KR20130000849A - 리튬이온 이차전지용 전극 활물질 제조 방법 및 이를 이용한 리튬이온 이차전지 - Google Patents

리튬이온 이차전지용 전극 활물질 제조 방법 및 이를 이용한 리튬이온 이차전지 Download PDF

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Abstract

본 발명은 마이크로웨이브(microwave)를 이용한 리튬이온 이차전지용 실리케이트계 전극 활물질의 제조 방법으로서, 1) 실리콘 화합물을 용매에 분산시키는 단계; 2) 리튬염과 전이금속염을 상기 분산액에 첨가하여 혼합시키는 단계: 및 3) 상기 혼합액을 마이크로웨이브 처리하여 겔(gel)화시키는 단계를 포함하며, 이에 따라 제조된 Li2MSiO4 (M=전이금속)로 표시되는 리튬이온 이차전지용 전극 활물질은 조성이 균일하고 특성이 우수하며 제조 과정이 단순하여 생산 효율이 높다.

Description

리튬이온 이차전지용 전극 활물질 제조 방법 및 이를 이용한 리튬이온 이차전지 {Method of preparing cathode active material for lithium secondary batteries and lithium secondary batteries using the same}
본 발명은 리튬이온 이차전지용 전극 활물질 제조 방법 및 이를 이용한 리튬이온 이차전지에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 마이크로웨이브를 이용하여 균일하고 효율적으로 리튬이온 이차전지용 전극 활물질을 제조하는 방법 및 이를 이용한 리튬이온 이차전지에 관한 것이다.
본 발명은 마이크로웨이브를 열원으로 이용하여 겔화 시켜 전도성, 전극용량 및 싸이클 수명 특성 등이 우수한 나노 크기의 균일한 활물질을 합성, 이를 이용한 silicate 계열 전극과 이를 이용한 리튬이온 이차전지 및 그 제조방법에 관한 것이다.
현재 사용되는 리튬이온 이차전지용 전극들은 통상 고상법을 이용하여 제조하나, 그러한 경우 물리적인 혼합 및 분쇄를 하여야 하므로 혼합상태가 불균일하게 되고 따라서 반복적인 소결과 분쇄 과정이 필요하므로 제조단가가 상승하고 제조에 필요한 시간도 크게 늘어난다는 단점이 있다. 더구나 반복된 소결, 분쇄 공정 후에도 그 입자의 크기의 균일성(uniformity)이나 화학조성의 균일성(homogeneity)에 문제가 있게 된다. 리튬이온 이차전지의 충방전 과정은 리튬이온의 확산(diffusion)에 의해 이루어지므로 이러한 입자크기의 균일성이나 조성의 균일성이 전극의 제반 특성에 매우 큰 영향을 미치고 따라서 이를 조절하는 것은 매우 중요하다. 특히 전극 활물질의 특성을 개선하기 위해 미량의 이종 원소를 첨가(doping)하거나 표면 개질을 할 경우 화학적 균일성의 문제는 더욱 심각해진다.
이러한 고상 제조의 단점을 극복하기 위해 액상 제조법이 개발되었고 그 중 대표적인 것이 졸-겔법이다. (A. Manthiram et al., Chemistry of Materials, 10, pp2895-2909(1998)) 가수 분해반응과 축합 반응으로 이루어진 졸-겔법을 이용하여 전이금속 산화물 분말을 제조할 경우, 리튬이온과 전이금속 이온이 킬레이트제에 의해 균일하게 혼합되어 고상반응에 의해 제조된 분말에 비해 균일성이 향상되며, 또한 액상반응의 특성으로 인해 입자가 매우 작으며 따라서 표면적이 크고 입자크기의 분포가 균일할 뿐 아니라 그 조성도 매우 균일한 활물질을 얻을 수 있다.
또한 반복된 소결, 분쇄 과정이 필요 없으므로 제조시간을 단축하고 고상 반응에 비해 낮은 온도에서 합성할 수 있으므로 제조비를 줄일 수 있다는 장점이 있다. 그러므로 졸-겔법은 리튬이온 이차전지용 전극 활물질 파우더의 입자를 나노 크기의 균일한 형태로 합성하거나 이종의 원소를 doping할 때 적당한 합성법이다. 졸-겔법은 pH, 압력, 몰농도, 온도 분포 등 많은 변수인자에 따라 겔화의 시간과 입자크기, 균일성 등이 달라진다. 졸-겔법에 의해 합성을 할 경우 통상적으로 졸에서 겔로 변화시키는 과정에서 핫 플레이트를 사용하거나 오븐을 이용하여 용매를 증발시키며 졸을 겔화 시키는 과정을 거치게 되나, 이러한 방법을 사용할 경우에는 시료 전체를 균일하게 승온시키지 못해 온도 분포가 발생하게 되며, 이로 인해서 시료 용액의 균일성에 영향을 미치며, 최종 산물에서의 조성 균일도 및 입자 크기의 균일성 등에도 좋지 않은 영향을 미치게 된다.
본 발명이 해결하고자 하는 과제는 종래 기술에 열원을 교체함으로서 실리케이트계(silicate) 전극 활물질의 입자 크기 및 조성에서의 균일성을 확보하고 더 효율적으로 생산 가능하며, 단순 공정으로 합성 시간의 단축과 전극용량, 싸이클 수명, 출력 특성 등이 우수한 리튬이온 이차전지용 실리케이트계 전극 활물질의 제조 방법을 제공하는 것이다.
또한 본 발명이 해결하고자 하는 다른 과제는 상기 방법으로 제조된 실리케이트계 전극 활물질을 이용하여 제조된 리튬이온 이차전지용 전극 및 이를 포함하는 리튬이온 이차전지를 제공하는 것이다.
상기 기술적 과제를 해결하기 위하여, 본 발명은 마이크로웨이브(microwave)를 이용한 리튬이온 이차전지용 실리케이트계 전극 활물질의 제조 방법으로서,
1) 실리콘 화합물을 용매에 분산시키는 단계;
2) 리튬염과 전이금속염을 상기 분산액에 혼합한 후 킬레이트제를 첨가하여 착 이온을 형성시키는 단계: 및
3) 상기 혼합액을 마이크로웨이브 처리하여 겔(gel)화시키는 단계를 포함하는 Li2MSiO4 (M=전이금속)로 표시되는 리튬이온 이차전지용 전극 활물질의 제조 방법을 제공한다. 이때, 전이 금속 M은 Mn, Fe, Co, Ni, Ti, V, Cr 또는 이들의 혼합물 중에서 선택될 수 있다.
또한 본 발명에서 사용가능한 실리콘 화합물은 실리카, 실리카 테트라아세테이트, 소디움 실리케이트, 또는 이들의 혼합물 중에서 선택될 수 있다. 또한 리튬염은 리튬아세테이트, 리튬클로라이드, 리튬나이트레이트, 리튬아이어데이드 또는 이들의 혼합물 중에서 선택될 수 있으며, 전이금속염은 망간아세테이트, 망간클로라이드, 망간나이트레이트, 망간설페이트 또는 이들의 혼합물 중에서 선택될 수 있다. 본 발명에서 리튬염과 전이금속염의 몰비는 2:1인 것이 바람직하다.
또한 본 발명에서 사용가능한 킬레이트제는 시트르산, 아디프산, 에틸렌글리콜 또는 이들의 혼합물 중에서 선택될 수 있다.
본 발명의 중요한 특징이 되는 마이크로웨이브 처리 단계에 사용되는 마이크로웨이브의 출력은 1 ~ 1300W 정도가 적당하며, 마이크로웨이브 처리 시간은 1분 ~ 6시간이 바람직하다.
또한 본 발명은 1) 상기와 같이 제조된 Li2MSiO4 (M=전이금속)로 표시되는 리튬이온 이차전지용 실리케이트계 전극 활물질을 건조/분쇄하는 단계; 및 2) 상기 분쇄된 전극 활물질에 탄소공급원을 혼합/열처리하는 단계를 포함하는 리튬이온 이차전지 전극을 제조하는 방법을 제공한다. 이때 사용가능한 탄소공급원은 덴카블랙, 수크로오즈, 캐천블랙, 활성카본 중에서 선택될 수 있으며, 열처리 과정은 600 ~ 700 ℃에서 12 ~ 12시간 동안 수행되는 것이 바람직하다.
또한 본 발명은 상기와 같이 제조된 리튬이온 이차전지용 Li2MSiO4 (M=전이금속)로 표시되는 실리케이트계 전극 활물질을 포함하는 리튬이온 이차전지를 제공한다.
본 발명에 따른 마이크웨이브를 열원으로 사용한 졸-겔법을 이용하여 균일한 온도 상승을 통해 리튬이온 이차전지용 전극 활물질을 합성할 경우, 핫플레이트를 사용하거나 오븐을 이용하여 용매를 증발시키는 방식으로 겔화시키는 졸-겔법에서 발생되는 온도 불균일로 인한 최종 물질의 조성 균일도 및 입자 크기의 균일성이 좋지 않은 문제를 해결할 수 있다. 또한 이에 따라 전극 물질의 용량, 수명, 출력 특성 등 전기화학적 특성을 향상시킬 수 있으며, 특히 본 발명에서 제조하고자 하는 Li2MSiO4 (M =전이금속)와 같은 실리케이트 계열의 전극 소재의 경우 매우 낮은 전기전도도 및 이온전도도, 확산계수를 가지므로 더욱 큰 효과를 기대할 수 있다.
도 1은 본 발명에 의하여 제조된 Li2MnSiO4 전극 활물질의 주사전자 현미경 사진이다.
도 2은 본 발명에 의하여 제조된 카본 코팅된 Li2MnSiO4 전극 활물질의 주사전자 현미경 사진이다.
도 3는 기존의 졸-겔법에 의하여 제조된 Li2MnSiO4 전극 활물질의 주사전자 현미경 사진이다.
도 4은 기존의 졸-겔법에 의하여 제조된 카본 코팅된 Li2MnSiO4 전극 활물질의 주사전자 현미경 사진이다.
도 5는 본 발명에 의하여 제조된 Li2MnSiO4 전극 활물질을 포함하는 전극의 충방전 시험 결과를 나타낸 그래프이다.
도 6은 본 발명에 의하여 제조된 Li2MnSiO4 와 카본 코팅된 Li2MnSiO4 전극의 충방전 시험 결과를 나타낸 그래프이다.
도 7은 기존의 졸-겔법에 의하여 제조된 Li2MnSiO4와 카본 코팅된 Li2MnSiO4 전극의 충방전 시험 결과를 나타낸 그래프이다.
이하에서 본 발명을 보다 상세히 설명한다.
본 발명은 리튬이온 이차전지용 전극 활물질의 제조 방법에 관한 것으로서, 고상법을 이용하여 합성할 경우 전극 활물질 입자가 크기 때문에, 졸-겔법을 이용하여 나노 크기의 활물질을 합성하며, 더 나아가 마이크로웨이브를 열원으로 이용하여 겔화 시간을 단축하며 온도를 균일하게 조절하여 더욱 균일한 활물질을 합성하여 이의 전기화학적 특성을 향상 시키는 것이다.
먼저 본 발명은 실리케이트 계열의 전극 활물질을 합성하기 위해 졸-겔 공정 중 겔화시키는 과정에서 마이크로웨이브를 열원으로 이용하여 리튬이차전지 전극 활물질을 합성한다. 졸-겔 공정은 출발물질(precursor)인 리튬염, 전이금속염, 실리콘 화합물을 용매에 용해시키거나 현탁액(suspension) 상태로 만든 후, 킬레이트제(cheating agent)를 넣어 전이금속의 착 이온(complex ion)을 형성시키고 이 용액의 용매를 서서히 제거 하여 용액 속의 이온들 간의 상호 반응으로 졸이 형성되고 더욱 반응이 진행되면 용매가 제거된 전구체인 겔이 형성되는데 이 전구체를 적절한 열처리를 통하여 전극 활물질을 합성하는 방법이다.
이렇게 형성된 겔은 액체상태의 분자단위의 균일성을 고상법에 비해 상대적으로 잘 유지하며, 이로 인하여 추후 열처리 공정 중 활물질 합성을 위한 금속 이온들의 확산거리가 짧아지게 되어 타 방법보다 열처리 온도가 낮고 열처리 시간을 짧게 할 수 있다. 또한 기존의 고상법 들의 재료의 혼합 공정에서 발생할 수 있는 재료의 불균일성, 특히 도핑 공정에서 발생하는 미량원소의 균일한 혼합 등이 졸-겔 공정으로는 쉽게 가능하다는 장점을 지니고 있다.
그러나 졸-겔법은 pH, 압력, 몰농도, 온도 분포 등 많은 변수인자에 따라 겔화의 시간과 입자크기, 균일성 등이 달라진다. 졸-겔법에 의해 합성을 할 경우 통상적으로 졸에서 겔로 변화시키는 과정에서 핫 플레이트를 사용하거나 오븐을 이용하여 용매를 증발시키며 졸을 겔화시키는 과정을 거치게 된다. 그러나 이러한 방법을 사용할 경우에는 시료 전체를 균일하게 승온시키지 못해 온도 분포가 발생하게 되며, 이로 인해서 시료 용액의 균일성에 영향을 미치게 되며, 최종 산물에서의 조성 균일도 및 입자 크기의 균일성 등에도 나쁜 영향을 미치게 된다.
본 발명에서와 같이 마이크로웨이브를 열원으로 하는 방법 또한 졸-겔 방법이므로 먼저 졸을 생성한다. 출발물질(precursor)인 리튬염, 전이금속염, 실리콘 화합물을 용매에 용해시키거나 서스펜션 형태로 만든 후, 킬레이트제(cheating agent)를 넣어 전이금속의 착이온(complex ion)을 형성시키고, 이를 마이크로웨이브의 출력, 시간, 온도 및 압력을 조절하여 겔화시킨다. 이후 겔을 건조 후 분쇄, 열처리과정을 거쳐 실리케이트 계열의 전극 소재를 합성한 후 전극 및 전지를 제조한다.
구체적으로 본 발명에 따른 마이크로웨이브(microwave)를 이용한 리튬이온 이차전지용 실리케이트계 전극 활물질의 제조 방법은 1) 실리콘 화합물을 용매에 분산시키는 단계; 2) 리튬염과 전이금속염을 상기 분산액에 혼합한 후 킬레이트제를 첨가하여 착 이온을 형성시키는 단계: 및 3) 상기 혼합액을 마이크로웨이브 처리하여 겔(gel)화시키는 단계를 포함하는 것이 특징이며, 이에 따라 Li2MSiO4 (M=전이금속)로 표시되는 리튬이온 이차전지용 전극 활물질을 제조할 수 있다.
본 발명에 따른 구현예에 따르면 실리케이트 전극 활물질 Li2MSiO4 에서 금속 M은 Mn, Fe, Co, Ni, Ti, V, Cr 등 전이금속 및 이들의 혼합 물질 등이 사용가능하다.
또한 본 발명에 따른 또 다른 구현예에 의하면, 사용가능한 실리콘 화합물은 실리카, 실리카 테트라아세테이트, 소디움 실리케이트 등을 들 수 있으며, 이중에서 실리카를 사용하는 것이 바람직하다.
또한 본 발명에 따른 다른 구현예에 의하면, 사용가능한 리튬염은 리튬아세테이트, 리튬클로라이드, 리튬나이트레이트, 리튬아이어데이드 등을 들 수 있으며, 전이금속염은 망간아세테이트, 망간클로라이드, 망간나이트레이트, 망간설페이트 등을 들 수 있다. 이때 혼합되는 리튬염과 전이금속염의 몰비는 전이금속 1몰당 2몰의 리튬의 삽입·탈리가 가능하게 하여 높은 비용량을 나타낼 수 있도록 리튬염과 전이금속염의 몰비를 2:1로 하는 것이 바람직하다.
본 발명에 따른 또 다른 구현예에 의하면, 사용가능한 킬레이트제는 시트르산, 아디프산, 에틸렌글리콜 또는 이들의 혼합물 등을 들 수 있다.
또한 본 발명에 따른 또 다른 구현예에 의하면, 마이크로웨이브 처리 단계에 사용되는 마이크로웨이브의 출력은 1 ~ 1300W이고, 마이크로웨이브 처리 시간은 1분 ~ 6시간인 것이 바람직하다. 마이크로웨이브 처리는 높은 에너지를 짧은 순간에 주사하여 합성하는 방법으로 에너지의 크기와 시간에 따라 물질의 상태가 급격히 변화할 수 있다. 또한 높은 에너지를 6시간 이상 이용하여 합성이 에너지적인 측면에서의 효율이 낮아진다.
또한 본 발명에 따른 리튬이온 이차전지 전극을 제조하는 방법은 상기 방법에 따라 제조된 Li2MSiO4 (M=전이금속)로 표시되는 리튬이온 이차전지용 실리케이트계 전극 활물질을 건조/분쇄하는 단계; 및 상기 분쇄된 전극 활물질에 탄소공급원을 혼합/열처리하는 단계를 포함하는 것이 특징이다.
이때, 사용가능한 탄소공급원은 덴카블랙, 수크로오즈, 캐천블랙, 활성카본 중에서 선택될 수 있으며, 이 중에서 덴카블랙, 수크로오즈를 사용하는 것이 더욱 바람직하고, 열처리 과정은 600 ~ 700 ℃에서 12 ~ 12시간 동안 수행되는 것이 바람직하다. 리튬이온 이차전지용 전극 활물질의 제조시 열처리과정은 적절한 온도와 시간이 중요하다. 일정한 온도마다 안정한 상이 다르기 때문이다. 또한 열처리 시간이 증가 할수록 생성되는 결정립의 크기가 증가한다. 이는 전극의 특성에 영향을 주는 요인이다. 높은 온도와 장시간의 열처리는 리튬의 산화를 가속화 시켜 용량적 특성에 악영향을 줄 수 있다.
궁극적으로 본 발명은 상기 마이크로웨이브를 이용한 리튬이온 이차전지용 전극 활물질의 제조 방법에 의해 제조된 Li2MSiO4 (M=전이금속)로 표시되는 실리케이트계 전극 활물질을 제조하는 포함하는 리튬이온 이차전지를 제공한다.
이하, 바람직한 실시예를 들어 본 발명을 더욱 상세하게 설명한다. 그러나 이들 실시예는 본 발명의 이해를 돕기 위한 예시적인 것일 뿐, 본 발명의 범위가 이에 의하여 제한되는 것으로 해석되어서는 안 된다.
실시예 1
증류수 340ml에 실리카 2.25g을 1시간 동안 분산시킨다. 이후 상기 용액에 금속 이온의 몰비가 2:1인 리튬아세테이트, 망간아세테이트를 각각 100ml에 용해시켜 첨가시킨다. 시트르산과 에틸렌글리콜 혼합 킬레이트제를 넣어 전이금속 착이온을 형성한다.
상기 용액을 12시간 혼합시킨 후 마이크로웨이브를 1 ~ 1300W 출력에서 1분 ~ 6시간 유지하여 겔화시킨 후 오븐에서 80℃로 유지하여 수분을 증발시킨다. 건조가 되면 이를 분쇄하여 알루미나 도가니로 옮겨 아르곤과 수소 혼합 가스 분위기에서 600 ~ 700 ℃에서 12 ~ 24시간 동안 열처리한 후 분쇄하여 Li2MnSiO4 전극 활물질을 제조하였다. 상기 전극 활물질의 주사전자현미경 사진을 도 1에 나타내었다.
이어서, 상기 Li2MnSiO4 전극 활물질 3g과 덴카블랙 0.36g을 PVDF 0.25g 를 혼합 후 NMP를 첨가하여 적당한 점도가 얻어졌을 때 알루미늄 박판 위에 캐스팅하여 건조시킨 후 압연하여 Li2MnSiO4 전극을 제조하였다.
Li2MnSiO4 전극, PP 분리막 및 리튬금속을 대전극으로 사용하여 리튬이온이차전지 반쪽전지를 구성하고 1M LiPF6가 용해된 EC:DMC:DEC 용액을 주입한 후에 정전류 충방전법으로 C/20의 전류밀도로 2.0 ~ 4.8V 전위구간에서 충방전 거동 및 싸이클 수명을 조사하여, 그 결과를 도 5와 도 6에 나타내었다.
실시예 2
증류수 340ml에 실리카 2.25g을 1시간 동안 분산시킨다. 이후 상기 용액에 금속 이온의 몰비가 2:1인 리튬아세테이트, 망간아세테이트를 각각 100ml에 용해시켜 첨가시킨다. 시트르산과 에틸렌글리콜 혼합 킬레이트제를 넣어 전이금속 착이온을 형성한다.
상기 용액을 12시간 혼합시킨 후 마이크로웨이브를 1 ~ 1300W 출력에서 1분 ~ 6시간 유지하여 겔화시킨 후 오븐에서 80℃로 유지하여 수분을 증발시킨다. 건조가 되면 이를 분쇄하여 활물질 용량 대비 카본 5w%의 수크로오즈를 혼합하여 알루미나 도가니로 옮겨 아르곤과 수소 혼합 가스 분위기에서 600 ~ 700 ℃에서 12 ~ 24시간 동안 열처리한 후 분쇄하여 Li2MnSiO4 전극 활물질을 제조하였다. 상기 전극 활물질의 주사전자현미경 사진을 도 2에 나타내었다. 실시예 1과 같은 조건에서 충방전 거동을 조사하여 그 결과를 도 6에 나타내었다.
실시예 3
실시예 1과 같은 조건으로 Li2MnSiO4 반쪽전지를 제작하여 고온 50℃에서 충방전 거동을 조사하여 그 결과를 도 7에 나타내었다.
실시예 4
실시예 1과 같은 조건으로 Li2MnSiO4 반쪽전지를 제작하여 고온 50℃에서 충방전 거동을 조사하여 그 결과를 도 7에 나타내었다.
비교예 1
본 비교예에서는 기존의 졸-겔 법으로 증류수 340ml에 실리카 2.25g을 1시간 동안 분산시킨다. 이후 상기 용액에 금속 이온의 몰비가 2:1인 리튬아세테이트, 망간아세테이트를 각각 100ml에 용해시켜 첨가 시킨다. 시트르산과 에틸렌글리콜 혼합 킬레이트제를 넣어 전이금속 착이온을 형성한다.
상기 용액을 12시간 혼합시킨 후 오븐에서 80 ℃로 유지하여 수분을 증발시킨다. 수분이 적정량 증발이 되어 용액의 상태가 겔 형태가 되며 이를 건조, 분쇄 이후 공정은 실시예 1과 동일하였으며, 상기 전극 활물질의 주사전자현미경 사진을 도3에 나타내었다. 실시예1과 같은 조건에서 충방전 거동을 조사하여 그 결과를 도 8에 나타내었다.
비교예 2
본 비교예에서는 기존의 졸-겔 법으로 증류수 340ml에 실리카 2.25g을 1시간 동안 분산시킨다. 이후 상기 용액에 금속 이온의 몰비가 2:1인 리튬아세테이트, 망간아세테이트를 각각 100ml에 용해시켜 첨가 시킨다.
상기 용액을 12시간 혼합시킨 후 오븐에서 80℃로 유지하여 수분을 증발시킨다. 수분이 적정량 증발이 되어 용액의 상태가 겔형태가 되며 이를 건조, 분쇄 이후 공정은 실시예 2과 동일하게 활물질 용량 대비 카본 5w%의 수크로오즈를 혼합하여 알루미나 도가니로 옮겨 아르곤과 수소 혼합 가스 분위기에서 600 ~ 700℃에서 12 ~ 24시간 동안 열처리한 후 분쇄하여 Li2MnSiO4 전극 활물질을 제조하였다. 상기 전극 활물질의 주사전자현미경 사진을 도4에 나타내었다. 실시예 1과 같은 조건에서 충방전 거동을 조사하여 그 결과를 도 8에 나타내었다.
도 1, 2와 3, 4에서 확인할 수 있는 것과 같이, 본 발명은 기존의 졸-겔법 보다 더 작고 더 균일한 입자를 만들 수 있다. 또한 도 6에서 확인 할 수 있는 것과 같이 본 발명은 도 8의 비교예 1, 2 기존의 졸-겔의 전지들에 비하여 용량특성이 우수하다는 것을 알 수 있다. 도 7에서 확인 할 수 있는 것과 같이 본 발명은 고온에서 더 나은 용량특성과 싸이클 특성이 우수하다는 것을 알 수 있다.

Claims (13)

  1. 마이크로웨이브(microwave)를 이용한 리튬이온 이차전지용 실리케이트계 전극 활물질의 제조 방법으로서,
    1) 실리콘 화합물을 용매에 분산시키는 단계;
    2) 리튬염과 전이금속염을 상기 분산액에 혼합한 후 킬레이트제를 첨가하여 착 이온을 형성시키는 단계: 및
    3) 상기 혼합액을 마이크로웨이브 처리하여 겔(gel)화시키는 단계를 포함하는 Li2MSiO4 (M=전이금속)로 표시되는 리튬이온 이차전지용 전극 활물질의 제조 방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 M은 Mn, Fe, Co, Ni, Ti, V, Cr 또는 이들의 혼합물 중에서 선택되는 것을 특징으로 하는 리튬이온 이차전지용 전극 활물질의 제조 방법.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 실리콘 화합물은 실리카, 실리카 테트라아세테이트, 소디움 실리케이트 또는 이들의 혼합물 중에서 선택되는 것을 특징으로 하는 리튬이온 이차전지용 전극 활물질의 제조 방법.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 리튬염은 리튬아세테이트, 리튬클로라이드, 리튬나이트레이트, 리튬아이어데이드 또는 이들의 혼합물 중에서 선택되는 것을 특징으로 하는 리튬이온 이차전지용 전극 활물질의 제조 방법.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 전이금속염은 망간아세테이트, 망간클로라이드, 망간나이트레이트, 망간설페이트 또는 이들의 혼합물 중에서 선택되는 것을 특징으로 하는 리튬이온 이차전지용 전극 활물질의 제조 방법.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 리튬염과 전이금속염의 몰비는 2:1인 것을 특징으로 하는 리튬이온 이차전지용 전극 활물질의 제조 방법.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 킬레이트제는 시트르산, 아디프산, 에틸렌글리콜 또는 이들의 혼합물 중에서 선택되는 것을 특징으로 하는 리튬이온 이차전지용 전극 활물질의 제조 방법.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 마이크로웨이브 처리 단계에 사용되는 마이크로웨이브의 출력은 1 ~ 1300W인 것을 특징으로 하는 리튬이온 이차전지용 전극 활물질의 제조 방법.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 마이크로웨이브 처리 시간은 1분 ~ 6시간인 것을 특징으로 하는 리튬이온 이차전지용 전극 활물질의 제조 방법.
  10. 제1항에 따라 제조된 Li2MSiO4 (M=전이금속)로 표시되는 리튬이온 이차전지용 실리케이트계 전극 활물질을 건조/분쇄하는 단계; 및
    상기 분쇄된 전극 활물질에 탄소공급원을 혼합/열처리하는 단계를 포함하는 리튬이온 이차전지 전극을 제조하는 방법.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 탄소공급원은 덴카블랙, 수크로오즈, 캐천블랙, 활성카본 중에서 선택되는 것을 특징으로 하는 리튬이온 이차전지용 전극 활물질의 제조 방법.
  12. 제10항에 있어서,
    상기 열처리 과정은 600 ~ 700 ℃에서 12 ~ 12시간 동안 수행되는 것을 특징으로 하는 리튬이온 이차전지 전극을 제조하는 방법.
  13. 제1항에 의해 제조된 리튬이온 이차전지용 Li2MSiO4 (M=전이금속)로 표시되는 실리케이트계 전극 활물질을 포함하는 리튬이온 이차전지.
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