrylonitrile; PAN), 폴리-메틸메타크릴레이트(Poly-methylmethacrylate; PMMA), 폴리-에틸렌옥사이드 (Poly-ethyleneoxide; PEO) 등이 있으나 어떤 것이든 제한되지 않는다. 보다 구체적으로, 전기방사를 원활히 하고 열적 안정성을 동시에 확보하기 위해 두 가지 이상의 고분자를 이용하여 복합 고분자 용액을 제조한다.In order to enable electrospinning, a composite polymer solution that can be mixed with the lithium and titanium source mixed solution is prepared. At this time, the polymer used is poly-acrylonitrile (PAN), poly-methylmethacrylate (PMMA), poly-ethylene oxide (Poly-ethyleneoxide) well dissolved in the solvent of the mixed solution. ; PEO) and the like, but are not limited to any. More specifically, in order to facilitate the electrospinning and secure thermal stability at the same time to prepare a composite polymer solution using two or more polymers.

상기 리튬, 티타늄 공급원 혼합 용액과 상기 복합 고분자 용액을 상온에서 12시간 이상 스터링(500 ~ 1000 rpm)하여 전기방사가 가능한 용액을 제조한다.The lithium, titanium source mixed solution and the composite polymer solution is stirred at room temperature for 12 hours or more (500 to 1000 rpm) to prepare a solution capable of electrospinning.

상기 방법으로 제조된 리튬, 티타늄 공급원 - 복합 고분자 용액을 이용하여 전기방사를 통해서 지름이 5 ~ 1000 nm 범위에서 조절된 나노섬유로 구성된 웹을 제조할 수 있으며, 지름의 크기를 200 nm 이하로 유지하는 것이 바람직하다. 전기방사를 실시할 때 노즐에 20 kV 내지 30 kV 정도의 전압을 인가하고 집전체를 접지하여 전기장을 형성한다.Using a lithium, titanium source-composite polymer solution prepared by the above method, it is possible to produce a web consisting of nanofibers with a diameter adjusted in the range of 5 to 1000 nm through electrospinning, and keep the diameter at 200 nm or less. It is desirable to. When the electrospinning is carried out, a voltage of about 20 kV to 30 kV is applied to the nozzle and the current collector is grounded to form an electric field.

상기 방법으로 제조된 나노섬유 형태의 웹을 비활성기체 분위기에서 열처리하여 지름이 5 ~ 1000 nm 범위에서 조절된 나노섬유 형태의 리튬티타늄산화물(Li4Ti5O12)을 제조할 수 있으며, 지름의 크기를 200 nm 이하로 유지하는 것이 바람직하다.The nanofiber-form web prepared by the above method may be heat-treated in an inert gas atmosphere to prepare nanofiber-type lithium titanium oxide (Li 4 Ti 5 O 12 ) having a diameter adjusted in the range of 5 to 1000 nm. It is desirable to keep the size below 200 nm.

본 발명을 통해서 얻을 수 있는 리튬티타늄산화물(Li4Ti5O12) 나노섬유는 리튬 이차전지의 음극 활물질로서 유용하게 사용될 수 있다. 상기 리튬 이차전지는 음극, 양극, 전해질, 그리고 분리막으로 이루어져 있다.The lithium titanium oxide (Li 4 Ti 5 O 12 ) nanofibers obtained through the present invention may be usefully used as a negative electrode active material of a lithium secondary battery. The lithium secondary battery is composed of a negative electrode, a positive electrode, an electrolyte, and a separator.

상기 리튬 이차전지에 사용되는 음극은 본 발명에 따른 음극 활물질, 전기전도도를 향상시키는 도전제, 집전체, 음극 구성 물질을 지지하여 집전체와 결합할 수 있도록 도와주는 결합제를 사용하여 제조하며, 이때 음극 활물질, 도전제, 결합제의 비율은 리튬 이차전지의 제조에 통상 사용되는 비율을 따른다. 보다 구체적으로, 음극 활물질, 도전제, 결합제를 용매를 사용하여 혼합한 후 집전체에 도포한 후 용매를 완전히 제거하여 음극을 제조한며, 도포의 두께는 10 ㎛ 내지 50 ㎛ 두께로 유지하는 것이 바람직하다. 이때 사용하는 집전체는 통상 구리로 하나, 이에 한정되는 것은 아니다. The negative electrode used in the lithium secondary battery is prepared using a negative electrode active material according to the present invention, a conductive agent to improve the electrical conductivity, a current collector, a binder to support the negative electrode constituent material to be bonded to the current collector, wherein The proportion of the negative electrode active material, the conductive agent, and the binder is in accordance with the ratio usually used in the production of a lithium secondary battery. More specifically, the negative electrode is prepared by mixing the negative electrode active material, the conductive agent, and the binder using a solvent and then applying the current to the current collector to completely remove the solvent, and the thickness of the coating is maintained at a thickness of 10 μm to 50 μm. desirable. The current collector used at this time is usually copper, but is not limited thereto.

상기 도전제는 카본 블랙(Carbon Black), 아세틸렌 카본(Acetylene Carbon), 탄소 나노튜브(Carbon nanotube; CNT), 탄소 나노섬유(Carbon Nanofiber; CNF) 등이 있으나, 어떤 것이든 제한되지 않는다. The conductive agent may include carbon black, acetylene carbon, carbon nanotubes (CNT), carbon nanofibers (CNF), and the like, but are not limited thereto.

상기 결합제는 폴리-비닐리덴플루오라이드(Poly-vinylidene fluoride; PVDF), 폴리-비닐리덴플루오라이드/헥사플루오로프로필렌 공중합체(Poly-vinylidene fluoride/hexafluoroethylne copolymer; PVDF-HFP), 폴리-테트라플루오로에틸렌(Poly-tetrafluoroethylene; PTFE) 및 그 혼합물 등이 있으나, 어떤 것이든 제한되지 않는다.The binder is poly-vinylidene fluoride (PVDF), poly-vinylidene fluoride / hexafluoroethylne copolymer (PVDF-HFP), poly-tetrafluoro Ethylene (Poly-tetrafluoroethylene; PTFE) and mixtures thereof, and the like, but is not limited thereto.

상기 용매는 N-메틸피롤리돈(N-methylpyrrolidone; NMP), 아세톤(Acetone), 테트라 하이드로 퓨란(Tetra hydrofuran; THF), n-헥산(n-Hexane) 등이 있으나. 어떤 것이든 제한되지 않는다.The solvent includes N-methylpyrrolidone (NMP), acetone, tetra hydrofuran (THF), n-hexane (n-Hexane), and the like. Anything is not limited.

상기 양극은 음극과 같이, 양극 활물질, 전기전도도를 향상시키는 도전제, 집전체, 양극 구성 물질을 지지하여 집전체와 결합할 수 있도록 도와주는 결합제를 사용하여, 음극 제작과 동일한 과정을 통해서 제조하며, 이때 사용하는 집전체는 통상 알루미늄으로 하나, 이에 한정되는 것은 아니다.The cathode is manufactured through the same process as the fabrication of the anode, using a cathode active material, a conductive agent to improve electrical conductivity, a current collector, and a binder to support the current-carrying material to bond with the current collector. In this case, the current collector used is usually aluminum, but is not limited thereto.

상기 도전제는 카본 블랙(Carbon Black), 아세틸렌 카본(Acetylene Carbon), 탄소 나노튜브(Carbon nanotube; CNT), 탄소 나노섬유(Carbon Nanofiber; CNF) 등이 있으나, 어떤 것이든 제한되지 않는다. The conductive agent may include carbon black, acetylene carbon, carbon nanotubes (CNT), carbon nanofibers (CNF), and the like, but are not limited thereto.

상기 결합제는 폴리-비닐리덴플루오라이드(Poly-vinylidene fluoride; PVDF), 폴리-비닐리덴플루오라이드/헥사플루오로프로필렌 공중합체(Poly-vinylidene fluoride/hexafluoroethylne copolymer; PVDF-HFP), 폴리-테트라플루오로에틸렌(Poly-tetrafluoroethylene; PTFE) 및 그 혼합물 등이 있으나, 어떤 것이든 제한되지 않는다.The binder is poly-vinylidene fluoride (PVDF), poly-vinylidene fluoride / hexafluoroethylne copolymer (PVDF-HFP), poly-tetrafluoro Ethylene (Poly-tetrafluoroethylene; PTFE) and mixtures thereof, and the like, but is not limited thereto.

상기 용매는 N-메틸피롤리돈(N-methylpyrrolidone; NMP), 아세톤(Acetone), 테트라 하이드로 퓨란(Tetra hydrofuran; THF), n-헥산(n-Hexane) 등이 있으나. 어떤 것이든 제한되지 않는다.The solvent includes N-methylpyrrolidone (NMP), acetone, tetra hydrofuran (THF), n-hexane (n-Hexane), and the like. Anything is not limited.

상기 리튬 이차전지에 사용되는 분리막은 폴리-비닐리덴플루오라이드(Poly-vinylidene fluoride; PVDF), 폴리-프로필렌(Poly-prophylene; PP), 폴리-에틸렌(Poly-ethylene; PE) 및 이들의 다층막, 혼합막 및 혼합다층막을 사용할 수 있으나, 어떤 것이든 제한되지 않는다. The separator used in the lithium secondary battery may include poly-vinylidene fluoride (PVDF), poly-propylene (PP), poly-ethylene (PE), and multilayer films thereof. Mixed membranes and mixed multilayer membranes may be used, but any is not limited.

상기 리튬 이차전지에 사용되는 전해질은 리튬염을 포함하고 있는 비수성 용매 및 이들이 공지된 고체 전해질을 사용한다.As the electrolyte used in the lithium secondary battery, a non-aqueous solvent containing a lithium salt and a solid electrolyte in which they are known are used.

상기 전해질에 사용되는 리튬염은 LiAlCl4, LiAlO4, LiAsF6, LiBF4, LiCl, LiClO4, LiPF6등이 있으나, 여기에 한정되는 것은 아니다.Lithium salts used in the electrolyte may include LiAlCl 4 , LiAlO 4 , LiAsF 6 , LiBF 4 , LiCl, LiClO 4 , LiPF 6 , but are not limited thereto.

상기 전해질에 사용되는 비수성 용매는 에틸렌카보네이트(Ethylene Carbonate; EC), 프로필렌카보네이트(Prophylene Carbonate; PC), 부틸렌카보네이트(Buthylene Carbonate; BC), 디메틸카보네이트(Dimethyl Carbonate; DMC), 메틸에틸카보네이트(Methylethyl Carbonate; MEC), 디에틸카보네이트(Diethyl Carbonate; DEC)등이 있으며, 이들을 단독으로 사용하거나 복수로 사용할 수 있다. 다만, 여기에 한정되는 것은 아니다. 또한 상기 리튬염을 포함한 상기 비수성 용매가 공지된 폴리-아크릴로나이트릴(Poly-acrylonitrile; PAN), 폴리-에틸렌옥사이드 (Poly-ethyleneoxide; PEO) 등의 중합체 및 LiI, Li3N 등의 고체 전해질도 사용할 수 있다.The non-aqueous solvent used in the electrolyte is ethylene carbonate (Ethylene Carbonate; EC), propylene carbonate (Prophylene Carbonate; PC), butylene carbonate (Buthylene Carbonate; BC), dimethyl carbonate (Dimethyl Carbonate; DMC), methyl ethyl carbonate ( Methylethyl Carbonate (MEC), Diethyl Carbonate (DEC), and the like, and these may be used alone or in plurality. However, it is not limited to this. In addition, the non-aqueous solvent including the lithium salt is a known polymer such as poly-acrylonitrile (PAN), poly-ethyleneoxide (PEO) and solids such as LiI and Li 3 N. Electrolytes can also be used.

상기 음극, 양극, 분리막 및 전해질을 사용하여 제작하는 리튬 이차전지는 그 형태에 따라 원통형, 코인형, 파우치형 등으로 분류할 수 있고, 전해질과 분리막에 따라 리튬 이온 전지, 리튬 이온 폴리머 전지, 리튬 폴리머 전지로 분류할 수 있다. 각 전지의 제조 방법 및 구조는 이 분야에 잘 알려져 있으므로 자세한 설명은 생략한다.Lithium secondary batteries produced using the negative electrode, the positive electrode, the separator and the electrolyte can be classified into cylindrical, coin type, pouch type, etc. according to their shape, and lithium ion battery, lithium ion polymer battery, lithium according to the electrolyte and the separator. It can be classified as a polymer battery. Since the manufacturing method and structure of each battery are well known in the art, detailed description thereof will be omitted.

아래에 기재한 실시예에서 본 발명에 대해 보다 상세하게 설명할 것이며, 하기의 실시예가 본 발명의 권리범위를 제한하는 것은 아니다.In the following Examples will be described in more detail with respect to the present invention, the following examples do not limit the scope of the invention.

실시예1Example 1

이하 본 발명의 실시예를 상세히 설명하기로 한다. 다만, 이는 예시로서 제시되는 것이며, 본 발명이 실시예에 의해 제한되지 않으며, 본 발명은 후에 서술되는 청구항의 범주에 의해 정의된다. Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail. However, this is presented by way of example, the present invention is not limited by the embodiment, the present invention is defined by the scope of the claims described later.

본 발명의 실시예에서는, 리튬 하이드록사이드(LiOH), 티타늄 아이소프로폭사이드(Titanium iso-propoxide), N,N-디메틸포름아마이드(N,N-Dimethylformamide ;DMF), 아세틱 에시드(Acetic acid), 피리딘(Pyridine), 폴리-아크릴로나이트릴(Poly-acrylonitrile; PAN), 그리고 폴리-메틸메타크릴레이트(Poly-methylmethacrylate; PMMA)를 출발 물질로 하였다. In an embodiment of the present invention, lithium hydroxide (LiOH), titanium iso-propoxide, N, N-dimethylformamide (N, N-Dimethylformamide; DMF), acetic acid ), Pyridine, poly-acrylonitrile (PAN), and poly-methylmethacrylate (PMMA) were used as starting materials.

이 실시예에서는 우선 리튬 하이드록사이드(Aldrich사 제품) 0.1893g과 티타늄 아이소프로폭사이드(Aldrich사 제품) 2.99ml를, N,N-디메틸포름아마이드(대정케미컬 제품) 6ml, 아세틱 에시드(대정케미컬 제품) 0.5ml, 그리고 피리딘(Aldrich사 제품) 0.001g을 혼합한 혼합용매에 넣고 상온에서 12시간 동안 스터링하여 리튬, 티타늄 공급원 용액을 제조한다. In this example, first, 0.1893 g of lithium hydroxide (manufactured by Aldrich) and 2.99 ml of titanium isopropoxide (manufactured by Aldrich) were used, 6 ml of N, N-dimethylformamide (from Daejeong Chemical), and acetic acid (from tablet). 0.5 ml of chemicals) and 0.001 g of pyridine (Aldrich) were mixed in a mixed solvent and stirred at room temperature for 12 hours to prepare a lithium and titanium source solution.

또한 상기 리튬, 티타늄 공급원 용액을 전기방사하기 위하여 복합 고분자 용액을 제조한다. 폴리-아크릴로나이트릴(Aldrich사 제품) 0.6g과 폴리-메틸메타크릴레이트(Aldrich사 제품) 1.4g을 N,N-디메틸포름아마이드(대정화학사 제품) 10ml와 혼합한 후, 80℃에서 12시간 동안 스터링하여 상기 복합 고분자 용액을 제조한다. 그 후, 공기중에서 상온까지 냉각된 복합 고분자 용액을, 상기 리튬, 티타늄 공급원 용액과 혼합하여 1시간 동안 스터링하여 리튬, 티타늄-복합 고분자 혼합 용액을 제조한다.In addition, a composite polymer solution is prepared to electrospin the lithium and titanium source solution. 0.6 g of poly-acrylonitrile (Aldrich) and 1.4 g of poly-methyl methacrylate (Aldrich) were mixed with 10 ml of N, N-dimethylformamide (from Daejeong Chemical Co., Ltd.) Stirring for a time to prepare the composite polymer solution. Thereafter, the composite polymer solution cooled to room temperature in air is mixed with the lithium and titanium source solution and stirred for 1 hour to prepare a lithium, titanium-composite polymer mixed solution.

다음으로, 상기 리튬, 티타늄-복합 고분자 혼합 용액을 전기 방사한다. 25kV의 전압을, 집전체에서부터 약 21cm 떨어진 직경 0.2mm의 노즐에 인가하여 1.5ml/hr의 속도로 약 2시간 동안 전기방사하여 리튬 공급원 물질-티타늄 공급원 물질-복합 고분자 나노섬유 형태의 웹을 얻는다.Next, the lithium, titanium-composite polymer mixed solution is electrospun. A voltage of 25 kV was applied to a 0.2 mm diameter nozzle about 21 cm away from the current collector and electrospun for about 2 hours at a rate of 1.5 ml / hr to obtain a web of lithium source material-titanium source material-composite polymer nanofiber form. .

그 후, 상기 리튬, 티타늄-복합 고분자 나노섬유 형태의 웹을, 튜브형태의 전기로에서 5℃/min의 승온속도로 800℃까지 승온한 후, 6시간 동안 열처리하여 리튬티타늄산화물 나노섬유를 얻는다.Then, the lithium, titanium-composite polymer nanofiber type web is heated to 800 ° C. at a heating rate of 5 ° C./min in a tube-type electric furnace, and then heat treated for 6 hours to obtain lithium titanium oxide nanofibers.

실시예2Example 2

상기 실시예1에서 폴리-아크릴로나이트릴(Aldrich사 제품) 1.0g과 폴리-메틸메타크릴레이트(Aldrich사 제품) 1.0g의 조건을 제외한 나머지 조건을 동일하게 하여 리튬티타늄산화물 나노섬유를 얻는다.Except for 1.0g of poly-acrylonitrile (manufactured by Aldrich) and 1.0g of polymethyl methacrylate (manufactured by Aldrich) in Example 1, lithium titanium oxide nanofibers were obtained under the same conditions.

실시예3Example 3

상기 실시예1에서 폴리-아크릴로나이트릴(Aldrich사 제품) 1.4g과 폴리-메틸메타크릴레이트(Aldrich사 제품) 0.6g의 조건을 제외한 나머지 조건을 동일하게 하여 리튬티타늄산화물 나노섬유를 얻는다.The lithium titanium oxide nanofibers were obtained in the same manner as in Example 1 except for 1.4 g of poly-acrylonitrile (manufactured by Aldrich) and 0.6 g of poly-methyl methacrylate (manufactured by Aldrich).

실시예1Example 1 내지 3에 대한 분석 및 테스트 And test for 3 to 3

상기 실시예1(101), 실시예2(102), 실시예3(103)의 방사과정에서 얻어진 상기 리튬 공급원 물질-티타늄 공급원 물질-복합 고분자 나노섬유 웹을 전계방사형 주사전자현미경(FE-SEM)을 이용하여 분석하였다. 도 1에서 볼 수 있듯이 전기방사를 통해서 200 nm 정도의 나노섬유 웹을 얻을 수 있는 것을 확인할 수 있다.Field emission scanning electron microscope (FE-SEM) of the lithium source material-titanium source material-composite polymer nanofiber web obtained in the spinning process of Example 1 (101), Example 2 (102), and Example 3 (103) ). As can be seen in Figure 1 it can be seen that the nanofiber web of about 200 nm can be obtained through electrospinning.

상기 실시예1(201), 실시예2(202), 실시예3(203)의 열처리과정을 통해 얻은 리튬티타늄산화물 나노섬유를 전계방사형 주사전자현미경(FE-SEM)을 이용하여 분석하였다. 도 2에서 볼 수 있듯이, 상기 실시예1의 경우, 열처리과정을 거친 후 나노섬유 형태가 잘 유지되지 않았지만, 실시예2와 실시예3의 경우 나노섬유 형태가 잘 유지된 것을 확인할 수 있다. 또한 지름은 100~150 nm 정도로 유지된 것을 확인할 수 있다.The lithium titanium oxide nanofibers obtained through the heat treatment of Example 1 (201), Example 2 (202) and Example 3 (203) were analyzed by using a field emission scanning electron microscope (FE-SEM). As can be seen in Figure 2, in the case of Example 1, the nanofiber form was not well maintained after the heat treatment process, in the case of Example 2 and Example 3 it can be seen that the nanofiber form was well maintained. It can also be seen that the diameter is maintained at about 100-150 nm.

상기 실시예1, 실시예2, 실시예3에서 제조된 리튬티타늄산화물 나노섬유를, X-레이 회절계(XRD; X-ray diffraction)를 이용하여 구조 분석하였다. 도 3에서 볼 수 있듯이, 상기 실시예를 통해서 리튬티타늄산화물이 제조되었음을 확인할 수 있다.The lithium titanium oxide nanofibers prepared in Examples 1, 2, and 3 were analyzed using a X-ray diffractometer (XRD; X-ray diffraction). As can be seen in Figure 3, it can be confirmed that the lithium titanium oxide was prepared through the above embodiment.

그리고, 상기 제조된 리튬티타늄산화물 나노섬유를 음극 활물질로 하여 코인반전지를 제조하여 전기화학 테스트를 진행하였다.In addition, a coin van battery was manufactured using the prepared lithium titanium oxide nanofibers as a negative electrode active material, and an electrochemical test was performed.

도 4는 상기 실시예1(401), 실시예2(402), 실시예3(403)에서 제조된 리튬티타늄산화물 나노섬유를 사용한 코인반전지의 1 V 내지 2.5 V에 있어서의 충방전 곡선 그래프이며, 이때의 충방전 속도는 50 mA/g이다. 이를 통해, 나노 섬유형태를 가지고 있는 실시예2와 실시예3에서 제조된 리튬티타늄산화물의 충방전 용량이, 나노 섬유형태를 가지고 있지 않은 실시예1에서 제조된 리튬티타늄산화물의 충방전 용량보다 더 큰 것을 알 수 있으며, 이 값은 리튬티타늄산화물의 이론 충방전 용량인 172 mAh/g에 근접하는 것을 확인할 수 있다.FIG. 4 is a graph of charge and discharge curves at 1 V to 2.5 V of a coin panel battery using lithium titanium oxide nanofibers prepared in Examples 1 (401), 2 (402), and 3 (403). , Charging and discharging rate at this time is 50 mA / g. Through this, the charge and discharge capacity of the lithium titanium oxide prepared in Example 2 and Example 3 having a nanofiber form is more than the charge and discharge capacity of the lithium titanium oxide prepared in Example 1 does not have a nanofiber form It can be seen that it is large, and this value is confirmed to be close to 172 mAh / g, which is the theoretical charge / discharge capacity of lithium titanium oxide.

도 5 내지 도 7은 각각 상기 실시예1(301), 실시예2(302), 실시예3(303)에서 제조된 리튬티타늄산화물 나노섬유를 사용한 코인반전지의, 100 사이클 동안 1 V 내지 2.5 V에 있어서, 다양한 충방전 속도에 따른 사이클 특성 그래프이며, 그 결과가 표 1에 기재되어 있다. 전지의 사이클 특성을 평가하기 위하여 각 코인반전지의 초기 방전 비용량(specific capacity)과, 100 사이클이 지난 후의 전류 효율(Coulombic efficiency)을 계산하였으며, 아래의 방정식을 이용하였다.5 to 7 show coin cell batteries using lithium titanium oxide nanofibers prepared in Example 1 (301), Example 2 (302) and Example 3 (303), respectively, from 1 V to 2.5 V for 100 cycles. In the following, the cycle characteristics are graphs according to various charge and discharge rates, and the results are shown in Table 1. In order to evaluate the cycle characteristics of the battery, the initial specific specific capacity of each coin-ban battery and the Coulombic efficiency after 100 cycles were calculated, and the following equation was used.

방전 비용량(specific capacity) = 방전 용량(mAh) / 음극 활물질 질량(g)Specific capacity = discharge capacity (mAh) / mass of negative electrode active material (g)

충전 비용량(specific capacity) = 충전 용량(mAh) / 음극 활물질 질량(g)Specific capacity = charge capacity (mAh) / mass of negative electrode active material (g)

전류 효율(Coulombic efficiency, %) = 방전 비용량(mAh/g) / 충전 비용량(mAh/g)Coulombic efficiency (%) = discharge specific capacity (mAh / g) / charging specific capacity (mAh / g)

C1 : 초기 방전 비용량C 1 : initial discharge specific capacity

C100 : 100 사이클 이후 방전 비용량C 100 : discharge capacity after 100 cycles

CE100 : 100 사이클 이후 전류 효율CE 100 : current efficiency after 100 cycles


샘플

Sample
충방전속도
50㎃/g
Charge / discharge rate
50 ㎃ / g
충방전속도
500㎃/g
Charge / discharge rate
500 ㎃ / g
충방전속도
1000㎃/g
Charge / discharge rate
1000㎃ / g
충방전속도
2000㎃/g
Charge / discharge rate
2000㎃ / g
C1 C 1 C100 C 100 CE100 CE 100 C1 C 1 C100 C 100 CE100 CE 100 C1 C 1 C100 C 100 CE100 CE 100 C1 C 1 C100 C 100 CE100 CE 100 실시예1Example 1 141
㎃h/g
141
㎃h / g
126
㎃h/g
126
㎃h / g
99.8%99.8% 68
㎃h/g
68
㎃h / g
57
㎃h/g
57
㎃h / g
99.2%99.2% 52
㎃h/g
52
㎃h / g
43
㎃h/g
43
㎃h / g
98.8%98.8% 41
㎃h/g
41
㎃h / g
36
㎃h/g
36
㎃h / g
98.5%98.5%
실시예2Example 2 165
㎃h/g
165
㎃h / g
70
㎃h/g
70
㎃h / g
99.5%99.5% 132
㎃h/g
132
㎃h / g
118
㎃h/g
118
㎃h / g
99.4%99.4% 117
㎃h/g
117
㎃h / g
99
㎃h/g
99
㎃h / g
99.5%99.5% 86
㎃h/g
86
㎃h / g
75
㎃h/g
75
㎃h / g
99.4%99.4%
실시예3Example 3 158
㎃h/g
158
㎃h / g
152
㎃h/g
152
㎃h / g
99.4%99.4% 142
㎃h/g
142
㎃h / g
135
㎃h/g
135
㎃h / g
99.5%99.5% 119
㎃h/g
119
㎃h / g
112
㎃h/g
112
㎃h / g
99.3%99.3% 115
㎃h/g
115
㎃h / g
88
㎃h/g
88
㎃h / g
99.1%99.1%

이를 통해, 나노 섬유형태를 가지고 있는 리튬티타늄산화물이 빠른 충방전 속도에서 향상된 전기화학적 특성을 보이는 것을 알 수 있으며, 특히 나노 섬유형태가 잘 발달된 경우(실시예2, 실시예3) 표면에서의 전하 교환 반응이 더 활성화되기 때문에 그렇지 못한 경우(실시예1)보다 빠른 충방전 특성이 좋은 것을 확인할 수 있다.Through this, it can be seen that the lithium titanium oxide having a nanofiber form shows improved electrochemical properties at a fast charge and discharge rate, especially when the nanofiber form is well developed (Example 2, Example 3) Since the charge exchange reaction is more activated, it can be confirmed that the faster charge / discharge characteristics are better than the case where it is not (Example 1).

Claims (17)

리튬(Li)의 공급원 물질과 티타늄(Ti)의 공급원 물질을 전기방사가 가능하도록 적절히 혼합하여 중간혼합물을 제조하는 단계와,
상기 중간혼합물과 전기방사가 가능한 두 가지 이상의 고분자 물질을 혼합하여 중간화합물을 제조하는 단계와,
상기 중간화합물을 적절한 전압 및 유량 조건에서, 전기방사를 통해서 지름이 약 5 ~ 1000 nm 범위로 조절된 나노섬유 형태의 웹을 제조하는 단계와,
상기 웹을 열처리하여 지름이 약 5 ~ 1000 nm 범위를 갖는 나노섬유 형태의 리튬티타늄산화물(Li4Ti5O12)을 제조하는 단계를 포함하는 리튬티타늄산화물 나노 섬유의 제조 방법.
Preparing an intermediate mixture by appropriately mixing the source material of lithium (Li) and the source material of titanium (Ti) to enable electrospinning;
Preparing an intermediate compound by mixing the intermediate mixture and two or more polymer materials capable of electrospinning,
Preparing the web in the form of nanofibers whose diameter is adjusted to a range of about 5 to 1000 nm by electrospinning the intermediate compound at appropriate voltage and flow conditions;
Heat-treating the web to produce lithium titanium oxide (Li 4 Ti 5 O 12 ) in the form of nanofibers having a diameter in the range of about 5 to 1000 nm.
제1항에 있어서, 상기 중간화합물은 리튬 공급원 물질-티타늄 공급원 물질 혼합 용액 및 복합 고분자 용액을 포함하고, 상기 복합 고분자 용액은 복합 고분자 물질 및 상기 복합 고분자 물질을 녹일 수 있는 용매를 포함하는 것을 특징으로 하는 리튬티타늄산화물 나노 섬유의 제조 방법.The method of claim 1, wherein the intermediate compound comprises a lithium source material-titanium source material mixture solution and a composite polymer solution, the composite polymer solution comprises a composite polymer material and a solvent capable of dissolving the composite polymer material Method for producing lithium titanium oxide nanofibers. 제2항에 있어서, 상기 리튬 공급원 물질-티타늄 공급원 물질 혼합 용액은 리튬 공급원 물질, 티타늄 공급원 물질, 복합 고분자를 녹이는 용매, 약산 및 액상 약염기를 포함하는 것을 특징으로 하는 리튬티타늄산화물 나노 섬유의 제조 방법.The method of claim 2, wherein the lithium source material-titanium source material mixed solution comprises a lithium source material, a titanium source material, a solvent for dissolving the composite polymer, a weak acid, and a liquid weak base. . 제3항에 있어서, 상기 리튬 공급원 물질은 리튬 아세테이트(Lithium Acetate), 리튬 하이드록사이드(Lithium Hydroixde), 리튬 나이트레이트(Lithium Nitrate), 리튬 크롤라이드(Lithium chloride) 및 리튬 카보네이트(Lithium Carbonate)로 구성된 군에서 선택된 것을 특징으로 하는 리튬티타늄산화물 나노 섬유의 제조 방법.The lithium source material of claim 3, wherein the lithium source material is lithium acetate, lithium hydroxide, lithium nitrate, lithium chloride, and lithium carbonate. Method for producing lithium titanium oxide nanofibers, characterized in that selected from the group consisting of. 제3항에 있어서, 상기 티타늄 공급원 물질은 티타늄 아이소프로폭사이드(Titanium iso-propoxide), 티타늄 부톡사이드(Titanium butoxide) 및 티타늄 크롤라이드(Titanium chloride)로 구성된 군에서 선택된 것을 특징으로 하는 리튬티타늄산화물 나노 섬유의 제조 방법.The lithium titanium oxide of claim 3, wherein the titanium source material is selected from the group consisting of titanium iso-propoxide, titanium butoxide and titanium chloride. Method of making nanofibers. 제3항에 있어서, 상기 복합 고분자를 녹이는 용매는 N,N-디메틸포름아미드(N,N-dimethylformamide; DMF), N,N-디에틸포름아미드(N,N-diethylformamide; DEF), 디메틸 설폭사이드(dimethyl sulphoxide; DMSO), 및 N-메틸피롤리돈(N-methylpyrrolidone; NMP)로 구성된 군에서 선택된 것을 특징으로 하는 리튬티타늄산화물 나노 섬유의 제조 방법The method of claim 3, wherein the solvent for dissolving the composite polymer is N, N-dimethylformamide (DMF), N, N-diethylformamide (DEF), dimethyl sulfoxide Method for producing lithium titanium oxide nanofibers, characterized in that selected from the group consisting of dimethyl sulphoxide (DMSO), and N-methylpyrrolidone (NMP) 제3항에 있어서, 상기 약산은 아세틱 에시드(Acetic Acid), 벤조익 에시드(Benzoic acid), 및 포믹 에시드(Formic acid)로 구성된 군에서 선택된 것을 특징으로 하는 리튬티타늄산화물 나노 섬유의 제조 방법.The method of claim 3, wherein the weak acid is selected from the group consisting of acetic acid, benzoic acid, and formic acid. 제3항에 있어서, 상기 액상 약염기는 피리딘(Pyridine), 에탄올라민(Ethanolamine), N-부틸아민(N-buthylamine), 및 트라이에탄올라민(Triethanolamine)으로 구성된 군에서 선택된 것을 특징으로 하는 리튬티타늄산화물 나노 섬유의 제조 방법.The lithium titanium oxide of claim 3, wherein the liquid weak base is selected from the group consisting of pyridine, ethanolamine, N-butylthamine, and triethanolamine. Method of making nanofibers. 제3항에 있어서, 상기 리튬 공급원 물질과 티타늄 공급원 물질의 몰비가 0.6 내지 0.8로 유지되고, 상기 복합 고분자를 녹이는 용매에 대하여 상기 리튬 공급원 물질과 티타늄 공급원 물질의 합이 10 wt% 내지 20 wt%로 용해되는 것을 특징으로 하는 리튬티타늄산화물 나노 섬유의 제조 방법.The method according to claim 3, wherein the molar ratio of the lithium source material and the titanium source material is maintained at 0.6 to 0.8, and the sum of the lithium source material and the titanium source material is 10 wt% to 20 wt% with respect to the solvent for dissolving the composite polymer. Method for producing a lithium titanium oxide nanofiber, characterized in that it is dissolved in. 제2항에 있어서, 상기 복합 고분자 물질은 폴리-아크릴로나이트릴(Poly-acrylonitrile; PAN), 폴리-비닐리덴 플루오라이드(Poly-vinylidene fluoride), 폴리-스타이렌(Poly-stylene), 폴리-메틸메타크릴레이트(Poly-methylmethacrylate; PMMA), 폴리-에틸렌옥사이드 (Poly-ethyleneoxide; PEO) 및 폴리-비닐 아세테이트(Poly-vinyl acetate)로 구성된 군에서 선택된 것으로 구성된 것을 특징으로 하는 리튬티타늄산화물 나노 섬유의 제조 방법.The method of claim 2, wherein the composite polymer material is poly-acrylonitrile (PAN), poly-vinylidene fluoride, poly-stylene, poly- Methyl methacrylate (Poly-methylmethacrylate; PMMA), poly-ethylene oxide (Poly-ethylene oxide; PEO) and poly-vinyl acetate (Poly-vinyl acetate), characterized in that consisting of one selected from the group consisting of Method for producing lithium titanium oxide nanofibers. 제2항에 있어서, 상기 복합 고분자 물질을 녹일 수 있는 용매는 N,N-디메틸포름아미드(N,N-dimethylformamide; DMF), N,N-디에틸포름아미드(N,N-diethylformamide; DEF), 디메틸 설폭사이드(dimethyl sulphoxide; DMSO) 및 N-메틸피롤리돈(N-methylpyrrolidone; NMP)로 구성된 군에서 선택된 것을 특징으로 하는 리튬티타늄산화물 나노 섬유의 제조 방법.The method of claim 2, wherein the solvent capable of dissolving the composite polymer material is N, N-dimethylformamide (DMF), N, N-diethylformamide (DEF). And dimethyl sulphoxide (DMSO) and N-methylpyrrolidone (N-methylpyrrolidone; NMP). A method for producing lithium titanium oxide nanofibers, characterized in that. 제2항에 있어서, 상기 복합 고분자 물질은 상기 복합 고분자 물질을 녹일 수 있는 용매에 대하여 5wt% 내지 20wt%로 용해되는 것을 특징으로 하는 리튬티타늄산화물 나노 섬유의 제조 방법.The method of claim 2, wherein the composite polymer material is characterized in that dissolved in 5wt% to 20wt% with respect to the solvent capable of dissolving the composite polymer material Method for producing lithium titanium oxide nanofibers. 제1항에 있어서, 상기 전기방사는 노즐, 집전체 및 로봇팔을 포함하는 전기방사기기를 이용하며, 상기 로봇팔을 이용하여 대면적에 전기방사 하는 것을 특징으로 하는 리튬티타늄산화물 나노 섬유의 제조 방법.The method of claim 1, wherein the electrospinning uses an electrospinning apparatus including a nozzle, a current collector, and a robot arm, and the electrospinning is performed on a large area using the robot arm. . 제13항에 있어서, 상기 노즐과 집전체에 인가되는 전압은 20kV 내지 30kV이고, 상기 노즐과 집전체의 거리는 5cm 내지 30cm인 것을 특징으로 하는 리튬티타늄산화물 나노 섬유의 제조 방법.The method of claim 13, wherein the voltage applied to the nozzle and the current collector is 20 kV to 30 kV, and the distance between the nozzle and the current collector is 5 cm to 30 cm. 제13항에 있어서, 상기 노즐의 직경이 0.1mm 내지 1.0mm이고, 상기 노즐의 용액 분출 속도는 0.1ml/hr 내지 1.5ml/hr 인 것을 특징으로 하는 리튬티타늄산화물 나노 섬유의 제조 방법.The method of claim 13, wherein the diameter of the nozzle is 0.1mm to 1.0mm, and the solution ejection rate of the nozzle is 0.1ml / hr to 1.5ml / hr. 제1항에 있어서, 상기 열처리는 아르곤, 질소 중 하나 이상의 가스 분위기에서, 열처리온도 700℃ 내지 1000℃ 범위에서 6시간 내지 12시간 동안 행해지는 것을 특징으로 하는 리튬티타늄산화물 나노 섬유의 제조 방법.The method of claim 1, wherein the heat treatment is performed for 6 hours to 12 hours at a heat treatment temperature of 700 ° C. to 1000 ° C. in a gas atmosphere of at least one of argon and nitrogen. 리튬(Li)의 공급원 물질과 티타늄(Ti)의 공급원 물질을 전기방사가 가능하도록 적절히 혼합하여 중간혼합물을 제조하는 단계와,
상기 중간혼합물과 전기방사가 가능한 두 가지 이상의 고분자 물질을 혼합하여 중간화합물을 제조하는 단계와,
상기 중간화합물을 적절한 전압 및 유량 조건에서, 전기방사를 통해서 지름이 약 5 ~ 1000 nm 범위로 조절된 나노섬유 형태의 웹을 제조하는 단계와,
상기 웹을 아르곤, 질소 중 하나 이상의 가스 분위기에서, 온도 700℃ 내지 1000℃ 범위에서 6시간 내지 12시간 동안 열처리하는 단계를 포함하는 방법에 의해 제작된, 지름이 5 ~ 1000 nm 범위를 갖는 나노섬유 형태의 리튬티타늄산화물 나노 섬유를 활물질로 하는 전극을 구비한 리튬 이차전지.
Preparing an intermediate mixture by appropriately mixing the source material of lithium (Li) and the source material of titanium (Ti) to enable electrospinning;
Preparing an intermediate compound by mixing the intermediate mixture and two or more polymer materials capable of electrospinning,
Preparing the web in the form of nanofibers whose diameter is adjusted to a range of about 5 to 1000 nm by electrospinning the intermediate compound at appropriate voltage and flow conditions;
Nanofibers having a diameter in the range of 5 to 1000 nm, produced by a method comprising the step of heat-treating the web in a gas atmosphere of at least one of argon and nitrogen for 6 hours to 12 hours at a temperature of 700 ° C to 1000 ° C. A lithium secondary battery comprising an electrode having a lithium titanium oxide nanofiber of the form as an active material.
KR1020100026438A 2010-03-24 2010-03-24 Preparation method of Li4Ti5O12 nanofibers with fast rechargeable characteristics, and lithium ion batteries thereof KR101188885B1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020100026438A KR101188885B1 (en) 2010-03-24 2010-03-24 Preparation method of Li4Ti5O12 nanofibers with fast rechargeable characteristics, and lithium ion batteries thereof

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020100026438A KR101188885B1 (en) 2010-03-24 2010-03-24 Preparation method of Li4Ti5O12 nanofibers with fast rechargeable characteristics, and lithium ion batteries thereof

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20110107211A true KR20110107211A (en) 2011-09-30
KR101188885B1 KR101188885B1 (en) 2012-10-09

Family

ID=45507965

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020100026438A KR101188885B1 (en) 2010-03-24 2010-03-24 Preparation method of Li4Ti5O12 nanofibers with fast rechargeable characteristics, and lithium ion batteries thereof

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR101188885B1 (en)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101306859B1 (en) * 2011-01-06 2013-09-10 서울대학교산학협력단 Method for generating nanofiber sheets of lithium titanium oxide-carbon hybrid composite, nanofiber sheets using thereof, lithium ion battery and hybrid supercapacitor having nanofiber sheets
WO2014066299A1 (en) * 2012-10-23 2014-05-01 Cornell University Lithium nanocomposite nanofibers

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101306859B1 (en) * 2011-01-06 2013-09-10 서울대학교산학협력단 Method for generating nanofiber sheets of lithium titanium oxide-carbon hybrid composite, nanofiber sheets using thereof, lithium ion battery and hybrid supercapacitor having nanofiber sheets
WO2014066299A1 (en) * 2012-10-23 2014-05-01 Cornell University Lithium nanocomposite nanofibers

Also Published As

Publication number Publication date
KR101188885B1 (en) 2012-10-09

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN108539122B (en) Positive plate and lithium ion secondary battery comprising same
CN106797049B (en) Cathode active material for lithium secondary battery, preparation method and the lithium secondary battery comprising it
CN106797030B (en) Cathode active material for lithium secondary battery, preparation method and the lithium secondary battery comprising it
KR101785268B1 (en) Negative active material and lithium battery including the material, and method for manufacturing the material
KR102640843B1 (en) Electrode composite conducting agent for lithium battery, electrode for lithium battery, preparing method thereof, and lithium battery including the same
EP2642555A2 (en) Positive electrode for a lithium ion secondary battery and a lithium ion secondary battery including the same
TW201417380A (en) Electrode material for lithium ion secondary batteries, method for producing electrode material for lithium ion secondary batteries, and lithium ion secondary battery
EP3386012B1 (en) Negative electrode active material including titanium-based composite, method of preparing the same and lithium secondary battery including the same
KR101656552B1 (en) Porous silicon based anode active material and preparation method thereof
KR101763478B1 (en) Negative electrode active material for lithium secondary battery, method for preparing the same, and lithium secondary battery comprising the same
KR101605146B1 (en) Cnt-lto complex for lithium secondary battery, and preparing method of the same, and lithium secondary battery including the same
KR20180023732A (en) Composite positive electrode active material for lithium ion battery, preparing method thereof, and lithium ion battery including positive electrode comprising the same
JP6384596B2 (en) Anode materials for lithium-ion batteries
Sandhya et al. Synthesis and electrochemical characterisation of electrospun lithium titanate ultrafine fibres
KR102617872B1 (en) Sulfur-carbon composite, method for preparing the same and lithium secondary battery comprising the same
KR101438683B1 (en) Fabricating method of lithium-iron-metal-phosphate-carbon composite nanofiber cathode active material and cathode active material fabricated by the method
KR101295974B1 (en) Method for preparing lithium manganese oxide positive active material for lithium ion secondary battery, positive active material prepared thereby, and lithium ion secondary battery including the same
KR101713259B1 (en) -TiO LITHIUM TITANIUM OXIDE-TiO COMPLEX FOR SECONDARY BATTERY PREPARING METHOD OF THE SAME AND SECONDARY BATTERY INCLUDING THE SAME
KR101188885B1 (en) Preparation method of Li4Ti5O12 nanofibers with fast rechargeable characteristics, and lithium ion batteries thereof
KR101075409B1 (en) Method for preparing positive active material for lithium secondary battery, positive active material prepared using same, and lithium secondary battery including same
KR20210053059A (en) Negative electrode active material, method for manufacturing the same, negative electrode and secondary battery comprising the same
JP2002241117A (en) Graphite based carbon material, manufacturing method therefor, negative electrode material for lithium secondary battery, and lithium secondary battery
KR101213483B1 (en) Anode active material, anode and lithium battery containing the same, and preparation method thereof
KR101926572B1 (en) Cathode active material for a lithium secondary battery, method of preparing for the same, and a lithium secondary battery comprising the same
KR102148512B1 (en) Manufacturing method of positive electrode active material, and positive electrode active material and lithium secondary battery using the same

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant
FPAY Annual fee payment

Payment date: 20170824

Year of fee payment: 6

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20180820

Year of fee payment: 7

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20190917

Year of fee payment: 8