KR20140074051A - 고율 특성이 우수한 리튬티탄산화물의 제조방법, 이에 의하여 제조된 고율 특성이 우수한 리튬티탄산화물, 및 이를 포함하는 리튬이차전지용 전극 및 리튬이차전지 - Google Patents

고율 특성이 우수한 리튬티탄산화물의 제조방법, 이에 의하여 제조된 고율 특성이 우수한 리튬티탄산화물, 및 이를 포함하는 리튬이차전지용 전극 및 리튬이차전지 Download PDF

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Abstract

본 발명은 고율 특성이 우수한 리튬티탄산화물의 제조방법, 이에 의하여 제조된 고율 특성이 우수한 리튬티탄산화물, 및 이를 포함하는 리튬이차전지용 전극 및 리튬이차전지에 관한 것이다. 본 발명은 리튬 소스 화합물, 티타튬 소스 화합물의 슬러리에 첨가제를 투입함으로써 하소 과정에서 첨가제가 제거되면서 리튬티탄산화물 입자에 미세 기공을 형성하는 것을 특징으로 한다. 본 발명에 의하면 고율 특성이 우수한 리튬티탄산화물을 얻을 수 있다.

Description

고율 특성이 우수한 리튬티탄산화물의 제조방법, 이에 의하여 제조된 고율 특성이 우수한 리튬티탄산화물, 및 이를 포함하는 리튬이차전지용 전극 및 리튬이차전지{Manufacturing method of lithium titanium spinel Li4Ti5O12 with excellent high-rate performance, lithium titanium spinel Li4Ti5O12 with excellent high-rate performance fabricated thereby, and electrode for lithium secondary battery and lithium secondary battery thereof}
본 발명은 고율 특성이 우수한 리튬티탄산화물의 제조방법, 이에 의하여 제조된 고율 특성이 우수한 리튬티탄산화물, 및 이를 포함하는 리튬이차전지용 전극 및 리튬이차전지에 관한 것이며, 보다 상세하게는 리튬티탄산화물에 미세기공을 부여함으로써 고율에서도 충방전 특성이 열화되지 않는 스피넬 구조의 리튬티탄산화물의 제조방법, 이에 의하여 제조된 고율 특성이 우수한 리튬티탄산화물, 및 이를 포함하는 리튬이차전지용 전극 및 리튬이차전지에 관한 것이다.
리튬이차전지는 휴대폰, 노트북 등 소형 휴대기기에서 주로 사용되어 왔으나 최근에는 전기자동차나 풍력, 태양열발전의 전기저장장치 등 대형기기에도 활용도가 높을 것으로 기대되어 활발한 연구가 진행되고 있다.
특히 전기자동차나 전기저장장치 등의 용도에서는 고속 충방전 효율이 좋아야 할 뿐만 아니라 제품의 안전성에 대한 요구도가 매우 높아서 기존의 제품으로 리튬이차전지를 개발하는 데에는 어려움이 있었다.
음극재료로는 리튬 금속과 탄소가 사용되고 있으나, 리튬 금속을 음극재료로 사용할 경우 충방전을 반복하게 되면 전극면에서 수지상(dendrite) 결정이 생성될 가능성이 매우 높으며 이로 인해 단락(short)가 발생하여 안전성이 낮은 단점이 있고, 탄소재료를 음극재료로 사용하는 경우 탄소재료는 비가역성이 커서 초기 방전효율이 낮고 용량이 감소되는 문제점이 있고 과충전시에는 탄소 표면에 리튬이 석출되어 안전성에 문제가 생길 수 있다.
한편 최근에는 이러한 문제점을 보완할 수 있는 물질로서 리튬티탄산화물(Li4Ti5O12)에 대한 연구가 활발하게 진행되고 있다. 리튬티탄산화물은 작동전압이 1.3~1.6V로 비교적 높고, 이론 용량은 175mAh/g 정도로 작으나 비가역 반응이 존재하지 않으며(초기 효율 95% 이상), 충방전시 부피변화도 없고 발열량이 작아 매우 안전하다는 장점이 있다. 또한 탄소재료는 이론 밀도가 2g/cc 정도로 낮고, 반면에 리튬티탄산화물은 3.5g/cc 정도로 높기 때문에 리튬티탄산화물의 부피당 용량은 탄소와 유사한 수준이다.
리튬티탄산화물은 에너지 저장장치 등 고속 충방전이 필요한 분야에서 주목하는 음극 활물질이다. 하지만 낮은 에너지밀도로 인하여 사용에 어려움이 따르고 있다. 에너지밀도를 높이기 위해서는 전극의 밀도를 높여야 하는데 전극의 밀도를 높이면 고율에서의 특성이 열화되는 단점이 발생한다.
선행기술(JP평09-0309727)에는 티탄산리튬수화물을 가열 탈수하여 공극이 형성된 티탄산 리튬을 제조하는 방법이 언급되어 있으나 휘발성 물질을 첨가하여 열처리하는 기술이 아니며, 선행기술(JP평10-0139430)에는 티탄 화합물과 리튬화합물 및 폴리올과 옥시폴리카르본산을 반응시켜 수용성 복합 카르본산에스테르 착체 올리고머를 형성시킨 후, 그것을 열분해하여 균질하고 미세하고 비표면적이 큰 리튬 티탄 복합 산화물을 제조하는 방법이 언급되어 있으나, 미세기공을 형성한다는 점에 대하여는 개시되어 있지 않다.
본 발명은 고율에서의 특성이 열화되지 않는 스피넬 구조의 리튬티탄산화물을 제조하는 방법을 제공하고자 한다.
본 발명의 일 실시형태는 티타늄 소스 화합물과 리튬 소스 화합물을 준비하는 단계(원료준비단계); 상기 티타늄 소스 화합물과 상기 리튬 소스 화합물을 매질과 혼합 및 교반하여 슬러리를 제조하는 단계(혼합단계); 상기의 슬러리를 분쇄하는 단계(분쇄단계); 및 상기 분쇄된 슬러리를 건조 및 하소하는 단계(하소단계)를 포함하고, 상기 혼합단계, 상기 혼합단계와 상기 분쇄단계 사이 및 상기 분쇄단계 중 적어도 어느 한 시점에서 첨가제를 투입하는 단계를 포함하고, 상기 하소단계에서 상기 첨가제가 제거되면서 미세 기공을 형성하는 고율특성이 우수한 리튬티탄산화물의 제조방법일 수 있다.
상기 첨가제의 양은 상기 슬러리 100 중량부 대비 0.1~10.0 중량부일 수 있다.
상기 티타늄 소스 화합물은 이산화티타늄(TiO2), 수소화티타늄(TiH2), 사염화티타늄(TiCl4), 질화티타늄(TiN), 티타늄이소프로폭사이드(C12H28O4Ti) 및 이들의 조합으로 이루어진 군으로부터 선택된 1 종 이상을 포함할 수 있다.
상기 리튬 소스 화합물은 탄산리튬(Li2CO3), 수산화리튬(LiOH), 질산리튬(LiNO3), 리튬수산염(Li2C2O4), 인산리튬(Li3PO4), 인산수소리튬(Li2HPO4), 탄산수소리튬(LiHCO3), 초산리튬(LiOOCCH3), 리튬산화바나듐(LiVO3) 및 이들의 조합으로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 이상을 포함할 수 있다.
상기 매질은 물, 에탄올, 이소프로필알콜 및 이들의 조합으로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 이상을 포함할 수 있다.
상기 첨가제는 우레아(urea), 중탄산암모늄(ammonium bicarbonate), 파라핀, 수크로스(sucrose), 스타치(starch) 및 이들의 조합으로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 이상을 포함할 수 있다.
상기 분쇄단계는 비즈밀에 의하여 수행될 수 있다.
상기 분쇄는 입도(Dmax)가 3um 될 때까지 수행할 수 있다.
상기 하소 온도는 800 ~ 1,200℃ 이상일 수 있다.
상기 하소는 산화분위기에서 수행될 수 있다.
본 발명의 다른 실시형태는 상기 방법에 따라 제조된 리튬티탄산화물일 수 있으며, 고율특성 I(5C/0.2C) 이 95% 이상일 수 있고, 고율특성 II(10C/0.2C) 가 90% 이상일 수 있다.
본 발명의 또 다른 실시형태는 상기 리튬티탄산화물을 포함하는 리튬이차전지용 전극 및 이를 포함하는 리튬이차전지일 수 있다.
본 발명에 의하면 미세기공이 형성된 스피넬 구조의 리튬티탄산화물은 리튬이차전지용 음극활물질로 사용하는 경우 미세 기공 내로 전해액의 침투가 용이하여 고속 충방전을 하는 경우에도 충방전 효율이 열화되지 않는, 즉 고율특성이 우수한 이차전지를 제조할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시형태에 따른 고율 특성이 우수한 리튬티탄산화물의 제조방법을 나타내는 흐름도이다.
도 2는 실시예 및 비교예에 따른 리튬티탄산화물을 이용한 코인셀의 전지특성을 나타내는 그래프이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 형태들을 설명한다. 본 발명의 실시 형태는 여러 가지 다른 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 이하 설명하는 실시 형태로 한정되는 것은 아니다. 또한, 본 발명의 실시 형태는 당업계에서 평균적인 지식을 가진 자에게 본 발명을 더욱 완전하게 설명하기 위해서 제공되는 것이다. 따라서, 도면에서의 요소들의 형상 및 크기 등은 보다 명확한 설명을 위해 과장될 수 있으며, 도면상의 동일한 부호로 표시되는 요소는 동일한 요소이다.
도 1은 본 발명의 일 실시형태에 따른 고율 특성이 우수한 리튬티탄산화물의 제조방법을 나타내는 흐름도이다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 일 실시형태는 티타늄 소스 화합물과 리튬 소스 화합물을 준비하는 단계(원료준비단계); 상기 티타늄 소스 화합물과 상기 리튬 소스 화합물을 매질과 혼합 및 교반하여 슬러리를 제조하는 단계(혼합단계); 상기의 슬러리를 분쇄하는 단계(분쇄단계); 및 상기 분쇄된 슬러리를 건조 및 하소하는 단계(하소단계)를 포함하고, 상기 혼합단계, 상기 혼합단계와 상기 분쇄단계 사이의 시기, 및 상기 분쇄단계 중 적어도 어느 한 시점에서 첨가제를 투입하는 단계를 포함하고, 상기 하소단계에서 상기 첨가제가 제거되면서 미세 기공을 형성하는 고율특성이 우수한 리튬티탄산화물의 제조방법일 수 있다.
먼저, 티타늄 소스 화합물과 리튬소스 화합물을 준비할 수 있다(원료준비단계). 티타늄 소스 화합물은 티타늄을 포함하는 화합물로서 티타늄을 제공할 수 있는 물질면 특별한 제한은 없으며, 구체적으로는 이산화티타늄(TiO2),수소화티타늄(TiH2), 사염화티타늄(TiCl4), 질화티타늄(TiN), 티타늄이소프로폭사이드(C12H28O4Ti) 및 이들의 조합으로 이루어진 군으로부터 선택된 1 종 이상을 포함할 수 있다. 리튬 소스 화합물은 리튬을 함유하는 화합물로서 리튬을 제공할 수 있는 물질이면 특별한 제한은 없으며, 구체적으로는 탄산리튬(Li2CO3), 수산화리튬(LiOH), 질산리튬(LiNO3), 리튬수산염(Li2C2O4), 인산리튬(Li3PO4), 인산수소리튬(Li2HPO4), 탄산수소리튬(LiHCO3), 초산리튬(LiOOCCH3), 리튬산화바나듐(LiVO3) 및 이들의 조합으로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 이상을 포함할 수 있다.
다음으로, 티타늄 소스 화합물과 리튬 소스 화합물을 매질과 혼합 및 교반하여 슬러리를 제조할 수 있다(혼합단계). 매질은 혼합 및 교반 과정에서 발열 등의 문제를 억제할 수 있고, 내용물이 고르게 분산 또는 분쇄하도록 유도하는 기능을 할 수 있다. 매질은 내용물과 반응하지 않는 물질이라면 특별한 제한은 없다. 다만 건조과정에서 쉽게 제거하기 위하여 유기용매를 사용하는 것이 바람직하다. 구체적으로 매질은 물, 에탄올, IPA 및 이들의 조합으로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 이상을 포함할 수 있다. 교반에 의하여 티타늄 소스 화합물 및 리튬 소스 화합물이 균일하게 혼합될 수 있다. 이로써 이후의 하소 과정에서 티타늄과 리튬이 균일하게 반응하여 균일한 특성을 가지는 리튬티타늄산화물을 얻을 수 있다.
다음으로, 슬러리를 분쇄하는 공정을 거칠 수 있다(분쇄단계).
분쇄는, 소정의 매질과 함께 비즈밀(beads mill), 어트리션밀(Atrition mill), 및 볼밀(ball mill)과 같은 분쇄기를 사용하는 습식분쇄와, 젯밀(jet mill) 및 디스크밀(Disk mill)과 같이 매질을 사용하지 않은 상태에서 원료 간의 충돌이나 분쇄기와의 마찰력을 이용하는 건식분쇄를 이용할 수 있다. 습식분쇄를 행한 후에는 건조과정이 추가로 필요할 수 있다. 분쇄는 비즈밀에 의하여 수행될 수 있다.
분쇄가 진행될수록 슬러리 내에 존재하는 입자들이 지속적으로 작아질 수 있는데, 입도(Dmax)가 3um 될 때까지 수행할 수 있다. 입도가 3um 보다 큰 경우에는 하소 시 국부적으로 불균일한 합성이 이루어지는 등의 문제가 발생할 수 있기 때문이다.
혼합단계, 혼합단계와 분쇄단계 사이의 시기, 및 분쇄단계 중 적어도 어느 한 시점에서 첨가제를 투입할 수 있으며, 첨가제 투입 시기가 특별히 한정되는 것은 아니다. 첨가제는 하소 과정에서 열분해 등에 의하여 휘발되어 제거될 수 있는 물질이면 특별한 제한은 없다. 첨가제가 하소 과정에서 제거되지 않고 잔류하는 경우에는 잔류물이 불순물로 작용하여 제품의 성능 및 신뢰성을 저하시킬 수 있다. 구체적으로는 첨가제는 우레아(urea), 중탄산암모늄(ammonium bicarbonate), 파라핀, 수크로스(sucrose), 스타치(starch) 및 이들의 조합으로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 이상을 포함할 수 있다.
첨가제의 양은 슬러리 100 중량부 대비 0.1~10.0 중량부일 수 있다. 첨가제의 양이 0.1 중량부보다 작은 경우에는 리튬티탄산화물 입자에 미세 기공이 거의 형성되지 않아 고율특성 향상의 효과가 미미할 수 있고, 첨가제의 양이 10.0 보다 많은 경우에는 리튬티탄산화물 입자에 기공이 지나치게 많이 형성하게 되어 전극의 밀도가 낮아지게 되어 오히려 전지의 성능이 저하될 수 있다.
다음으로, 분쇄 공정을 거친 슬러리의 용매를 제거하기 위하여 건조할 수 있으며, 건조된 슬러리를 하소하여 리튬티탄산화물을 제조할 수 있다(하소단계). 건조 방법에는 특별한 제한은 없으며, 구체적으로는 건조 오븐을 사용하여 슬러리를 건조시킬 수 있다. 하소 과정에서 리튬 소스로부터 제공된 리튬과 티타늄 소스로부터 제공된 티타늄이 반응하여 리튬티탄산화물을 형성할 수 있다.
하소는 800 ~ 1,200℃, 산화분위기에서 실시할 수 있다. 하소 온도가 800℃ 낮은 경우에는 리튬티탄산화물이 형성되지 않을 수 있으며, 환원분위기에서는 산화물이 형성되지 않을 수 있기 때문이다. 하소 온도가 1,200℃보다 높은 경우에는 합성된 리튬티탄산화물이 용융되는 문제점이 발생할 수 있다.
첨가제는 하소 단계에서 제거할 수 있다. 리튬티탄산화물 입자 내에 존재하는 첨가제는 하소를 거치면서 열분해 등에 의하여 가스 형태로 리튬티탄산화물 입자를 빠져 나갈 수 있는데, 이때 리튬티탄산화물 입자에는 미세한 통로가 형성될 수 있다. 따라서 하소 온도에서 열분해 제거될 수 있는 첨가제를 선택하는 것이 바람직하다.
본 발명의 다른 실시형태는 상기 방법에 따라 제조된 리튬티탄산화물일 수 있ㄷ. 본 실시형태는 우수한 고율 특성을 나타낼 수 있다. 구체적으로는 고율특성Ⅰ(5C/0.2C)이 95% 이상이고, 고율특성Ⅱ(10C/0.2C)가90% 이상일 수 있다. 앞 실시형태에 따라 제조된 리튬티탄산화물을 리튬이차전지의 음극으로 사용하는 경우 급속 충방전을 거치더라도 전지특성의 열화가 일어나지 않을 수 있다. 우수한 고율 특성의 기준을 고율특성Ⅰ(5C/0.2C)이 95% 이상이고, 고율특성Ⅱ(10C/0.2C)가 90% 이상인 경우로 하였다.
본 발명의 또 다른 실시형태는 앞 실시형태의 리튬티탄산화물을 포함하는 리튬이차전지용 전극 및 이를 포함하는 리튬이차전지일 수 있다. 본 실시형태의 전극은 리튬이차전지의 음극으로 사용할 수 있으며, 기타 양극, 분리막, 전해질 등의 구성요소는 일반적으로 공지된 물질을 사용할 수 있다.
이하에서는 실시예 및 비교예를 통하여 본 발명에 대하여 보다 상세하게 설명한다.
실시예 1
평균 입경이 100nm인 이산화티타늄(TiO2) 100g, 탄산리튬(Li2CO3) 36.8g을 물 300g에 넣고 교반기를 사용하여 교반하여 슬러리를 제조하였으며, 교반기의 회전속도는 1,000rpm으로 하였다. 슬러리에 대하여 주속 8m/s 속도로 비즈밀 분쇄를 실시하였고, 비즈는 직경이 0.65mm 인 지르코이나 비즈를 사용하였다. 비즈밀 분쇄시 슬러리 100g에 1g의 우레아(urea)를 첨가하였다. 비즈밀 분쇄는 입도 분석 결과 Dmax가 3um 이하일 때 종료하였다. 이후 비즈밀 분쇄된 슬러리를 120℃, 오븐에서 건조하였다. 이후 furnace를 이용하여 900℃, 대기분위기에서 5시간 하소하여 리튬티탄산화물을 제조하였다.
실시예 2
우레아(urea)의 첨가량이 3g 인 점을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법에 의하여 리튬티탄산화물을 제조하였다.
실시예 3
하소 온도가 940℃ 인 점을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법에 의하여 리튬티탄산화물을 제조하였다.
실시예 4
하소 온도가 940℃ 인 점을 제외하고는 실시예 2과 동일한 방법에 의하여 리튬티탄산화물을 제조하였다.
비교예
비즈밀 분쇄시 우레아(urea)를 첨가하지 않았다는 점을 제외하고는, 실시예 1과 동일한 방법에 의하여 리튬티탄산화물을 제조하였다.
평가
비교예 및 실시예에 따라 제조된 리튬티탄산화물의 전지 특성은 리튬티탄산화물을 음극활물질로 하여 코인셀을 제작하여 평가하였으며, 코인셀은 일반적으로 알려진 방법에 따라 제작하였다. 먼저, PVdF(Polyvinylidene fluoride) 2.02g을 NMP(N-Methyl-2-pyrrolidone) 31.69g과 혼합하여 sol을 제조하였다. 이후 sol, 리튬티탄산화물, 및 카본블랙(도전제)을 순서대로 그 중량비가 89:6:5가 되도록 혼합하여 페이스트를 제조하였다. 이후 닥터블레이드법을 이용하여 페이스트를 알루미늄 호일 위에 일정한 두께로 도포하였다. 이후 페이스트가 도포된 알루미늄 호일을 80℃ 오븐에서 건조한 후, 롤프레스(roll press)로 압착하여 전극을 제조하고, 이를 코인셀에 조립하였다.
전지 특성 평가는 상온에서 0.9~3.0V의 전압범위에서 0.2C의 정전류로 충전시키키고, 방전시에는 0.2C, 5C, 10C의 전류밀도로 측정하였으며, 전지 특성에 대한 평가 결과를 하기 표 1 및 도 1에 나타내었다.
고율 특성은 초기 방전용량(0.2C) 대비 고율 방전용량(5C, 10C)의 비율로 평가하였다.
　 우레아 첨가량
(g)		 하소
온도
(℃)		 전지 특성
초기 방전용량
(mAh/g)		 고율 방전용량
(mAh/g)		 고율특성 (%)
0.2C 5C 10C Ⅰ(5C/0.2C) Ⅱ(10C/0.2C)
비교예 0 900 169.63 149.12 109.21 87.91 64.38
실시예1 1 900 170.31 165.00 156.07 96.88 91.64
실시예2 3 900 169.59 164.24 159.20 96.85 93.87
실시예3 1 940 169.83 165.34 153.55 97.36 90.41
실시예4 3 940 171.12 167.22 157.48 97.72 92.03
표 1을 참조하면, 초기 방전용량(0.2C)은 비교예 및 실시예 1~4모두 거의 동일한 값(169.63~171.12 mAh/g)을 나타내고 있다. 비교예는 우레아를 첨가하지 않은 경우로서, 고율특성Ⅰ(5C/0.2C)이 87.91%, 고율특성Ⅱ(10C/0.2C)가 64.38% 를 나타내고 있다. 반면, 우레아를 첨가한 실시예 1~4는 고율특성Ⅰ(5C/0.2C)이 96.85~97.72%, 고율특성Ⅱ(10C/0.2C)가 90.41~93.87% 를 나타내고 있다. 이로부터 우레아를 첨가하는 경우 고율 특성이 현저하게 우수해짐을 확인할 수 있다. 이는 리튬티탄산화물 활물질 제조 시 투입한 첨가제가 하소 시 제거되면서 리튬티탄산화물 활물질에 미세기공을 형성하고 미세기공으로 전해액이 침투함으로써 나타나는 현상으로 볼 수 있다. 도 2에 고율 특성을 도시하고 있는데, 이러한 점을 다시 확인할 수 있다.
실시예 3 및 4는 실시예 1 및 2의 경우보다 하소 온도가 높은 경우이다. 하소 온도의 변화에 따른 고율특성을 살펴보면, 하소 온도가 높아지는 경우 상대적으로 충방전 속도가 작은 고율특성Ⅰ은 거의 변함이 없으나, 상대적으로 충방전 속도가 큰 고율특성Ⅱ는 다소 감소하였다. 이는 충방전 속도가 큰 경우에는 하소 온도가 고율특성Ⅱ에 미치는 영향이 뚜렷해짐을 확인할 수 있다. 즉 하소 온도가 높을수록 입자 크기가 커지고 이로 인하여 충방전 특성이 감소하는 것이 일반적인데, 충방전 속도가 작을수록 이러한 효과는 거의 나타나지 않고 충방전 속도가 커질수록 이러한 효과가 두드러지게 나타난다는 점을 확인할 수 있다.
본 발명에서 사용한 용어는 특정한 실시예를 설명하기 위한 것으로, 본 발명을 한정하고자 하는 것이 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하지 않는 한, 복수의 의미를 포함한다고 보아야 할 것이다. “포함하다” 또는 “가지다” 등의 용어는 명세서 상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성 요소 또는 이들을 조합한 것이 존재한다는 것을 의미하는 것이지, 이를 배제하기 위한 것이 아니다. 본 발명은 상술한 실시 형태 및 첨부된 도면에 의해 한정되는 것이 아니며, 첨부된 청구범위에 의해 한정하고자 한다. 따라서, 청구범위에 기재된 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 당 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자에 의해 다양한 형태의 치환, 변형 및 변경이 가능할 것이며, 이 또한 본 발명의 범위에 속한다고 할 것이다.

Claims (15)

  1. 티타늄 소스 화합물과 리튬 소스 화합물을 준비하는 단계(원료준비단계);
    상기 티타늄 소스 화합물과 상기 리튬 소스 화합물을 매질과 혼합 및 교반하여 슬러리를 제조하는 단계(혼합단계);
    상기의 슬러리를 분쇄하는 단계(분쇄단계); 및
    상기 분쇄된 슬러리를 건조 및 하소하는 단계(하소단계)를 포함하고,
    상기 혼합단계, 상기 혼합단계와 상기 분쇄단계 사이 및 상기 분쇄단계 중 적어도 어느 한 시점에서 첨가제를 투입하는 단계를 포함하고,
    상기 하소단계에서 상기 첨가제가 제거되면서 미세 기공을 형성하는 고율특성이 우수한 리튬티탄산화물의 제조방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 첨가제의 양은 상기 슬러리 100 중량부 대비 0.1~10.0 중량부인 고율특성이 우수한 리튬티탄산화물의 제조방법.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 티타늄 소스 화합물은 이산화티타늄(TiO2), 수소화티타늄(TiH2), 사염화티타늄(TiCl4), 질화티타늄(TiN), 티타늄이소프로폭사이드(C12H28O4Ti) 및 이들의 조합으로 이루어진 군으로부터 선택된 1 종 이상을 포함하는 고율 특성이 우수한 리튬티탄산화물의 제조방법.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 리튬 소스 화합물은 탄산리튬(Li2CO3), 수산화리튬(LiOH), 질산리튬(LiNO3), 리튬수산염(Li2C2O4), 인산리튬(Li3PO4), 인산수소리튬(Li2HPO4), 탄산수소리튬(LiHCO3), 초산리튬(LiOOCCH3), 리튬산화바나듐(LiVO3) 및 이들의 조합으로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 이상을 포함하는 고율 특성이 우수한 리튬티탄산화물의 제조방법.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 매질은 물, 에탄올, 이소프로필알콜 및 이들의 조합으로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 이상을 포함하는 고율 특성이 우수한 리튬티탄산화물의 제조방법.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 첨가제는 우레아(urea), 중탄산암모늄(ammonium bicarbonate), 파라핀, 수크로스(sucrose), 스타치(starch) 및 이들의 조합으로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 이상을 포함하는 고율 특성이 우수한 리튬티탄산화물의 제조방법.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 분쇄하는 단계는 비즈밀에 의하여 수행되는 고율 특성이 우수한 리튬티탄산화물의 제조방법.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 분쇄는 입도(Dmax)가 3㎛ 될 때까지 수행되는 고율 특성이 우수한 리튬티탄산화물의 제조방법.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 하소 온도는 800~1,200℃ 인 고율 특성이 우수한 리튬티탄산화물의 제조방법.
  10. 제1항에 있어서,
    상기 하소는 산화분위기에서 수행되는 고율 특성이 우수한 리튬티탄산화물의 제조방법.
  11. 제1항 내지 제10항 중 어느 한 항의 방법에 따라 제조된 고율 특성이 우수한 리튬티탄산화물.
  12. 제11항에 있어서,
    고율특성Ⅰ(5C/0.2C)이 95% 이상인 고율 특성이 우수한 리튬티탄산화물.
  13. 제11항에 있어서,
    고율특성Ⅱ(10C/0.2C)이 90% 이상인 고율 특성이 우수한 리튬티탄산화물.
  14. 제11항의 리튬티탄산화물을 포함하는 리튬이차전지용 전극.
  15. 제14항의 리튬이차전지용 전극을 포함하는 리튬이차전지.
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