KR20140064579A - 이차 전지용 음극 및 그 제조 방법 - Google Patents

이차 전지용 음극 및 그 제조 방법 Download PDF

Info

Publication number
KR20140064579A
KR20140064579A KR1020120132033A KR20120132033A KR20140064579A KR 20140064579 A KR20140064579 A KR 20140064579A KR 1020120132033 A KR1020120132033 A KR 1020120132033A KR 20120132033 A KR20120132033 A KR 20120132033A KR 20140064579 A KR20140064579 A KR 20140064579A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
layer
negative electrode
active material
silicon
crystallization
Prior art date
Application number
KR1020120132033A
Other languages
English (en)
Other versions
KR101567884B1 (ko
Inventor
조규봉
남태현
노정필
김기원
Original Assignee
경상대학교산학협력단
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 경상대학교산학협력단 filed Critical 경상대학교산학협력단
Priority to KR1020120132033A priority Critical patent/KR101567884B1/ko
Publication of KR20140064579A publication Critical patent/KR20140064579A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR101567884B1 publication Critical patent/KR101567884B1/ko

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M4/00—Electrodes
    • H01M4/02—Electrodes composed of, or comprising, active material
    • H01M4/04—Processes of manufacture in general
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/05—Accumulators with non-aqueous electrolyte
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M4/00—Electrodes
    • H01M4/02—Electrodes composed of, or comprising, active material
    • H01M4/13—Electrodes for accumulators with non-aqueous electrolyte, e.g. for lithium-accumulators; Processes of manufacture thereof
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M4/00—Electrodes
    • H01M4/02—Electrodes composed of, or comprising, active material
    • H01M4/36—Selection of substances as active materials, active masses, active liquids
    • H01M4/38—Selection of substances as active materials, active masses, active liquids of elements or alloys
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M4/00—Electrodes
    • H01M4/02—Electrodes composed of, or comprising, active material
    • H01M4/62—Selection of inactive substances as ingredients for active masses, e.g. binders, fillers
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/10—Energy storage using batteries

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Electrochemistry (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Battery Electrode And Active Subsutance (AREA)

Abstract

본 발명은, 고용량, 고효율 충방전 특성을 제공할 수 있는 이차 전지용 음극의 제조 방법을 제공한다. 본 발명의 일실시예에 따른 이차 전지용 음극의 제조 방법은, 음극 집전체의 상측에 실리콘층을 형성하는 단계; 상기 실리콘층의 상측에 금속 캡핑층을 형성하는 단계; 및 상기 금속 캡핑층에 의한 금속 유도 결정화에 따라 상기 실리콘층을 결정화하여 음극 활물질층을 형성하는 단계;를 포함한다.

Description

이차 전지용 음극 및 그 제조 방법{Anode structure for secondary battery and method of manufacturing the same}
본 발명의 기술적 사상은 이차 전지에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는, 고용량, 고효율 충방전 특성을 제공할 수 있는 이차 전지용 음극 및 그 제조 방법에 관한 것이다.
최근 리튬 이차 전지는 휴대폰, 노트북 컴퓨터 등을 비롯한 휴대용 전자제품의 전원으로 사용될 뿐만 아니라 하이브리드 전기자동차(hybrid electric vehicles, HEV), 플러그인 하이브리드 전기자동차(plug-in HEV) 등의 중대형 전원으로 사용되는 등 응용 분야가 급속히 확대되고 있다. 이와 같은 응용분야의 확대 및 수요의 증가에 따라 전지의 외형적인 모양과 크기도 다양하게 변하고 있으며, 기존의 소형전지에서 요구되는 특성보다 더욱 우수한 용량, 수명, 및 안전성이 요구되고 있다.
리튬 이차 전지는 리튬 이온의 삽입(intercalation) 및 탈리(deintercalatino)가 가능한 물질을 음극 및 양극으로 사용하고, 이러한 음극 및 양극에서 리튬 이온의 삽입 및 탈리에 의한 산화 환원 반응에 의하여 전기가 생성되거나 소비된다. 종래의 리튬 이차 전지에 널리 사용되고 있는 음극 활물질인 흑연(graphite)은 층상 구조를 가지고 있어 리튬 이온의 삽입 및 탈리에 매우 유용한 특징을 지닌다. 흑연은 이론적으로 372mAh/g의 용량을 나타내지만 최근의 고용량의 리튬 전지에 대한 수요가 증가함에 따라 흑연을 대체할 수 있는 새로운 전극이 요구되고 있다.
1. 한국공개특허 제2009-0001752호 (2006.01.06. 공개) 2. 한국공개특허 제2005-0078392호 (2005.08.05. 공개)
고용량의 음극 활물질로서, 실리콘(Si), 주석(Sn), 안티몬(Sb), 알루미늄(Al) 등과 같이 리튬 이온과 전기화학적인 합금을 형성하는 전극 활물질에 대하여 상용화를 위한 연구가 활발히 진행되고 있다. 그러나, 실리콘, 주석, 안티몬, 알루미늄 등은 리튬과의 전기화학적 합금 형성을 통한 충전/방전시 부피가 증가/감소하는 특성을 갖고 있으며, 이러한 충방전에 따른 부피 변화는 실리콘, 주석, 안티몬, 알루미늄 등의 활물질을 도입한 전극에 있어서 전극 사이클 특성을 열화시키는 문제를 갖고 있다. 또한, 이러한 부피 변화는 전극 활물질 표면에 균열을 일으키고, 지속적인 균열 형성은 전극 표면의 미분화를 가져오게 되어 사이클 특성을 열화시키는 또 다른 요인으로 작용하게 된다.
이에 따라, 본 발명의 기술적 사상이 이루고자 하는 기술적 과제는 고용량, 고효율 충방전 특성을 제공할 수 있는 이차 전지용 음극 및 그 제조 방법을 제공하는 것이다. 또한, 본 발명의 기술적 사상이 이루고자 하는 다른 기술적 과제는, 상기 이차 전지용 음극을 가지는 이차 전지를 제공하는 것이다.
그러나 이러한 과제는 예시적인 것으로, 본 발명의 기술적 사상은 이에 한정되는 것은 아니다.
본 발명의 일 관점에 따른 이차 전지용 음극의 제조 방법은, 음극 집전체 상에 실리콘층 및 결정화 유도층의 적층 구조를 형성하는 단계와, 상기 결정화 유도층에 의한 유도 결정화에 따라 상기 실리콘층을 결정화하여 음극 활물질층을 형성하는 단계를 포함한다.
상기 제조 방법에 있어서, 상기 음극 활물질층을 형성하는 단계는, 상기 실리콘층 및 상기 결정화 유도층을 열처리하는 단계를 포함할 수 있다.
상기 제조 방법에 있어서, 상기 열처리하는 단계는 상기 결정화 유도층의 융점(melting temperature, Tm)의 절반(0.5Tm) 이상이고 융점(Tm)보다 낮은 온도 범위에서 수행할 수 있다.
상기 제조 방법에 있어서, 상기 음극 활물질층은 결정질 실리콘 또는 결정질 실리콘과 비정질 실리콘의 결합 구조를 포함할 수 있다.
상기 제조 방법에 있어서, 상기 결정화 유도층은 Ni, Pd, Ti, Ag, Au, Al, Sn, Sb, Cu, Co, Mo, Tr, Ru, Rh, Cd 또는 Pt 중 적어도 어느 하나를 포함할 수 있다.
상기 제조 방법에 있어서, 상기 음극 활물질층은 자신의 상면에 {111} 또는 {100} 우선 결정면을 가질 수 있다.
상기 제조 방법에 있어서, 상기 음극 활물질층은 상기 실리콘층의 실리콘과 상기 결정화 유도층의 물질이 혼합된 조직을 가질 수 있다.
상기 제조 방법에 있어서, 상기 음극 활물질층은 상기 실리콘층의 실리콘과 상기 음극 집전체의 물질이 반응하여 형성된 금속 실리사이드를 포함할 수 있다.
상기 제조 방법에 있어서, 상기 적층 구조를 형성하는 단계는, 상기 음극 집전체 상에 상기 실리콘층을 형성하는 단계와, 상기 실리콘층 상에 상기 결정화 유도층을 형성하는 단계를 포함할 수 있다.
상기 제조 방법에 있어서, 상기 적층 구조를 형성하는 단계는, 상기 음극 집전체 상에 상기 결정화 유도층을 형성하는 단계와, 상기 결정화 유도층 상에 상기 실리콘층을 형성하는 단계를 포함할 수 있다.
본 발명의 또 다른 관점에 따른 이차 전지는, 상술한 이차 전지용 음극을 포함한다.
본 발명의 또 다른 관점에 따른 이차 전지용 음극은, 음극 집전체와, 상기 음극 집전체 상에 배치되고, 실리콘층 및 결정화 유도층을 포함하는 음극 활물질층을 포함한다. 상기 음극 활물질층 내 상기 실리콘층은 상기 결정화 유도층에 의한 유도 결정화에 의해 결정화된다.
상기 이차 전지용 음극에 있어서, 상기 음극 활물질층은 상기 실리콘층의 실리콘과 상기 결정화 유도층의 물질이 혼합된 조직을 더 포함할 수 있다.
상기 이차 전지용 음극에 있어서, 상기 음극 활물질층은 상기 음극 집전체 상의 상기 실리콘층, 상기 실리콘층 상의 상기 결정화 유도층을 포함할 수 있다.
상기 이차 전지용 음극에 있어서, 상기 음극 활물질층은 상기 음극 집전체 상의 상기 결정화 유도층층, 및 상기 결정화 유도층층 상의 상기 실리콘층을 포함할 수 있다.
상기 이차 전지용 음극에 있어서, 상기 음극 활물질층은 상기 실리콘층의 실리콘과 상기 음극 집전체의 물질이 반응하여 형성된 금속 실리사이드를 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 이차 전지용 음극의 제조 방법에 따르면, 결정화 유도층에 의한 유도 결정화에 의하여 실리콘층을 결정화하여 음극 활물질층을 형성함으로써 경제적으로 고용량의 이차 전지를 제조할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 음극 활물질층을 포함하는 이차 전지는 이차 전지의 용량을 증가시키면서도 충방전 사이클이 증가하여도 충전 용량이 거의 감소되지 않아, 그 수명을 증가시킬 수 있다.
상술한 본 발명의 효과들은 예시적으로 기재되었고, 이러한 효과들에 의해 본 발명의 범위가 한정되는 것은 아니다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 이차 전지를 도시하는 개략도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 이차 전지용 양극을 도시하는 개략적인 단면도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 이차 전지용 음극을 도시하는 개략적인 사시도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 이차 전지용 음극을 제조하는 방법을 나타내는 흐름도이다.
도 5 내지 도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 이차 전지용 음극을 제조하는 방법을 공정 별로 도시하는 단면도들이다.
도 8은 본 발명의 다른 실시예에 따른 이차 전지용 음극을 제조하는 방법을 나타내는 흐름도이다.
도 9 내지 도 11은 본 발명의 다른 실시예에 따른 이차 전지용 음극을 제조하는 방법을 공정 별로 도시하는 단면도들이다.
도 12는 본 발명의 실시예들에 따라 제조된 음극 활물질층을 가지는 음극으로 구성된 이차전지에서, 충전 사이클에 따른 용량 변화를 측정한 그래프들이다.
도 13은 본 발명의 실시예들에 따라 제조된 음극 활물질층에 대한 라만 스펙트럼 분석 결과이다.
도 14는 본 발명의 실시예들에 따라 제조된 음극 활물질층의 주사전자현미경 사진 및 성분 분석표이다.
도 15는 도 14의 주사전자현미경 사진을 성분 별로 구분하여 나타낸 분석 사진이다.
도 16은 본 발명의 일 실시예에 따라 제조된 음극 활물질층의 X선 회절시험 결과이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다. 본 발명의 실시예들은 당해 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 본 발명의 기술적 사상을 더욱 완전하게 설명하기 위하여 제공되는 것이며, 하기 실시예는 여러 가지 다른 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 기술적 사상의 범위가 하기 실시예에 한정되는 것은 아니다. 오히려, 이들 실시예는 본 개시를 더욱 충실하고 완전하게 하고, 당업자에게 본 발명의 기술적 사상을 완전하게 전달하기 위하여 제공되는 것이다. 본 명세서에서 사용된 바와 같이, 용어 "및/또는"은 해당 열거된 항목 중 어느 하나 및 하나 이상의 모든 조합을 포함한다. 동일한 부호는 시종 동일한 요소를 의미한다. 나아가, 도면에서의 다양한 요소와 영역은 개략적으로 그려진 것이다. 따라서, 본 발명의 기술적 사상은 첨부한 도면에 그려진 상대적인 크기나 간격에 의해 제한되지 않는다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 이차 전지(1)를 도시하는 개략도이다.
도 1을 참조하면, 이차 전지(1)는 음극(120), 양극(130), 및 음극(120)과 양극(130) 사이에 개재된 분리막(140), 전지 용기(150) 및 봉입 부재(160)를 포함할 수 있다. 또한, 이차 전지(1)는 음극(120), 양극(130) 및 분리막(140)에 함침된 전해질(미도시)을 더 포함할 수 있다. 또한, 음극(120), 양극(130) 및 분리막(140)은 순차적으로 적층되고 나선형으로 권취된 상태로 전지 용기(150) 내에 수납될 수 있다. 전지 용기(150)는 봉입 부재(160)에 의하여 봉입될 수 있다.
이차 전지(1)는 리튬을 매개체로 사용하는 리튬 이차 전지일 수 있고, 분리막(140)과 전해질의 종류에 따라 리튬 이온 전지, 리튬 이온 폴리머 전지 및 리튬 폴리머 전지로 분류될 수 있다. 또한, 이차 전지(1)는 형태에 따라 코인, 버튼, 시트, 실린더, 편평, 각형 등으로 분류될 수 있으며, 사이즈에 따라 벌크 타입과 박막 타입으로 나눌 수 있다. 도 1에 도시된 이차 전지(1)는 실린더형 이차 전지를 예시적으로 도시한 것이며, 본 발명의 기술적 사상은 이에 한정되는 것은 아니다.
양극(130)과 음극(120)의 구조에 대해서는 각각 도 2 및 도 3을 참조하여 하기에 설명하기로 한다.
분리막(140)은 다공성을 가질 수 있고, 단일막 또는 2층 이상의 다중막으로 구성될 수 있다. 분리막(140)은 폴리머 물질을 포함할 수 있고, 예를 들어 폴리에틸렌계, 폴리프로필렌계, 폴리비닐리덴 플루오라이드계, 폴리올레핀계 폴리머 등의 적어도 하나를 포함할 수 있다.
음극(120), 양극(130), 및 분리막(140) 내에 함침된 전해질(미도시)은 비수성 용매(non-aqueous solvent)와 전해질 염을 포함할 수 있다. 상기 비수성 용매는 통상적인 비수성 전해액용 비수성 용매로 사용하고 있는 것이면 특별히 제한하지 않으며, 예를 들어 카보네이트계 용매, 에스테르계 용매, 에테르계 용매, 케톤계 용매, 알코올계 용매 또는 비양성자성 용매를 포함할 수 있다. 상기 비수성 용매는 단독으로 또는 하나 이상 혼합하여 사용할 수 있으며, 하나 이상 혼합하여 사용하는 경우의 혼합 비율은 목적하는 전지 성능에 따라 적절하게 조절할 수 있다.
상기 전해질 염은 통상적인 비수 전해액용 전해질 염으로 사용하고 있는 것이면 특별히 제한하지 않으며, 예를 들어 A+B- 의 구조식을 가지는 염일 수 있다. 여기에서, A+는 Li+, Na+, K+ 등의 알칼리 금속 양이온 또는 이들의 조합을 포함하는 이온일 수 있다. 또한. B-는 PF6 -, BF4 -, Cl-, Br-, I-, ClO4 -, ASF6 -, CH3CO2 -, CF3SO3 -, N(CF3SO2)2 -, C(CF2SO2)3 - 등과 같은 음이온 또는 이들의 조합을 포함하는 이온일 수 있다. 예를 들어, 상기 전해질 염은 리튬계염일 수 있고, 예를 들어 LiPF6, LiBF4, LiSbF6, LiAsF6, LiN(SO2C2F5)2, Li(CF3SO2)2N, LiN(SO3C2F5)2, LiC4F9SO3, LiClO4, LiAlO2, LiAlCl4, LiN(CxF2x +1SO2)(CyF2y +1SO2)(여기서, x 및 y는 자연수임), LiCl, LiI 및 LiB(C2O4)2 로 이루어진 군에서 선택되는 하나 또는 둘 이상을 포함할 수 있다. 이러한 전해질 염은 단독으로 또는 2종 이상을 혼합하여 사용할 수 있다.
이 실시예의 변형된 예에 따르면, 분리막(140)이 생략되고 음극(120) 및 양극(130) 사이에 고체 전해질이 개재될 수 있다. 예를 들어, 고체 전해질로는 Li2S-P2S5, Li2S-SiS2, Li2S-Ga2S3-GeS2, Li2S-Sb2S3-GeS2, Li2S-GeS2-P2S5, Li3 .25Ge0 .25P0 .75S4, Li4 .2Ge0 .8Ga0 .2S4 등과 같은 황화물계 글래스 또는 글래스-세라믹과, (La,Li)TiO3(LLTO), Li5La3Ta2O12, Li6La2CaTa2O12, Li6La2ANb2O12(A=Ca, Sr), Li2Nd3TeSbO12, Li3BO2 .5N0 .5, Li9SiAlO8 등과 같은 산화물계 글래스 또는 글래스-세라믹과, Li1 + xAlxGe2 -x(PO4)3, Li1 + xTi2 - xAlx(PO4)3, Li0.5Ti0.5Zr1.5(PO4)3, LiPON 등과 같은 인산염(phosphate)계 글래스 또는 글래스-세라믹 등을 포함할 수 있다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 이차 전지용 양극(130)을 도시하는 개략적인 단면도이다.
도 2를 참조하면, 양극(130)은 양극 집전체(132) 및 양극 집전체(132) 상에 위치하는 양극 활물질층(134)을 포함한다. 양극 활물질층(134)은 양극 활물질(135) 및 양극 활물질(135)을 접착하는 양극 바인더(136)를 포함한다. 또한, 양극 활물질층(134)은 양극 전도체(137)를 선택적으로 더 포함할 수 있다. 또한, 도시되지는 않았지만, 양극 활물질층(134)은 필러 또는 분산재와 같은 첨가재를 더 포함할 수 있다. 양극(130)은 양극 활물질(135), 양극 바인더(136), 및/또는 양극 전도체(137) 등을 용매 중에서 혼합하여 양극 활물질 조성물을 제조하여, 상기 양극 활물질 조성물을 양극 집전체(132) 상에 도포함으로서 형성될 수 있다.
양극 집전체(132)는 얇은 전도성 호일일 수 있고, 예를 들어 전도성 물질을 포함할 수 있다. 양극 집전체(132)는, 예를 들어 알루미늄, 니켈, 또는 이들의 합금을 포함할 수 있다. 또는, 양극 집전체(132)는 전도성 금속을 포함하는 폴리머로 구성될 수 있다. 또는, 양극 집전체(132)는 음극 활물질을 압축하여 형성될 수 있다.
양극 활물질(135)은, 예를 들어 리튬 이차 전지용 양극 활물질을 사용할 수 있고, 리튬 이온을 가역적으로 삽입/탈리할 수 있는 물질을 포함할 수 있다. 양극 활물질(135)은 리튬 함유 전이금속 산화물, 리튬함유 전이금속 황화물 등을 포함할 수 있고, 예를 들어 LiCoO2, LiNiO2, LiMnO2, LiMn2O4, Li(NiaCobMnc)O2 (0<a<1, 0<b<1, 0<c<1, a+b+c=1), LiNi1 -yCoyO2, LiCo1 - yMnyO2, LiNi1 - yMnyO2 (여기에서, 0=Y<1), Li(NiaCobMnc)O4 (0<a<2, 0<b<2, 0<c<2, a+b+c=2), LiMn2 - zNizO4, LiMn2 - zCozO4 (여기에서, 0<Z<2), LiCoPO4, 및 LiFePO4 중 적어도 어느 하나를 포함할 수 있다.
양극 바인더(136)는 양극 활물질(135)의 입자들을 서로 부착시키고, 또한 양극 활물질(135)을 양극 집전체(132)에 부착시키는 역할을 한다. 양극 바인더(136)는, 예를 들어 폴리머일 수 있고, 예를 들어 폴리이미드, 폴리아미드이미드, 폴리벤즈이미다졸, 폴리비닐알콜, 카르복시메틸셀룰로즈, 히드록시프로필셀룰로즈, 폴리비닐클로라이드, 카르복실화된 폴리비닐클로라이드, 폴리비닐플루오라이드, 에틸렌 옥사이드, 폴리비닐피롤리돈, 폴리우레탄, 폴리테트라플루오로에틸렌, 폴리비닐리덴 플루오라이드, 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 스티렌-부타디엔, 아크릴레이티드 스티렌-부타디엔, 에폭시 수지 등일 수 있다.
선택적으로, 양극 활물질(135)은 활물질층 표면에 코팅층이 부가된 결합 구조를 사용하거나 또는 활물질과 코팅층을 갖는 화합물을 사용할 수도 있다. 이 코팅층은 코팅 원소의 옥사이드, 하이드록사이드, 코팅 원소의 옥시하이드록사이드, 코팅 원소의 옥시카보네이트 및 코팅 원소의 하이드록시카보네이트로 이루어진 군에서 선택되는 적어도 하나의 코팅 원소 화합물을 포함할 수 있다. 이들 코팅층을 이루는 화합물은 비정질 또는 결정질일 수 있다. 또한, 코팅층에 포함되는 코팅 원소로는 Mg, Al, Co, K, Na, Ca, Si, Ti, V, Sn, Ge, Ga, B, As, Zr, 및 이들의 조합으로 이루어진 군에서 선택되는 것을 사용할 수 있다.
양극 전도체(137)는 양극(130)에 전도성을 더 제공할 수 있고, 이차 전지(1)에 화학변화를 야기하지 않는 전도성 재료일 수 있고, 예를 들어 흑연, 카본 블랙, 아세틸렌 블랙, 탄소섬유 등의 탄소계 물질, 구리, 니켈, 알루미늄, 은 등의 금속계 물질, 폴리페닐렌 유도체 등의 전도성 폴리머 물질 또는 이들의 혼합물을 포함하는 전도성 재료를 포함할 수 있다.
그러나, 이러한 양극(130)의 구조 및 물질은 예시적이며, 본 발명의 기술적 사상은 이에 한정되는 것은 아니다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 이차 전지용 음극(120)을 도시하는 개략적인 사시도이다.
도 3을 참조하면, 음극(120)은 음극 집전체(121) 및 음극 집전체(121) 상에 위치하는 음극 활물질층(122)을 포함한다.
음극 집전체(121)는 전도성 물질을 포함할 수 있고, 예를 들어 금속을 포함할 수 있고, 예를 들어 구리, 니켈, 티타늄, 금, 또는 이들의 합금을 포함할 수 있다. 음극 집전체(121)는 호일을 부착하거나, 도금하거나 또는 증착하여 형성할 수 있다.
음극 활물질층(122)은, 예를 들어 리튬 이차 전지용 음극 활물질을 포함할 수 있고, 양극(130)으로부터 제공되는 리튬 이온을 가역적으로 삽입/탈리할 수 있는 물질을 포함할 수 있다. 일 예에서, 음극 활물질층(122)은 실리콘층을 포함하고, 선택적으로 결정화 유도층을 더 포함할 수 있다. 여기에서, 실리콘층은 결정화 유도층의 유도 결정화에 의해 결정화될 수 있다. 예를 들어, 음극 활물질층(122)은 음극 집전체(121) 상의 실리콘층, 실리콘층 상의 결정화 유도층을 포함할 수 있다. 다른 예로, 음극 활물질층(122)은 음극 집전체(121) 상의 결정화 유도층, 결정화 유도층 상의 실리콘층을 포함할 수 있다.
예를 들어, 이러한 결정화 유도층은 유도 결정화를 위한 금속, 예컨대 Ni, Pd, Ti, Ag, Au, Al, Sn, Sb, Cu, Co, Mo, Tr, Ru, Rh, Cd 또는 Pt 중 적어도 어느 하나를 포함할 수 있다. 이 경우, 음극 활물질층(122)은 하기에 설명하는 금속 유도 결정화(metal induced crystallization, MIC) 방법에 의하여 형성된 층일 수 있다. 이와 같이 결정화 유도층이 금속을 포함하는 경우, 실리콘층 상의 결정화 유도층은 금속 캡핑층으로 불리고, 음극 집전체(121)와 실리콘층 사이에 개재된 결정화 유도층은 금속 개재층으로 불릴 수도 있다.
결정화 유도는 일반적인 열처리법를 비롯하여 급속가열 열처리법, 전기자기장 환경에서의 열처리, 레이져, 이온빔의 직접적인 주사에 의해서 이루어질 수 있다.
음극 활물질층(122)은 결정질 실리콘 또는 결정질 실리콘과 비정질 실리콘의 결합 구조를 포함할 수 있다. 또한, 음극 활물질층(122)은 이 실리콘의 금속 유도 결정화를 유도하는 금속, 예를 들어 알루미늄을 포함할 수 있다. 또한, 음극 활물질층(122)은 음극 집전체(121)를 구성하는 금속과 상기 실리콘이 반응하여 형성된 금속 실리사이드, 예를 들어 구리 실리사이드 등을 더 포함할 수 있다.
음극 활물질층(122)은 소정의 결정면을 가지는 실리콘을 포함할 수 있고, 예를 들어 금속 유도 결정화법에 의하여 결정화된 실리콘을 포함할 수 있다. 상기 결정화된 실리콘은 우선 결정면을 갖는 다결정 실리콘일 수 있다. 이 실시예에서, 우선 결정면이란 음극 활물질층(123) 내 실리콘이 특정 결정면으로 우선적으로 결정화되어 다른 결정면보다 상대적으로 많이 존재함을 의미하며, 우선 배향성과 유사한 의미를 가질 수 있다. 예를 들어, 상기 실리콘은 음극 활물질층(122)의 상면에, {111} 또는 {100} 결정면을 우선적으로 가질 수 있고, 이러한 경우 {111} 또는 {100} 우선 결정면을 갖는다고 할 수 있다. 이와 같이, 음극 활물질층(122)의 상면에, {111} 또는 {100} 결정면을 갖는 경우, 음극 활물질층(122)의 측면에 {110} 결정면을 가질 수 있다. 실리콘의 경우, {110} 결정면이 {100} 결정면이나 또는 {111} 결정면에 비하여 리튬 삽입이 우선시 될 수 있으며, 이에 따라 부피가 팽창될 수 있다. 즉, {110} 결정면을 가지는 측면으로 리튬 삽입 및 탈리에 의한 부피 변화가 발생할 수 있다.
대안적으로, 음극 활물질층(122)의 상면에 {110} 결정면을 가지는 경우도 본 발명의 기술적 사상에 포함된다.
본 명세서에서, {100}, {110}, 및 {111}은 결정의 대표 평면을 표시하는 것으로서, {100}은 (100), (-100), (010), (0-10), (001), 및 (00-1) 등을 포함할 수 있고, {111}은 (111), (-111), (1-11), (11-1), (-1-11), (-11-1), (1-1-1), 및 (-1-1-1) 등을 포함할 수 있고, {110}은 (110), (1-10), (-110), (-1-10), (101), (10-1), (-101), (-10-1), (011), (01-1), (0-11), 및 (0-1-1) 등을 포함할 수 있다.
음극 활물질층(122)의 전기 전도도를 증가시키기 위하여, 음극 활물질층(122)은 II족, III족, V족, 및 VI족 불순물 중 적어도 어느 하나를 더 포함할 수 있다. 이를 위하여, 음극 활물질층(122)에 II족, III족, V족, 및 VI족 불순물 중 적어도 어느 하나를 도핑하여 구현할 수 있다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 이차 전지(1)의 음극(120)을 제조하는 방법을 나타내는 흐름도이다. 도 5 내지 도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 이차 전지(1)의 음극(120)을 제조하는 방법을 공정 별로 도시하는 단면도들이다.
도 4 및 도 5를 참조하면, 음극 집전체(121)를 제공하고, 음극 집전체(121) 상에 실리콘층(124)을 형성한다(S110).
음극 집전체(121)는 전도성 물질을 포함할 수 있고, 예를 들어 금속을 포함할 수 있고, 예를 들어 구리, 니켈, 티타늄, 금, 또는 이들의 합금을 포함할 수 있다.
실리콘층(124)은 비정질(amorphous) 실리콘을 포함하거나 다결정 실리콘을 포함할 수 있다. 실리콘층(124)은 스퍼터링(Sputtering) 등의 물리적 기상 증착법(Physical Vapor Deposition)을 이용하여 형성하거나, 또는 PECVD(Plasma Enhanced Chemical Vapor Deposition) 또는 LPCVD(Low Pressure Chemical Vapor Deposition) 등의 화학적 기상 증착법(Chemical Vapor Deposition)을 이용하여 형성할 수 있다. 실리콘층(124)은 음극 집전체(121)와 전기 전도성이 유지되도록 적절한 범위의 두께를 가질 수 있다. 예를 들어, 실리콘층(124)은 저항 증가를 제어하기 위해 300 미크론 이하의 두께를 가질 수 있지만, 이러한 범위에 이 실시예의 범위가 제한되는 것은 아니다.
도 4 및 도 6을 참조하면, 실리콘층(124) 상에 금속 캡핑층(125)을 형성한다(S120).
금속 캡핑층(125)은 Ni, Pd, Ti, Ag, Au, Al, Sn, Sb, Cu, Co, Mo, Tr, Ru, Rh, Cd 또는 Pt 중 적어도 어느 하나를 포함할 수 있다. 금속 캡핑층(125)은 가열 증발법, 스퍼터링(Sputtering) 등의 물리적 기상 증착법, 또는 PECVD 및 LPCVD 등의 화학적 기상 증착법을 이용하여 형성할 수 있다. 예를 들어, 금속 캡핑층(125)은 결정화가 일어나는 실리콘층(124)의 두께의 약 10% 이하의 두께를 가질 수 있다. 실리콘층(124)의 두께가 이 보다 두꺼워지면 결정화 동안 실리사이드 형성 비중이 높아져 리튬과 반응할 수 있는 실리콘의 양이 감소될 우려가 있다. 다만, 열처리 조건 등의 변화를 통해서 이러한 범위 외로 실리콘층(124)의 두께를 제어할 수도 있다.
도 4 및 도 7을 참조하면, 금속 캡핑층(125)에 의한 금속 유도 결정화에 따라 실리콘층(124)을 결정화하여 음극 활물질층(122, 도 3 참조)을 형성한다(S130). 상기 음극 활물질층을 형성하는 단계는 실리콘층(124) 및 금속 캡핑층(125)을 열처리하여 수행될 수 있다. 열처리 온도는 금속 캡핑층(125)의 융점(melting temperature, Tm)의 절반(0.5Tm) 이상이고 융점(Tm)보다 낮은 온도 범위에서 수행될 수 있다. 예를 들어, 금속 캡핑층(125)이 알루미늄인 경우, 열처리 온도는 300℃ 이상 600℃ 미만의 온도 범위일 수 있다. 상기 결정화 단계는 진공 분위기 또는 불활성 가스 분위기에서 수행될 수 있다.
도 8은 본 발명의 다른 실시예에 따른 이차 전지(1)의 음극(120)을 제조하는 방법을 나타내는 흐름도이다. 도 9 내지 도 11은 본 발명의 일 실시예에 따른 이차 전지(1)의 음극(120)을 제조하는 방법을 공정 별로 도시하는 단면도들이다.
도 8 및 도 9를 참조하면, 음극 집전체(121)를 제공하고, 음극 집전체(121) 상에 금속 개재층(126)을 형성한다(S210). 금속 개재층(126)은 상술한 금속 캡핑층(125)과 동일하거나 유사할 수 있다.
도 8 및 도 10을 참조하면, 금속 개재층(126) 상에 실리콘층(127)을 형성한다(S220). 실리콘층(127)은 비정질(amorphous) 실리콘을 포함하거나 다결정 실리콘을 포함할 수 있다. 실리콘층(127)은 상술한 실리콘층(124)과 동일하거나 유사할 수 있다.
도 8 및 도 11을 참조하면, 금속 개재층(126)에 의한 금속 유도 결정화에 따라 실리콘층(127)을 결정화하여 음극 활물질층(122, 도 3 참조)을 형성한다(S230). 상기 음극 활물질층을 형성하는 단계는 실리콘층(127)을 열처리하여 수행될 수 있다. 열처리 온도 및 분위기는 전술한 도 4 내지 도 7의 실시예를 참조할 수 있다.
이하에서는, 본 발명의 일실시예에 따라 제조된 음극 활물질층의 실험예에 대한 결과를 검토하기로 한다. 상기 음극 활물질층은 도 4 내지 도 7을 참조하여 상술한 방법으로 제조되었다. 구체적으로, 구리로 구성된 음극 집전체 상에 비정질 실리콘층을 형성하고, 상기 비정질 실리콘층 상에 알루미늄을 포함하는 금속 캡핑층을 형성하였다. 이어서, 550℃에서 30분 동안 열처리하여 상기 비정질 실리콘층의 금속 유도 결정화를 수행하였다. 또한, 비교예로서, 다른 샘플을 350℃에서 60분 동안 열처리하였다.
도 12는 본 발명의 일 실시예에 따라 제조된 음극 활물질층을 가지는 음극으로 구성된 이차전지에서, 충전 사이클에 따른 용량 변화를 측정한 그래프들이다. 도 12(a) 금속 유도 결정화를 수행하기 전의 음극 활물질층에 대한 결과를 나타내고, 도 12(b)는 금속 유도 결정화를 수행한 후의 음극 활물질층에 대한 결과를 나타낸다.
도 12a 및 도 12b를 참조하면, 금속 유도 결정화를 수행하기 전에는, 초기 충전 용량이 약 1500 μAh/cm2 로 나타났으나, 충방전 싸이클이 증가됨에 따라서 충전 용량이 급격하게 감소되었다. 반면, 금속 유도 결정화를 수행한 후에는 초기 충전 용량이 약 950 μAh/cm2 로 금속 유도 결정화를 수행하기 전에 비하여 감소하였으나, 충방전 사이클이 증가하여도 충전 용량이 거의 감소되지 않고, 50회의 충방전 시 약 800 μAh/cm2 로 유지되었다. 이러한 결과는, 본 발명에 따라 제조된 이차 전지가 충방전 싸이클에 따른 충전 용량 특성이 매우 우수함을 나타낸다.
도 13은 본 발명의 일 실시예에 따라 제조된 음극 활물질층에 대한 라만 스펙트럼 분석 결과이다. (a), (c), (e)는 금속 개재층을 포함하는 경우이고, (b), (d), (f)는 금속 캡핑층을 포함하는 경우이다. (a), (b)는 금속 유도 결정화를 수행하기 전의 경우이고, (c), (d)는 약 350℃에서 약 60분 동안 금속 유도 결정화를 수행한 경우이고, (e), (f)는 약 550℃에서 약 30분 동안 금속 유도 결정화를 수행한 경우이다.
도 13(a) 및 도 13(b)를 참조하면, 금속 유도 결정화를 수행하기 전에는 비정질 실리콘의 피크가 나타나며, 결정질 실리콘의 피크는 나타나지 않는다.
도 13(c) 및 도 13(d)를 참조하면, 350℃에서 금속 유도 결정화를 수행한 후에는 금속 개재층을 포함하는 경우에는 비정질 실리콘 피크가 나타나고 결정질 실리콘 피크는 나타나지 않으며, 금속 캡핑층을 포함하는 경우에는 결정질 실리콘 피크가 나타난다. 따라서, 금속 캡핑층에 의한 금속 유도 결정화가 금속 개재층에 의한 금속 유도 결정화에 비하여 더 용이함을 알 수 있다.
도 13(e) 및 도 13(f)를 참조하면, 550℃에서 금속 유도 결정화를 수행한 후에는 금속 개재층을 포함하는 경우에는 비정질 실리콘 피크와 결정질 실리콘 피크가 함께 나타나고, 금속 캡핑층을 포함하는 경우에는 더 큰 결정질 실리콘 피크가 나타난다. 따라서, 금속 캡핑층에 의한 금속 유도 결정화가 금속 개재층에 의한 금속 유도 결정화에 비하여 더 용이함을 알 수 있다. 또한, 350℃에 비하여 550℃에서 금속 유도 결정화가 더 용이하게 수행됨을 알 수 있다.
도 14는 본 발명의 일 실시예에 따라 제조된 음극 활물질층의 주사전자현미경 사진 및 성분 분석표이다. 도 15는 도 14의 주사전자현미경 사진을 성분 별로 구분하여 나타낸 분석 사진이다.
도 14 및 도 15를 참조하면, 상기 음극 활물질층은, 금속 캡핑층을 구성하는 알루미늄, 비정질 실리콘층을 구성하는 실리콘, 및 음극 집전체를 구성하는 구리가 혼합된 조직을 가진다. 또한, 상기 음극 활물질층은 구리 실리사이드를 포함한다.
도 16은 본 발명의 일 실시예에 따라 제조된 음극 활물질층의 X선 회절시험 결과이다. 도 16에서, 그래프 (d)는 결정화 처리 이전의 시편에 대한 피크이며, 그래프 (e)는 결정화 이후의 시편에 대한 피크를 나타낸다. 두 결과로부터, 금속 유도 결정화에 의해서 실리콘은 (111) 우선 결정면을 갖는다는 것을 알 수 있다. 이로부터, 금속 유도 결정화를 통하여 {111} 면을 우선 결정면으로 하는 실리콘을 포함하는 음극 활물질층을 얻을 수 있다는 것을 알 수 있다.
이상에서 설명한 본 발명의 기술적 사상이 전술한 실시예 및 첨부된 도면에 한정되지 않으며, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경이 가능하다는 것은, 본 발명의 기술적 사상이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어 명백할 것이다.
1: 이차 전지 120: 음극
121: 음극 집전체 122: 음극 활물질층,
124: 실리콘층 125: 금속 캡핑층
126: 금속 개재층 127: 실리콘층
130: 양극 132: 양극 집전체
134: 양극 활물질층 135: 양극 활물질
136: 양극 바인더 137: 양극 전도체
140: 분리막 150: 전지 용기
160: 봉입 부재

Claims (16)

  1. 음극 집전체 상에 실리콘층 및 결정화 유도층의 적층 구조를 형성하는 단계; 및
    상기 결정화 유도층에 의한 유도 결정화에 따라 상기 실리콘층을 결정화하여 음극 활물질층을 형성하는 단계;
    를 포함하는, 이차 전지용 음극의 제조 방법.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 음극 활물질층을 형성하는 단계는, 상기 실리콘층 및 상기 결정화 유도층을 열처리하는 단계를 포함하는, 이차 전지용 음극의 제조 방법.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 열처리하는 단계는 상기 결정화 유도층의 융점(melting temperature, Tm)의 절반(0.5Tm) 이상이고 융점(Tm)보다 낮은 온도 범위에서 수행하는, 이차 전지용 음극의 제조 방법.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 음극 활물질층은 결정질 실리콘 또는 결정질 실리콘과 비정질 실리콘의 결합 구조를 포함하는, 이차 전지용 음극의 제조 방법.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 결정화 유도층은 Ni, Pd, Ti, Ag, Au, Al, Sn, Sb, Cu, Co, Mo, Tr, Ru, Rh, Cd 또는 Pt 중 적어도 어느 하나를 포함하는, 이차 전지용 음극의 제조 방법.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 음극 활물질층은 {111} 또는 {100} 우선 결정면을 가지는, 이차 전지용 음극의 제조 방법.
  7. 제 1 항에 있어서,
    상기 음극 활물질층은 상기 실리콘층의 실리콘과 상기 결정화 유도층의 물질이 혼합된 조직을 가지는, 이차 전지용 음극의 제조 방법.
  8. 제 1 항에 있어서,
    상기 음극 활물질층은 상기 실리콘층의 실리콘과 상기 음극 집전체의 물질이 반응하여 형성된 금속 실리사이드를 포함하는, 이차 전지용 음극의 제조 방법.
  9. 제 1 항에 있어서, 상기 적층 구조를 형성하는 단계는,
    상기 음극 집전체 상에 상기 실리콘층을 형성하는 단계; 및
    상기 실리콘층 상에 상기 결정화 유도층을 형성하는 단계를 포함하는, 이차 전지용 음극의 제조 방법.
  10. 제 1 항에 있어서, 상기 적층 구조를 형성하는 단계는,
    상기 음극 집전체 상에 상기 결정화 유도층을 형성하는 단계; 및
    상기 결정화 유도층 상에 상기 실리콘층을 형성하는 단계를 포함하는, 이차 전지용 음극의 제조 방법.
  11. 제 1 항 내지 제 10 항 중 어느 한 항의 제조 방법에 따라 형성된 이차 전지용 음극을 포함하는, 이차 전지.
  12. 음극 집전체; 및
    상기 음극 집전체 상에 배치되고, 실리콘층 및 결정화 유도층을 포함하는 음극 활물질층;을 포함하고,
    상기 음극 활물질층 내 상기 실리콘층은 상기 결정화 유도층에 의한 유도 결정화에 의해 결정화된, 이차 전지용 음극.
  13. 제 12 항에 있어서,
    상기 음극 활물질층은 상기 실리콘층의 실리콘과 상기 결정화 유도층의 물질이 혼합된 조직을 더 포함하는, 이차 전지용 음극.
  14. 제 12 항에 있어서,
    상기 음극 활물질층은 상기 음극 집전체 상의 상기 실리콘층, 상기 실리콘층 상의 상기 결정화 유도층을 포함하는, 이차 전지용 음극.
  15. 제 12 항에 있어서,
    상기 음극 활물질층은 상기 음극 집전체 상의 상기 결정화 유도층, 및 상기 결정화 유도층 상의 상기 실리콘층을 포함하는, 이차 전지용 음극.
  16. 제 12 항에 있어서,
    상기 음극 활물질층은 상기 실리콘층의 실리콘과 상기 음극 집전체의 물질이 반응하여 형성된 금속 실리사이드를 포함하는, 이차 전지용 음극.
KR1020120132033A 2012-11-20 2012-11-20 이차 전지용 음극 및 그 제조 방법 KR101567884B1 (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020120132033A KR101567884B1 (ko) 2012-11-20 2012-11-20 이차 전지용 음극 및 그 제조 방법

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020120132033A KR101567884B1 (ko) 2012-11-20 2012-11-20 이차 전지용 음극 및 그 제조 방법

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20140064579A true KR20140064579A (ko) 2014-05-28
KR101567884B1 KR101567884B1 (ko) 2015-11-10

Family

ID=50891972

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020120132033A KR101567884B1 (ko) 2012-11-20 2012-11-20 이차 전지용 음극 및 그 제조 방법

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR101567884B1 (ko)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
USD794595S1 (en) 2015-11-13 2017-08-15 Samsung Electronics Co., Ltd. Electronic device
KR20210098042A (ko) * 2020-01-31 2021-08-10 경상국립대학교산학협력단 이차전지용 전극 및 그의 제조방법
KR20220110941A (ko) * 2021-02-01 2022-08-09 광주과학기술원 실리콘-금속실리사이드-탄소 복합체를 포함하는 리튬 이차전지용 음극 제조방법 및 그에 의해 제조된 리튬 이차전지용 음극

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
USD794595S1 (en) 2015-11-13 2017-08-15 Samsung Electronics Co., Ltd. Electronic device
KR20210098042A (ko) * 2020-01-31 2021-08-10 경상국립대학교산학협력단 이차전지용 전극 및 그의 제조방법
KR20220110941A (ko) * 2021-02-01 2022-08-09 광주과학기술원 실리콘-금속실리사이드-탄소 복합체를 포함하는 리튬 이차전지용 음극 제조방법 및 그에 의해 제조된 리튬 이차전지용 음극

Also Published As

Publication number Publication date
KR101567884B1 (ko) 2015-11-10

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN107845768B (zh) 电极、非水电解质电池、电池包以及车辆
US20200075990A1 (en) Lithium secondary battery
WO2015068268A1 (ja) 全固体電池、全固体電池用電極及びその製造方法
KR101829528B1 (ko) 전극, 비수전해질 전지 및 전지 팩
US20130149567A1 (en) Lithium ion battery with amorphous electrode materials
WO2015098551A1 (ja) リチウム固体電池、リチウム固体電池モジュール、およびリチウム固体電池の製造方法
KR20160110380A (ko) 비수전해질 이차 전지용 부극재 및 부극 활물질 입자의 제조 방법
US9899662B2 (en) Method for producing electrodes for all-solid battery and method for producing all-solid battery
KR20160118261A (ko) 비수전해질 이차 전지의 부극재용의 부극 활물질 및 비수전해질 이차 전지용 부극 전극, 및 비수전해질 이차 전지
JP6127528B2 (ja) 電極、全固体電池、およびそれらの製造方法
US10615411B2 (en) Chemical lithiation of electrode active material
KR20210050059A (ko) 리튬 메탈 음극 구조체, 이를 포함하는 전기화학소자, 및 상기 리튬 메탈 음극 구조체의 제조방법
KR20190039425A (ko) 리튬 이온 이차 전지 및 그 제조 방법
US20240113394A1 (en) Lithium metal anode structure, electrochemical device comprising same, and method for manufacturing lithium metal anode structure
US9831492B2 (en) Nonaqueous electrolyte secondary battery and battery pack
KR102425828B1 (ko) 양극 활물질, 이를 채용한 양극 및 리튬 전지, 및 상기 양극 활물질의 제조방법
US11626591B2 (en) Silicon-containing electrochemical cells and methods of making the same
JP7321932B2 (ja) 電力機器を始動するためのバッテリーモジュール
KR20220166220A (ko) 리튬 이차 전지
KR101567884B1 (ko) 이차 전지용 음극 및 그 제조 방법
KR20210151153A (ko) 양극 활물질의 제작 방법
WO2009147833A1 (ja) 非水電解質二次電池およびその製造方法
JP2020119758A (ja) 正極材料、及びその製造方法、電池、並びに電子機器
US9397336B2 (en) Battery active material comprising a crystal phase having a Ruddlesden-Popper structure and battery including the same
US20110287322A1 (en) Rechargeable lithium battery

Legal Events

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

Payment date: 20181016

Year of fee payment: 4

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20191029

Year of fee payment: 5