KR20140101640A - 리튬 이차 전지용 음극 활물질 및 이의 제조 방법 - Google Patents

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Abstract

탄소계 활물질 및 금속계 활물질을 포함하는 탄소-금속 복합물을 포함하는 코어부, 상기 코어부 표면에 피복되고 탄성 고분자 물질을 포함하는 제1 코팅층, 및 상기 제1 코팅층 표면에 피복되고 비정질 탄소를 포함하는 제2 코팅층을 포함하는 리튬 이차 전지용 음극 활물질 및 이의 제조 방법이 제공된다.

Description

리튬 이차 전지용 음극 활물질 및 이의 제조 방법{NEGATIVE ELECTRODE ACTIVE MATERIAL FOR RECHARGEABLE LITHIUM BATTERY, AND METHOD FOR PREPARING THE SAME}
본 기재는 리튬 이차 전지용 음극 활물질, 및 이의 제조 방법에 관한 것이다.
최근 휴대용 소형 전자기기의 전원으로서 각광받고 있는 리튬 이차 전지는 유기 전해액을 사용함에 따라, 기존의 알칼리 수용액을 사용한 전지보다 2배 이상의 높은 방전 전압을 나타내며, 그 결과 높은 에너지 밀도를 나타낸다.
리튬 이차 전지의 양극 활물질로는 LiCoO2, LiMn2O4, LiNi1 -xCoxO2(0 < x < 1)등과 같이 리튬 이온의 인터칼레이션이 가능한 구조를 가진 리튬과 전이 금속으로 이루어진 산화물이 주로 사용된다.
음극 활물질로는 리튬의 삽입/탈리가 가능한 인조 흑연, 천연 흑연, 하드 카본을 포함한 다양한 형태의 탄소계 재료가 적용되어 왔다. 상기 탄소 계열 중 흑연이 현재 가장 널리 사용되고 있다.
그러나 최근 휴대용 소형 전자기기의 기능이 다양해지고, 경량화가 진행됨에 따라, 리튬 이차 전지의 고용량화가 요구되고 있고, 이에 따라 흑연의 이론 용량보다 높은 이론 용량을 갖는 활물질 재료에 대한 관심이 높아지고 있다.
특히, 실리콘계 금속 재료는 흑연에 비해 이론 용량이 10배 이상 높은 활물질 재료로서, 이에 대한 연구가 활발히 진행 중에 있다. 그러나, 충전 과정에서 발생되는 실리콘 입자의 부피 팽창, 그로 인한 활물질 간의 전도성 감소, 극판으로부터의 탈리, 및 전해액과의 지속적 반응 등으로 인하여 리튬 이차 전지의 성능을 저하시키는 문제점이 있어 아직 상용화 수준에는 이르지 못하고 있다.
본 발명의 일 구현예는 고용량의 리튬이차 전지를 구현하여, 초기 효율 및 수명 특성이 우수한 리튬 이차 전지용 음극 활물질을 제공하기 위한 것이다.
본 발명의 다른 일 구현예는 상기 리튬 이차 전지용 음극 활물질의 제조 방법을 제공하기 위한 것이다.
본 발명의 일 구현예는 탄소계 활물질 및 금속계 활물질을 포함하는 탄소-금속 복합물을 포함하는 코어부, 상기 코어부 표면에 피복되고 탄성 고분자 물질을 포함하는 제1 코팅층, 및 상기 제1 코팅층 표면에 피복되고 비정질 탄소를 포함하는 제2 코팅층을 포함하는 리튬 이차 전지용 음극 활물질을 제공한다.
상기 탄소계 활물질의 표면의 적어도 일부에 상기 금속계 활물질이 위치할수 있다.
상기 금속계 활물질은 실리콘, 주석, 알루미늄, 티타늄, 바나듐, 또는 이들의 조합으로 이루어진 합금에서 선택되는 금속; 상기 금속의 산화물, 질화물, 또는 탄화물로 이루어진 군에서 선택되는 화합물; 및 이들의 조합에서 선택되는 것일 수 있다.
상기 탄소계 활물질은 천연흑연, 인조흑연, 소프트카본, 하드카본, 또는 이들의 조합일 수 있다.
상기 탄성 고분자 물질은 젤라틴, 글리세린, 전분, 셀룰로오스, 수크로오스,또는 이들의 조합일 수 있다.
상기 비정질 탄소는 석탄계 핏치, 석유계 핏치, 페놀 수지, 중질유, 경질유, 또는 이들의 조합일 수 있다.
상기 탄성 고분자 물질은 상기 음극 활물질 총량에 대하여 0.1 내지 20 중량%일 수 있다.
상기 비정질 탄소는 상기 음극 활물질 총량에 대하여 0.1 내지 20 중량%일 수 있다.
본 발명의 다른 일 구현예는 탄소계 활물질 및 금속계 활물질을 혼합하여 탄소-금속 복합물을 준비하는 단계; 상기 탄소-금속 복합물의 표면에 탄성 고분자 물질을 포함하는 제1 코팅층을 형성하는 단계; 및 상기 제1 코팅층의 표면에 비정질 탄소를 포함하는 제2 코팅층을 형성하는 단계를 포함하는 리튬 이차 전지용 음극 활물질의 제조 방법을 제공한다.
상기 탄소-금속 복합물을 준비하는 단계는, 상기 탄소계 활물질 및 금속계 활물질을 혼합한 후, 기계적 밀링법으로 수행하는 것일 수 있다.
상기 제1 코팅층을 형성하는 단계는, 습식 코팅법으로 수행하는 것일 수 있다.
상기 제2 코팅층을 형성하는 단계는, 건식 코팅법으로 수행하는 것일 수 있다.
상기 건식 코팅법은 기계적 밀링법으로 수행하는 것일 수 있다.
기타 본 발명의 구현예들의 구체적인 사항은 이하의 상세한 설명에 포함되어 있다.
본 발명의 일 구현예는 고용량의 리튬 이차 전지용 음극 활물질 및 이의 제조 방법을 구현하고, 초기 효율 및 수명 특성이 향상된 리튬 이차 전지를 구현할 수 있다.
도 1은 상기 실시예 1에 따른 음극 활물질의 모식도를 나타낸 것이다.
도 2는 실시예 1에 따른 리튬 이차 전지의 수명 특성을 보여 주는 그래프이다.
이하, 본 발명의 구현예를 상세히 설명하기로 한다. 　다만, 이는 예시로서 제시되는 것으로, 이에 의해 본 발명이 제한되지는 않으며 본 발명은 후술할 청구범위의 범주에 의해 정의될 뿐이다.
일 구현예에 따른 리튬 이차 전지용 음극 활물질은 탄소계 활물질 및 금속계 활물질을 포함하는 탄소-금속 복합물을 포함하는 코어부, 상기 코어부 표면에 피복되고 탄성 고분자 물질을 포함하는 제1 코팅층, 및 상기 제1 코팅층 표면에 피복되고 비정질 탄소를 포함하는 제2 코팅층을 포함할 수 있다.
상기 탄소계 활물질의 표면의 적어도 일부에 상기 금속계 활물질이 위치할 수 있다. 일반적으로 금속계 활물질이 탄소계 활물질보다 10배 이상 높은 용량을 갖기 때문에, 상기 탄소-금속 복합물을 활물질로 포함하는 리튬 이차 전지는 탄소계 활물질만을 포함하는 리튬 이차 전지에 비하여 고용량으로 구현될 수 있다. 특히, 상기 금속계 활물질을 상기 탄소계 활물질의 표면에 위치하게 함으로써, 리튬 이차 전지의 충방전시, 금속계 활물질의 부피팽창으로 인한 탄소계 활물질의 분말 손상을 최소화할 수 있다. 상기 금속계 활물질 및 상기 탄소계 활물질은 상기 탄소-금속 복합물 총량에 대하여 1 내지 35 : 65 내지 99 중량%로 포함될 수 있고, 구체적으로는 3 내지 30 : 70 내지 97 중량%로 포함될 수 있다. 상기 탄소-금속 복합물 내에서 상기 금속계 활물질과 상기 탄소계 활물질이 상기 범위 내로 포함되는 경우, 금속계 활물질의 부피 팽창 완화 효과를 최적으로 유지하면서 리튬 이차 전지의 고용량을 구현할 수 있다.
상기 탄소-금속 복합물은 음극 활물질 총량에 대하여 87 내지 97 중량%로 포함될 수 있고, 구체적으로는 90 내지 95 중량%로 포함될 수 있다. 상기 탄소-금속 복합물이 상기 범위 내로 포함되는 경우, 충방전시 입자손상 최소화 및 전기전도도 유지로 인해 리튬 이차 전지의 고용량 및 고수명을 구현할 수 있게 된다. 상기 금속계 활물질은 실리콘, 주석, 알루미늄, 티타늄, 바나듐, 또는 이들의 조합으로 이루어진 합금에서 선택되는 금속; 상기 금속의 산화물, 질화물, 또는 탄화물로 이루어진 군에서 선택되는 화합물; 및 이들의 조합에서 선택되는 것일 수 있다. 구체적으로는 Si, SiOx, Si-C 복합체, Si-Q 합금일 수 있고, 이 때, 상기 x는 0 < x < 2 범위의 정수일 수 있고, 상기 Q는 알칼리 금속, 알칼리 토금속, 13족 내지 16족 원소, 전이금속, 희토류 원소 또는 이들의 조합일 수 있으며, Si은 아니다. 상기 Q의 구체적인 원소로는, Ti, V, Al, Sn, 또는 이들의 조합을 들 수 있다.가장 구체적인 금속계 활물질은 Si 또는 이의 산화물인 SiOx(0.1≤x≤2)일 수 있다.
상기 탄소계 활물질은 천연흑연, 인조흑연, 소프트카본, 하드카본, 또는 이들의 조합일 수 있고, 구체적으로는 천연흑연, 인조흑연 등과 같은 흑연계 재료일 수 있다.
상기 탄성 고분자 물질은 탄성을 갖는 재료로서, 리튬 이차 전지의 충전시발생할 수 있는 금속계 활물질의 부피 팽창을 완화할 수 있다. 즉, 금속계 활물질의 부피 팽창에 대한 완충재로 기능함으로써, 극판 탈리 완화 기능을 효과적으로 수행할 수 있다.
또한, 상기 탄성 고분자 물질은 다수의 작용기를 포함함으로써, 상기 제2 코팅층과 화학적 결합을 용이하게 할 수 있고, 이로 인하여 제2 코팅층과 더욱 견고하게 부착되어 있을 수 있다. 상기 작용기는 구체적으로 히드록시기, 이소시아네이트기, 카르복시기, 알데히드기, 카르보닐기 등일 수 있다. 상기 탄성 고분자 물질은 음극 활물질 총량에 대하여 0.1 내지 20 중량%로 포함될 수 있고, 구체적으로는 0.1 내지 15 중량%로 포함될 수 있다. 탄성 고분자 물질이 상기 범위 내로 포함되는 경우, 극판 탈리 완화 기능이 최적화 될 수 있고, 제2 코팅층과 화학 결합을 할 수 있는 작용기의 함량이 최적으로 포함될 수 있다.
상기 탄성 고분자 물질은 구체적으로 젤라틴, 글리세린, 전분, 셀룰로오스, 수크로오스, 또는 이들의 조합일 수 있고, 더 구체적으로는 젤라틴, 셀룰로오스, 또는 이들의 조합일 수 있다.
상기 비정질 탄소는 열 처리 조건에서도, 단단하고 견고한 특성을 가질 수 있는 재료로서, 금속계 활물질의 부피 팽창에 따른 코팅층의 균열 및 파괴 등을 방지할 수 있다. 구체적으로 석탄계 핏치, 석유계 핏치, 페놀 수지, 중질유, 경질유, 또는 이들의 조합 일 수 있고, 더 구체적으로는 석탄계 핏치, 석유계 핏치, 페놀 수지, 또는 이들의 조합 일 수 있다. 상기 비정질 탄소는 상기 음극 활물질 총량에 대하여 0.1 내지 20 중량%로 포함될 수 있고, 구체적으로는 0.1 내지 15 중량%로 포함될 수 있다. 비정질 탄소가 상기 범위 내로 포함되는 경우, 전기 전도도 향상 및 리튬 이차 전지의 우수한 수명 특성이 나타날 수 있다.
다른 일 구현예에 따른 리튬 이차 전지용 음극 활물질의 제조 방법은, 탄소계 활물질 및 금속계 활물질을 혼합하여 탄소-금속 복합물을 준비하는 단계; 상기 탄소-금속 복합물의 표면에 탄성 고분자 물질을 포함하는 제1 코팅층을 형성하는 단계; 및 상기 제1 코팅층의 표면에 비정질 탄소를 포함하는 제2 코팅층을 형성하는 단계를 포함할 수 있다.
상기 탄소계 활물질 및 금속계 활물질을 혼합하여 탄소-금속 복합물을 준비하는 단계는, 상기 탄소계 활물질 및 금속계 활물질을 혼합한 후, 기계적 밀링을 통해 탄소-금속 복합물을 준비하는 단계일 수 있다. 기계적 밀링은 탄소계 활물질을 구형화한 후, 볼밀링(ball milling), 메카노퓨전 밀링(mechanofusion milling), 쉐이커 밀링(shaker milling), 플래너터리 밀링(planetary milling) 및 애트리터 밀링(attritor milling) 디스크 밀링 (disk milling), 또는 이들의 조합 중 어느 하나의 방법을 선택하여, 탄소계 활물질과 금속계 활물질을 복합화할 수 있다. 구체적으로는 300 내지 6000 rpm, 더 구체적으로는 400 내지 5000rpm으로 밀링을 수행함으로써 탄소계 활물질과 금속계 활물질을 복합화할 수 있다. 상기와 같이 기계적 밀링을 수행할 경우, 탄소-금속 복합물은 탄소계 활물질의 외부에만 금속계 물질이 위치하도록 제조될 수 있고, 탄소계 활물질의 표면에는 다수의 기공이 형성될 수 있어, 금속계 활물질의 부피 팽창으로 인한 탄소계 활물질 입자의 손상을 최소화할 수 있다. 상기 탄소계 활물질의 표면에 형성된 기공은 리튬 이차 전지의 충전시 팽창되는 금속계 활물질의 증가된 부피를 수용할 수 있게 되어, 리튬 이차 전지의 충전시 발생할 수 있는 금속계 활물질의 부피 팽창으로 인한 극판 탈리를 더욱 효과적으로 완화할 수 있다.
상기 탄소-금속 복합물의 표면에 탄성 고분자 물질을 포함하는 제1 코팅층을 형성하는 단계는, 습식 코팅법으로 수행하는 것일 수 있다. 상기 습식 코팅법은 구체적으로 플래너터리믹서(planetary mixer), 플래너터리/데스파 믹서(planetary/disper mixer), 바스켓 밀링 (basket milling), 볼 밀링(ball milling)등의 장비를 사용하여 적절한 양의 탄성 고분자 물질에 적합한 용매를 함께 반응시켜 완전히 용해 후 탄소-금속 복합물을 투입하여 수시간 교반 후 건조하여 수행될 수 있다. 상기 용매는 수성 용매일 수 있으며, 구체적으로는 물일 수 있다. 상기 제1 코팅층이 습식 코팅법에 의해 형성됨으로써, 제1 코팅층은 탄소-금속 복합물의 입자가 손상됨이 없이 코팅할 수 있다.
상기 제1 코팅층의 표면에 비정질 탄소를 포함하는 제2 코팅층을 형성하는 단계는 건식 코팅법으로 수행하는 것일 수 있다. 상기 건식 코팅법은 구체적으로 기계적 밀링법으로 수행하는 것일 수 있고, 구체적으로 볼밀링(ball milling), 메카노퓨전 밀링(mechanofusion milling), 쉐이커 밀링(shaker milling), 플래너터리 밀링(planetary milling) 및 애트리터 밀링(attritor milling) 디스크 밀링 (disk milling), 또는 이들의 조합 중 어느 하나를 선택하여 수행할 수 있다. 구체적으로는 메카노퓨전 밀링법으로 수행할 수 있으며, 300 내지 6000 rpm, 더 구체적으로는 400 내지 5000rpm으로 밀링을 수행할 수 있다. 상기 조건에 의해 건식 코팅법이 수행됨으로써, 제2 코팅층의 전기전도도 향상 및 제1 코팅층과 마찬가지로 충방전시 입자손상을 방지할 수 있다.
또 다른 일 구현예에 따르면, 상기 음극 활물질을 포함하는 음극, 양극 활물질을 포함하는 양극 및 전해질을 포함하는 리튬 이차 전지를 제공할 수 있다. 선택적으로, 상기 양극과 상기 음극 사이에 세퍼레이터가 존재할 수 있다.
리튬 이차 전지는 사용하는 세퍼레이터와 전해질의 종류에 따라 리튬 이온 전지, 리튬 이온 폴리머 전지 및 리튬 폴리머 전지로 분류될 수 있고, 형태에 따라 원통형, 각형, 코인형, 파우치형 등으로 분류될 수 있으며, 사이즈에 따라 벌크 타입과 박막 타입으로 나눌 수 있다. 이들 전지의 구조와 제조방법은 이 분야에 널리 알려져 있으므로 상세한 설명은 생략한다.
상기 음극은 집전체 및 상기 집전체 위에 형성된 음극 활물질 층을 포함하며, 상기 음극 활물질 층은 음극 활물질을 포함한다.
상기 음극 활물질은 전술한 바와 같다.
상기 음극 활물질 층은 또한 바인더를 포함하며, 선택적으로 도전재를 더욱 포함할 수 있다.
상기 바인더는 음극 활물질 입자들을 서로 잘 부착시키고, 또한 음극 활물질을 전류 집전체에 잘 부착시키는 역할을 하며, 그 대표적인 예로 폴리비닐알콜, 카르복시메틸셀룰로즈, 히드록시프로필셀룰로즈, 폴리비닐클로라이드, 카르복실화된 폴리비닐클로라이드, 폴리비닐플루오라이드, 에틸렌 옥사이드를 포함하는 폴리머, 폴리비닐피롤리돈, 폴리우레탄, 폴리테트라플루오로에틸렌, 폴리비닐리덴 플루오라이드, 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 폴리아미드, 폴리아미드이미드, 스티렌-부타디엔 러버, 아크릴레이티드 스티렌-부타디엔 러버, 에폭시 수지, 나일론 등을 사용할 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
상기 도전재는 전극에 도전성을 부여하기 위해 사용되는 것으로서, 구성되는 전지에 있어서 화학변화를 야기하지 않고 전자 전도성 재료이면 어떠한 것도 사용가능하며, 그 예로 천연 흑연, 인조 흑연, 카본 블랙, 아세틸렌 블랙, 케첸블랙, 탄소섬유 등의 탄소계 물질; 구리, 니켈, 알루미늄, 은 등의 금속 분말 또는 금속 섬유 등의 금속계 물질; 폴리페닐렌 유도체 등의 도전성 폴리머; 또는 이들의 혼합물을 포함하는 도전성 재료를 사용할 수 있다.
상기 집전체로는 구리 박, 니켈 박, 스테인레스강 박, 티타늄 박, 니켈 발포체(foam), 구리 발포체, 전도성 금속이 코팅된 폴리머 기재, 또는 이들의 조합을 사용할 수 있다.
상기 양극은 전류 집전체 및 이 전류 집전체에 형성되는 양극 활물질 층을 포함한다.
상기 양극 활물질로는 리튬의 가역적인 인터칼레이션 및 디인터칼레이션이 가능한 화합물(리티에이티드 인터칼레이션 화합물)을 사용할 수 있다. 구체적으로는 코발트, 망간, 니켈, 알루미늄, 철, 마그네슘, 바나듐 또는 이들의 조합의 금속과 리튬과의 복합 산화물 중 1종 이상의 것을 사용할 수 있다.
상기 양극 활물질 층은 또한 바인더 및 도전재를 포함한다.
상기 바인더는 양극 활물질 입자들을 서로 잘 부착시키고, 또한 양극 활물질을 전류 집전체에 잘 부착시키는 역할을 하며, 그 대표적인 예로는 폴리비닐알콜, 카르복시메틸셀룰로즈, 히드록시프로필셀룰로즈, 디아세틸셀룰로즈, 폴리비닐클로라이드, 카르복실화된 폴리비닐클로라이드, 폴리비닐플루오라이드, 에틸렌 옥사이드를 포함하는 폴리머, 폴리비닐피롤리돈, 폴리우레탄, 폴리테트라플루오로에틸렌, 폴리비닐리덴 플루오라이드, 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 스티렌-부타디엔 러버, 아크릴레이티드 스티렌-부타디엔 러버, 에폭시 수지, 나일론 등을 사용할 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
상기 도전재는 전극에 도전성을 부여하기 위해 사용되는 것으로서, 구성되는 전지에 있어서, 화학변화를 야기하지 않고 전자 전도성 재료이면 어떠한 것도 사용가능하며, 그 예로 천연 흑연, 인조 흑연, 카본 블랙, 아세틸렌 블랙, 케첸블랙, 탄소섬유, 구리, 니켈, 알루미늄, 은 등의 금속 분말, 금속 섬유 등을 사용할 수 있고, 또한 폴리페닐렌 유도체 등의 도전성 재료를 1종 또는 1종 이상을 혼합하여 사용할 수 있다.
상기 전류 집전체로는 Al을 사용할 수 있으나 이에 한정되는 것은 아니다.
상기 음극과 상기 양극은 각각 활물질, 도전재 및 결착제를 용매 중에서 혼합하여 활물질 조성물을 제조하고, 이 조성물을 전류 집전체에 도포하여 제조한다. 이와 같은 전극 제조 방법은 당해 분야에 널리 알려진 내용이므로 본 명세서에서 상세한 설명은 생략하기로 한다. 상기 용매로는 N-메틸피롤리돈, 증류수 등을 사용할 수 있으나 이에 한정되는 것은 아니다.
상기 전해질은 비수성 유기 용매와 리튬염을 포함한다.
상기 비수성 유기 용매는 전지의 전기화학적 반응에 관여하는 이온들이 이동할 수 있는 매질 역할을 한다.
상기 비수성 유기용매로는 카보네이트계, 에스테르계, 에테르계, 케톤계, 알코올계 또는 비양성자성 용매를 사용할 수 있다.
상기 비수성 유기 용매는 단독으로 또는 하나 이상 혼합하여 사용할 수 있으며, 하나 이상 혼합하여 사용하는 경우의 혼합 비율은 목적하는 전지 성능에 따라 적절하게 조절할 수 있고, 이는 당해 분야에 종사하는 사람들에게는 널리 이해될 수 있다.
상기 리튬염은 상기 비수성 유기 용매에 용해되어, 전지 내에서 리튬 이온의 공급원으로 작용하여 기본적인 리튬 이차 전지의 작동을 가능하게 하고, 양극과 음극 사이의 리튬 이온의 이동을 촉진하는 역할을 하는 물질이다. 상기 리튬염의 대표적인 예로는 LiPF6, LiBF4, LiSbF6, LiAsF6, LiC4F9SO3, LiClO4, LiAlO2, LiAlCl4, LiN(CxF2x +1SO2)(CyF2y +1SO2)(여기서, x 및 y는 자연수임), LiCl, LiI, LiB(C2O4)2(리튬 비스옥살레이토 보레이트(lithium bis(oxalato) borate; LiBOB) 또는 이들의 조합을 들 수 있으며, 이들을 지지(supporting) 전해염으로 포함한다.
상기 세퍼레이터(113)는 음극(112)과 양극(114)을 분리하고 리튬 이온의 이동 통로를 제공하는 것으로 리튬 전지에서 통상적으로 사용되는 것이라면 모두 사용가능하다.　 즉, 전해질의 이온 이동에 대하여 저저항이면서 전해액 함습 능력이 우수한 것이 사용될 수 있다.　 예를 들어, 유리 섬유, 폴리에스테르, 테프론, 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 폴리테트라플루오로에틸렌(PTFE) 또는 이들의 조합물 중에서 선택된 것으로서, 부직포 또는 직포 형태이어도 무방하다.　 예를 들어, 리튬 이온 전지에는 폴리에틸렌, 폴리프로필렌 등과 같은 폴리올레핀계 고분자 세퍼레이터가 주로 사용되고, 내열성 또는 기계적 강도 확보를 위해 세라믹 성분 또는 고분자 물질이 포함된 코팅된 세퍼레이터가 사용될 수도 있으며, 선택적으로 단층 또는 다층 구조로 사용될 수 있다.
이하 본 발명의 실시예 및 비교예를 기재한다. 그러한 하기한 실시예는 본 발명의 일 실시예일뿐 본 발명이 하기한 실시예에 한정되는 것은 아니다.
실시예 1: 젤라틴이 함유된 제1 코팅층을 포함하는 음극 활물질의 제조
(리튬 이차 전지용 음극 활물질의 제조)
평균입경(D50)이 10㎛인 구형 천연흑연 및 SiOx(0.1≤x≤2)을 70:30의 중량비로 혼합한 다음, 400rpm으로 기계적 밀링 처리하여 탄소-금속 복합물을 준비하였다.
젤라틴을 물에 용해하여, 5 중량%의 젤라틴 용액을 제조한 후, 상기 탄소-금속 복합물을 투입하여, 2시간 동안 교반하고, 80℃의 진공 오븐에서 10시간 동안 건조하여 탄소-금속 복합물 표면에 1차 코팅층을 형성하였다.
상기 탄소-금속 복합물 표면에 1차 코팅층이 형성된 전구체와 석탄계 핏치를 90 : 10의 중량비로 혼합한 다음, 메카노퓨전 밀링을 이용하여 400rpm으로 기계적 밀링 처리한 후, 질소분위기에서 1400℃로 열처리한 다음, 분급하여 제2 코팅층을 포함하는 음극 활물질 조성물을 제조하였다.
(음극의 제조)
상기 음극 활물질 조성물과 PVDF 바인더(KF1300 Polymer, Kureha)를 93:7의 중량비로 혼합한 다음, N-메틸-2-피롤리돈에 분산시켜 슬러리 상태의 음극 활물질 층 형성용 조성물을 제조하였다.
상기 조성물을 Cu-호일 집전체에 도포하고 대기 중에서 건조 및 압연하여 음극을 준비하였다.
(리튬 이차 전지 제작)
상기 음극을 작동전극으로 하고, 금속 리튬을 대극(counter electrode)으로 사용하여, 코인 타입의 반쪽 전지를 제작하였다. 이 때, 작용극과 대극 사이에 다공질 폴리프로필렌 필름으로 이루어진 세퍼레이터를 삽입하고, 전해액으로는 디에틸카보네이트(DEC)와 에틸렌카보네이트(EC)의 혼합 부피비가 1:1인 혼합 용액에 1M 농도의 LiPF6가 용해된 것을 사용하였다.
비교예 1
상기 실시예 1에서 제1 코팅층을 형성하지 않은 것을 제외하고는 실시예 1과 동일하게 실시하였다.
평가 1: 리튬 이차 전지의 고율 충방전 특성 평가
상기 실시예 1 및 비교예 1에 따라 각각 제작된 리튬 이차 전지를 하기 조건으로 충방전하여 고율 충방전 특성을 평가하여, 그 결과를 하기 표 1에 나타내었다.
상기 고율 충방전 특성 평가는 0.01V(0.01C)를 컷-오프(cut-off) 전압으로 설정하고, CC-CV 모드로 0.1C rate로 충전한 후 CC 모드로 1.5V까지 0.1C rate로 방전하면서 방전용량을 측정하였다. 이후, 0.5C/0.5C 충방전을 반복하여 50회 사이클 진행 후 용량 유지율을 측정하였다.
표 1은 실시예 1 및 비교예 1에 따라 각각 제작된 리튬 이차 전지의 충/방전 효율을 나타낸다.
표 1을 참고하면, 비교예 1에 따른 리튬 이차 전지에 비하여, 실시예 1에 따른 리튬 이차 전지의 고율 충방전 특성이 더 우수함을 알 수 있다.
충전 용량(mAh/g) 방전 용량
(mAh/g)		 효율
(%)
실시예 1 719.2 613.9 85.0
비교예 1 765.9 605.2 79.0
평가 2: 리튬 이차 전지의 사이클 수명 특성 평가
상기 실시예 1 및 비교예 1에 따라 각각 제작된 리튬 이차 전지의 사이클 수명 특성을 평가하여, 그 결과를 도 2에 나타내었다.
실시예 1 및 비교예 1에 따라 각각 제작된 리튬 이차 전지는 0.01V(0.01C)를 컷-오프(cut-off) 전압으로 설정하고, CC-CV 모드로 0.5C rate로 충전한 후 CC 모드로 1.5V까지 0.5C rate로 방전하면서, 충방전을 반복하여 50회 사이클 진행 후 용량 유지율을 측정하였다.
50 사이클에서의 수명 특성 평가 결과를 하기 도 2에 나타내었다.
도 2는 실시예 1과 비교예 1에 따른 리튬 이차 전지의 사이클 횟수에 따른 용량 유지율을 보여주는 그래프이다.
도 2를 참고하면, 비교예 1에 따른 리튬 이차 전지에 비하여, 실시예 1에 따른 리튬 이차 전지가 사이클 반복에 따른 용량 유지율이 더 높게 유지됨을 알 수 있다.

Claims (13)

  1. 탄소계 활물질 및 금속계 활물질을 포함하는 탄소-금속 복합물을 포함하는 코어부;
    상기 코어부 표면에 피복되고 탄성 고분자 물질을 포함하는 제1 코팅층; 및
    상기 제1 코팅층 표면에 피복되고 비정질 탄소를 포함하는 제2 코팅층
    을 포함하는 리튬 이차 전지용 음극 활물질.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 탄소계 활물질의 표면의 적어도 일부에 상기 금속계 활물질이 위치하는 것인 리튬 이차 전지용 음극 활물질.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 금속계 활물질은 실리콘, 주석, 알루미늄, 티타늄, 바나듐, 또는 이들의 조합으로 이루어진 합금에서 선택되는 금속; 상기 금속의 산화물, 질화물, 또는 탄화물로 이루어진 군에서 선택되는 화합물; 및 이들의 조합에서 선택되는 것인 리튬 이차 전지용 음극 활물질.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 탄소계 활물질은 천연흑연, 인조흑연, 소프트카본, 하드카본, 또는 이들의 조합인 것인 리튬 이차 전지용 음극 활물질.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 탄성 고분자 물질은 젤라틴, 글리세린, 전분, 셀룰로오스, 수크로오스, 또는 이들의 조합인 것인 리튬 이차 전지용 음극 활물질.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 비정질 탄소는 석탄계 핏치, 석유계 핏치, 페놀 수지, 중질유, 경질유, 또는 이들의 조합인 것인 리튬 이차 전지용 음극 활물질.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 탄성 고분자 물질은 상기 음극 활물질 총량에 대하여 0.1 내지 20 중량%인 것인 리튬 이차 전지용 음극 활물질.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 비정질 탄소는 상기 음극 활물질 총량에 대하여 0.1 내지 20 중량%인 것인 리튬 이차 전지용 음극 활물질.
  9. 탄소계 활물질 및 금속계 활물질을 혼합하여 탄소-금속 복합물을 준비하는 단계;
    상기 탄소-금속 복합물의 표면에 탄성 고분자 물질을 포함하는 제1 코팅층을 형성하는 단계; 및
    상기 제1 코팅층의 표면에 비정질 탄소를 포함하는 제2 코팅층을 형성하는 단계
    를 포함하는 리튬 이차 전지용 음극 활물질의 제조 방법.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 탄소-금속 복합물을 준비하는 단계는, 상기 탄소계 활물질 및 금속계 활물질을 혼합한 후, 기계적 밀링법으로 수행하는 것인 리튬 이차 전지용 음극 활물질의 제조 방법.
  11. 제9항에 있어서,
    상기 제1 코팅층을 형성하는 단계는, 습식 코팅법으로 수행하는 것인 리튬 이차 전지용 음극 활물질의 제조 방법.
  12. 제9항에 있어서,
    상기 제2 코팅층을 형성하는 단계는, 건식 코팅법으로 수행하는 것인 리튬 이차 전지용 음극 활물질의 제조 방법.
  13. 제12항에 있어서,
    상기 건식 코팅법은 기계적 밀링법으로 수행하는 것인 리튬 이차 전지용 음극 활물질의 제조 방법.
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Cited By (37)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20160031782A (ko) * 2014-09-15 2016-03-23 (주)포스코켐텍 리튬 이차 전지용 음극 활물질, 이의 제조 방법, 및 이를 포함하는 리튬 이차 전지
KR20160057255A (ko) * 2014-11-13 2016-05-23 (주)포스코켐텍 리튬 이차 전지용 음극 활물질, 이의 제조 방법, 및 이를 포함하는 리튬 이차 전지
KR20170049080A (ko) * 2015-10-28 2017-05-10 삼성전자주식회사 전극, 전지 및 전극의 제조 방법
KR20170134134A (ko) * 2016-05-27 2017-12-06 주식회사 엘지화학 음극활물질 및 이를 포함하는 리튬 이차전지
WO2019083332A3 (ko) * 2017-10-27 2019-06-13 주식회사 엘지화학 실리콘-탄소 복합체 및 이를 포함하는 리튬 이차전지
WO2020041788A1 (en) * 2018-08-24 2020-02-27 Global Graphene Group, Inc. Protected particles of cathode active materials for lithium batteries
WO2020105975A1 (ko) * 2018-11-19 2020-05-28 주식회사 엘지화학 음극 활물질 및 이를 포함하는 리튬 이차전지
US10734642B2 (en) 2016-03-30 2020-08-04 Global Graphene Group, Inc. Elastomer-encapsulated particles of high-capacity anode active materials for lithium batteries
US10777810B2 (en) 2018-06-21 2020-09-15 Global Graphene Group, Inc. Lithium metal secondary battery containing a protected lithium anode
US10818926B2 (en) 2018-03-07 2020-10-27 Global Graphene Group, Inc. Method of producing electrochemically stable elastomer-encapsulated particles of anode active materials for lithium batteries
US10854927B2 (en) 2018-06-18 2020-12-01 Global Graphene Group, Inc. Method of improving cycle-life of alkali metal-sulfur secondary battery
US10862129B2 (en) 2017-04-12 2020-12-08 Global Graphene Group, Inc. Lithium anode-protecting polymer layer for a lithium metal secondary battery and manufacturing method
US10862157B2 (en) 2018-06-18 2020-12-08 Global Graphene Group, Inc. Alkali metal-sulfur secondary battery containing a conductive electrode-protecting layer
US10873088B2 (en) 2018-06-25 2020-12-22 Global Graphene Group, Inc. Lithium-selenium battery containing an electrode-protecting layer and method of improving cycle-life
US10886528B2 (en) 2018-08-24 2021-01-05 Global Graphene Group, Inc. Protected particles of cathode active materials for lithium batteries
US10957912B2 (en) 2018-06-18 2021-03-23 Global Graphene Group, Inc. Method of extending cycle-life of a lithium-sulfur battery
US10964951B2 (en) 2017-08-14 2021-03-30 Global Graphene Group, Inc. Anode-protecting layer for a lithium metal secondary battery and manufacturing method
US10971724B2 (en) 2018-10-15 2021-04-06 Global Graphene Group, Inc. Method of producing electrochemically stable anode particulates for lithium secondary batteries
US10971722B2 (en) 2018-03-02 2021-04-06 Global Graphene Group, Inc. Method of manufacturing conducting elastomer composite-encapsulated particles of anode active materials for lithium batteries
US10971725B2 (en) 2019-01-24 2021-04-06 Global Graphene Group, Inc. Lithium metal secondary battery containing elastic polymer foam as an anode-protecting layer
US10978698B2 (en) 2018-06-15 2021-04-13 Global Graphene Group, Inc. Method of protecting sulfur cathode materials for alkali metal-sulfur secondary battery
US10978744B2 (en) 2018-06-18 2021-04-13 Global Graphene Group, Inc. Method of protecting anode of a lithium-sulfur battery
US10985373B2 (en) 2017-02-27 2021-04-20 Global Graphene Group, Inc. Lithium battery cathode and method of manufacturing
US11005094B2 (en) 2018-03-07 2021-05-11 Global Graphene Group, Inc. Electrochemically stable elastomer-encapsulated particles of anode active materials for lithium batteries
US11043662B2 (en) 2018-08-22 2021-06-22 Global Graphene Group, Inc. Electrochemically stable elastomer-encapsulated particles of cathode active materials for lithium batteries
US11043694B2 (en) 2018-04-16 2021-06-22 Global Graphene Group, Inc. Alkali metal-selenium secondary battery containing a cathode of encapsulated selenium particles
US11121398B2 (en) 2018-06-15 2021-09-14 Global Graphene Group, Inc. Alkali metal-sulfur secondary battery containing cathode material particulates
US11223049B2 (en) 2018-08-24 2022-01-11 Global Graphene Group, Inc. Method of producing protected particles of cathode active materials for lithium batteries
US11239460B2 (en) 2018-08-22 2022-02-01 Global Graphene Group, Inc. Method of producing electrochemically stable elastomer-encapsulated particles of cathode active materials for lithium batteries
US11276852B2 (en) 2018-06-21 2022-03-15 Global Graphene Group, Inc. Lithium metal secondary battery containing an elastic anode-protecting layer
US11342555B2 (en) 2017-04-10 2022-05-24 Global Graphene Group, Inc. Encapsulated cathode active material particles, lithium secondary batteries containing same, and method of manufacturing
US11495792B2 (en) 2017-02-16 2022-11-08 Global Graphene Group, Inc. Method of manufacturing a lithium secondary battery having a protected high-capacity anode active material
US11721832B2 (en) 2018-02-23 2023-08-08 Global Graphene Group, Inc. Elastomer composite-encapsulated particles of anode active materials for lithium batteries
US11742475B2 (en) 2017-04-03 2023-08-29 Global Graphene Group, Inc. Encapsulated anode active material particles, lithium secondary batteries containing same, and method of manufacturing
US11791450B2 (en) 2019-01-24 2023-10-17 Global Graphene Group, Inc. Method of improving cycle life of a rechargeable lithium metal battery
US11978904B2 (en) 2017-02-24 2024-05-07 Honeycomb Battery Company Polymer binder for lithium battery and method of manufacturing
US11990608B2 (en) 2017-02-24 2024-05-21 Honeycomb Battery Company Elastic polymer composite binder for lithium battery and method of manufacturing

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2013149807A2 (en) 2012-04-05 2013-10-10 Timcal S.A. Surface-modified low surface area graphite, processes for making it, and applications of the same

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6878487B2 (en) * 2001-09-05 2005-04-12 Samsung Sdi, Co., Ltd. Active material for battery and method of preparing same
KR100615859B1 (ko) * 2004-10-07 2006-08-25 한국전기연구원 리튬이차전지용 전이금속 인산화물 음극 활물질 및 그제조방법
KR100738054B1 (ko) * 2004-12-18 2007-07-12 삼성에스디아이 주식회사 음극 활물질, 그 제조 방법 및 이를 채용한 음극과 리튬전지

Cited By (43)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20160031782A (ko) * 2014-09-15 2016-03-23 (주)포스코켐텍 리튬 이차 전지용 음극 활물질, 이의 제조 방법, 및 이를 포함하는 리튬 이차 전지
KR20160057255A (ko) * 2014-11-13 2016-05-23 (주)포스코켐텍 리튬 이차 전지용 음극 활물질, 이의 제조 방법, 및 이를 포함하는 리튬 이차 전지
KR20170049080A (ko) * 2015-10-28 2017-05-10 삼성전자주식회사 전극, 전지 및 전극의 제조 방법
US10734642B2 (en) 2016-03-30 2020-08-04 Global Graphene Group, Inc. Elastomer-encapsulated particles of high-capacity anode active materials for lithium batteries
KR20170134134A (ko) * 2016-05-27 2017-12-06 주식회사 엘지화학 음극활물질 및 이를 포함하는 리튬 이차전지
CN107851780A (zh) * 2016-05-27 2018-03-27 株式会社Lg化学 负极活性材料和包含其的锂二次电池
CN107851780B (zh) * 2016-05-27 2021-06-01 株式会社Lg化学 负极活性材料和包含其的锂二次电池
US10714741B2 (en) 2016-05-27 2020-07-14 Lg Chem, Ltd. Negative electrode active material and lithium secondary battery including the same
US11495792B2 (en) 2017-02-16 2022-11-08 Global Graphene Group, Inc. Method of manufacturing a lithium secondary battery having a protected high-capacity anode active material
US11978904B2 (en) 2017-02-24 2024-05-07 Honeycomb Battery Company Polymer binder for lithium battery and method of manufacturing
US11990608B2 (en) 2017-02-24 2024-05-21 Honeycomb Battery Company Elastic polymer composite binder for lithium battery and method of manufacturing
US10985373B2 (en) 2017-02-27 2021-04-20 Global Graphene Group, Inc. Lithium battery cathode and method of manufacturing
US11742475B2 (en) 2017-04-03 2023-08-29 Global Graphene Group, Inc. Encapsulated anode active material particles, lithium secondary batteries containing same, and method of manufacturing
US11342555B2 (en) 2017-04-10 2022-05-24 Global Graphene Group, Inc. Encapsulated cathode active material particles, lithium secondary batteries containing same, and method of manufacturing
US10862129B2 (en) 2017-04-12 2020-12-08 Global Graphene Group, Inc. Lithium anode-protecting polymer layer for a lithium metal secondary battery and manufacturing method
US10964951B2 (en) 2017-08-14 2021-03-30 Global Graphene Group, Inc. Anode-protecting layer for a lithium metal secondary battery and manufacturing method
US11929498B2 (en) 2017-10-27 2024-03-12 Lg Energy Solution, Ltd. Silicon-carbon complex and lithium secondary battery comprising the same
WO2019083332A3 (ko) * 2017-10-27 2019-06-13 주식회사 엘지화학 실리콘-탄소 복합체 및 이를 포함하는 리튬 이차전지
US11721832B2 (en) 2018-02-23 2023-08-08 Global Graphene Group, Inc. Elastomer composite-encapsulated particles of anode active materials for lithium batteries
US10971722B2 (en) 2018-03-02 2021-04-06 Global Graphene Group, Inc. Method of manufacturing conducting elastomer composite-encapsulated particles of anode active materials for lithium batteries
US10818926B2 (en) 2018-03-07 2020-10-27 Global Graphene Group, Inc. Method of producing electrochemically stable elastomer-encapsulated particles of anode active materials for lithium batteries
US11005094B2 (en) 2018-03-07 2021-05-11 Global Graphene Group, Inc. Electrochemically stable elastomer-encapsulated particles of anode active materials for lithium batteries
US11043694B2 (en) 2018-04-16 2021-06-22 Global Graphene Group, Inc. Alkali metal-selenium secondary battery containing a cathode of encapsulated selenium particles
US10978698B2 (en) 2018-06-15 2021-04-13 Global Graphene Group, Inc. Method of protecting sulfur cathode materials for alkali metal-sulfur secondary battery
US11121398B2 (en) 2018-06-15 2021-09-14 Global Graphene Group, Inc. Alkali metal-sulfur secondary battery containing cathode material particulates
US10978744B2 (en) 2018-06-18 2021-04-13 Global Graphene Group, Inc. Method of protecting anode of a lithium-sulfur battery
US10957912B2 (en) 2018-06-18 2021-03-23 Global Graphene Group, Inc. Method of extending cycle-life of a lithium-sulfur battery
US10862157B2 (en) 2018-06-18 2020-12-08 Global Graphene Group, Inc. Alkali metal-sulfur secondary battery containing a conductive electrode-protecting layer
US10854927B2 (en) 2018-06-18 2020-12-01 Global Graphene Group, Inc. Method of improving cycle-life of alkali metal-sulfur secondary battery
US10777810B2 (en) 2018-06-21 2020-09-15 Global Graphene Group, Inc. Lithium metal secondary battery containing a protected lithium anode
US11276852B2 (en) 2018-06-21 2022-03-15 Global Graphene Group, Inc. Lithium metal secondary battery containing an elastic anode-protecting layer
US10873088B2 (en) 2018-06-25 2020-12-22 Global Graphene Group, Inc. Lithium-selenium battery containing an electrode-protecting layer and method of improving cycle-life
US11043662B2 (en) 2018-08-22 2021-06-22 Global Graphene Group, Inc. Electrochemically stable elastomer-encapsulated particles of cathode active materials for lithium batteries
US11239460B2 (en) 2018-08-22 2022-02-01 Global Graphene Group, Inc. Method of producing electrochemically stable elastomer-encapsulated particles of cathode active materials for lithium batteries
US11652211B2 (en) 2018-08-24 2023-05-16 Global Graphene Group, Inc. Method of producing protected particles of cathode active materials for lithium batteries
US10886528B2 (en) 2018-08-24 2021-01-05 Global Graphene Group, Inc. Protected particles of cathode active materials for lithium batteries
US11223049B2 (en) 2018-08-24 2022-01-11 Global Graphene Group, Inc. Method of producing protected particles of cathode active materials for lithium batteries
WO2020041788A1 (en) * 2018-08-24 2020-02-27 Global Graphene Group, Inc. Protected particles of cathode active materials for lithium batteries
US10971724B2 (en) 2018-10-15 2021-04-06 Global Graphene Group, Inc. Method of producing electrochemically stable anode particulates for lithium secondary batteries
CN113614953A (zh) * 2018-11-19 2021-11-05 株式会社Lg新能源 负极活性材料和包含其的锂二次电池
WO2020105975A1 (ko) * 2018-11-19 2020-05-28 주식회사 엘지화학 음극 활물질 및 이를 포함하는 리튬 이차전지
US10971725B2 (en) 2019-01-24 2021-04-06 Global Graphene Group, Inc. Lithium metal secondary battery containing elastic polymer foam as an anode-protecting layer
US11791450B2 (en) 2019-01-24 2023-10-17 Global Graphene Group, Inc. Method of improving cycle life of a rechargeable lithium metal battery

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