KR20140032836A - Surface-treated si negative electrode active material - Google Patents

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KR20140032836A KR1020120099604A KR20120099604A KR20140032836A KR 20140032836 A KR20140032836 A KR 20140032836A KR 1020120099604 A KR1020120099604 A KR 1020120099604A KR 20120099604 A KR20120099604 A KR 20120099604A KR 20140032836 A KR20140032836 A KR 20140032836A
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김경훈
김장배
이병배
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주식회사 엘지화학
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Abstract

The present invention relates to a surface-treated Si-based cathode electrode active material and, more specifically, to a Si-based cathode active material facilitated with a secondary surface treatment by surface-treating a SiOx cathode material, which are specifically SiOx nanoscale particles, with polydopamine, to improve dispersibility, and by providing an additional surface treatment reaction site. The present invention relates to the same Si-based cathode material, the method for surface treatment, the cathode material and a lithium secondary battery including the same.

Description

표면처리된 Si계 음극활물질{SURFACE-TREATED Si NEGATIVE ELECTRODE ACTIVE MATERIAL}Surface-treated Si-based anode active material {SURFACE-TREATED Si NEGATIVE ELECTRODE ACTIVE MATERIAL}

본 발명은 표면처리된 Si계 음극활물질에 관한 것이다.
The present invention relates to a surface-treated Si-based negative electrode active material.

최근 에너지 저장 기술에 대한 관심이 갈수록 높아지고 있다. 휴대폰, 캠코더 및 노트북 PC, 나아가서는 전기자동차의 에너지원으로까지 적용분야가 확대되면서 전기화학소자의 연구와 개발에 대한 노력이 점점 구체화되고 있다. 전기화학소자는 이러한 측면에서 가장 주목받고 있는 분야이고, 그 중에서도 충방전이 가능한 이차전지의 개발은 관심의 초점이 되고 있다. 최근에는 이러한 이차전지를 개발함에 있어서 용량 밀도 및 비에너지를 향상시키기 위하여 새로운 전극과 전지의 설계에 대한 연구개발이 진행되고 있다.Recently, interest in energy storage technology is increasing. As the field of application extends to energy sources of mobile phones, camcorders and notebook PCs, and even electric vehicles, efforts for research and development of electrochemical devices are becoming more concrete. The electrochemical device is the field that attracts the most attention in this respect, and among them, the development of a secondary battery capable of charging and discharging has become a focus of attention. Recently, in the development of such secondary batteries, research and development on the design of new electrodes and batteries have been conducted in order to improve capacity density and specific energy.

현재 적용되고 있는 이차전지 중에서 1990년대 초에 개발된 리튬이차전지는 수용액 전해액을 사용하는 Ni-MH, Ni-Cd, 황산-납 전지 등의 재래식 전지에 비해서 작동 전압이 높고 에너지 밀도가 월등히 크다는 장점으로 각광을 받고 있다.Among the secondary batteries currently applied, lithium secondary batteries developed in the early 1990s have a higher operating voltage and a higher energy density than conventional batteries such as Ni-MH, Ni-Cd, and sulfuric acid-lead batteries that use an aqueous electrolyte solution. I am in the spotlight.

일반적인 리튬이차전지의 제조방법은 양극활물질, 음극활물질을 포함하는 슬러리를 각각의 집전체에 도포한 다음 절연체인 분리막과 함께 감거나 적층하여 전극조립체를 제조 및 준비하고, 상기 전극조립체를 전지케이스에 삽입하고, 상기 전지케이스에 전해액을 주입하여 밀봉하고, 초기 충전(formation)시 발생되는 가스를 제거하기 위한 디개싱(degassing)을 수행하는 것을 포함하여 이루어진다.In general, a method of manufacturing a lithium secondary battery is to apply a slurry including a positive electrode active material and a negative electrode active material to each current collector, and then to prepare and prepare an electrode assembly by winding or laminating together with a separator, which is an insulator, and placing the electrode assembly in a battery case. And inserting and injecting electrolyte into the battery case to seal the battery case, and performing degassing to remove gas generated during initial formation.

한편, 리튬이차전지의 성능 향상을 위하여는 고용량을 구현할 수 있는 양극활물질 및 음극활물질을 사용하는 것이 필요하다. 이 중 음극활물질로는 흑연과 같은 탄소계 재료가 주로 사용되고 있으나, 최근에는 흑연 대비 그 용량이 매우 높은 Si계 음극활물질이 특히 주목받고 있다.
Meanwhile, in order to improve the performance of a lithium secondary battery, it is necessary to use a cathode active material and a cathode active material capable of realizing high capacity. Among them, a carbon-based material such as graphite is mainly used as the negative electrode active material, but recently, a Si-based negative electrode active material having a much higher capacity than graphite has been particularly noticed.

그러나, 이러한 고용량의 Si계 음극소재는 충방전시 극심한 부피 변화가 수반되며 이로 인해 입자의 쪼개짐이 발생하여 수명 특성이 불량하다는 단점이 있다.However, such a high capacity Si-based negative electrode material is accompanied by a severe volume change during charging and discharging, which results in a breakdown of the particles resulting in poor life characteristics.

이를 극복하기 위한 방안으로 활성상(active phase, Si)과 불활성상(inactive phase, SiO2)을 혼재시키거나 입자크기를 나노화시킴으로써 입자의 쪼개짐을 최소화시킬 수 있지만, 이 경우 나노입자 간에 응집현상이 발생하며 표면 반응기의 수가 감소하는바 표면처리가 어려워진다는 문제가 발생한다.
In order to overcome this problem, the splitting of particles can be minimized by mixing the active phase (Si) and the inactive phase (SiO 2 ) or by nanoparticle size. And the number of surface reactors decreases, making the surface treatment difficult.

이에, Si계 음극활물질, 특히 SiOx 나노입자의 분산성을 개선하고 추가적인 표면처리를 용이하게 함으로써, 궁극적으로 이를 적용한 전지의 성능을 향상시킬 수 있는 기술에 대한 개발이 요구되는 시점이다.
Therefore, Si-based anode active material, in particular SiO x By improving the dispersibility of nanoparticles and facilitating additional surface treatment, it is time to develop a technology that can ultimately improve the performance of a battery to which the nanoparticles are applied.

한국공개특허 제10-2009-0011888호Korean Patent Publication No. 10-2009-0011888

본 발명은 상기와 같은 요구 및 종래 문제를 해결하고자 한 것으로, SiOx 같은 Si계 음극활물질의 분산성을 개선하고 추가적인 표면처리를 용이하게 할 수 있는 개질된 Si계 음극활물질을 제공하는 것을 기술적 과제로 한다.
The present invention has been made to solve the above-mentioned requirements and conventional problems, and with SiO x It is a technical object of the present invention to provide a modified Si-based anode active material capable of improving dispersibility of the same Si-based anode active material and facilitating additional surface treatment.

상기한 기술적 과제를 달성하고자, 본 발명은 폴리도파민으로 표면코팅된 것을 특징으로 하는 Si계 음극활물질(상세하게는 SiOx, 더욱 상세하게는, SiOx 나노입자)을 제공한다.In order to achieve the above technical problem, the present invention is a Si-based anode active material characterized in that the surface-coated with polydopamine (in detail SiO x , more specifically, SiO x Nanoparticles).

또한, 상기 폴리도파민으로 표면코팅된 Si계 음극활물질은 친수성 표면을 갖는 것을 특징으로 하는 음극활물질을 제공한다.In addition, the Si-based negative electrode active material surface-coated with the polydopamine provides a negative electrode active material having a hydrophilic surface.

또한, 상기 Si계 음극활물질은 폴리도파민 외의 제2 코팅물질로 2차 코팅된 것을 특징으로 하는 음극활물질을 제공한다.In addition, the Si-based negative electrode active material provides a negative electrode active material, characterized in that the secondary coating with a second coating material other than polydopamine.

또한, 상기 폴리도파민 및 제2 코팅물질은 원-포트 코팅(One-pot coating)에 의해 코팅된 것을 특징으로 하는 음극활물질을 제공한다.In addition, the polydopamine and the second coating material provides a negative electrode active material, characterized in that the coating by one-pot coating (One-pot coating).

또한, 상기 2차 코팅은 폴리머 그래프팅(Polymer grafting)에 의해 수행된 것을 특징으로 하는 음극활물질을 제공한다.In addition, the secondary coating provides a negative electrode active material, characterized in that performed by polymer grafting.

또한, 상기 Si계 음극활물질은 카본계 전도성 물질이 코팅된 것, 또는 Si계 음극활물질과 카본계 전도성 물질이 복합체를 이룬 것임을 특징으로 하는 음극활물질을 제공한다.
In addition, the Si-based negative electrode active material provides a negative electrode active material characterized in that the carbon-based conductive material is coated, or that the Si-based negative electrode active material and the carbon-based conductive material is a composite.

그리고, 본 발명은 상기 Si계 음극활물질, 및 바인더(상세하게는, 수계 바인더)를 포함하는 것을 특징으로 하는 음극재를 제공한다.In addition, the present invention provides a negative electrode material comprising the Si-based negative electrode active material, and a binder (in detail, an aqueous binder).

또한, 상기 수계 바인더는 아크릴계 바인더, 우레탄 수지 및 스티렌-부타디엔 고무(SBR) 중에서 선택되는 1종 이상인 것을 특징으로 하는 음극재를 제공한다.
In addition, the aqueous binder provides an anode material, characterized in that at least one selected from acrylic binder, urethane resin and styrene-butadiene rubber (SBR).

아울러, 본 발명은 상기 음극재를 포함하는 것을 특징으로 하는 리튬이차전지를 제공한다.
In addition, the present invention provides a lithium secondary battery comprising the negative electrode material.

나아가, 본 발명은 Si계 음극활물질과 도파민을 혼합하고, 상기 도파민의 중합반응을 통해 상기 Si계 음극활물질의 표면에 폴리도파민을 코팅하는 것을 특징으로 하는 음극활물질의 표면처리 방법을 제공한다.Furthermore, the present invention provides a surface treatment method of a negative electrode active material, characterized in that the mixed Si-based negative active material and dopamine, and coating the poly dopamine on the surface of the Si-based negative active material through the polymerization of the dopamine.

또한, 상기 중합반응은 pH 8 ~ 9(상세하게는, pH 8.5)의 분위기에서 수행되는 것을 특징으로 하는 음극활물질의 표면처리 방법을 제공한다.
In addition, the polymerization reaction provides a surface treatment method of the negative electrode active material, characterized in that carried out in an atmosphere of pH 8 ~ 9 (details, pH 8.5).

본 발명에 따르면 SiOx 음극재를 폴리도파민으로 표면처리함으로써, SiOx 음극재(구체적으로, SiOx 나노입자)의 분산성을 개선하고 추가적인 표면처리 반응사이트를 제공하여 2차 표면처리를 용이하게 할 수 있다.According to the invention SiO x SiO x by surface treatment of the anode material with polydopamine Secondary surface treatment can be facilitated by improving the dispersibility of the negative electrode material (specifically, SiO x nanoparticles) and providing additional surface treatment reaction sites.

또한, 본 발명의 폴리도파민 처리는 처리대상의 표면 성질과 무관하게 코팅이 가능하고, 코팅 두께의 조절이 용이하며, 그 처리공정에서 물만을 사용하는바 환경친화적이다.In addition, the polydopamine treatment of the present invention can be coated irrespective of the surface properties of the object to be treated, the coating thickness can be easily adjusted, and only water is used in the treatment process.

또한, 본 발명에 따르면 일반적인 습식 표면처리 과정에서 관찰되는 입자 간 응집이 발생하지 않는바 처리 후 별도의 해쇄 공정이 필요 없으며, 원재료 표면을 손상시키지 않고 코팅층을 형성할 수 있다.
In addition, according to the present invention, since the aggregation between particles observed in the general wet surface treatment process does not occur, a separate disintegration process is not required after the treatment, and the coating layer may be formed without damaging the surface of the raw material.

도 1은 본 발명에 따라 SiOx 표면에 폴리도파민 코팅층이 형성된 구조를 나타낸 개략도이다.
도 2는 본 발명에 따른 폴리도파민 표면처리 및 2차 표면처리를 예시한 개략도이다.
도 3은 본 발명에 따른 폴리도파민 표면처리 및 시간에 따른 코팅 두께를 예시한 개략도이다.
1 is SiO x according to the present invention. It is a schematic diagram which shows the structure in which the polydopamine coating layer was formed in the surface.
Figure 2 is a schematic diagram illustrating a polydopamine surface treatment and a secondary surface treatment according to the present invention.
3 is a schematic diagram illustrating the polydopamine surface treatment and coating thickness over time according to the present invention.

이하, 본 발명에 대해 상세히 설명한다.
Hereinafter, the present invention will be described in detail.

표면처리된 Surface treatment SiSi system 음극활물질Anode active material 및 그 표면처리 방법 And its surface treatment method

본 발명의 음극활물질은 Si계로서, 그 표면이 폴리도파민(Polydopamine)으로 코팅된 것이다.The negative electrode active material of the present invention is Si-based, the surface of which is coated with polydopamine (Polydopamine).

Si계 음극활물질은 흑연의 5배 이상에 이르는 g당 용량을 발현하는 재료이지만, 충방전시 리튬이온의 삽입, 탈리에 따른 수축, 팽창에 의하여 극심한 부피 변화가 일어나고 이로 인해 입자가 쪼개지거나 구조가 파괴되는 등 수명 특성이 열악한 단점이 있다.Si-based negative electrode active material is a material that exhibits a capacity per g up to five times or more of graphite, but when charging and discharging, a severe volume change occurs due to shrinkage and expansion due to insertion, desorption of lithium ions, and thus, particles are cracked or structured. There are disadvantages in that the service life is poor, such as being destroyed.

이러한 Si계 음극활물질의 내구성을 강화하기 위하여 그 입자크기를 나노화시킴으로써 입자의 쪼개짐을 최소화시킬 수 있지만, 이 경우 나노입자 간에 응집현상이 발생하여 표면 반응기의 수가 감소하는바 소정의 특성을 부여하기 위해 실시하는 입자의 표면처리가 어려워진다.In order to enhance the durability of the Si-based anode active material, the particle size may be nanoscaled to minimize the cleavage of the particles, but in this case, aggregation occurs between the nanoparticles, thereby reducing the number of surface reactors. Surface treatment of the particles to be performed becomes difficult.

이에, 본 발명에서는 Si계 음극활물질의 특성을 개량하기 위한 목적 하에, 그 표면을 폴리도파민으로 코팅처리함으로써, 분산성을 개선하고 추가적인 표면처리를 용이하게 하여 이를 적용한 음극 및 전지의 성능을 향상시킨 개질된 Si계 음극활물질을 제공한다. 상기 폴리도파민은 홍합접착제를 모방한 무독성의 화학성분으로서, 도파민(하기 화학식)을 모노머로 하여 중합된 고분자를 의미한다.Accordingly, in the present invention, the surface of the Si-based negative electrode active material for the purpose of improving the characteristics, by coating the surface with polydopamine, to improve the dispersibility and to facilitate additional surface treatment to improve the performance of the negative electrode and the battery applied thereto It provides a modified Si-based negative electrode active material. The polydopamine is a non-toxic chemical component that mimics a mussel adhesive, and refers to a polymer polymerized using dopamine (following formula) as a monomer.

<도파민>Dopamine

Figure pat00001

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구체적으로, 상기 Si계 음극활물질은 SiOx, 즉 Si의 산화물(SiO, SiO2 등), 또는 활성상(active phase, Si)과 불활성상(inactive phase, SiO2)을 혼재(SiOx)시킨 것일 수 있으며, 더욱 상세하게는 나노크기의 SiOx 입자일 수 있다.
Specifically, the Si-based negative electrode active material is SiO x , that is, an oxide of Si (SiO, SiO 2, etc.), or an active phase (Si) and an inactive phase (SiO 2 ) are mixed (SiO x ). Nano-sized SiO x May be particles.

일 구체예에서, 폴리도파민으로 표면코팅(표면개질)된 본 발명의 Si계 음극활물질(예컨대, SiOx 나노입자)의 표면은 친수성을 나타낸다(도 1 참조). 이로 인해, 전극 제조시(특히, 수계 전극 제조시) 그 분산성이 크게 향상되어 입자간의 응집을 효율적으로 최소화시킬 수 있다.
In one embodiment, the surface of the Si-based negative electrode active material (eg, SiO x nanoparticles) of the present invention surface-coated (surface modified) with polydopamine exhibits hydrophilicity (see FIG. 1). For this reason, the dispersibility at the time of electrode manufacturing (especially at the time of manufacturing an aqueous electrode) is improved significantly and the aggregation between particle | grains can be efficiently minimized.

또한, 상기 Si계 음극활물질은 카본계 전도성 물질이 코팅된 것, 또는 Si계 음극활물질과 카본계 전도성 물질이 복합체를 이룬 것일 수 있다. Si계 음극활물질 단독으로는 도전성이 부족할 수 있는바, 이를 보완하기 위해 폴리도파민으로 표면개질하기 전에 도전성이 우수한 물질로 Si계 음극활물질을 코팅하거나, 이와 복합체를 형성시키는 것이다. In addition, the Si-based negative electrode active material may be coated with a carbon-based conductive material, or a composite of the Si-based negative electrode active material and the carbon-based conductive material. The Si-based negative electrode active material may be insufficient in conductivity alone. To compensate for this, the Si-based negative electrode active material is coated with a material having excellent conductivity or a composite thereof is formed before surface modification with polydopamine.

상기 카본계 전도성 물질로는 리튬이차전지의 내부 환경에서 부반응을 유발하지 않고 당해 전지에 화학적 변화를 유발하지 않으면서 우수한 전기전도성을 갖는 것이라면 특별히 제한되지 않으며, 예를 들어 천연 흑연, 인조 흑연 등의 흑연; 카본 블랙, 아세틸렌 블랙, 케첸 블랙, 뎅카 블랙, 써멀 블랙, 채널 블랙, 퍼네이스 블랙, 램프 블랙, 서머 블랙 등의 카본블랙; 결정구조가 그라펜이나 그라파이트인 탄소계 물질 등을 사용할 수 있다.
The carbon-based conductive material is not particularly limited as long as it has excellent electrical conductivity without causing side reactions in the internal environment of the lithium secondary battery and without causing chemical changes to the battery, and for example, natural graphite, artificial graphite, and the like. black smoke; Carbon blacks such as carbon black, acetylene black, ketjen black, denca black, thermal black, channel black, furnace black, lamp black and summer black; Graphite, graphite-based carbonaceous material, or the like can be used.

본 발명에 따른 음극활물질은 폴리도파민 코팅 후 추가적인 표면처리(표면개질)가 가능한 것이다. 즉 Si계 음극활물질을 폴리도파민으로 표면개질하면 추가적인 표면처리 반응사이트가 제공되는바, 폴리도파민 외의 제2 코팅물질로 용이하게 2차 코팅을 수행할 수 있다.The negative electrode active material according to the present invention is capable of further surface treatment (surface modification) after polydopamine coating. That is, when the Si-based anode active material is surface-modified with polydopamine, an additional surface treatment reaction site is provided, and thus secondary coating may be easily performed with a second coating material other than polydopamine.

또한, 폴리도파민 코팅은 어떤 표면이든 원재료의 표면을 손상시키지 않고 코팅층을 형성할 수 있는 특성이 있는바, 추가적인 표면처리를 더욱 용이하게 수행할 수 있다(도 2 참조).In addition, the polydopamine coating has the property of forming a coating layer without damaging the surface of the raw material on any surface, so that additional surface treatment can be more easily performed (see FIG. 2).

폴리도파민 코팅에 이은 추가적인 표면처리에 사용가능한 2차 코팅의 목적 및 구체적인 코팅방법은 특별히 한정되지 아니한다.The purpose and specific coating method of the secondary coating that can be used for the polydopamine coating followed by additional surface treatment is not particularly limited.

일 구체예에서, 상기 폴리도파민 및 제2 코팅물질은 원-포트 코팅(One-pot coating)에 의해 코팅된 것일 수 있다. 즉 폴리도파민은 원-포트 코팅의 방법을 통해 원하는 성질을 갖는 다른 물질(작용기)과 함께 음극활물질에 코팅될 수 있으며, 그로부터 2차 표면개질이 가능해진다.In one embodiment, the polydopamine and the second coating material may be coated by one-pot coating. That is, polydopamine can be coated on the negative electrode active material along with other materials (functional groups) having desired properties through the method of one-pot coating, from which secondary surface modification is possible.

여기서, 원-포트 코팅(또는 원-포트 반응)이란 2 단계 이상의 반응과정에 의해 목표 화합물을 합성하는 경우, 도중 각 단계의 생성물(중간 생성물)을 단리 정제함이 없이 하나의 반응 용기 속에서 다음 단계의 반응물을 가하여 반응시키는 방법을 계속적으로 하여 목표 화합물을 얻는 합성조작을 의미한다. 원-포트 코팅은 중간 생성물의 단리 정제에 따른 물질의 손실을 피할 수 있으므로 부산물이 다음 단계의 반응을 방해하지 않는 한, 하나하나 중간 생성물을 단리 정제하여 다음 단계로 진행하는 방법에 비해 모든 수율을 향상시킬 수 있다. Here, the one-pot coating (or one-pot reaction) means that in the case of synthesizing the target compound by two or more reaction processes, the product (intermediate product) of each stage is isolated in one reaction vessel without isolation and purification. It refers to a synthetic operation in which the method of adding a reactant in the step is continued to obtain a target compound. One-pot coatings avoid the loss of material from the isolation purification of the intermediate product, so all yields are compared to the process of isolating and purification of the intermediate product one by one, as long as the by-products do not interfere with the reaction of the next step. Can be improved.

다른 구체예에서, 상기 2차 코팅은 폴리머 그래프팅(Polymer grafting)에 의해 수행된 것일 수 있다. 즉 이미 음극활물질 표면에 형성된 선상의 폴리도파민에 다른 종류의 고분자를 가지 상태로 공중합시킴으로써 2차 표면개질을 수행할 수 있다.
In another embodiment, the secondary coating may be performed by polymer grafting. That is, secondary surface modification can be performed by copolymerizing linear polydopamine formed on the surface of the negative electrode active material in a state of having a different polymer.

폴리도파민으로 SiOx 나노입자와 같은 Si계 음극활물질의 표면을 코팅하는 방법은 특별히 제한되지 않는다. 일 구체예로, Si계 음극활물질과 도파민을 혼합하고, 상기 도파민의 중합반응을 통해 상기 Si계 음극활물질의 표면에 폴리도파민을 코팅할 수 있다(도 3 참조). 여기서, 도파민의 중합반응은 pH 8 ~ 9의 분위기, 더욱 상세하게는 pH 8.5의 분위기에서 수행될 수 있다.
The method of coating the surface of the Si-based negative electrode active material such as SiO x nanoparticles with polydopamine is not particularly limited. In one embodiment, the Si-based negative electrode active material and dopamine may be mixed, and polydopamine may be coated on the surface of the Si-based negative electrode active material through polymerization of the dopamine (see FIG. 3). Here, the polymerization of dopamine may be performed in an atmosphere of pH 8-9, more specifically in an atmosphere of pH 8.5.

음극재Anode material

본 발명의 다른 측면에 따르면, 상기한 바와 같은 본 발명의 Si계 음극활물질, 및 바인더를 포함하는 음극재가 제공된다.
According to another aspect of the present invention, there is provided a negative electrode material including the Si-based negative electrode active material, and the binder of the present invention as described above.

바인더는 활물질과 도전재 등의 결합 및 집전체에 대한 결합에 조력하는 성분으로서, 폴리비닐리덴플루오라이드(PVdF), 폴리비닐리덴플루오라이드-폴리헥사플루오로프로필렌 공중합체(PVdF/HFP), 폴리비닐아세테이트, 폴리비닐알코올, 폴리비닐에테르, 폴리에틸렌, 폴리에틸렌옥사이드, 알킬화 폴리에틸렌옥사이드, 폴리프로필렌, 폴리메틸(메트)아크릴레이트, 폴리에틸(메트)아크릴레이트, 폴리테트라플루오로에틸렌(PTFE), 폴리비닐클로라이드, 폴리아크릴로니트릴, 폴리비닐피리딘, 폴리비닐피롤리돈, 스티렌-부타디엔 고무, 아크릴로니트릴-부타디엔 고무, 에틸렌-프로필렌-디엔 모노머(EPDM) 고무, 술폰화 EPDM 고무, 스틸렌-부틸렌 고무, 불소 고무, 카르복시메틸셀룰로우즈(CMC), 전분, 히드록시프로필셀룰로우즈, 재생 셀룰로우즈, 및 이들의 혼합물로 이루어진 군에서 선택되는 1종 이상을 사용할 수 있으나, 반드시 이에 한정되는 것은 아니다.
The binder is a component that assists the bonding between the active material and the conductive material and the bonding to the current collector, and includes polyvinylidene fluoride (PVdF), polyvinylidene fluoride-polyhexafluoropropylene copolymer (PVdF / HFP), and poly Vinyl acetate, polyvinyl alcohol, polyvinyl ether, polyethylene, polyethylene oxide, alkylated polyethylene oxide, polypropylene, polymethyl (meth) acrylate, polyethyl (meth) acrylate, polytetrafluoroethylene (PTFE), polyvinyl Chloride, polyacrylonitrile, polyvinylpyridine, polyvinylpyrrolidone, styrene-butadiene rubber, acrylonitrile-butadiene rubber, ethylene-propylene-diene monomer (EPDM) rubber, sulfonated EPDM rubber, styrene-butylene rubber , Fluororubber, carboxymethylcellulose (CMC), starch, hydroxypropylcellulose, regenerated cellulose, and mixtures thereof Luer binary, but it can be used at least one member selected from the group, is not limited thereto.

본 발명의 표면개질된 Si계 음극활물질은 비수계 바인더 및 수계 바인더 모두에 적용될 수 있으며, 바인더의 종류에 특별한 제한이 있는 것은 아니다.The surface-modified Si-based negative electrode active material of the present invention may be applied to both the non-aqueous binder and the aqueous binder, and there is no particular limitation on the type of binder.

일 구체예로, 본 발명의 표면개질된 Si계 음극활물질은 수계 바인더에 적용할 수 있다. 폴리도파민으로 표면코팅된 본 발명의 Si계 음극활물질(예컨대, SiOx 나노입자)의 표면은 친수성을 나타내는바, 수계 전극 제조시 그 분산성이 크게 향상되어 입자 간의 응집 발생을 최소화시킬 수 있다.In one embodiment, the surface-modified Si-based negative electrode active material of the present invention can be applied to an aqueous binder. Since the surface of the Si-based negative electrode active material (eg, SiO x nanoparticles) of the present invention coated with polydopamine exhibits hydrophilicity, its dispersibility is greatly improved when manufacturing an aqueous electrode, thereby minimizing aggregation between particles.

또한, 상기 수계 바인더는 용제계(비수계) 바인더와 달리 경제적, 친환경적이고, 작업자의 건강에도 무해한 장점이 있으며, 용제계 바인더에 비하여 결착효과가 크므로 동일체적당 활물질의 비율을 높일 수 있어 고용량화를 가능케 한다.In addition, the aqueous binder is economical and environmentally friendly, unlike the solvent-based (non-aqueous) binder, and has the advantage of harmless to the health of the worker, and has a high binding effect compared to the solvent-based binder, so that the ratio of the active material per volume can be increased to increase the capacity Make it possible.

상기 수계 바인더로는 아크릴계 바인더를 포함하여 당분야에서 통상적으로 사용되는 것들을 특별한 제한없이 사용할 수 있다. 예를 들어, 아크릴계 바인더, 우레탄 수지 및 스티렌-부타디엔 고무(Styrene-Butadiene Rubber; SBR) 중에서 선택되는 1종 이상을 사용할 수 있다. 일 구체예로는, SBR을 사용할 수 있다. The aqueous binder may be used without particular limitation, those commonly used in the art, including an acrylic binder. For example, at least one selected from an acrylic binder, a urethane resin, and styrene-butadiene rubber (SBR) may be used. In one embodiment, SBR can be used.

수계 바인더를 사용할 경우, 본 발명의 음극재는 셀룰로오스계 분산제를 추가로 포함할 수 있다. 수계 바인더, 특히 SBR은 물에 서스펜션(suspension)하여 미립자가 분산된 형태로 제조되는데, 제조시에 슬러리의 점도가 매우 낮아서 혼합과 코팅의 진행이 원활하기 않을 수 있어, 셀룰로오스계 분산제(또는 증점제)를 추가로 투입하는 것이 바람직하다. 상기 셀룰로오스계 분산제로는 카르복시 메틸 셀룰로오스(CMC), 하이드록시 메틸 셀룰로오스, 하이드록시 에틸 셀룰로오스 및 하이드록시 프로필 셀룰로오스로 이루어진 군에서 선택되는 1종 이상을 사용할 수 있으나, 반드시 이에 한정되는 것은 아니다.
When using an aqueous binder, the negative electrode material of the present invention may further include a cellulose-based dispersant. Aqueous binders, in particular SBR, are prepared in a form in which fine particles are dispersed by suspension in water, and the viscosity of the slurry is very low at the time of manufacture, so that mixing and coating may not proceed smoothly. It is preferable to add additional. The cellulose-based dispersant may be used at least one selected from the group consisting of carboxy methyl cellulose (CMC), hydroxy methyl cellulose, hydroxy ethyl cellulose and hydroxy propyl cellulose, but is not necessarily limited thereto.

바인더는 통상적으로 활물질을 포함한 음극재 전체 중량 100 중량부를 기준으로 1 ~ 50 중량부, 더욱 상세하게는 3 ~ 15 중량부 첨가된다. 바인더의 함량이 1 중량부 미만이면 활물질과 집전체와의 접착력이 불충분해질 수 있으며, 50 중량부를 초과하면 접착력은 향상되지만 그만큼 활물질의 함량이 감소하여 전지 용량이 낮아질 수 있다.
The binder is typically added in an amount of 1 to 50 parts by weight, more specifically 3 to 15 parts by weight, based on 100 parts by weight of the total weight of the negative electrode material including the active material. When the content of the binder is less than 1 part by weight, the adhesion between the active material and the current collector may be insufficient. When the content of the binder exceeds 50 parts by weight, the adhesion may be improved, but the content of the active material may be reduced, thereby lowering the battery capacity.

본 발명의 음극재에는 전기전도성 향상을 위해 도전재가 더 포함될 수 있다. The negative electrode material of the present invention may further include a conductive material to improve electrical conductivity.

도전재는 리튬이차전지의 내부 환경에서 부반응을 유발하지 않고 당해 전지에 화학적 변화를 유발하지 않으면서 우수한 전기전도성을 갖는 것이라면 특별히 제한되지 않으며, 대표적으로는 흑연 또는 도전성 탄소를 사용할 수 있다.The conductive material is not particularly limited as long as the conductive material has excellent electrical conductivity without causing side reactions in the internal environment of the lithium secondary battery and without causing chemical changes to the battery. Typically, graphite or conductive carbon may be used.

예를 들어, 천연 흑연, 인조 흑연 등의 흑연; 카본 블랙, 아세틸렌 블랙, 케첸 블랙, 뎅카 블랙, 써멀 블랙, 채널 블랙, 퍼네이스 블랙, 램프 블랙, 서머 블랙 등의 카본블랙; 결정구조가 그라펜이나 그라파이트인 탄소계 물질; 탄소 섬유, 금속 섬유 등의 도전성 섬유; 불화 카본; 알루미늄, 니켈 분말 등의 금속 분말; 산화 아연, 티탄산 칼륨 등의 도전성 위스키; 산화 티탄 등의 도전성 산화물; 및 폴리페닐렌 유도체 등의 도전성 고분자;를 단독으로 또는 2종 이상 혼합하여 사용할 수 있으나, 반드시 이에 한정되는 것은 아니다.For example, graphite, such as natural graphite and artificial graphite; Carbon blacks such as carbon black, acetylene black, ketjen black, denca black, thermal black, channel black, furnace black, lamp black and summer black; Carbon-based materials whose crystal structure is graphene or graphite; Conductive fibers such as carbon fiber and metal fiber; Carbon fluoride; Metal powders such as aluminum and nickel powder; Conductive whiskey such as zinc oxide and potassium titanate; Conductive oxides such as titanium oxide; And conductive polymers such as polyphenylene derivatives; may be used alone or in combination of two or more thereof, but is not necessarily limited thereto.

도전재는 통상적으로 활물질을 포함한 음극재 전체 중량 100 중량부를 기준으로 0.5 ~ 50 중량부, 상세하게는 1 ~ 15 중량부, 더욱 상세하게는 3 ~ 10 중량부 첨가된다. 도전재의 함량이 0.5 중량부 미만으로 너무 적으면 전기전도성 향상 효과를 기대하기 어렵거나 전지의 전기화학적 특성이 저하될 수 있으며, 도전재의 함량이 50 중량부를 초과하여 너무 많으면 상대적으로 활물질의 양이 적어져 용량 및 에너지 밀도가 저하될 수 있다.
The conductive material is typically added in an amount of 0.5 to 50 parts by weight, specifically 1 to 15 parts by weight, and more specifically 3 to 10 parts by weight, based on 100 parts by weight of the total weight of the negative electrode material including the active material. If the content of the conductive material is too small, less than 0.5 parts by weight, it is difficult to expect the effect of improving electrical conductivity or the electrochemical properties of the battery may be lowered. If the content of the conductive material is more than 50 parts by weight, the amount of the active material is relatively small. Capacity and energy density can be lowered.

본 발명의 음극재에는 전극의 팽창을 억제하는 성분으로서 충진제가 선택적으로 첨가될 수 있다.Filler may be selectively added to the negative electrode material of the present invention as a component that suppresses the expansion of the electrode.

충진제는 당해 전지에 화학적 변화를 유발하지 않으면서 전극의 팽창을 억제할 수 있는 것이라면 특별히 제한되는 것은 아니며, 예를 들어 폴리에틸렌, 폴리프로필렌 등의 올리핀계 중합체; 유리섬유, 탄소 섬유 등의 섬유상 물질; 등을 사용할 수 있다.
The filler is not particularly limited as long as it can inhibit the swelling of the electrode without causing chemical change in the battery, and examples thereof include olefinic polymers such as polyethylene and polypropylene; Fibrous materials such as glass fibers and carbon fibers; Etc. may be used.

리튬이차전지Lithium secondary battery

본 발명의 또 다른 측면에 따르면, 상기한 바와 같은 본 발명의 음극재를 포함하는 리튬이차전지가 제공된다.
According to another aspect of the present invention, there is provided a lithium secondary battery comprising the negative electrode material of the present invention as described above.

본 발명의 리튬이차전지는 양극, 및 폴리도파민으로 표면코팅된 Si계 음극활물질을 포함하는 음극을 구비하는 것이다.The lithium secondary battery of the present invention includes a cathode including a cathode and an Si-based anode active material surface-coated with polydopamine.

일반적으로 리튬이차전지는 양극재와 집전체로 구성된 양극, 음극재와 집전체로 구성된 음극, 및 상기 양극과 음극 간의 전기적 접촉을 차단하고 리튬이온을 이동케하는 분리막으로 구성되며, 전극과 분리막 재료의 void에는 리튬이온의 전도를 위한 전해액이 포함되어 있다.
In general, a lithium secondary battery includes a positive electrode composed of a positive electrode material and a current collector, a negative electrode composed of a negative electrode material and a current collector, and a separator that blocks electrical contact between the positive electrode and the negative electrode and moves lithium ions. Void contains electrolyte for conduction of lithium ion.

상기 양극 및 음극은 당분야에 알려진 통상적인 방법에 따라 제조할 수 있다. 예를 들어, 1종 이상의 활물질, 도전재, 바인더, (필요에 따라) 충진제 등을 분산매(용매)에 분산, 혼합시켜 슬러리를 만들고 이를 집전체 상에 도포한 후 건조 및 압연하여 양극 및 음극을 제조할 수 있다.
The positive electrode and the negative electrode may be prepared according to conventional methods known in the art. For example, one or more active materials, conductive materials, binders, fillers (if necessary), and the like are dispersed and mixed in a dispersion medium (solvent) to form a slurry, and then coated on a current collector, followed by drying and rolling to form a positive electrode and a negative electrode. It can manufacture.

상기 분산매로는 NMP(N-methyl-2-pyrrolidone), DMF(dimethyl formamide), DMSO(dimethyl sulfoxide), 에탄올, 이소프로판올, 물, 및 이들의 혼합물을 사용할 수 있으나, 반드시 이에 한정되는 것은 아니다.
The dispersant may be N-methyl-2-pyrrolidone (NMP), dimethyl formamide (DMF), dimethyl sulfoxide (DMSO), ethanol, isopropanol, water, and mixtures thereof, but is not limited thereto.

상기 집전체로는 백금(Pt), 금(Au), 팔라듐(Pd), 이리듐(Ir), 은(Ag), 루테늄(Ru), 니켈(Ni), 스테인리스스틸(STS), 알루미늄(Al), 구리(Cu), 몰리브데늄(Mo), 크롬(Cr), 카본(C), 티타늄(Ti), 텅스텐(W), ITO(In doped SnO2), FTO(F doped SnO2), 및 이들의 합금과, 알루미늄(Al), 구리(Cu) 또는 스테인리스스틸의 표면에 카본(C), 니켈(Ni), 티타늄(Ti) 또는 은(Ag)을 표면 처리한 것 등을 사용할 수 있으나, 반드시 이에 한정되는 것은 아니다. 상세하게는, 양극 집전체로는 알루미늄을, 음극 집전체로는 구리를 사용한다. 집전체의 형태는 호일, 필름, 시트, 펀칭된 것, 다공질체, 발포체 등의 형태일 수 있다.
The current collector may be platinum (Pt), gold (Au), palladium (Pd), iridium (Ir), silver (Ag), ruthenium (Ru), nickel (Ni), stainless steel (STS), aluminum (Al) , Copper (Cu), molybdenum (Mo), chromium (Cr), carbon (C), titanium (Ti), tungsten (W), ITO (In doped SnO 2 ), FTO (F doped SnO 2 ), and These alloys, and the surface treatment of carbon (C), nickel (Ni), titanium (Ti) or silver (Ag) on the surface of aluminum (Al), copper (Cu) or stainless steel can be used, It is not necessarily limited thereto. Specifically, aluminum is used as the positive electrode current collector and copper is used as the negative electrode current collector. The shape of the current collector may be in the form of a foil, film, sheet, punched, porous body, foam or the like.

상기 분리막은 양극과 음극 사이에 개재되어 이들 사이의 단락을 방지하고 리튬이온의 이동 통로를 제공하는 역할을 한다.The separator is interposed between the positive electrode and the negative electrode to prevent a short circuit therebetween and serves to provide a movement passage of lithium ions.

분리막으로는 폴리에틸렌, 폴리프로필렌과 같은 올레핀계 폴리머, 유리섬유 등을 시트, 다중막, 미세다공성 필름, 직포 및 부직포 등의 형태로 사용할 수 있으나, 반드시 이에 한정되는 것은 아니다. 한편 전해질로서 폴리머 등의 고체 전해질(예컨대, 유기 고체 전해질, 무기 고체 전해질 등)이 사용되는 경우에는 상기 고체 전해질이 분리막을 겸할 수도 있다. 상세하게는, 높은 이온 투과도와 기계적 강도를 가지는 절연성의 얇은 박막을 사용한다. 분리막의 기공 직경은 일반적으로 0.01 ~ 10㎛, 두께는 일반적으로 5 ~ 300㎛ 범위일 수 있다.As the separator, an olefin polymer such as polyethylene or polypropylene, glass fiber, or the like may be used in the form of a sheet, a multilayer, a microporous film, a woven fabric, and a nonwoven fabric, but is not limited thereto. On the other hand, when a solid electrolyte such as a polymer (eg, an organic solid electrolyte, an inorganic solid electrolyte, etc.) is used as the electrolyte, the solid electrolyte may also serve as a separator. Specifically, an insulating thin film having high ion permeability and mechanical strength is used. The pore diameter of the separator is generally 0.01 ~ 10㎛, the thickness may generally range from 5 ~ 300㎛.

또한, 분리막으로서 무기물 입자, 바인더 고분자 및 용매를 포함하는 슬러리로부터 제조되어 안전성이 크게 강화된 유/무기 복합 다공성 분리막을 사용할 수 있다.
In addition, an organic / inorganic composite porous separator prepared from a slurry including inorganic particles, a binder polymer, and a solvent having greatly enhanced safety may be used as the separator.

상기 전해액으로는 비수계 전해액(비수계 유기 용매)으로서 카보네이트, 에스테르, 에테르 또는 케톤을 단독으로 또는 2종 이상 혼합하여 사용할 수 있으나, 반드시 이에 한정되는 것은 아니다. The electrolyte may be used alone or as a mixture of two or more kinds of carbonate, ester, ether or ketone as a non-aqueous electrolyte (non-aqueous organic solvent), but is not limited thereto.

예를 들어, 디메틸 카보네이트, 디에틸 카보네이트, 디프로필 카보네이트, 메틸프로필 카보네이트, 에틸프로필 카보네이트, 메틸에틸 카보네이트, 에틸렌 카보네이트, 프로필렌 카보네이트, 부틸렌 카보네이트, 감마-부틸로락톤, n-메틸 아세테이트, n-에틸 아세테이트, n-프로필 아세테이트, 인산 트리에스테르, 디부틸 에테르, N-메틸-2-피롤리디논, 1,2-디메톡시 에탄, 테트라히드록시 프랑(franc), 2-메틸 테트라하이드로푸란과 같은 테트라하이드로푸란 유도체, 디메틸설폭시드, 포름아미드, 디메틸포름아미드, 디옥소런 및 그 유도체, 아세토니트릴, 니트로메탄, 포름산 메틸, 초산 메틸, 트리메톡시 메탄, 설포란, 메틸 설포란, 1,3-디메틸-2-이미다졸리디논, 프로피온산 메틸, 프로피온산 에틸 등의 비양자성 유기 용매가 사용될 수 있으나, 반드시 이에 한정되는 것은 아니다.For example, dimethyl carbonate, diethyl carbonate, dipropyl carbonate, methylpropyl carbonate, ethylpropyl carbonate, methylethyl carbonate, ethylene carbonate, propylene carbonate, butylene carbonate, gamma- butyrolactone, n-methyl acetate, n- Such as ethyl acetate, n-propyl acetate, phosphoric acid triesters, dibutyl ether, N-methyl-2-pyrrolidinone, 1,2-dimethoxy ethane, tetrahydroxy franc, 2-methyl tetrahydrofuran Tetrahydrofuran derivatives, dimethyl sulfoxide, formamide, dimethylformamide, dioxolon and derivatives thereof, acetonitrile, nitromethane, methyl formate, methyl acetate, trimethoxy methane, sulfolane, methyl sulfolane, 1,3 Aprotic organic solvents such as dimethyl-2-imidazolidinone, methyl propionate and ethyl propionate may be used, but are not limited thereto. It is not.

상기 전해액에는 리튬염을 더 첨가하여 사용할 수 있으며(이른바, 리튬염 함유 비수계 전해액), 상기 리튬염으로는 비수계 전해액에 용해되기 좋은 공지의 것, 예를 들어 LiCl, LiBr, LiI, LiClO4, LiBF4, LiB10Cl10, LiPF6, LiCF3SO3, LiCF3CO2, LiAsF6, LiSbF6, LiPF3(CF2CF3)3, LiAlCl4, CH3SO3Li, CF3SO3Li, (CF3SO2)2NLi, 클로로 보란 리튬, 저급 지방족 카르본산 리튬, 4 페닐 붕산 리튬, 이미드 등을 들 수 있으나, 반드시 이에 한정되는 것은 아니다.Lithium salt may be further added to the electrolyte solution (so-called lithium salt-containing non-aqueous electrolyte solution), and the lithium salt may be well-known in the non-aqueous electrolyte solution, for example, LiCl, LiBr, LiI, and LiClO 4. , LiBF 4 , LiB 10 Cl 10 , LiPF 6 , LiCF 3 SO 3 , LiCF 3 CO 2 , LiAsF 6 , LiSbF 6 , LiPF 3 (CF 2 CF 3 ) 3, LiAlCl 4 , CH 3 SO 3 Li, CF 3 SO 3 Li, (CF 3 SO 2 ) 2 NLi, lithium chloroborane, lower aliphatic lithium carbonate, lithium 4-phenylborate, imide, and the like, but are not necessarily limited thereto.

상기 (비수계) 전해액에는 충방전 특성, 난연성 등의 개선을 목적으로, 예를 들어 피리딘, 트리에틸포스파이트, 트리에탄올아민, 환상 에테르, 에틸렌 디아민, n-글라임(glyme), 헥사 인산 트리 아미드, 니트로벤젠 유도체, 유황, 퀴논 이민 염료, N-치환 옥사졸리디논, N,N-치환 이미다졸리딘, 에틸렌글리콜 디알킬 에테르, 암모늄염, 피롤, 2-메톡시 에탄올, 삼염화 알루미늄 등이 첨가될 수도 있다. 경우에 따라서는, 불연성을 부여하기 위해 사염화탄소, 삼불화에틸렌 등의 할로겐 함유 용매를 더 포함시킬 수도 있고, 고온보존 특성을 향상시키기 위해 이산화탄산 가스를 더 포함시킬 수도 있다.
In the (non-aqueous) electrolyte, pyridine, triethyl phosphite, triethanolamine, cyclic ether, ethylene diamine, n-glyme, hexaphosphate triamide, for the purpose of improving charge and discharge characteristics, flame retardancy, and the like. Nitrobenzene derivatives, sulfur, quinone imine dyes, N-substituted oxazolidinones, N, N-substituted imidazolidines, ethylene glycol dialkyl ethers, ammonium salts, pyrroles, 2-methoxy ethanol, aluminum trichloride, etc. It may be. In some cases, a halogen-containing solvent such as carbon tetrachloride or ethylene trifluoride may be further included to impart nonflammability, and carbon dioxide gas may be further included to improve high temperature storage characteristics.

본 발명의 리튬이차전지는 당분야의 통상적인 방법에 따라 제조할 수 있다. 예를 들어, 각각 준비된 양극과 음극 사이에 다공성의 분리막을 넣고, 비수 전해액을 투입함으로써 제조할 수 있다.
The lithium secondary battery of the present invention can be manufactured according to a conventional method in the art. For example, it can be prepared by putting a porous separator between the prepared positive and negative electrodes, respectively, and adding a nonaqueous electrolyte.

본 발명의 리튬이차전지는 폴리도파민 표면코팅에 의해 분산성이 크게 개선되고 추가적인 표면처리에 적합하게 개질된 Si계 음극활물질을 사용하는바, 종래의 개질되지 않은 Si계 음극활물질을 사용하는 경우 대비 전지의 성능이 크게 향상된다.
The lithium secondary battery of the present invention uses a Si-based negative electrode active material that is greatly improved in dispersibility by polydopamine surface coating and is suitable for additional surface treatment, compared to the case of using a conventional unmodified Si-based negative electrode active material. The performance of the battery is greatly improved.

이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성을 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 따라서 본 발명에 개시된 실시예들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것으로서, 본 발명의 보호범위는 아래의 특허청구범위에 의하여 해석되어야 하며 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
The foregoing description is merely illustrative of the technical idea of the present invention, and various changes and modifications may be made by those skilled in the art without departing from the essential characteristics of the present invention. The scope of the present invention should be interpreted based on the scope of the following claims, and all technical ideas within the scope of equivalents thereof should be interpreted in accordance with the following claims: It is to be understood that the invention is not limited thereto.

Claims (15)

폴리도파민으로 표면코팅된 것을 특징으로 하는 Si계 음극활물질.
Si-based negative electrode active material, characterized in that the surface coating with polydopamine.
제1항에 있어서,
상기 Si계 음극활물질은 SiOx인 것을 특징으로 하는 음극활물질.
The method of claim 1,
The Si-based anode active material is a cathode active material, characterized in that SiO x .
제2항에 있어서,
상기 Si계 음극활물질은 SiOx 나노입자인 것을 특징으로 하는 음극활물질.
3. The method of claim 2,
The Si-based negative electrode active material is SiO x Cathode active material, characterized in that the nanoparticles.
제1항에 있어서,
상기 폴리도파민으로 표면코팅된 Si계 음극활물질은 친수성 표면을 갖는 것을 특징으로 하는 음극활물질.
The method of claim 1,
Si-based negative electrode active material surface-coated with the polydopamine is characterized in that it has a hydrophilic surface.
제1항에 있어서,
상기 Si계 음극활물질은 폴리도파민 외의 제2 코팅물질로 2차 코팅된 것을 특징으로 하는 음극활물질.
The method of claim 1,
The Si-based negative electrode active material is a negative electrode active material, characterized in that the secondary coating with a second coating material other than polydopamine.
제5항에 있어서,
상기 폴리도파민 및 제2 코팅물질은 원-포트 코팅(One-pot coating)에 의해 코팅된 것을 특징으로 하는 음극활물질.
6. The method of claim 5,
The polydopamine and the second coating material is a negative electrode active material, characterized in that the coating by one-pot coating (One-pot coating).
제5항에 있어서,
상기 2차 코팅은 폴리머 그래프팅(Polymer grafting)에 의해 수행된 것을 특징으로 하는 음극활물질.
6. The method of claim 5,
The secondary coating is a negative electrode active material, characterized in that performed by polymer grafting (Polymer grafting).
제1항에 있어서,
상기 Si계 음극활물질은 카본계 전도성 물질이 코팅된 것, 또는 Si계 음극활물질과 카본계 전도성 물질이 복합체를 이룬 것임을 특징으로 하는 음극활물질.
The method of claim 1,
The Si-based negative electrode active material is a negative electrode active material, characterized in that the carbon-based conductive material is coated, or that the Si-based negative electrode active material and the carbon-based conductive material is a composite.
제1항 내지 제8항 중 어느 한 항에 따른 Si계 음극활물질, 및 바인더를 포함하는 것을 특징으로 하는 음극재.
A negative electrode material comprising a Si-based negative electrode active material according to any one of claims 1 to 8, and a binder.
제9항에 있어서,
상기 바인더는 수계 바인더인 것을 특징으로 하는 음극재.
10. The method of claim 9,
The binder is an anode material, characterized in that the aqueous binder.
제10항에 있어서,
상기 수계 바인더는 아크릴계 바인더, 우레탄 수지 및 스티렌-부타디엔 고무(SBR) 중에서 선택되는 1종 이상인 것을 특징으로 하는 음극재.
11. The method of claim 10,
The aqueous binder is an anode material, characterized in that at least one selected from acrylic binder, urethane resin and styrene-butadiene rubber (SBR).
제9항에 따른 음극재를 포함하는 것을 특징으로 하는 리튬이차전지.
A lithium secondary battery comprising the negative electrode material according to claim 9.
Si계 음극활물질과 도파민을 혼합하고, 상기 도파민의 중합반응을 통해 상기 Si계 음극활물질의 표면에 폴리도파민을 코팅하는 것을 특징으로 하는 음극활물질의 표면처리 방법.
A method of treating a surface of a negative electrode active material comprising mixing a Si-based negative active material and dopamine and coating polydopamine on the surface of the Si-based negative active material through a polymerization reaction of the dopamine.
제13항에 있어서,
상기 중합반응은 pH 8 ~ 9의 분위기에서 수행되는 것을 특징으로 하는 음극활물질의 표면처리 방법.
14. The method of claim 13,
The polymerization reaction surface treatment method of the negative electrode active material, characterized in that carried out in an atmosphere of pH 8 ~ 9.
제14항에 있어서,
상기 중합반응은 pH 8.5의 분위기에서 수행되는 것을 특징으로 하는 음극활물질의 표면처리 방법.
15. The method of claim 14,
The polymerization reaction surface treatment method of the negative electrode active material, characterized in that carried out in an atmosphere of pH 8.5.
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