KR20120094804A - 양극 활물질, 이를 포함하는 에너지 저장장치 및 그 제조방법 - Google Patents
양극 활물질, 이를 포함하는 에너지 저장장치 및 그 제조방법 Download PDFInfo
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Abstract
본 발명은 리튬 금속산화물 및 상기 리튬 금속산화물의 결정립계에 존재하는 단성분계 금속산화물을 포함하는 양극 활물질, 이를 포함하는 에너지 저장장치 및 그 제조방법에 관한 것이다.
Description
본 발명은 양극 활물질, 이를 포함하는 에너지 저장장치 및 그 제조방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 열적(고온) 특성을 향상시킨 리튬 금속산화물을 포함하는 양극 활물질, 이를 포함하는 에너지 저장장치 및 그 제조방법에 관한 것이다.
슈퍼캐패시터(supercapacitor)는 그 사용되는 전극의 종류에 따라서 전기이중층 캐패시터(Electric Double Layer Capacitor; EDLC)와 의사캐패시터(Pseudocapacitor)로 구분할 수 있다. 전기이중층캐패시터는 양극와 음극을 모두 활성탄을 사용하여 양전극에서 모두 전기이중층을 형성하여 이에 의한 축전현상으로 에너지를 저장하는 캐패시터를 말한다. 의사캐패시터는 양극으로는 리튬2차전지에서 사용되는 금속산화물을 사용하고 음극으로는 전기이중층 캐패시터에서 사용되는 활성탄을 사용하는 캐패시터를 말하며, 이를 하이브리드 캐패시터라고도 한다.
전기이중층캐패시터의 경우에는 축전 및 방전이 전위에 따른 이온의 물리적 탈?흡착에 의해서 발생하기 때문에 반응속도가 상당히 빠르고 충방전 수명이 매우 긴 반면에, 저장용량(storage capacity)이 작다는 단점이 있다. 이에 비해 하이브리드 캐패시터는 양극은 2차전지에서 사용되는 전극재료를 사용하고, 음극에는 전기이중층이 형성될 수 있는 물질을 사용함으로써, 저장용량이 적은 전기이중층캐패시터와 사이클 수명과 출력밀도(power density)에 한계가 있는 2차전지의 약점을 극복하고자 하는 에너지 저장장치이다.
그런데 양극으로 사용되는 금속산화물이 고온(약 60℃)에서 안정하지 못하여 분해가 되어 금속산화물을 구성하는 금속원자가 석출되어 용량이 저하되고, 하이브리드 커패시터, 이차전지 등의 수명을 단축시키는 문제점이 존재한다.
본 발명의 목적은 리튬 금속산화물의 내열성을 향상시키고, 수명을 향상시킬 수 있는 양극 활물질, 이를 포함하는 에너지 저장장치 및 그 제조방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 일 실시예에 따른 양극 활물질은 리튬 금속산화물 및 상기 리튬 금속산화물의 결정립계에 존재하는 단성분계 금속산화물을 포함한다.
상기 리튬 금속산화물은 코발트(Co), 망간(Mn), 니켈(Ni), 철(Fe), 티타늄(Ti), 알루미늄(Al), 크롬(Cr), 지르코늄(Zr), 갈륨(Ga) 또는 텅스텐(W) 중 어느 하나 이상을 포함할 수 있다.
상기 리튬 금속산화물은 LiCoO2, LiMn2O4, LiMnO2, LiNiO2, 또는 LiNi1/3Mn1/3Co1/3O2일 수 있다.
상기 단성분계 금속산화물은 마그네늄산화물, 알루미늄산화물, 지르코늄산화물 또는 티타늄산화물 중 어느 하나 이상을 포함할 수 있다.
상기 리튬 금속산화물은 LiMn2O4이고, 단성분계 금속산화물은 마그네슘산화물일 수 있다.
본 발명의 다른 관점은 에너지 저장장치에 관한 것이면, 상기 어너지 저장장치는 전술한 양극 활물질을 포함할 수 있다.
본 발명의 또 다른 관점은 양극 활물질 제조방법에 관한 것이며, 상기 양극 활물질 제조방법은 리튬 금속산화물 분말을 준비하는 단계, 상기 리튬 금속산화물 분말을 수용액에 분산하고 금속수산화물을 생성시키는 단계, 상기 수용액에 에너지를 가해 상기 리튬 금속산화물의 결정립계로 상기 금속수산화물을 함침시키는 단계 및 상기 수용액에서 상기 금속수산화물이 함침된 리튬 금속산화물 분말을 분리하여 열처리하는 단계를 포함한다.
상기 리튬 금속산화물 분말을 준비하는 단계에서, 상기 리튬 금속산화물은 코발트(Co), 망간(Mn), 니켈(Ni), 철(Fe), 티타늄(Ti), 알루미늄(Al), 크롬(Cr), 지르코늄(Zr), 갈륨(Ga) 또는 텅스텐(W) 중 어느 하나 이상을 포함할 수 있다.
상기 리튬 금속산화물 분말을 준비하는 단계에서, 상기 리튬 금속산화물은 LiCoO2, LiMn2O4, LiMnO2, LiNiO2, 또는 LiNi1 /3Mn1 /3Co1 /3O2일 수 있다.
상기 리튬 금속산화물 분말을 수용액에 분산하고 금속수산화물을 생성시키는 단계는 리튬 금속산화물 분말이 분산된 수용액에 금속염과 알칼리를 첨가하는 단계를 포함할 수 있다.
상기 알칼리는 NaOH, KOH, NH4OH 또는 우레아 중 어느 하나 이상을 포함할 수 있다.
상기 리튬 금속산화물 분말을 수용액에 분산하고 금속수산화물을 생성시키는 단계에서, 상기 금속수산화물은 수산화마그네슘, 수산화티타늄, 수산화알루미늄 또느는 수산화지르코늄 중 어느 하나 이상을 포함할 수 있다.
상기 수용액에 에너지를 가해 상기 리튬 금속산화물의 결정립계로 상기 금속수산화물을 함침시키는 단계는 상기 수용액을 밀링하는 단계, 상기 수용액에 초음파를 가하는 단계 또는 열에너지를 가하는 단계 중 어느 하나 이상을 포함할 수 있다.
상기 수용액에서 상기 금속수산화물이 함침된 리튬 금속산화물 분말을 분리하여 열처리하는 단계에서, 상기 열처리는 300℃~900℃에서 수행될 수 있다.
본 발명의 양극 활물질, 이를 포함하는 에너지 저장장치 및 그 제조방법은 리튬 금속산화물의 결정립계에 단성분계 금속산화물을 함침시킴으로서 리튬 금속산화물로부터의 금속원자의 석출을 방지하여, 용량저하를 방지하고 에너지 저장장치의 수명을 늘릴 수 있으며, 고온에서도 장시간 사용할 수 있는 효과가 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 양극 활물질을 사용한 하이브리드 커패시터의 동작을 설명하기 위한 개념도이다.
도 2 및 도 3은 각각 본 발명의 일 실시예에 따른 양극 활물질 제조방법을 나타낸 흐름도와 개념도이다.
도 2 및 도 3은 각각 본 발명의 일 실시예에 따른 양극 활물질 제조방법을 나타낸 흐름도와 개념도이다.
본 발명은 양극 활물질에 관한 것이다. 상기 양극 활물질은 리튬 금속산화물과 상기 리튬 금속산화물의 결정립계에 존재하는 단성분계 금속산화물을 포함한다. 본 발명에서 단성분계 금속산화물은 하나의 금속원자가 존재하는 금속산화물(리튬산화물을 제외)을 말한다.
상기 리튬 금속산화물은 리튬(Li)을 포함하는 금속산화물이다. 리튬 외에 하나 이상의 금속을 더 포함할 수 있다. 구체적으로, 리튬(Li) 외에 코발트(Co), 망간(Mn), 니켈(Ni), 철(Fe), 티타늄(Ti), 알루미늄(Al), 크롬(Cr), 지르코늄(Zr), 갈륨(Ga) 또는 텅스텐(W) 중 어느 하나 이상을 포함하는 리튬 금속산화물일 수 있다. 보다 구체적으로, LiCoO2, LiMn2O4, LiMnO2, LiNiO2, 또는 LiNi1 /3Mn1 /3Co1 /3O2일 수 있다.
리튬 금속산화물을 포함하는 금속산화물은 단결정으로 존재할 수도 있으나, 통상 다결정(폴리크리스탈) 상태로 존재한다. 즉, 단결정과 그 단결정 간의 경계의 결정립계로 이루어져 있다. 리튬 금속산화물로 이루어진 양극 활물질은 통상 고온에서 그 리튬 금속산화물을 구성하는 금속원자(리튬 원자 이외의 금속원자)가 석출되어 용량이 저하되는 문제점이 존재한다. 이를 방지하기 위해 본 발명의 양극 활물질은 리튬 금속산화물의 결정립계에 단성분계 금속산화물이 함침된 구조를 취한다. 즉, 단성분계 금속산화물이 리튬 금속산화물을 구성하는 금속원자의 석출을 막아주어 에너지 저장장치의 수명을 향상시킬 수 있다.
단성분계 금속산화물에 제한은 없으나, 내열성 향상을 위해서 융점이 높은 금속산화물이 바람직하다. 예를 들어, 마그네슘산화물(마그네시아, MgO), 알루미늄산화물(알루미나, Al2O3), 지르코늄산화물(지르코니아, ZrO2) 또는 티타늄산화물(티타니아, TiO2) 중 어느 하나 이상을 포함하는 금속산화물일 수 있다.
본 발명의 다른 관점은 에너지 저장장치에 관한 것이다. 즉, 상술한 양극 활물질을 이용한 하이브리드 커패시터, 이차전지 등의 에너지 저장장치에 사용될 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 양극 활물질을 사용한 하이브리드 커패시터의 동작을 설명하기 위한 개념도이다. 도시된 것과 같이, 하이브리드 커패시터는 마이너스(-) 전극 물질과 플러스(+) 전극 물질이 서로 다른 물질로 형성된 비대칭 전극구조를 가질 수 있다. 이러한 하이브리드 커패시터의 마이너스 전극(102)으로 활성탄을 포함하는 물질을 사용할 수 있으며, 플러스 전극(104)은 그 결정립계에 단성분계 금속산화물이 존재하는 리튬 금속산화물로 이루어진 양극 활물질을 포함할 수 있다. 구체적으로 리튬(Li)을 포함하는 금속산화물(리튬 금속산화물)을 사용할 수 있다.
비대칭 전극구조를 가지는 하이브리드 커패시터는, 리튬 금속산화물을 포함하는 전극에서의 리튬 이온이 플러스 전극(104) 물질의 분자사이로 끼어들거나 추출되는 인터칼레이션(intercalation), 디인터칼레이션(deintercalation)에 의한 화학반응을 이용한 리튬 이온전지의 동작기작 및 전기이중층 커패시터 동작기작의 혼합 메커니즘으로 동작한다.
전기이중층이란 물체의 박막층에서 일측면과 타측면에 각각 양전하와 음전하가 연속적이고 면밀도가 같은 상태로 분포한 것으로 쌍극자(dipole)로 이루어진 이중층을 말한다. 마이너스 전극(102)에서는 전극표면과 전해질의 경계면에 전기이중층에 전하가 흡착되어 전기에너지를 저장하고, 탈착하여 에너지를 방출하는 원리를 이용한다. 플러스 전극(104)에서는 상술한 바와 같이 리튬이온의 인터칼레이션과 디인터칼레이션 과정을 통하여 리튬이온이 마이너스 전극에서 플러스 전극으로 이동하여 에너지를 저장하며, 플러스 전극에서 마이너스 전극으로 이동하여 에너지를 방출하는 것을 이용한다.
전해질로는, 리튬 이온전지의 메커니즘을 이용하기 위하여 리튬플로로포스페이트(Lithium Fluorophosphate, LiPF4), 리튬플로로보레이트(Lithium Fluoroborate, LiBF4), 리튬퍼클로레이트(Lithium Perchlorate, LiClO4) 등과 같은 리튬염 중 어느 하나 이상과 에틸렌카보네이트(ethylene carbonate, C3H4O3), 다이메틸카보네이트(dimethyl carbonate, C3H6O3), 또는 다이에틸카보네이트(diethyl carbonate, C5H10O3)와 같은 유기 용매를 사용할 수 있다.
전기이중층 커패시터의 메커니즘을 이용하기 위하여 수용액이나 유기계 전해질이 사용되나, 활성탄에 형성된 기공의 크기가 대략 2nm 인점을 고려하면, 염의 크기가 적당하여야만 우수한 충방전 특성과 고용량을 얻을 수 있다. 일 예에서, 전해질로 프로필렌카보네이트(Propylene Carbonate, C4H6O3) 또는 아세토나이트릴(Acetonitrile, CH3CN)에 테트라에틸암모늄 테트라플루오로보레이트(Tetraethylammonium Tetrafluoroborate, C8H20NBF4)등의 테트라알킬암모늄염(Tetraalkylammonium Salt)을 용해시켜 사용할 수 있으며, 다른 예에서, 전해질로 부틸메틸피롤리디늄(Butyl Methyl Pyrrolidinium), 에틴메틸피롤리디늄(Ethyne Methyl Pyrrolidinium), 다이메틸피롤리디늄(Dimethyl Pyrrolidinium) 등의 피롤리디늄계염으로 된 용질을 프로필렌 카보네이트(Propylene Carbonate), 에틸렌 카보네이트(Ethylene Carbonate), 다이메틸 카보네이트(Dimethyl Carbonate), 다이에틸 카보네이트(Diethyl Carbonate), 및 에틸메틸카보네이트(Ethyl Methyl Carbonate) 중 어느 하나 이상을 포함하는 용매에 혼합하여 사용할 수 있다. 다른 예에서, 전해질로 부틸메틸피롤리디늄, 에틴메틸피롤리디늄, 다이메틸피롤리디늄등의 피롤리디늄계염으로 된 용질과, 테트라에틸암모늄 테트라플루오로보레이트, 에틸메틸이미다졸륨 테트라플루오로보레이트, 테트라에틸암모늄 헥사플루오로보레이트, 테트라에틸암모늄 퍼클로레이트 등의 암모늄계염이 혼합된 용질을 프로필렌 카보네이트, 에틸렌 카보네이트, 다이메틸 카보네이트, 다이에틸 카보네이트, 및 에틸메틸카보네이트 중 어느 하나 이상을 포함하는 용매에 혼합하여 사용할 수 있다.
이러한 하이브리트 커패시터는 상술한 바와 같이 리튬이온 전지의 메커니즘과 전기이중층 커패시터의 메커니즘을 모두 사용하는 바, 상술한 리튬이온 전지의 전해질과 전기이중층 커패시터의 전해질을 혼합하여 사용할 수 있다.
상술한 하이브리드 커패시터를 큰 충전용량, 충전전압을 가지도록 복수 개의 슈퍼 커패시터를 직렬로 연결하여 방전전압을 증가시키거나, 병렬로 연결하여 용량을 증가시킬 수 있다. 또한 전압증가 및 용량증가를 위하여 복수 개의 슈퍼 커패시터를 직병렬로 연결한 슈퍼커패시터 모듈을 형성하여 사용하는 것도 가능하다.
상술한 전극 재료 및 전해질을 사용하는 하이브리드 커패시터는 누설전류(leakage current)가 거의 없어 에너지의 보존능력이 우수하며 무엇보다 고온에서의 리튬 금속산화물을 구성하는 금속원자의 석출이 억제되어 사막지역, 열대지역 등에서 사용하더라도 용량 특성의 변화없이 장기간 사용할 수 있다.
본 발명의 다른 관점은 양극 활물질의 제조방법에 관한 것이다. 도 2 및 도 3은 각각 본 발명의 일 실시예에 따른 양극 활물질 제조방법을 나타낸 흐름도와 개념도이다.
도 2 및 도 3을 참조하면, 먼저 리튬 금속산화물 분말을 준비한다(S102). 상기 리튬 금속산화물은 전술한 것과 같이 리튬(Li)을 포함하는 금속산화물이다. 리튬 외에 하나 이상의 금속을 더 포함할 수 있다. 구체적으로, 리튬(Li) 외에 코발트(Co), 망간(Mn), 니켈(Ni), 철(Fe), 티타늄(Ti), 알루미늄(Al), 크롬(Cr), 지르코늄(Zr), 갈륨(Ga) 또는 텅스텐(W) 중 어느 하나 이상을 포함하는 리튬 금속산화물일 수 있다. 보다 구체적으로, LiCoO2, LiMn2O4, LiMnO2, LiNiO2, 또는 LiNi1 /3Mn1 /3Co1 /3O2일 수 있다.
리튬 금속산화물 분말은 고상합성법, 기상합성법, 액상침전법, 졸겔(sol-gel)법 등의 다양한 방법에 의해 제조할 수 있다. 예를 들어, 양극 활물질로 LiMn2O4를 사용하는 경우, 망간 나이트레이트 또는 망간 아세테이트와 리튬 하이드록사이드(LiOH) 및 암모니아수(NH4OH)를 이용하는 졸겔법에 의해 LiMn2O4 분말을 제조할 수 있다.
다음, 리튬 금속산화물 분말을 수용액에 분산하고 금속수산화물을 생성시킨다(S104). 금속수산화물은 최종적으로 리튬 금속산화물의 결정립계에 함침시키고자 하는 단성분계 금속산화물에 따라 결정될 수 있다. 예를 들어, 단성분계 금속산화물이 마그네슘산화물이라면 수산화마그네슘(Mg(OH)2), 단성분계 금속산화물이 티타늄산화물이면 수산화티타늄(Ti(OH)4), 단성분계 금속산화물이 알루미늄산화물이면 수산화알루미늄(Al(OH)3)일 수 있고, 단성분계 금속산화물이 지르코늄산화물이면 수산화지르코늄(Zr(OH)4)일 수 있다. 또는 상기 금속수산화물 중 어느 2개 이상을 포함할 수도 있다.
금속수산화물 생성을 위해 리튬 금속산화물 분말이 분산된 수용액에 금속염과 알칼리를 첨가할 수 있다. 예를 들어, 수산화마그네슘을 생성시키고자 하는 경우에는 MgCl2, Mg(NO3)2 또는 MgSO4 중 어느 하나 이상을 포함하는 금속염을 사용할 수 있고, 알칼리로는 NaOH, KOH, NH4OH 또는 우레아 중 어느 하나 이상을 포함하는 알칼리를 사용할 수 있다. 또 다른 예를 들어, 수산화티타늄을 생성시키고자 하는 경우에는 금속염으로 TiCl4, Ti(NO3)4, Ti(SO4)2 등을 사용할 수 있고 알칼리로는 NaOH, KOH, NH4OH 또는 우레아 중 어느 하나 이상을 포함하는 알칼리를 사용할 수 있다. 또 다른 예를 들어, 수산화지르코늄을 생성시키고자 하는 경우에는 금속염으로 ZrCl4, Zr(NO3)2, Zr(NO3)4, Zr(SO4)2 등을 사용할 수 있고 NaOH, KOH, NH4OH 또는 우레아 중 어느 하나 이상을 포함하는 알칼리를 사용할 수 있다.
다음, 상기 수용액에 에너지를 가해 상기 리튬 금속산화물의 결정립계로 상기 금속수산화물을 함침시킨다(S106).
수용액에 에너지를 가하는 방법에 제한은 없다. 예를 들어, 초음파를 가하는 방법, 볼밀하는 방법 또는 열에너지를 가하는 방법 중 어느 하나 이상을 포함할 수 있다. 초음파를 가하는 방법은 sonicator, sonicleaner 등을 이용할 수 있으며, 볼밀하는 방법은 수mm 내지 수십mm의 볼을 사용하고, 수십 내지 수백 rpm의 회전속도, 1시간 내지 수백시간 동안 볼밀하는 방법을 사용할 수 있다. 그 밖에 핫 플레이트에 올려놓고 열에너지를 가할 수도 있으며, 스터러를 이용하여 수용액에 와류를 형성시킬 수도 있다.
이와 같이 수용액에 에너지를 가함으로서, 리튬 금속산화물의 결정립(202) 간의 경계인 결정립계(204)에 금속수산화물(300)을 함침시킬 수 있다.
다음, 수용액에서 금속수산화물이 함침된 리튬 금속산화물 분말을 분리하여 열처리한다(S108).
열처리를 통해 금속수산화물(300)에서 OH를 H2O 등으로 탈리시키고 금속산화물(300')로 변형시킬 수 있다. 이를 위해 금속수산화물이 금속산화물로 상변화할 수 있는 온도 이상으로 열처리를 할 수 있다. 예를 들어, 300℃ 이상으로 열처리할 수 있으며, 바람직하게는 300℃~900℃, 보다 바람직하게는 300℃~600℃ 범위에서 열처리할 수 있다. 상기 열처리 온도범위는 금속수산화물의 TGA(thermogravimetric Analysis), DSC(Differential Scanning Calorimeter) 데이터 등으로부터 보다 명확히 결정할 수 있다. 즉, 300℃~600℃ 온도범위에서 열처리함으로써 수산화마그네슘, 수산화티타늄, 수산화알루미늄, 수산화지르코늄 등으로부터 불순물, H2O 등이 배출시켜 리튬 금속산화물의 결정립계에 마그네슘산화물, 티타늄산화물, 알루미늄산화물, 지르코늄산화물 등이 남도록 할 수 있다. 또는 상기 금속산화물 중 어느 두개 이상이 남도록 할 수도 있다.
열처리는 통상의 소성로 또는 소결로(furnace)에서 수행할 수 있으며, 공기분위기 또는 산소분위기에서 열처리할 수 있다.
이와 같이 제조된 양극 활물질을 이용하여 하이브리드 커패시터 등의 커패시터, 이차전지 등을 제조할 수 있으며 이를 각종 산업용, 가정용 전자기기에 이용할 수 있다.
102 : 마이너스 전극 104 : 플러스 전극
202 : 결정립 204 : 결정립계
300 : 금속수산화물 300' : 금속산화물
202 : 결정립 204 : 결정립계
300 : 금속수산화물 300' : 금속산화물
Claims (14)
- 리튬 금속산화물; 및
상기 리튬 금속산화물의 결정립계에 존재하는 단성분계 금속산화물
을 포함하는 양극 활물질.
- 제1항에 있어서,
상기 리튬 금속산화물은 코발트(Co), 망간(Mn), 니켈(Ni), 철(Fe), 티타늄(Ti), 알루미늄(Al), 크롬(Cr), 지르코늄(Zr), 갈륨(Ga) 또는 텅스텐(W) 중 어느 하나 이상을 포함하는 금속산화물인 양극 활물질.
- 제1항에 있어서,
상기 리튬 금속산화물은 LiCoO2, LiMn2O4, LiMnO2, LiNiO2, 또는 LiNi1/3Mn1/3Co1/3O2인 양극 활물질.
- 제1항에 있어서,
상기 단성분계 금속산화물은 마그네늄산화물, 알루미늄산화물, 지르코늄산화물 또는 티타늄산화물 중 어느 하나 이상을 포함하는 양극 활물질.
- 제1항에 있어서,
상기 리튬 금속산화물은 LiMn2O4이고, 단성분계 금속산화물은 마그네슘산화물인 양극 활물질.
- 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항의 양극 활물질을 포함하는 에너지 저장장치.
- 리튬 금속산화물 분말을 준비하는 단계;
상기 리튬 금속산화물 분말을 수용액에 분산하고 금속수산화물을 생성시키는 단계;
상기 수용액에 에너지를 가해 상기 리튬 금속산화물의 결정립계로 상기 금속수산화물을 함침시키는 단계; 및
상기 수용액에서 상기 금속수산화물이 함침된 리튬 금속산화물 분말을 분리하여 열처리하는 단계
를 포함하는 양극 활물질 제조방법.
- 제7항에 있어서,
상기 리튬 금속산화물 분말을 준비하는 단계에서, 상기 리튬 금속산화물은 코발트(Co), 망간(Mn), 니켈(Ni), 철(Fe), 티타늄(Ti), 알루미늄(Al), 크롬(Cr), 지르코늄(Zr), 갈륨(Ga) 또는 텅스텐(W) 중 어느 하나 이상을 포함하는 금속산화물인 양극 활물질 제조방법.
- 제7항에 있어서,
상기 리튬 금속산화물 분말을 준비하는 단계에서, 상기 리튬 금속산화물은 LiCoO2, LiMn2O4, LiMnO2, LiNiO2, 또는 LiNi1 /3Mn1 /3Co1 /3O2인 양극 활물질 제조방법.
- 제7항에 있어서,
상기 리튬 금속산화물 분말을 수용액에 분산하고 금속수산화물을 생성시키는 단계는 리튬 금속산화물 분말이 분산된 수용액에 금속염과 알칼리를 첨가하는 단계를 포함하는 양극 활물질 제조방법.
- 제10항에 있어서,
상기 알칼리는 NaOH, KOH, NH4OH 또는 우레아 중 어느 하나 이상을 포함하는 양극 활물질 제조방법.
- 제7항에 있어서,
상기 리튬 금속산화물 분말을 수용액에 분산하고 금속수산화물을 생성시키는 단계에서, 상기 금속수산화물은 수산화마그네슘, 수산화티타늄, 수산화알루미늄 또느는 수산화지르코늄 중 어느 하나 이상을 포함하는 양극 활물질 제조방법.
- 제7항에 있어서,
상기 수용액에 에너지를 가해 상기 리튬 금속산화물의 결정립계로 상기 금속수산화물을 함침시키는 단계는 상기 수용액을 밀링하는 단계, 상기 수용액에 초음파를 가하는 단계 또는 열에너지를 가하는 단계 중 어느 하나 이상을 포함하는 양극 활물질 제조방법.
- 제7항에 있어서,
상기 수용액에서 상기 금속수산화물이 함침된 리튬 금속산화물 분말을 분리하여 열처리하는 단계에서, 상기 열처리는 300℃~900℃에서 수행되는 양극 활물질 제조방법.
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| KR1020110014291A KR20120094804A (ko) | 2011-02-17 | 2011-02-17 | 양극 활물질, 이를 포함하는 에너지 저장장치 및 그 제조방법 |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN110649230A (zh) * | 2018-06-27 | 2020-01-03 | 中国科学院宁波材料技术与工程研究所 | 一种纳米铆钉核壳结构正极材料及制备方法 |
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2011
- 2011-02-17 KR KR1020110014291A patent/KR20120094804A/ko not_active Application Discontinuation
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| CN110649230B (zh) * | 2018-06-27 | 2023-07-25 | 中国科学院宁波材料技术与工程研究所 | 一种纳米铆钉核壳结构正极材料及制备方法 |
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