KR20140033934A - Electrode which have improved ion conductivity and lithium secondary battery comprising the same - Google Patents

Electrode which have improved ion conductivity and lithium secondary battery comprising the same Download PDF

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김민수
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Abstract

The present invention relates to an electrode having improved ion conductivity and a lithium secondary battery comprising the same, and more specifically, to an electrode in which an electrode mixture is coated on the surface of a current collector and the electrode mixture additionally contains an additive with a solid electrolyte function as well as an electrode active material; and a secondary battery comprising the same. The electrode of the present invention has improved ion conductivity, thereby improving the output of a secondary battery.

Description

이온 전도도가 향상된 전극 및 이를 포함하는 이차전지 {Electrode Which Have Improved Ion Conductivity and Lithium Secondary Battery Comprising the Same}Electrode with improved ion conductivity and secondary battery comprising same {Electrode Which Have Improved Ion Conductivity and Lithium Secondary Battery Comprising the Same}

본 발명은 이온 전도도가 향상된 전극 및 이를 포함하는 이차전지에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 전극 합제가 집전체의 표면에 도포되어 있는 전극으로서, 상기 전극 합제는 전극 활물질 이외에 고체 전해질 기능을 가진 첨가제를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 전극 및 이를 포함하는 이차전지에 관한 것이다.The present invention relates to an electrode having improved ion conductivity and a secondary battery including the same, and more particularly, an electrode mixture is coated on a surface of a current collector, and the electrode mixture includes an additive having a solid electrolyte function in addition to the electrode active material. It relates to an electrode and a secondary battery comprising the same further comprises.

화석연료 사용의 급격한 증가로 인하여 대체 에너지나 청정에너지의 사용에 대한 요구가 증가하고 있으며, 그 일환으로 가장 활발하게 연구되고 있는 분야가 전기화학을 이용한 발전, 축전 분야이다.Due to the rapid increase in the use of fossil fuels, the demand for the use of alternative energy or clean energy is increasing. As a part of this, the most active field of research is electric power generation and storage.

현재 이러한 전기화학적 에너지를 이용하는 전기화학 소자의 대표적인 예로 이차전지를 들 수 있으며, 점점 더 그 사용 영역이 확대되고 있는 추세이다.A representative example of an electrochemical device using such electrochemical energy is a secondary battery, and its use area is gradually increasing.

최근에는 휴대용 컴퓨터, 휴대용 전화기, 카메라 등의 휴대용 기기에 대한 기술 개발과 수요가 증가함에 따라 에너지원으로서 이차전지의 수요가 급격히 증가하고 있고, 그러한 이차전지 중 높은 에너지 밀도와 작동 전위를 나타내고 사이클 수명이 길며 자기방전율이 낮은 리튬 이차전지에 대해 많은 연구가 행해져 왔고, 또한 상용화되어 널리 사용되고 있다.Recently, as the development and demand for portable devices such as portable computers, portable telephones, cameras, and the like, the demand for secondary batteries is rapidly increasing, and these secondary batteries exhibit high energy density and operating potential, and have a cycle life. Many studies have been conducted on this long, low self-discharge rate lithium battery and are commercially available and widely used.

또한, 환경 문제에 대한 관심이 커짐에 따라 대기오염의 주요 원인의 하나인 가솔린 차량, 디젤 차량 등 화석연료를 사용하는 차량을 대체할 수 있는 전기자동차, 하이브리드 전기자동차 등에 대한 연구가 많이 진행되고 있다. 이러한 전기자동차, 하이브리드 전기자동차 등의 동력원으로는 주로 니켈 수소금속 이차전지가 사용되고 있지만, 높은 에너지 밀도와 방전 전압의 리튬 이차전지를 사용하는 연구가 활발히 진행되고 있으며, 일부 상용화 단계에 있다.In addition, as the interest in environmental problems grows, researches on electric vehicles and hybrid electric vehicles that can replace fossil fuel-based vehicles such as gasoline vehicles and diesel vehicles, which are one of the main causes of air pollution, . As a power source of such electric vehicles and hybrid electric vehicles, nickel-metal hydride secondary batteries are mainly used, but researches using lithium secondary batteries with high energy density and discharge voltage have been actively conducted and some commercialization stages are in progress.

일반적으로 리튬 이차전지는 전극 활물질로서 리튬 전이금속 산화물을 포함하는 양극과 카본계 활물질을 포함하는 음극 및 분리막으로 이루어진 전극조립체에 리튬 전해질이 함침되어 있는 구조로 이루어져 있다.In general, a lithium secondary battery has a structure in which a lithium electrolyte is impregnated into an electrode assembly including a cathode including a lithium transition metal oxide, a cathode including a carbon-based active material, and a separator.

이러한 이차전지는 비수계 조성으로 되어있으며, 전극은 일반적으로 금속호일에 전극 슬러리를 코팅하여 제조하는 바, 상기 전극 슬러리는 에너지를 저장하기 위한 전극 활물질과, 전기전도성을 부여하기 위한 도전재, 및 이를 전극 호일에 접착하기 위한 바인더로 구성된 전극 합제를 NMP(N-methyl pyrrolidone) 등의 유기 용매에 혼합하여 제조된다. 여기서 양극 활물질로는 주로 리튬 코발트계 산화물, 리튬 망간계 산화물, 리튬 니켈계 산화물, 리튬 복합 산화물 등이 사용되고 있으며, 음극 활물질로는 주로 탄소계 물질 또는 규소, 주석, 이들 산화물이나 합금 등으로 이루어진 합금계 활물질이 사용되고 있다.The secondary battery is a non-aqueous composition, the electrode is generally manufactured by coating an electrode slurry on a metal foil, the electrode slurry is an electrode active material for storing energy, a conductive material for imparting electrical conductivity, and It is prepared by mixing an electrode mixture composed of a binder for adhering to the electrode foil in an organic solvent such as NMP (N-methyl pyrrolidone). In this case, a lithium cobalt oxide, a lithium manganese oxide, a lithium nickel oxide, or a lithium composite oxide is mainly used as the positive electrode active material, and the negative electrode active material is mainly a carbon-based material or an alloy composed of silicon, tin, these oxides or alloys, and the like. Type active materials are used.

이러한 리튬 이차전지는 용도가 확대됨에 따라 기본적으로 용량, 전기 전도도, 이온 전도도 등을 고려하여 높은 출력, 고온에서의 안전성, 우수한 레이트 특성 및 수명특성 등이 요구되고 있다.As the lithium secondary battery expands in use, a high output, high temperature safety, excellent rate characteristics, and lifetime characteristics are required in consideration of capacity, electrical conductivity, and ionic conductivity.

따라서, 상기 조건을 만족시키기 위한 연구가 활발히 진행 중에 있으며, 용량의 극대화를 위해 양극 활물질을 혼합 사용한다거나 종래 출력 특성의 향상을 위해 양극 및 음극 활물질의 표면에 도전성 물질 등을 코팅하여 전자의 이동을 용이하게 하는 기술 등이 제시되어 있다. 그러나, 이러한 전극 활물질을 포함한 전극 슬러리의 조성은 상기와 같이 전지의 용량 및 전기적 관점에서의 저항 부분에만 중점적으로 설계되어 있으며, 이온 전도도에 대한 고려는 되어 있지 않다.Therefore, researches to satisfy the above conditions are actively underway, and the use of a positive electrode active material is mixed to maximize the capacity or a conductive material is coated on the surface of the positive electrode and negative electrode active material to improve the output characteristics of the conventional electrons. Techniques for facilitating and the like have been proposed. However, the composition of the electrode slurry including such an electrode active material is designed to focus only on the resistance portion from the viewpoint of the battery capacity and electrical as described above, and there is no consideration of ion conductivity.

따라서, 전지의 용량 및 전지 저항뿐 아니라 전극 내 이온 전도도 를 높여 출력 특성을 개선할 수 있는 기술에 대한 필요성이 높은 실정이다.Accordingly, there is a high demand for a technology capable of improving output characteristics by increasing the capacity and battery resistance of the battery as well as ion conductivity in the electrode.

본 발명은 상기와 같은 종래기술의 문제점과 과거로부터 요청되어온 기술적 과제를 해결하는 것을 목적으로 한다.SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to solve the above-described problems of the prior art and the technical problems required from the past.

본 출원의 발명자들은 심도 있는 연구와 다양한 실험을 거듭한 끝에, 전극 합제에 전극 활물질 이외에 고체 전해질 기능을 가진 첨가제를 더 포함하는 경우, 전극 내의 이온 전도도가 향상되어 출력 특성이 개선되는 것을 확인하고, 본 발명을 완성하기에 이르렀다.After extensive research and various experiments, the inventors of the present application have confirmed that when the electrode mixture further includes an additive having a solid electrolyte function in addition to the electrode active material, ion conductivity in the electrode is improved to improve output characteristics. The present invention has been completed.

이러한 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 전극은, 전극 합제가 집전체의 표면에 도포되어 있는 전극으로서, 상기 전극 합제는 전극 활물질 이외에 고체 전해질 기능을 가진 첨가제를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.The electrode according to the present invention for achieving this object is an electrode, the electrode mixture is applied to the surface of the current collector, the electrode mixture is characterized in that it further comprises an additive having a solid electrolyte function in addition to the electrode active material.

일반적으로 전극 합제는 전극 활물질 이외에 도전재 및 바인더를 혼합하여 제조되고, 필요에 따라서는 충진제를 더 첨가하여 제조된다. 본 발명에 따른 전극 합제는 상기 물질들 외에 고체 전해질 기능을 가진 첨가제를 더 포함할 수 있는데, 하나의 구체적인 예에서, 상기 첨가제는 3.5V 이상의 작동전압에서 부반응을 일으키지 않는 고체 전해질일 수 있다.In general, the electrode mixture is prepared by mixing a conductive material and a binder in addition to the electrode active material, and is prepared by further adding a filler as necessary. The electrode mixture according to the present invention may further include an additive having a solid electrolyte function in addition to the above materials. In one specific example, the additive may be a solid electrolyte which does not cause side reactions at an operating voltage of 3.5 V or more.

하나의 구체적인 예에서, 상기 고체 전해질은 무기물계 고체 전해질일 수 있고, 상기 무기물계 고체 전해질은 예를 들어, 산화지르코늄, β-알루미나, LISICON(Lithium Super Ionic Conductor)계 화합물, LIPON(Li3+yPO4-xNx)계 화합물, Thio-LISICON(Li4-xGe1-yPyS4)계 화합물, Li2S-P2S5계 화합물, Li3N, LiI, Li5NI2, Li3N-LiI-LiOH, LiSiO4, LiSiO4-LiI-LiOH, Li2SiS3, Li4SiO4, Li4SiO4-LiI-LiOH, Li2S, Li2S-SiS2, Li2S-GeS2, Li2S-B2S5, Li2S-Al2S2, Li2O-Al2O3-TiO2-P2O5(LATP), CaF2, AgI 및 RbAg4I5으로 이루어진 군에서 선택되는 어느 하나 이상일 수 있으며, 상세하게는, 산화지르코늄, β-알루미나, 및 Thio-LISICON(Li4-xGe1-yPyS4)계 화합물로 이루어진 군에서 선택되는 어느 하나 이상일 수 있다.In one specific example, the solid electrolyte may be an inorganic solid electrolyte, the inorganic solid electrolyte may be, for example, zirconium oxide, β-alumina, LISICON (Lithium Super Ionic Conductor) compound, LIPON (Li 3+ y PO 4-x N x ) compound, Thio-LISICON (Li 4-x Ge 1-y P y S 4 ) compound, Li 2 SP 2 S 5 compound, Li 3 N, LiI, Li 5 NI 2 , Li 3 N-LiI-LiOH, LiSiO 4 , LiSiO 4 -LiI-LiOH, Li 2 SiS 3 , Li 4 SiO 4 , Li 4 SiO 4 -LiI-LiOH, Li 2 S, Li 2 S-SiS 2 , Li 2 S-GeS 2 , Li 2 SB 2 S 5 , Li 2 S-Al 2 S 2 , Li 2 O-Al 2 O 3 -TiO 2 -P 2 O 5 (LATP), CaF 2 , AgI and RbAg 4 I It may be any one or more selected from the group consisting of 5 , specifically, zirconium oxide, β-alumina, and Thio-LISICON (Li 4-x Ge 1-y P y S 4 ) -based compound selected from the group consisting of It may be any one or more.

상기와 같은 무기물계 고체 전해질은 전극 합제에 포함되는 도전재와 유사하게 입자상 구조이므로 다른 물질과 혼합하여 전극 합제에 첨가 하는 것이 가능하다.Since the inorganic solid electrolyte as described above has a particulate structure similar to the conductive material included in the electrode mixture, it may be mixed with other materials and added to the electrode mixture.

하나의 구체적인 예에서, 상기 고체 전해질은 고분자계 고체 전해질일 수 있고, 상기 고분자계 고체 전해질은 상세하게는, 술폰산기를 가진 폴리테트라플루오르에틸렌(Nafion), 폴리에틸렌 유도체, 폴리에틸렌 옥사이드 유도체, 폴리프로필렌 옥사이드 유도체, 인산 에스테르 폴리머, 폴리 에지테이션 리신(agitation lysine), 폴리에스테르 술파이드, 폴리비닐 알코올, 폴리 불화 비닐리덴 및 이온성 해리기를 포함하는 중합체로 이루어진 군에서 선택되는 어느 하나 이상일 수 있으며, 더욱 상세하게는, 술폰산기를 가진 폴리테트라플루오르에틸렌, 폴리에틸렌 옥사이드 유도체, 및 폴리프로필렌 옥사이드 유도체로 이루어진 군에서 선택되는 어느 하나 이상일 수 있다.In one specific example, the solid electrolyte may be a polymer-based solid electrolyte, the polymer-based solid electrolyte, in detail, polytetrafluoroethylene (Nafion), a polyethylene derivative, a polyethylene oxide derivative, a polypropylene oxide derivative having a sulfonic acid group , At least one selected from the group consisting of a phosphate ester polymer, a poly agitation lysine, a polyester sulfide, a polyvinyl alcohol, a polyvinylidene fluoride, and an ionic dissociation group, and more specifically, May be any one or more selected from the group consisting of polytetrafluoroethylene having a sulfonic acid group, a polyethylene oxide derivative, and a polypropylene oxide derivative.

상기와 같은 고분자계 고체 전해질은 전극 합제의 용매와 동일하게 적용 가능하다면 적용하는데 어려움이 없다. 따라서, 하나의 구체적인 예에서, 상기 고분자계 고체 전해질은 집전체 도포용 전극 합제 슬러리의 용매에 용해 특성을 갖는 물질일 수 있다. 이 때, 상기 용매는 전극 합제에 따라 다양하게 적용되므로 이에 포함되는 고분자계 고체 전해질도 이에 따라 달라질 수 있다. 일반적으로 양극 합제에 사용되는 용매는 NMP 등의 유기 용매일 수 있고, 음극 합제에 사용되는 용매는 물 등일 수 있다.If the polymer-based solid electrolyte as described above can be applied in the same way as the solvent of the electrode mixture is not difficult to apply. Therefore, in one specific example, the polymer-based solid electrolyte may be a material having dissolution characteristics in the solvent of the electrode mixture slurry for applying the current collector. In this case, since the solvent is variously applied according to the electrode mixture, the polymer-based solid electrolyte included therein may also vary accordingly. In general, the solvent used for the positive electrode mixture may be an organic solvent such as NMP, and the solvent used for the negative electrode mixture may be water or the like.

이와 관련하여, 본 출원의 발명자들은 고체 전해질 기능을 가진 첨가제를 전극 합제에 더 포함하여 전극을 제조하는 경우, 상기 첨가제가 전극 내에서 이온의 이동을 용이하게 하므로 충, 방전 시 반응 속도를 증가시키고 리튬 이온에 의한 저항을 감소시켜 출력 특성을 개선할 수 있음을 확인하였다.In this regard, the inventors of the present application further include an additive having a solid electrolyte function in the electrode mixture to increase the reaction rate during charging and discharging because the additive facilitates movement of ions in the electrode. It was confirmed that the output characteristics can be improved by reducing the resistance caused by lithium ions.

하나의 구체적인 예에서, 상기 첨가제는 전극 합제의 전체 중량을 기준으로 0.01 내지 20 wt%로 포함될 수 있다. 상기 첨가제의 함량이 0.01 wt% 미만인 경우에는 본 발명에 따른 효과를 기대하기 어렵고, 반대로 20 wt %를 초과하는 경우에는 전체 전극 합제 중 활물질의 양이 상대적으로 감소하여 전지의 용량을 감소시킬 수 잇으며 특히, 무기물계 고체 전해질 중 산화지르코늄과 같은 전기적 절연체는 전기저항을 증가시킬 수도 있어 바람직하지 않다. In one specific example, the additive may be included in 0.01 to 20 wt% based on the total weight of the electrode mixture. When the content of the additive is less than 0.01 wt%, it is difficult to expect the effect according to the present invention. On the contrary, when the content of the additive is more than 20 wt%, the amount of the active material in the total electrode mixture is relatively decreased, which may reduce the capacity of the battery. In particular, an electrical insulator such as zirconium oxide in the inorganic solid electrolyte may increase the electrical resistance, which is not preferable.

상기 전극 합제에는 무기물계 고체 전해질 또는 고분자계 고체 전해질만이 첨가될 수 있으며, 무기물계 고체 전해질 및 고분자계 고체 전해질이 함께 첨가될 수도 있는 바, 상기 범위는 첨가되는 고체 전해질 모두를 합한 함량일 수 있다.Only the inorganic solid electrolyte or the polymer solid electrolyte may be added to the electrode mixture, and the inorganic solid electrolyte and the polymer solid electrolyte may be added together, and the range may be the sum of all the solid electrolytes added. have.

본 발명은 또한, 고체 전해질 기능을 가진 첨가제를 포함하는 전극을 제조하는 방법을 제공한다.The present invention also provides a method of manufacturing an electrode comprising an additive having a solid electrolyte function.

구체적으로, 본 발명에 따른 전극은, (i) 전극 활물질을 포함하는 전극 합제를 용매에 부가하여 전극 합제 슬러리를 준비하는 과정; (ii) 상기 전극 합제 슬러리에 고체 전해질 기능을 가진 첨가제를 부가하는 과정; 및 (iii) 상기 전극 합제 슬러리를 집전체 상에 도포하고 건조하여 용매를 제거하는 과정;을 포함하여 제조될 수 있다.Specifically, the electrode according to the present invention comprises the steps of: (i) preparing an electrode mixture slurry by adding an electrode mixture containing an electrode active material to a solvent; (ii) adding an additive having a solid electrolyte function to the electrode mixture slurry; And (iii) applying the electrode mixture slurry onto a current collector and drying to remove the solvent.

본 발명은 또한, 상기 전극을 포함하는 이차전지를 제공한다.The present invention also provides a secondary battery comprising the electrode.

하나의 구체적인 예에서, 상기 전극은 양극 또는 음극일 수 있고, 상기 이차전지는 리튬 이차전지로서, 양극, 음극 및 양극과 음극 사이에 개재되는 분리막을 포함하는 전극 조립체와 비수계 전해질을 포함할 수 있다.In one specific example, the electrode may be a positive electrode or a negative electrode, and the secondary battery is a lithium secondary battery, and may include an electrode assembly including a positive electrode, a negative electrode, and a separator interposed between the positive electrode and the negative electrode and a non-aqueous electrolyte. have.

이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명에 따른 전극은 전극 합제에 전극 활물질 이외에 고체 전해질 기능을 가진 첨가제를 더 포함시킴으로써 전극 내의 이온 전도도를 향상시켜 충, 방전 시 반응 속도를 증가시키고 리튬 이온에 의한 저항을 감소시킬 수 있으므로 이를 기반으로 한 이차전지의 출력 특성을 개선시킬 수 있는 효과가 있다.As described above, the electrode according to the present invention further includes an additive having a solid electrolyte function in addition to the electrode active material in the electrode mixture to improve the ion conductivity in the electrode, thereby increasing the reaction rate during charging and discharging and increasing the resistance by lithium ions. Since it can be reduced, there is an effect that can improve the output characteristics of the secondary battery based on this.

앞서 설명한 바와 같이, 본 발명은 전극 합제가 집전체의 표면에 도포되어 있는 전극으로서, 상기 전극 합제는 전극 활물질 이외에 고체 전해질 기능을 가진 첨가제를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 전극 및 이의 제조방법을 제공한다.As described above, the present invention provides an electrode and a method for producing the electrode, characterized in that the electrode mixture is applied to the surface of the current collector, the electrode mixture further comprises an additive having a solid electrolyte function in addition to the electrode active material. do.

이 때, 상기 전극은 양극 및 음극 모두에 적용될 수 있다.In this case, the electrode may be applied to both the positive electrode and the negative electrode.

상기 양극은 예를 들어, 양극 집전체 상에 양극 활물질, 도전재 및 바인더의 혼합물을 도포한 후 건조하여 제조되며, 필요에 따라서는, 상기 혼합물에 충진제를 더 첨가하기도 한다.The positive electrode is prepared by, for example, applying a mixture of a positive electrode active material, a conductive material, and a binder onto a positive electrode current collector, followed by drying. If necessary, a filler may be further added to the mixture.

상기 양극 활물질은 리튬 코발트 산화물(LiCoO2), 리튬 니켈 산화물(LiNiO2) 등의 층상 화합물이나 1 또는 그 이상의 전이금속으로 치환된 화합물; 화학식 Li1+xMn2-xO4 (여기서, x 는 0 ~ 0.33 임), LiMnO3, LiMn2O3, LiMnO2 등의 리튬 망간 산화물; 리튬 동 산화물(Li2CuO2); LiV3O8, LiFe3O4, V2O5, Cu2V2O7 등의 바나듐 산화물; 화학식 LiNi1-xMxO2 (여기서, M = Co, Mn, Al, Cu, Fe, Mg, B 또는 Ga 이고, x = 0.01 ~ 0.3 임)으로 표현되는 Ni 사이트형 리튬 니켈 산화물; 화학식 LiMn2-xMxO2 (여기서, M = Co, Ni, Fe, Cr, Zn 또는 Ta 이고, x = 0.01 ~ 0.1 임) 또는 Li2Mn3MO8 (여기서, M = Fe, Co, Ni, Cu 또는 Zn 임)으로 표현되는 리튬 망간 복합 산화물; LiNixMn2-xO4로 표현되는 스피넬 구조의 리튬 망간 복합 산화물; 화학식의 Li 일부가 알칼리토금속 이온으로 치환된 LiMn2O4; 디설파이드 화합물; Fe2(MoO4)3 등을 들 수 있지만, 이들만으로 한정되는 것은 아니다.The cathode active material may be a layered compound such as lithium cobalt oxide (LiCoO 2 ), lithium nickel oxide (LiNiO 2 ), or a compound substituted with one or more transition metals; Lithium manganese oxides such as Li 1 + x Mn 2 -x O 4 (where x is 0 to 0.33), LiMnO 3 , LiMn 2 O 3 , LiMnO 2 and the like; Lithium copper oxide (Li 2 CuO 2 ); Vanadium oxides such as LiV 3 O 8 , LiFe 3 O 4 , V 2 O 5 and Cu 2 V 2 O 7 ; A Ni-site type lithium nickel oxide expressed by the formula LiNi 1-x M x O 2 (where M = Co, Mn, Al, Cu, Fe, Mg, B or Ga and x = 0.01 to 0.3); Formula LiMn 2-x M x O 2 ( where, M = Co, Ni, Fe , Cr, and Zn, or Ta, x = 0.01 ~ 0.1 Im) or Li 2 Mn 3 MO 8 (where, M = Fe, Co, Ni, Cu, or Zn); A lithium manganese composite oxide having a spinel structure represented by LiNi x Mn 2-x O 4 ; LiMn 2 O 4 in which a part of Li in the formula is substituted with an alkaline earth metal ion; Disulfide compounds; Fe 2 (MoO 4 ) 3 , and the like. However, the present invention is not limited to these.

상기 양극 집전체는 일반적으로 3 ~ 500 ㎛의 두께로 만든다. 이러한 양극 집전체는, 당해 전지에 화학적 변화를 유발하지 않으면서 높은 도전성을 가지는 것이라면 특별히 제한되는 것은 아니며, 예를 들어, 스테인레스 스틸, 알루미늄, 니켈, 티탄, 소성 탄소, 또는 알루미늄이나 스테리인레스 스틸의 표면에 카본, 니켈, 티탄, 은 등으로 표면처리한 것 등이 사용될 수 있다. 집전체는 그것의 표면에 미세한 요철을 형성하여 양극 활물질의 접착력을 높일 수도 있으며, 필름, 시트, 호일, 네트, 다공질체, 발포체, 부직포체 등 다양한 형태가 가능하다.The cathode current collector generally has a thickness of 3 to 500 mu m. Such a positive electrode current collector is not particularly limited as long as it has high conductivity without causing chemical changes in the battery. Examples of the positive electrode current collector include stainless steel, aluminum, nickel, titanium, sintered carbon, aluminum or stainless steel A surface treated with carbon, nickel, titanium, silver or the like may be used. The current collector may have fine irregularities on the surface thereof to increase the adhesive force of the cathode active material, and various forms such as a film, a sheet, a foil, a net, a porous body, a foam, and a nonwoven fabric are possible.

상기 도전재는 통상적으로 양극 활물질을 포함한 혼합물 전체 중량을 기준으로 1 내지 50 중량%로 첨가된다. 이러한 도전재는 당해 전지에 화학적 변화를 유발하지 않으면서 도전성을 가진 것이라면 특별히 제한되는 것은 아니며, 예를 들어, 천연 흑연이나 인조 흑연 등의 흑연; 카본블랙, 아세틸렌 블랙, 케첸 블랙, 채널 블랙, 퍼네이스 블랙, 램프 블랙, 서머 블랙 등의 카본블랙; 탄소 섬유나 금속 섬유 등의 도전성 섬유; 불화 카본, 알루미늄, 니켈 분말 등의 금속 분말; 산화아연, 티탄산 칼륨 등의 도전성 위스키; 산화 티탄 등의 도전성 금속 산화물; 폴리페닐렌 유도체 등의 도전성 소재 등이 사용될 수 있다.The conductive material is usually added in an amount of 1 to 50% by weight based on the total weight of the mixture including the cathode active material. Such a conductive material is not particularly limited as long as it has electrical conductivity without causing chemical changes in the battery, for example, graphite such as natural graphite or artificial graphite; Carbon black such as carbon black, acetylene black, ketjen black, channel black, furnace black, lamp black, and summer black; Conductive fibers such as carbon fiber and metal fiber; Metal powders such as carbon fluoride, aluminum, and nickel powder; Conductive whiskey such as zinc oxide and potassium titanate; Conductive metal oxides such as titanium oxide; Conductive materials such as polyphenylene derivatives and the like can be used.

상기 바인더는 활물질과 도전재 등의 결합과 집전체에 대한 결합에 조력하는 성분으로서, 통상적으로 양극 활물질을 포함하는 혼합물 전체 중량을 기준으로 1 내지 50 중량%로 첨가된다. 이러한 바인더의 예로는, 폴리불화비닐리덴, 폴리비닐알코올, 카르복시메틸셀룰로우즈(CMC), 전분, 히드록시프로필셀룰로우즈, 재생 셀룰로우즈, 폴리비닐피롤리돈, 테트라플루오로에틸렌, 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 에틸렌-프로필렌-디엔 테르 폴리머(EPDM), 술폰화 EPDM, 스티렌 브티렌 고무, 불소 고무, 다양한 공중합체 등을 들 수 있다.The binder is a component that assists in bonding of the active material and the conductive material and bonding to the current collector, and is usually added in an amount of 1 to 50 wt% based on the total weight of the mixture containing the cathode active material. Examples of such binders include polyvinylidene fluoride, polyvinyl alcohol, carboxymethylcellulose (CMC), starch, hydroxypropylcellulose, regenerated cellulose, polyvinylpyrrolidone, tetrafluoroethylene, polyethylene , Polypropylene, ethylene-propylene-diene terpolymer (EPDM), sulfonated EPDM, styrene butylene rubber, fluorine rubber, various copolymers and the like.

상기 충진제는 양극의 팽창을 억제하는 성분으로서 선택적으로 사용되며, 당해 전지에 화학적 변화를 유발하지 않으면서 섬유상 재료라면 특별히 제한되는 것은 아니며, 예를 들어, 폴리에틸렌, 폴리프로필렌 등의 올리핀계 중합체; 유리섬유, 탄소섬유 등의 섬유상 물질이 사용된다.The filler is optionally used as a component for suppressing the expansion of the anode, and is not particularly limited as long as it is a fibrous material without causing a chemical change in the battery. Examples of the filler include olefin polymers such as polyethylene and polypropylene; Fibrous materials such as glass fibers and carbon fibers are used.

또한, 점도 조절제, 접착 촉진제 등의 기타의 성분들이 선택적으로 또는 둘 이상의 조합으로서 더 포함될 수 있다.In addition, other components such as a viscosity adjusting agent, an adhesion promoter and the like may be further included as a selective or a combination of two or more.

상기 점도 조절제는 전극 합제의 혼합 공정과 그것의 집전체 상의 도포 공정이 용이할 수 있도록 전극 합제의 점도를 조절하는 성분으로서, 전극 합제 전체 중량을 기준으로 30 중량%까지 첨가될 수 있다. 이러한 점도 조절제의 예로는, 카르복시메틸셀룰로우즈, 폴리비닐리덴 플로라이드 등이 있지만, 이들만으로 한정되는 것은 아니다. 경우에 따라서는, 앞서 설명한 용매가 점도 조절제로서의 역할을 병행할 수 있다.The viscosity adjusting agent may be added up to 30% by weight based on the total weight of the electrode mixture, so as to control the viscosity of the electrode mixture so that the mixing process of the electrode mixture and the coating process on the collector may be easy. Examples of such viscosity modifiers include carboxymethylcellulose, polyvinylidene fluoride and the like, but are not limited thereto. In some cases, the above-described solvent may play a role as a viscosity adjusting agent.

상기 접착 촉진제는 집전체에 대한 활물질의 접착력을 향상시키기 위해 첨가되는 보조성분으로서, 바인더 대비 10 중량% 이하로 첨가될 수 있으며, 예를 들어 옥살산 (oxalic acid), 아디프산(adipic acid), 포름산(formic acid), 아크릴산(acrylic acid) 유도체, 이타콘산(itaconic acid) 유도체 등을 들 수 있다.The adhesion promoter may be added in an amount of 10% by weight or less based on the binder, for example, oxalic acid, adipic acid, Formic acid, acrylic acid derivatives, itaconic acid derivatives, and the like.

상기 음극은 음극 집전체 상에 음극 활물질을 도포, 건조 및 프레싱하여 제조되며, 필요에 따라 상기에서와 같은 도전재, 바인더, 충진제 등이 선택적으로 더 포함될 수 있다.The negative electrode is manufactured by coating, drying, and pressing a negative electrode active material on a negative electrode current collector, and optionally, the conductive material, binder, filler, etc. may be further included as necessary.

상기 음극 활물질은, 예를 들어, 난흑연화 탄소, 흑연계 탄소 등의 탄소; LixFe2O3(0≤x≤1), LixWO2(0≤x≤1), SnxMe1-xMe’yOz (Me: Mn, Fe, Pb, Ge; Me’: Al, B, P, Si, 주기율표의 1족, 2족, 3족 원소, 할로겐; 0<x≤1; 1≤y≤3; 1≤z≤8) 등의 금속 복합 산화물; 리튬 금속; 리튬 합금; 규소계 합금; 주석계 합금; SnO, SnO2, PbO, PbO2, Pb2O3, Pb3O4, Sb2O3, Sb2O4, Sb2O5, GeO, GeO2, Bi2O3, Bi2O4, and Bi2O5 등의 금속 산화물; 폴리아세틸렌 등의 도전성 고분자; Li-Co-Ni 계 재료; 티타늄 산화물; 리튬 티타늄 산화물 등을 사용할 수 있다.The negative electrode active material may include, for example, carbon such as non-graphitized carbon or graphite carbon; Li x Fe 2 O 3 (0≤x≤1 ), Li x WO 2 (0≤x≤1), Sn x Me 1-x Me 'y O z (Me: Mn, Fe, Pb, Ge; Me' : Metal complex oxides such as Al, B, P, Si, Group 1, Group 2, Group 3 elements of the periodic table, Halogen, 0 &lt; x &lt; Lithium metal; Lithium alloy; Silicon-based alloys; Tin alloy; SnO, SnO 2, PbO, PbO 2, Pb 2 O 3, Pb 3 O 4, Sb 2 O 3, Sb 2 O 4, Sb 2 O 5, GeO, GeO 2, Bi 2 O 3, Bi 2 O 4, and Bi 2 O 5 ; Conductive polymers such as polyacetylene; Li-Co-Ni-based materials; Titanium oxide; Lithium titanium oxide and the like can be used.

상기 음극 집전체는 일반적으로 3 ~ 500 ㎛의 두께로 만들어진다. 이러한 음극 집전체는, 당해 전지에 화학적 변화를 유발하지 않으면서 도전성을 가진 것이라면 특별히 제한되는 것은 아니며, 예를 들어, 구리, 스테인레스 스틸, 알루미늄, 니켈, 티탄, 소성 탄소, 구리나 스테인레스 스틸의 표면에 카본, 니켈, 티탄, 은 등으로 표면처리한 것, 알루미늄-카드뮴 합금 등이 사용될 수 있다. 또한, 양극 집전체와 마찬가지로, 표면에 미세한 요철을 형성하여 음극 활물질의 결합력을 강화시킬 수도 있으며, 필름, 시트, 호일, 네트, 다공질체, 발포체, 부직포체 등 다양한 형태로 사용될 수 있다.The negative electrode current collector is generally made to have a thickness of 3 to 500 mu m. Such an anode current collector is not particularly limited as long as it has electrical conductivity without causing chemical changes in the battery, and examples of the anode current collector include copper, stainless steel, aluminum, nickel, titanium, sintered carbon, a surface of copper or stainless steel A surface treated with carbon, nickel, titanium, silver or the like, an aluminum-cadmium alloy, or the like can be used. In addition, like the positive electrode collector, fine unevenness can be formed on the surface to enhance the bonding force of the negative electrode active material, and it can be used in various forms such as films, sheets, foils, nets, porous bodies, foams and nonwoven fabrics.

본 발명은 또한, 상기 전극을 포함하는 리튬 이차전지를 제공한다.The present invention also provides a lithium secondary battery comprising the electrode.

리튬 이차전지는 양극, 음극, 분리막 및 리튬염 함유 비수 전해질을 포함한다.The lithium secondary battery includes a positive electrode, a negative electrode, a separator, and a lithium salt-containing nonaqueous electrolyte.

본 발명에 따른 이차전지의 기타 성분들에 대해서는 이하에서 설명하다.Other components of the secondary battery according to the present invention will be described below.

상기 분리막은 양극과 음극 사이에 개재되며, 높은 이온 투과도와 기계적 강도를 가지는 절연성의 얇은 박막이 사용된다. 분리막의 기공 직경은 일반적으로 0.01 ~ 10 ㎛이고, 두께는 일반적으로 5 ~ 300 ㎛이다. 이러한 분리막으로는, 예를 들어, 내화학성 및 소수성의 폴리프로필렌 등의 올레핀계 폴리머; 유리섬유 또는 폴리에틸렌 등으로 만들어진 시트나 부직포 등이 사용된다. 전해질로서 폴리머 등의 고체 전해질이 사용되는 경우에는 고체 전해질이 분리막을 겸할 수도 있다.The separation membrane is interposed between the anode and the cathode, and an insulating thin film having high ion permeability and mechanical strength is used. The pore diameter of the separator is generally 0.01 to 10 mu m and the thickness is generally 5 to 300 mu m. Such separation membranes include, for example, olefinic polymers such as polypropylene, which are chemically resistant and hydrophobic; A sheet or nonwoven fabric made of glass fiber, polyethylene or the like is used. When a solid electrolyte such as a polymer is used as an electrolyte, the solid electrolyte may also serve as a separation membrane.

상기 리튬염 함유 비수 전해질은, 비수 전해질과 리튬으로 이루어져 있고, 비수 전해질로는 비수계 유기용매, 유기 고체 전해질, 무기 고체 전해질 등이 사용되지만 이들만으로 한정되는 것은 아니다.The lithium salt-containing nonaqueous electrolyte is composed of a nonaqueous electrolyte and lithium. A nonaqueous organic solvent, an organic solid electrolyte, an inorganic solid electrolyte and the like are used as the nonaqueous electrolyte, but are not limited thereto.

상기 비수계 유기용매로는, 예를 들어, N-메틸-2-피롤리디논, 프로필렌 카르보네이트, 에틸렌 카르보네이트, 부틸렌 카르보네이트, 디메틸 카르보네이트, 디에틸 카르보네이트, 감마-부틸로 락톤, 1,2-디메톡시 에탄, 테트라히드록시 프랑(franc), 2-메틸 테트라하이드로푸란, 디메틸술폭시드, 1,3-디옥소런, 포름아미드, 디메틸포름아미드, 디옥소런, 아세토니트릴, 니트로메탄, 포름산 메틸, 초산메틸, 인산 트리에스테르, 트리메톡시 메탄, 디옥소런 유도체, 설포란, 메틸 설포란, 1,3-디메틸-2-이미다졸리디논, 프로필렌 카르보네이트 유도체, 테트라하이드로푸란 유도체, 에테르, 피로피온산 메틸, 프로피온산 에틸 등의 비양자성 유기용매가 사용될 수 있다.Examples of the non-aqueous organic solvent include N-methyl-2-pyrrolidinone, propylene carbonate, ethylene carbonate, butylene carbonate, dimethyl carbonate, diethyl carbonate, gamma -Butyrolactone, 1,2-dimethoxyethane, tetrahydroxyfuran, 2-methyltetrahydrofuran, dimethylsulfoxide, 1,3-dioxolane, formamide, dimethylformamide, dioxolane , Acetonitrile, nitromethane, methyl formate, methyl acetate, triester phosphate, trimethoxymethane, dioxolane derivatives, sulfolane, methylsulfolane, 1,3-dimethyl-2-imidazolidinone, propylene carbonate Nonionic organic solvents such as tetrahydrofuran derivatives, ethers, methyl pyrophosphate, ethyl propionate and the like can be used.

상기 유기 고체 전해질로는, 예를 들어, 폴리에틸렌 유도체, 폴리에틸렌 옥사이드 유도체, 폴리프로필렌 옥사이드 유도체, 인산 에스테르 폴리머, 폴리 에지테이션 리신(agitation lysine), 폴리에스테르 술파이드, 폴리비닐 알코올, 폴리 불화 비닐리덴, 이온성 해리기를 포함하는 중합제 등이 사용될 수 있다.Examples of the organic solid electrolyte include a polymer electrolyte such as a polyethylene derivative, a polyethylene oxide derivative, a polypropylene oxide derivative, a phosphate ester polymer, an agitation lysine, a polyester sulfide, a polyvinyl alcohol, a polyvinylidene fluoride, A polymer containing an ionic dissociation group and the like may be used.

상기 무기 고체 전해질로는, 예를 들어, Li3N, LiI, Li5NI2, Li3N-LiI-LiOH, LiSiO4, LiSiO4-LiI-LiOH, Li2SiS3, Li4SiO4, Li4SiO4-LiI-LiOH, Li3PO4-Li2S-SiS2 등의 Li의 질화물, 할로겐화물, 황산염 등이 사용될 수 있다.Examples of the inorganic solid electrolyte include Li 3 N, LiI, Li 5 NI 2 , Li 3 N-LiI-LiOH, LiSiO 4 , LiSiO 4 -LiI-LiOH, Li 2 SiS 3 , Li 4 SiO 4 , Nitrides, halides and sulfates of Li such as Li 4 SiO 4 -LiI-LiOH and Li 3 PO 4 -Li 2 S-SiS 2 can be used.

상기 리튬염은 상기 비수계 전해질에 용해되기 좋은 물질로서, 예를 들어, LiCl, LiBr, LiI, LiClO4, LiBF4, LiB10Cl10, LiPF6, LiCF3SO3, LiCF3CO2, LiAsF6, LiSbF6, LiAlCl4, CH3SO3Li, (CF3SO2)2NLi, 클로로 보란 리튬, 저급 지방족 카르본산 리튬, 4 페닐 붕산 리튬, 이미드 등이 사용될 수 있다.The lithium salt is a material that is readily soluble in the non-aqueous electrolyte, for example, LiCl, LiBr, LiI, LiClO 4, LiBF 4, LiB 10 Cl 10, LiPF 6, LiCF 3 SO 3, LiCF 3 CO 2, LiAsF 6, LiSbF 6, LiAlCl 4, CH 3 SO 3 Li, (CF 3 SO 2) 2 NLi, chloroborane lithium, lower aliphatic carboxylic acid lithium, lithium tetraphenyl borate and imide.

또한, 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, 에틸렌 글리콜 디알킬 에테르, 암모늄염, 피롤, 2-메톡시 에탄올, 삼염화 알루미늄 등이 첨가될 수도 있다. 경우에 따라서는, 불연성을 부여하기 위하여, 사염화탄소, 삼불화에틸렌 등의 할로겐 함유 용매를 더 포함시킬 수도 있고, 고온 보존 특성을 향상시키기 위하여 이산화탄산 가스를 더 포함시킬 수도 있으며, FEC(Fluoro-Ethylene Carbonate), PRS(Propene sultone) 등을 더 포함시킬 수 있다.For the purpose of improving the charge / discharge characteristics and the flame retardancy, the electrolytic solution is preferably mixed with an organic solvent such as pyridine, triethylphosphite, triethanolamine, cyclic ether, ethylenediamine, glyme, Benzene derivatives, sulfur, quinone imine dyes, N-substituted oxazolidinones, N, N-substituted imidazolidines, ethylene glycol dialkyl ethers, ammonium salts, pyrrole, 2-methoxyethanol, . In some cases, halogen-containing solvents such as carbon tetrachloride and ethylene trifluoride may be further added to impart nonflammability. In order to improve the high-temperature storage characteristics, carbon dioxide gas may be further added. FEC (Fluoro-Ethylene Carbonate, PRS (Propene sultone), and the like.

하나의 바람직한 예에서, LiPF6, LiClO4, LiBF4, LiN(SO2CF3)2 등의 리튬염을, 고유전성 용매인 EC 또는 PC의 환형 카보네이트와 저점도 용매인 DEC, DMC 또는 EMC의 선형 카보네이트의 혼합 용매에 첨가하여 리튬염 함유 비수계 전해질을 제조할 수 있다.
In a preferred embodiment, LiPF 6, LiClO 4, LiBF 4, LiN (SO 2 CF 3) 2 , such as a lithium salt, a highly dielectric solvent of DEC, DMC or EMC Fig solvent cyclic carbonate and a low viscosity of the EC or PC of And then adding it to a mixed solvent of linear carbonate to prepare a lithium salt-containing non-aqueous electrolyte.

본 발명이 속한 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 상기 내용을 바탕으로 본 발명의 범주 내에서 다양한 응용 및 변형을 행하는 것이 가능할 것이다.Those skilled in the art will appreciate that various modifications, additions and substitutions are possible, without departing from the scope and spirit of the invention as disclosed in the accompanying claims.

Claims (13)

전극 합제가 집전체의 표면에 도포되어 있는 전극으로서,
상기 전극 합제는 전극 활물질 이외에 고체 전해질 기능을 가진 첨가제를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 전극.
As the electrode mixture is applied to the surface of the current collector,
The electrode mixture is characterized in that it further comprises an additive having a solid electrolyte function in addition to the electrode active material.
제 1 항에 있어서, 상기 첨가제는 전극 합제의 전체 중량을 기준으로 0.01 내지 20 wt%로 포함되어 있는 것을 특징으로 하는 전극.The electrode of claim 1, wherein the additive is included in an amount of 0.01 to 20 wt% based on the total weight of the electrode mixture. 제 1 항에 있어서, 상기 첨가제는 3.5V 이상의 작동전압에서 부반응을 일으키지 않는 고체 전해질인 것을 특징으로 하는 전극.The electrode according to claim 1, wherein the additive is a solid electrolyte which does not cause side reactions at an operating voltage of 3.5V or higher. 제 3 항에 있어서, 상기 고체 전해질은 무기물계 고체 전해질 또는 고분자계 고체 전해질인 것을 특징으로 하는 전극.4. The electrode according to claim 3, wherein the solid electrolyte is an inorganic solid electrolyte or a polymer solid electrolyte. 제 4 항에 있어서, 상기 무기물계 고체 전해질은 산화지르코늄, β-알루미나, LISICON(Lithium Super Ionic Conductor)계 화합물, LIPON(Li3+yPO4-xNx)계 화합물, Thio-LISICON(Li4-xGe1-yPyS4)계 화합물, Li2S-P2S5계 화합물, Li3N, LiI, Li5NI2, Li3N-LiI-LiOH, LiSiO4, LiSiO4-LiI-LiOH, Li2SiS3, Li4SiO4, Li4SiO4-LiI-LiOH, Li2S, Li2S-SiS2, Li2S-GeS2, Li2S-B2S5, Li2S-Al2S2, Li2O-Al2O3-TiO2-P2O5(LATP), CaF2, AgI 및 RbAg4I5으로 이루어진 군에서 선택되는 어느 하나 이상인 것을 특징으로 하는 전극.The method of claim 4, wherein the inorganic solid electrolyte is zirconium oxide, β-alumina, LISICON (Lithium Super Ionic Conductor) compound, LIPON (Li 3 + y PO 4-x N x ) compound, Thio-LISICON (Li 4-x Ge 1-y P y S 4 ) -based compound, Li 2 SP 2 S 5 -based compound, Li 3 N, LiI, Li 5 NI 2 , Li 3 N-LiI-LiOH, LiSiO 4 , LiSiO 4 -LiI -LiOH, Li 2 SiS 3 , Li 4 SiO 4 , Li 4 SiO 4 -LiI-LiOH, Li 2 S, Li 2 S-SiS 2 , Li 2 S-GeS 2 , Li 2 SB 2 S 5 , Li 2 S At least one selected from the group consisting of -Al 2 S 2 , Li 2 O-Al 2 O 3 -TiO 2 -P 2 O 5 (LATP), CaF 2 , AgI and RbAg 4 I 5 . 제 5 항에 있어서, 상기 무기물계 고체 전해질은 산화지르코늄, β-알루미나, 및 Thio-LISICON(Li4-xGe1-yPyS4)계 화합물로 이루어진 군에서 선택되는 어느 하나 이상인 것을 특징으로 하는 전극.The method of claim 5, wherein the inorganic solid electrolyte is one or more selected from the group consisting of zirconium oxide, β-alumina, and Thio-LISICON (Li 4-x Ge 1-y P y S 4 ) -based compound. Electrode. 제 4 항에 있어서, 상기 고분자계 고체 전해질은 술폰산기를 가진 폴리테트라플루오르에틸렌(Nafion), 폴리에틸렌 유도체, 폴리에틸렌 옥사이드 유도체, 폴리프로필렌 옥사이드 유도체, 인산 에스테르 폴리머, 폴리 에지테이션 리신(agitation lysine), 폴리에스테르 술파이드, 폴리비닐 알코올, 폴리 불화 비닐리덴 및 이온성 해리기를 포함하는 중합체로 이루어진 군에서 선택되는 어느 하나 이상인 것을 특징으로 하는 전극.The method of claim 4, wherein the polymer-based solid electrolyte is polytetrafluoroethylene (Nafion), a polyethylene derivative, a polyethylene oxide derivative, a polypropylene oxide derivative, a phosphate ester polymer, a poly etchation lysine, a polyester having a sulfonic acid group And at least one selected from the group consisting of sulfides, polyvinyl alcohols, polyvinylidene fluorides, and polymers containing ionic dissociation groups. 제 7 항에 있어서, 상기 고분자계 고체 전해질은 술폰산기를 가진 폴리테트라플루오르에틸렌, 폴리에틸렌 옥사이드 유도체, 및 폴리프로필렌 옥사이드 유도체로 이루어진 군에서 선택되는 어느 하나 이상인 것을 특징으로 하는 전극.8. The electrode according to claim 7, wherein the polymer solid electrolyte is at least one selected from the group consisting of polytetrafluoroethylene having a sulfonic acid group, a polyethylene oxide derivative, and a polypropylene oxide derivative. 제 4 항에 있어서, 상기 고분자계 고체 전해질은 집전체 도포용 전극 합제 슬러리의 용매에 용해 특성을 갖는 것을 특징으로 하는 전극.The electrode according to claim 4, wherein the polymer-based solid electrolyte has dissolution characteristics in a solvent of an electrode mixture slurry for applying a current collector. 제 1 항에 있어서, 상기 전극 합제는 도전재, 바인더 및 충진제로 이루어진 군에서 선택되는 하나 이상을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 전극.The electrode of claim 1, wherein the electrode mixture further comprises at least one selected from the group consisting of a conductive material, a binder, and a filler. 제 1 항에 따른 전극의 제조방법으로서,
(i) 전극 활물질을 포함하는 전극 합제를 용매에 부가하여 전극 합제 슬러리를 준비하는 과정;
(ii) 상기 전극 합제 슬러리에 고체 전해질 기능을 가진 첨가제를 부가하는 과정; 및
(iii) 상기 전극 합제 슬러리를 집전체 상에 도포하고 건조하여 용매를 제거하는 과정;
을 포함하는 것을 특징으로 하는 전극의 제조방법.
A method of manufacturing an electrode according to claim 1,
(i) preparing an electrode mixture slurry by adding an electrode mixture containing an electrode active material to a solvent;
(ii) adding an additive having a solid electrolyte function to the electrode mixture slurry; And
(iii) applying the electrode mixture slurry on a current collector and drying to remove the solvent;
Method for producing an electrode comprising a.
양극, 음극 및 양극과 음극 사이에 개재되는 분리막을 포함하는 전극조립체와 비수계 전해질을 포함하는 이차전지로서,
상기 양극 및 상기 음극 중의 적어도 어느 하나의 전극이 제 1 항 내지 제 10 항 중의 어느 하나에 따른 전극인 것을 특징으로 하는 이차전지.
A secondary battery comprising an electrode assembly including a positive electrode, a negative electrode, and a separator interposed between the positive electrode and the negative electrode and a non-aqueous electrolyte,
At least one electrode of the positive electrode and the negative electrode is an electrode according to any one of claims 1 to 10.
제 12 항에 있어서, 상기 이차전지는 리튬 이차전지인 것을 특징으로 하는 이차전지.The secondary battery of claim 12, wherein the secondary battery is a lithium secondary battery.
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Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2017196012A1 (en) * 2016-05-09 2017-11-16 주식회사 엘지화학 Composition for polymer electrolyte and lithium secondary battery comprising same
KR20170126397A (en) * 2016-05-09 2017-11-17 주식회사 엘지화학 Composition for polymer electrolyte and lithium secondary battery comprising the same
KR20190030631A (en) * 2017-09-14 2019-03-22 주식회사 엘지화학 A method for predicting ion conductivity of an electrode for all solid type battery electrolyte and selecting the same
WO2020076139A1 (en) * 2018-10-12 2020-04-16 주식회사 엘지화학 Negative electrode and rechargeable battery comprising same
US10714743B2 (en) 2017-03-06 2020-07-14 Lg Chem, Ltd. Method for manufacturing electrode including polymer electrolyte and electrode obtained thereby
US10892489B2 (en) 2016-09-01 2021-01-12 Samsung Sdi Co., Ltd. Composite anode active material, and anode and lithium battery including composite anode active material

Cited By (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2017196012A1 (en) * 2016-05-09 2017-11-16 주식회사 엘지화학 Composition for polymer electrolyte and lithium secondary battery comprising same
KR20170126397A (en) * 2016-05-09 2017-11-17 주식회사 엘지화학 Composition for polymer electrolyte and lithium secondary battery comprising the same
US11335947B2 (en) 2016-05-09 2022-05-17 Lg Energy Solution, Ltd. Polymer electrolyte composition including perfluorinated ionomer and inorganic additive and lithium secondary battery including the same
US10892489B2 (en) 2016-09-01 2021-01-12 Samsung Sdi Co., Ltd. Composite anode active material, and anode and lithium battery including composite anode active material
US10714743B2 (en) 2017-03-06 2020-07-14 Lg Chem, Ltd. Method for manufacturing electrode including polymer electrolyte and electrode obtained thereby
KR20190030631A (en) * 2017-09-14 2019-03-22 주식회사 엘지화학 A method for predicting ion conductivity of an electrode for all solid type battery electrolyte and selecting the same
WO2020076139A1 (en) * 2018-10-12 2020-04-16 주식회사 엘지화학 Negative electrode and rechargeable battery comprising same
KR20200041470A (en) * 2018-10-12 2020-04-22 주식회사 엘지화학 Negative electrode and secondary comprising the same
CN112771690A (en) * 2018-10-12 2021-05-07 株式会社Lg化学 Negative electrode and secondary battery comprising same

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