KR20140073146A - 리튬 이차전지 전극용 활물질, 그 제조방법 및 이를 포함하는 리튬 이차전지 - Google Patents

리튬 이차전지 전극용 활물질, 그 제조방법 및 이를 포함하는 리튬 이차전지 Download PDF

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Abstract

카본 섬유/금속 산화물이 일체형으로 복합화된 카본 섬유/금속 산화물 복합체 활물질을 제조 방법 및 이를 포함하는 리튬/공기 이차전지가 제공된다.
본 발명에 따른 카본 섬유/금속 산화물 복합체는 카본 섬유와 금속 산화물이 별도의 고분자 바인더 등의 사용없이 일체화된 복합 구조를 이루고 있는 것을 특징으로 하며, 이를 통해 기존 카본 섬유 보다 방전 용량이 증가할 뿐 아니라, 우수한 가역성을 가지는 리튬/공기 이차전지를 제조할 수 있다.

Description

리튬 이차전지 전극용 활물질, 그 제조방법 및 이를 포함하는 리튬 이차전지{Active material for electrode of lithium secondary battery, manufacturing method for the same and lithium secondary battery comprising the same}
본 발명은 리튬 이차전지 전극용 활물질, 그 제조방법 및 이를 포함하는 리튬 이차전지에 관한 것으로, 보다 상세하게는 금속 산화물 전구체와 카본 섬유를 혼합 후 수열 합성법을 통해 카본 섬유 담지체에 산소 환원 반응 활성이 탁월한 금속 산화물 촉매가 직접적으로 성장한 구조를 가지며, 리튬 산소/공기 이차전지의 공기전극에 적용함으로써 기존 카본 섬유 보다 방전 용량이 증가할 뿐 아니라, 충전/방전 효율이 우수하여 높은 가역성 특성을 구현 할 수 있는, 리튬 이차전지 전극용 활물질, 그 제조방법 및 이를 포함하는 리튬 이차전지에 관한 것이다.
충전 및 방전효율 및 용량이 우수한 리튬 이차전지는 1992년 일본 소니(Sony)사에 의해 상용화된 이후, 휴대폰, PDA, 노트북 컴퓨터와 같은 휴대용 전자기기의 핵심부품으로 위치를 확보하며 정보화 시대를 이끌어 왔다. 이러한 이차전지는 근래에 그 활용영역이 더욱 넓혀져 가면서 청소기, 전동공구와 같은 분야에 사용될 중형전지에서, 전기자동차, 하이브리드 전기자동차(hybrid electric vehicle; HEV), 플러그-인 하이브리드 전기자동차(Plug-in hybrid electric vehicle; PHEV), 각종 로봇, 에너지 저장소와 같은 분야에 사용될 대용량 전지에 이르기까지 빠른 속도로 수요를 늘려가고 있다.
그러나, 현재까지 나와 있는 이차전지 중 가장 우수한 특성을 가진 리튬 이차전지도 전기자동차, PHEV와 같은 수송기구에 활발히 사용되기에는 몇 가지 문제점이 있다. 그 중 가장 큰 문제점은 용량의 한계이다. 1회 충전 후 주행가능거리가 일반 가솔린엔진의 자동차와 비교할 경우 매우 짧다는 점이다. 이와 같은 리튬 이차 전지의 용량 한계는 많은 노력에도 불구하고 리튬 이차전지의 구조 및 재료적인 제약으로 인해 완전한 해결이 어렵다. 따라서, 리튬 이차전지의 용량 문제를 근본적으로 해결하기 위해서는 기존의 이차전지 개념을 뛰어 넘는 신개념의 이차전지 개발이 요구된다.
최근, 기존의 리튬 이차 전지에서 적용되는 인터칼레이션 개념에서 벗어나 산소의 산화/환원 반응을 기반으로 전기화학적으로 전기에너지를 저장할 수 있는 신개념의 리튬/공기 전지에 대한 연구가 활발히 진행되고 있다. 일반적으로 비수계 전해질을 사용하는 리튬/공기 전지는 이론 용량이 높은 리튬 금속을 그대로 사용하며, 양극 활물질로는 공기 중의 산소를 이용하기 때문에 매우 높은 에너지 밀도를 나타낸다. 다시 말해, 리튬/공기 전지의 이론 에너지 밀도는 양극 활물질인 산소의 무게를 제외하면 11,140 kWh kg-1에 이르고, 이는 리튬/공기 전지를 자동차용 전지로 사용하게 될 경우, 일반적으로 사용되고 있는 가솔린 엔진에 근접한 수준에 도달한다. 공기전극은 방전 과정 중에 산소가 리튬 이온과 만나 리튬 과산화물을 형성하는 환원 반응이 일어나는 반응 장소를 제공하게 되는데, 공기전극의 활물질로는 주로 카본이 사용된다.
리튬/공기 전지가 이차전지로서의 의미를 갖기 위해서는 산소 환원 반응과 산화 반응의 가역성을 확보해야한다. 하지만, 카본으로만 구성된 공기전극으로는 방전과정에서 생성되는 리튬 과산화물이 리튬과 산소로 분해되는 산화 반응은 가역성이 떨어지기 때문에, 이를 극복하기 위해서 촉매의 도입이 필요하다. 현재까지 알려진 리튬/공기 이차전지용 촉매로는 금, 백금 등의 귀금속 촉매와 금속 산화물이 있다. 그 중 금속 산화물 촉매는 귀금속 촉매에 비해 우수한 가격 경쟁력을 가지고 있으며, 그 종류로는 망간 산화물, 코발트 산화물 및 산화 철 등이 있다.
탄소와 촉매 복합화에 있어서 가장 요구되는 점 중 하나는, 촉매와 카본이 높은 비표면적을 가지며, 촉매의 분산상태가 우수해야 한다는 것이다. 한편, 리튬/공기 이차전지의 양극 제조는 일반적으로 촉매와 카본 및 바인더 물질을 포함하게 된다. 전극물질을 혼합하는 과정에서 촉매와 카본이 쉽게 응집되는 근원적인 문제가 발생되며, 이는 리튬/공기 이차전지의 성능을 저하시킬 수 있다. 따라서, 고성능 리튬/공기 이차전지 구현에 있어 있어, 활성이 우수한 양극재 및 양극제조 기술의 개발이 시급한 상황이다.
따라서, 본 발명이 해결하고자 하는 과제는, 바인더의 사용없이 우수한 활성을 보이는 리튬이차전지의 전극 재료를 제공하는 것이다.
상기 과제를 해결하기 위하여, 본 발명은, 리튬 이차전지 전극용 활물질로서, 상기 활물질은 카본 섬유와 금속 산화물이 일체형으로 복합화된 것을 특징으로 하는 리튬 이차전지 전극용 활물질을 제공한다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 리튬 이차전지 전극용 활물질은, 상기 카본 섬유를 담지체로 하여, 상기 금속 산화물이 수열합성 방식으로 성장된다.
본 발명의 일 실시예에서, 상기 카본 섬유는 평균 직경이 10nm 내지 200μm이다.
본 발명이 일 실시예에서, 상기 수열 합성은 40℃에서 250℃ 범위의 온도에서 상기 금속 산화물 전구체 용액에서 수행된다.
본 발명이 일 실시예에서, 상기 리튬이차전지 전극은 리튬 이차전지의 공기 전극이다.
본 발명이 일 실시예에서, 상기 금속 산화물은 상기 수열 합성에 따라 상기 카본 섬유 표면에 나노 입자를 형성한다.
본 발명이 일 실시예에서, 상기 리튬 이차전지 전극용 활물질은, 상기 카본 섬유와 금속 산화물을 접합시키는 바인더를 함유하지 않는다.
본 발명이 일 실시예에서, 상기 금속 산화물은 망간(Mn)계, 코발트(Co)계, 철(Fe)계 및 란탄(La)계로 이루어진 군에서 선택되는 1종 이상의 금속 산화물이다.
본 발명은 또한 상술한 리튬 이차전지 전극용 활물질을 포함하는 리튬 이차전지를 제공하며, 상기 리튬 이차전지는 리튬/공기 전지일 수 있다.
본 발명이 일 실시예에서, 상기 리튬 이차전지 전극용 활물질은, 상기 리튬/공기 전지의 공기전극을 구성한다.
본 발명은 또한 리튬 이차전지 전극용 활물질 제조방법으로, 카본 섬유를 금속 산화물 전구체 용액에 침지시키는 단계; 및 상기 카본 섬유가 침지된 금속 산화물 전구체 용액을 가열하여, 상기 카본 섬유를 담지체로 하여 금속 산화물을 수열합성하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 리튬 이차전지 전극용 활물질 제조방법을 제공한다.
본 발명의 일 실시예에서, 상기 가열은 40℃에서 250℃ 범위의 온도에서 수행된다.
본 발명이 일 실시예에서, 상기 금속 산화물은 망간(Mn)계, 코발트(Co)계, 철(Fe)계 및 란탄(La)계로 이루어진 군에서 선택되는 1종 이상이다.
본 발명은 또한 상술한 리튬 이차전지 전극용 활물질 제조방법에 의하여 제조된 리튬 이차전지 전극용 활물질로서, 상기 활물질은 상기 카본 섬유와 금속 산화물을 접합시키는 고분자 바인더를 함유하지 않는 것을 특징으로 하는 리튬 이차전지 전극용 활물질을 제공한다.
본 발명은 카본 섬유와 금속 산화물 전구체의 혼합 및 수열합성법을 통해 카본 섬유/금속 산화물 복합체를 제조하고, 이를 리튬//공기 이차전지의 공기전극으로 사용한다. 이로써, 고분자 바인더의 사용없이도 금속 산화물 촉매를 카본 섬유에 일체화시킬 수 있으며, 그 결과, 기존의 카본 섬유로만 구성된 공기전극 보다 높은 방전 용량을 구현할 수 있으며, 충전 과정 중 산화 반응의 활성을 높여 우수한 가역성도 확보할 수 있다. 또한, 단순한 혼합과 비교적 낮은 온도 조건을 가지는 수열합성 공정을 통해 금속 산화물이 카본 섬유 표면에 형성된 구조를 가지는 카본 섬유/금속 산화물 복합체를 제조하므로 경제적으로 유리한 방식으로 전극 물질을 제조할 수 있다.
도 1은 본 발명에 따른 카본 섬유/금속 산화물 복합체 구조 및 제조과정을 개념적으로 나타낸 모식도이다.
도 2는 비교예에 따른 카본 섬유의 주사 현미경(SEM) 사진(a), 본 발명의 실시예에 따른 카본 섬유/금속 산화물 복합체의 SEM 사진(b) 및 카본 섬유/금속 산화물 복합체를 확대한 SEM사진(c)이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 카본 섬유/금속 산화물 복합체와 상용 카본 섬유의 Raman spectrum 분석 결과이다.
도 4은 본 발명의 실시예에 따른 카본 섬유/금속 산화물 복합체를 이용하여 제조된 리튬/산소 이차전지 셀 및 기존의 상용화된 카본 섬유로 제조된 리튬/산소 이차전지 셀을 50mA/g 전류 조건에서 구동한 충방전 곡선을 비교한 그래프이다.
이하의 실시 예는 본 발명의 이해를 돕기 위한 상세한 설명이며, 본 발명의 권리 범위를 제한하는 것이 아님은 당연할 것이다. 따라서, 본 발명과 동일한 기능을 수행하는 균등한 발명 역시 본 발명의 권리 범위에 속할 것이다.
또한 각 도면의 구성요소들에 참조부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의해야 한다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다.
또한, 본 발명의 구성 요소를 설명하는 데 있어서, 제 1, 제 2, A, B, (a), (b) 등의 용어를 사용할 수 있다. 이러한 용어는 그 구성 요소를 다른 구성 요소와 구별하기 위한 것일 뿐, 그 용어에 의해 해당 구성 요소의 본질이나 차례 또는 순서 등이 한정되지 않는다. 어떤 구성 요소가 다른 구성요소에 "연결", "결합" 또는 "접속"된다고 기재된 경우, 그 구성 요소는 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되거나 또는 접속될 수 있지만, 각 구성 요소 사이에 다른 구성 요소가 "연결", "결합" 또는 "접속"될 수도 있다고 이해되어야 할 것이다.
본 발명은 상술한 종래 기술의 문제를 해결하기 위하여, 카본 섬유와 금속 산화물이 일체형으로 복합화된 전극 활물질을 제공한다. 특히 본 발명에서는 상기 금속 산화물이 촉매로서 카본 섬유가 담지체 상에 수열 합성 방식으로 직접 성장하므로, 별도의 바인더의 사용없이도 충분한 접착력을 확보함과 동시에 기존의 카본 섬유보다 향상된 방전 용량의 리튬 이차전지의 제조가 가능하다.
본 발명에서의 금속 산화물은 망간(Mn)계, 코발트(Co)계, 철(Fe)계 및 란탄(La)계로 이루어진 군에서 선택되는 1종 이상이 될 수 있으며, 적어도 전구체 용액에서의 수열 합성에 따라 성장할 수 있는 임의의 금속 산화물이 모두 본 발명의 범위에 속한다.
이하, 본 발명에 따른 카본 섬유/금속 산화물 복합체, 그 제조방법 및 이를 적용한 리튬/공기 이차전지에 대하여 상세히 설명한다.
도 1은 본 발명에 따른 카본 섬유를 담지체로 활용한 카본 섬유/금속 산화물 복합체 구조 및 제조과정을 개념적으로 나타낸 모식도이다.
도 1을 참조하면, 본 발명에 따른 카본 섬유/금속 산화물 복합체는, 카본 섬유 및 금속 산화물 전구체를 혼합 후 수열합성법을 통해 제조하는 것을 특징으로 한다. 상기 수열 합성은 40℃에서 250℃ 범위에서 카본 섬유가 침지된 전구체 용액을 가열하는 방식으로 진행되며, 상기 수열 합성의 온도 범위는 금속 산화물의 종류에 따라 적절히 선택될 수 있으며, 본 발명의 범위는 이에 제한되지 않는다. 또한, 상기 카본 섬유의 섬유 직경은 10nm 내지 200μm의 범위인 것이 바람직한데, 만약 상기 범위 미만인 경우, 카본 섬유가 금속 산화물 촉매 성장에 필요한 수준의 면적을 제공하기 어렵고, 상기 범위를 초과하는 경우, 전극 활물질로서의 효과가 떨어진다.
본 발명에 따른 카본 섬유/금속 산화물 복합체는, 상기 도 1에서 설명한 바와 같이 카본 섬유 및 금속 산화물 촉매를 일체형으로 복합화한 것을 특징으로 한다. 이하, 상기 카본 섬유/금속 산화물 복합체의 제조방법 및 이에 대한 분석 결과를 상세히 설명한다.
실시예
카본섬유/금속 산화물 복합 활물질 제조
먼저, 담지체로서 카본 섬유인 상용 카본 천 (E-TEK, type A)을 준비하였다. 이후, 과망간산 칼륨 (KMnO4, Sigma-Aldich) 및 탈이온수를 준비하였다. 상기 상용 카본 천을 2.0 X 8.0 cm2의 크기로 절단한 뒤, 이를 상기 과망간산 칼륨 0.04g과 탈이온수 30ml를 혼합한 금속 산화물 전구체 용액에 넣고 교반하여 잘 섞어 주었다.
이후, 상기의 혼합물을 수열합성 반응기에 넣고 160℃에서 3시간 동안 수열합성을 진행하여, 상기 카본 섬유 담지체 위에서 금속 산화물이 직접 성장한 전극 활물질을 얻었다. 이후, 상기 수열 합성된 활물질을, 탈이온수로 수 차례 씻어낸 후, 이를 60℃에서 12시간이상 건조해 최종 카본 섬유/금속 산화물(본 실시예에서는 MnO2) 복합체를 제조하였다.
비교예
상기 실시예와 달리 수열합성이 진행되지 않은 통상의 카본 섬유를 활물질로 사용하였다.
실험예
도 2는 비교예에 따른 카본 섬유의 주사 현미경(SEM) 사진(a), 본 발명의 실시예에 따른 활물질, 즉, 카본 섬유/금속 산화물 복합체의 SEM 사진(b)과 이를 확대해서 관찰한 SEM 사진(c)이다.
도 2를 참조하면, 비교예에 따른 카본 섬유에 비해, 본 발명의 실시예에 의해 제조된 카본 섬유/금속 산화물 복합체의 경우 카본 섬유 표면에 금속 산화물이 균일하게 형성된 것을 확인할 수 있다.
즉, 비교예의 카본 섬유는 섬유 형상을 가지고 있으며, 이는 전해질에 있는 리튬 이온, 산소 및 전자를 공급 받아 반응할 수 있는 장소를 제공해 준다. 하지만, 이러한 전기화학적 반응의 가역성을 향상시키기 위해서는 카본으로만 구성된 카본 섬유 공기전극에 금속 산화물 등의 촉매가 필요하다. 이때, 카본 섬유는 금속 산화물 촉매와 기본적으로 접합성이 떨어지므로, 이를 해결하기 위해 일반적으로 고분자 바인더 등을 사용하여 결착력을 확보한다. 그러나, 바인더 물질은 공기극의 산화 환원 반응에서 위치적 방해요소로 작용하기 때문에, 본 발명은 카본 섬유와 망간 산화물과 같은 금속 산화물 촉매를 일체형으로 복합화하여 산소의 반응 활성을 높이게 된다. 또한 본 발명의 일 실시예에서, 고분자 바인더 없는 촉매 복합화는, 카본 섬유 상에서 직접 수열합성에 따라 금속 산화물이 성장하는 방식으로 달성된다.
도 2(c)를 참조하면, 금속 산화물 촉매가 상기 카본 섬유 표면에 균일하게 분산되어 있으며, 이는 전기화학적 활성도를 극대화시킬 수 있다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 카본 섬유/금속 산화물 복합체와 상용 카본 섬유의 Raman spectrum 분석 결과이다.
도 3을 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 카본 섬유/금속 산화물 복합체가 성공적으로 형성된 것을 확인할 수 있다. 즉, 비교예에 따른 일반 카본 섬유에서 나타나지 않은 금속 산화물의 피크를 확인할 수 있었다.
또한 본 발명은 상기 카본 섬유/금속 산화물 복합체를 전극, 특히 공기 전극으로 포함하는 리튬/공기 이차전지를 제공한다.
상기 본원발명의 비교예 및 실시예에서의 카본 섬유 및 카본 섬유/금속 산화물 복합체의 전기화학적 성능을 동전 형태의 단전지 (기공을 포함하는 2032타입)를 제조하여 측정하였다.
이를 위해, 1.15M의 리튬 비스(스리플로로메탄설포닐)이미드(LiTFSI)를 염이 용해된 디메틸설폭사이드(DMSO)를 이용한 전해액과, 유리섬유 여과지(Whatman)를 각각 셀의 전해액과 분리막으로 사용하였다. 상대전극으로는 리튬 호일(Hosen, Japan)을 사용했다. 사용된 카본 섬유의 일반적인 질량은 0.1 mg/cm2 수준이었다.
상기 내용에 의해 제조된 리튬 산소/공기 전지에 대하여, 정전류 측정법 (galvanostatic) 방식을 통해 전기화학적 특성분석을 진행하였다. 제조된 셀은 99.999% 순도의 산소를 1 기압의 압력 조건에서 흘러주는 용기 내에서 전기화학적 특성 분석을 실시하였다.
도 4에 도시된 바와 같이 촉매 질량 대비 50 mA/g 정전류 조건에서 초기 충방전을 구동한 결과, 실시예와 비교예의 방전용량이 각각 276.4, 170.0 mAh/g으로 나타났다. 또한 충방전 효율의 경우에서도 실시예와 비교예의 경우 각각 96.6, 66.8 %로, 본 발명에 따른 활물질을 사용한 실시예의 경우가 우수한 효율을 가지는 것으로 나타났다. 이는 본 발명에 따른 카본 섬유와 망간 산화물 촉매의 복합화를 통해 향상된 전기화학적 촉매 특성이 방전용량과 효율의 향상 효과를 야기한 것으로 판단된다.
이상에서 기재된 "포함하다", "구성하다" 또는 "가지다" 등의 용어는, 특별히 반대되는 기재가 없는 한, 해당 구성 요소가 내재될 수 있음을 의미하는 것이므로, 다른 구성 요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성 요소를 더 포함할 수 있는 것으로 해석되어야 한다. 기술적이거나 과학적인 용어를 포함한 모든 용어들은, 다르게 정의되지 않는 한, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가진다. 사전에 정의된 용어와 같이 일반적으로 사용되는 용어들은 관련 기술의 문맥 상의 의미와 일치하는 것으로 해석되어야 하며, 본 발명에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.
이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 따라서, 본 발명에 개시된 실시예들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.

Claims (15)

  1. 리튬 이차전지 전극용 활물질로서,
    상기 활물질은 카본 섬유와 금속 산화물이 일체형으로 복합화된 것을 특징으로 하는 리튬 이차전지 전극용 활물질.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 리튬 이차전지 전극용 활물질은, 상기 카본 섬유를 담지체로 하여, 상기 금속 산화물이 수열합성 방식으로 성장되어 복합화된 것을 특징으로 하는 리튬 이차전지 전극용 활물질.
  3. 제 1항에 있어서,
    상기 카본 섬유는 평균 직경이 10nm 내지 200μm인 것을 특징으로 하는 리튬 이차전지 전극용 활물질.
  4. 제2항에 있어서,
    상기 수열 합성은 40℃에서 250℃ 범위의 온도에서 상기 금속 산화물의 전구체 용액에서 수행되는 것을 특징으로 하는 리튬 이차전지 전극용 활물질.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 리튬이차전지 전극은 리튬 이차전지의 공기 전극인 것을 특징으로 하는 리튬 이차전지 전극용 활물질.
  6. 제 5항에 있어서,
    상기 금속 산화물은 상기 수열 합성에 따라 상기 카본 섬유 표면에 나노 입자를 형성하고 있는 것을 특징으로 하는 리튬 이차전지 전극용 활물질.
  7. 제 2항에 있어서,
    상기 리튬 이차전지 전극용 활물질은, 상기 카본 섬유와 금속 산화물을 접합시키는 바인더를 함유하지 않는 것을 특징으로 하는 리튬 이차전지 전극용 활물질.
  8. 제 7항에 있어서,
    상기 금속 산화물은 망간(Mn)계, 코발트(Co)계, 철(Fe)계 및 란탄(La)계로 이루어진 군에서 선택되는 1종 이상의 금속 산화물인 것을 특징으로 하는 리튬 이차전지 전극용 활물질.
  9. 제1항 내지 제8항 중 어느 한 항에 따른 리튬 이차전지 전극용 활물질을 포함하는 리튬 이차전지.
  10. 제 9항에 있어서,
    상기 리튬 이차전지는 리튬/공기 전지인 것을 특징으로 하는 리튬 이차전지.
  11. 제 10항에 있어서,
    상기 리튬 이차전지 전극용 활물질은, 상기 리튬/공기 전지의 공기전극을 구성하는 것을 특징으로 하는 리튬 이차전지.
  12. 리튬 이차전지 전극용 활물질 제조방법으로,
    카본 섬유를 금속 산화물 전구체 용액에 침지시키는 단계; 및
    상기 카본 섬유가 침지된 금속 산화물 전구체 용액을 가열하여, 상기 카본 섬유를 담지체로 하여 금속 산화물을 수열합성하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 리튬 이차전지 전극용 활물질 제조방법.
  13. 제 12항에 있어서,
    상기 가열은 40℃에서 250℃ 범위의 온도에서 수행되는 것을 특징으로 하는 리튬 이차전지 전극용 활물질 제조방법.
  14. 제 13항에 있어서,
    상기 금속 산화물은 망간(Mn)계, 코발트(Co)계, 철(Fe)계 및 란탄(La)계로 이루어진 군에서 선택되는 1종 이상인 것을 특징으로 하는 리튬 이차전지 전극용 활물질 제조방법.
  15. 제 12항 내지 제 14항 중 어느 한 항에 따른 리튬 이차전지 전극용 활물질 제조방법에 의하여 제조된 리튬 이차전지 전극용 활물질로서, 상기 활물질은 상기 카본 섬유와 금속 산화물을 접합시키는 고분자 바인더를 함유하지 않는 것을 특징으로 하는 리튬 이차전지 전극용 활물질.
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WO2022250506A1 (ko) * 2021-05-28 2022-12-01 주식회사 엘지에너지솔루션 전고체 리튬 이차전지 및 이의 제조 방법

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