KR20150040141A - Negative electrode material for secondary battery and method for manufacturing the same - Google Patents

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Abstract

In the present invention, provided are a negative electrode, which has negative electrode active materials and accordingly improves stability and performance, and a lithium secondary battery including the same. The present invention relates to a negative electrode active material, comprising a core which has silicon particles or a silicon based compound particle; and a polydopamine layer formed on the core, a manufacturing method thereof and a negative electrode including the same.

Description

이차전지용 음극활물질 및 이의 제조 방법 {NEGATIVE ELECTRODE MATERIAL FOR SECONDARY BATTERY AND METHOD FOR MANUFACTURING THE SAME}TECHNICAL FIELD The present invention relates to a negative electrode active material for a secondary battery and a method for manufacturing the negative electrode active material for a secondary battery,

본 발명은 분산성이 향상된 이차전지용 음극활물질과, 이의 제조 방법 및 이를 포함하는 음극에 관한 것이다.The present invention relates to a negative electrode active material for a secondary battery having improved dispersibility, a method for producing the negative electrode active material, and a negative electrode including the same.

최근 전자 장비의 소형화 및 경량화가 실현되고 휴대용 전자 기기의 사용이 일반화됨에 따라, 이들의 전력원으로 에너지 밀도가 높은 경량의 리튬 이차전지에 대한 연구가 활발히 이루어지고 있다.Recently, miniaturization and weight reduction of electronic equipment and general use of portable electronic devices have led to active research on lightweight lithium secondary batteries having high energy density as their power source.

리튬 이차전지는 리튬 이온이 음극 및 양극에서 삽입 및 탈리되는 산화, 환원 반응에 의해 전기적 에너지를 생성한다. The lithium secondary battery generates electrical energy by oxidation and reduction reactions in which lithium ions are inserted and removed from the cathode and the anode.

최근, 상기 음극 소재로 탄소계 물질과 함께 최대 용량이 약 4020 mAh/g (9800 mAh/cc, 비중 2.23)인 실리콘(Si)계 물질을 이용하여 구조적으로 안정하면서, 사이클 특성이 양호한 고용량 리튬 이차전지를 구현하기 위한 연구가 대두되고 있다. Recently, a silicon-based material having a maximum capacity of about 4020 mAh / g (9800 mAh / cc, specific gravity: 2.23) as the negative electrode material is used in combination with a carbonaceous material, Researches for realizing a battery are emerging.

그러나 음극 소재로 상기 실리콘계 물질을 이용하는 경우, 충, 방전 시 극심한 부피 변화가 일어나면서, 전기적 저항이 증가하고, 전지 효율이 감소하여 전지 사이클 수명이 낮아지는 단점이 있다. 이러한 현상은 고에너지 밀도의 셀을 제조하기 위하여, 실리콘 함량을 증가시킬수록 더욱 심화된다.However, when the above-mentioned silicon based material is used as a negative electrode material, an extreme volume change occurs during charging and discharging, resulting in an increase in electrical resistance, a decrease in battery efficiency, and a shortened battery cycle life. This phenomenon is further exacerbated as the silicon content is increased in order to produce a cell having a high energy density.

이러한 단점을 개선하기 위한 방안의 하나로, 실리콘계 물질 주변에 비활성 물질인 SiO2 나노도메인을 분포시켜 입자의 쪼개짐을 극소화함과 동시에 음극활물질 표면에 탄소 코팅층을 추가로 도입 (SiO/C 음극활물질)하여 전기전도성을 증진시키는 방법 등이 제안되었다. In order to overcome such disadvantages, SiO 2 nano-domains, which are inactive materials, are distributed around the silicon-based material to minimize particle cleavage, and a carbon coating layer is additionally introduced into the surface of the negative electrode active material (SiO 2 / C negative electrode active material) And a method of improving electrical conductivity.

하지만, 탄소 코팅층을 도입하는 경우, 전기전도도는 향상되는 반면, 탄소층의 화학적 비활성으로 인해 표면의 화학적 개질 (chemical functionalization)이 원천적으로 차단되어, 전극 제조 시 슬러리 내에서 활물질의 분산성이 저하되는 단점이 있다. However, when the carbon coating layer is introduced, the electrical conductivity is improved, but the chemical functionalization of the surface is originally blocked due to the chemical inertness of the carbon layer, and the dispersibility of the active material in the slurry is lowered There are disadvantages.

그 영향으로 전극 제조 시에 함께 혼합되는 바인더 및 도전제 등과 음극활물질이 균일하게 혼합되지 않아, 전극 상에 부분적 응집 영역이 발생하고, 이에 따라 전극의 내부 저항이 증가하여, 전류의 부분적인 발열 및 열화(劣化)가 촉진되는 등 이차전지의 퇴화 증가의 원인이 되고 있다.As a result, the binder, the conductive material, and the like that are mixed together at the time of manufacturing the electrode are not uniformly mixed with the negative electrode active material, so that a partial coagulation region is generated on the electrode, thereby increasing the internal resistance of the electrode, And deterioration of the secondary battery is promoted.

이에, 안정성이 높은 고용량 이차전지를 제조하기 위해서, 분산성이 향상된 신규한 구성의 음극활물질의 개발이 시급한 실정이다.Accordingly, in order to produce a high-capacity high-capacity secondary battery, it is urgently required to develop a negative electrode active material having a novel structure with improved dispersibility.

본 발명은 분산성이 향상된 이차전지용 음극활물질과 이의 제조 방법을 제공한다.The present invention provides a negative active material for a secondary battery having improved dispersibility and a method for producing the same.

또한, 본 발명은 상기 음극활물질을 포함함으로써, 안정성 및 성능 특성이 향상된 음극과 이를 구비한 리튬 이차전지를 제공한다.Also, the present invention provides a negative electrode having improved stability and performance characteristics by including the negative active material, and a lithium secondary battery having the negative electrode.

구체적으로, 본 발명은Specifically, the present invention provides

실리콘 입자 또는 실리콘계 화합물 입자를 포함하는 코어; 및 A core comprising silicon particles or silicon-based compound particles; And

상기 코어 표면에 형성된 폴리도파민층을 포함하는 이차전지용 음극활물질을 제공한다. And a polypopamine layer formed on the surface of the core.

이때, 상기 실리콘 입자 또는 실리콘계 화합물 입자는 탄소층을 포함할 수 있다.At this time, the silicon particles or the silicon compound particles may include a carbon layer.

또한, 본 발명은 증류수 기반의 약 염기성 완충 용액 존재하에서 도파민 화합물과 실리콘 입자 또는 실리콘계 화합물 입자를 포함하는 코어를 혼합하여 코어 표면에 폴리도파민층을 형성하는 단계를 포함하는 이차전지용 음극활물질의 제조방법을 제공한다.The present invention also relates to a method for producing a negative electrode active material for a secondary battery, comprising the step of mixing a dopamine compound and a core containing silicon particles or silicon compound particles in the presence of a weak basic buffer solution based on distilled water to form a polypopamine layer on the surface of the core .

또한, 본 발명은 상기 음극활물질을 포함하는 음극을 제공한다.The present invention also provides a negative electrode comprising the negative active material.

또한, 본 발명은 상기 음극과, 양극; 분리막; 및 비수 전해질을 포함하는 리튬 이차전지를 제공한다.In addition, the present invention provides a negative electrode comprising: the negative electrode; Separation membrane; And a non-aqueous electrolyte.

본 발명에 따르면, 실리콘 입자 또는 실리콘계 화합물 입자를 포함하는 코어를 포함하는 음극활물질 표면에 폴리도파민 화합물을 코팅하여 표면을 개질함으로써, 분산성이 향상된 이차전지용 음극 활물질을 제공할 수 있다. 따라서, 내부 저항이 저감된 음극과 이를 포함함으로써 사이클 효율이 개선된 이차전지를 제조할 수 있다.According to the present invention, it is possible to provide a negative electrode active material for a secondary battery having improved dispersibility by coating a surface of a negative electrode active material containing a core containing silicon particles or silicon compound particles with a polydodamine compound to modify the surface. Therefore, it is possible to manufacture a negative electrode having reduced internal resistance and a secondary battery having improved cycle efficiency by including it.

본 명세서에 첨부되는 다음의 도면은 본 발명의 바람직한 실시예를 예시하는 것이며, 전술한 발명의 내용과 함께 본 발명의 기술 사상을 더욱 이해시키는 역할을 하는 것이므로, 본 발명은 그러한 도면에 기재된 사항에만 한정되어 해석되는 것은 아니다.
도 1은 본 발명의 실험예 1에 따른 분산성 측정 결과를 나타낸 사진이다.
도 2는 본 발명의 실험예 2에 따른 이차전지의 TGA 측정 결과를 나타낸 그래프이다.
도 3은 본 발명이 실험예 4에 따른 이차전지의 분체 저항 측정 결과를 나타낸 그래프이다.
도 4a는 본 발명이 실험예 4에 따른 이차전지의 충,방전 시 용량 측정 결과를 나타낸 그래프이다.
도 4b는 본 발명이 실험예 4에 따른 이차전지의 사이클 측정 결과를 나타낸 그래프이다.
BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS The accompanying drawings, which are incorporated in and constitute a part of the specification, illustrate preferred embodiments of the invention and together with the description of the invention serve to further the understanding of the technical idea of the invention, But is not limited to.
1 is a photograph showing the result of measurement of dispersibility according to Experimental Example 1 of the present invention.
2 is a graph showing a TGA measurement result of a secondary battery according to Experimental Example 2 of the present invention.
3 is a graph showing the results of measurement of powder resistance of a secondary battery according to Experimental Example 4 of the present invention.
FIG. 4A is a graph showing the results of capacitance measurement during charging and discharging of the secondary battery according to Experimental Example 4 of the present invention. FIG.
4B is a graph showing a cycle measurement result of the secondary battery according to Experimental Example 4 of the present invention.

이하, 본 발명에 대한 이해를 돕기 위해 본 발명을 더욱 상세하게 설명한다. 이때, 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니 되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다.
Hereinafter, the present invention will be described in detail in order to facilitate understanding of the present invention. Herein, terms and words used in the present specification and claims should not be construed to be limited to ordinary or dictionary meanings, and the inventor may appropriately define the concept of the term to describe its own invention in the best way. It should be construed as meaning and concept consistent with the technical idea of the present invention.

먼저, 본 발명의 일 실시예에 따르면, First, according to an embodiment of the present invention,

실리콘 입자 또는 실리콘계 화합물 입자를 포함하는 코어; 및 A core comprising silicon particles or silicon-based compound particles; And

상기 코어 표면에 형성된 폴리도파민층을 포함하는 이차전지용 음극활물질을 제공한다. And a polypopamine layer formed on the surface of the core.

본 발명이 이차전지용 음극활물질에 있어서, 상기 실리콘 입자 또는 실리콘계 화합물 입자는 Si, SiOx (0<x≤2) 및 Si-Z 합금 (상기 Z는 Mg, Ca, Sr, Ba, Ra, Sc, Y, La, Ti, Zr, Hf, V, Nb, Ta, Cr, Mo, W, Tc, Re, Fe, Ru, Os, Co, Rh, Ir, Ni, Pd, Pt, Cu, Ag, Au, Zn, Cd, B, Ge, P, As, Sb, Bi, S, Se, Te, Po, 및 이들의 조합으로 이루어진 군에서 선택되는 원소이며, Si은 아님)으로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 또는 2종 이상의 혼합물을 들 수 있으며, 구체적으로는 SiOx(0<x≤2)인 것이 바람직하다. In the negative electrode active material for a secondary battery according to the present invention, the silicon particles or the silicon-based compound particles may be at least one selected from the group consisting of Si, SiOx (0 <x? 2) and Si-Z alloy (Z is Mg, Ca, Sr, Ba, , La, Ti, Zr, Hf, V, Nb, Ta, Cr, Mo, W, Tc, Re, Fe, Ru, Os, Co, Rh, Ir, Ni, Pd, Pt, , One or more elements selected from the group consisting of Cd, B, Ge, P, As, Sb, Bi, S, Se, Te, Po, (SiOx) (0 < x &lt; = 2).

또한, 본 발명의 음극활물질에 있어서, 상기 폴리도파민의 전체 함량은 음극활물질 전체 중량을 기준으로 5.5 내지 30 중량%, 구체적으로 약 10 내지 25중량%인 것이 바람직하다. 만약, 상기 도파민 함량이 30 중량% 이상이면 음극활물질의 저항 증가가 유발되고, 5.5중량% 이하이면 음극활물질 표면 상에 폴리도파민층이 미형성되는 부분이 발생할 수 있다. In the negative electrode active material of the present invention, the total content of the polypodamine is preferably 5.5 to 30 wt%, more preferably about 10 to 25 wt%, based on the total weight of the negative electrode active material. If the dopamine content is greater than 30 wt%, the resistance of the negative electrode active material is increased. If the dopamine content is less than 5.5 wt%, a portion where the polypodamine layer is not formed may occur on the surface of the negative electrode active material.

이때, 상기 본 발명의 음극활물질에 있어서, 상기 폴리도파민층은 코어 표면을 따라 최저 10nm 두께부터 최고 약 60nm 두께의 굴곡진 형태로 코팅될 수 있다. At this time, in the negative electrode active material of the present invention, the polydopamine layer may be coated along the core surface in a curved shape with a thickness of at least 10 nm to a thickness of at most about 60 nm.

또한, 상기 폴리도파민층이 형성된 본 발명의 음극활물질의 전체 평균 입경은 약 1 ㎛ 내지 약 20 ㎛인 것이 바람직하다. In addition, it is preferable that the total average particle diameter of the negative electrode active material of the present invention in which the polypodamine layer is formed is about 1 탆 to about 20 탆.

한편, 상기 폴리도파민은 하기 화학식 1로 표시되는 카테콜기를 포함하는 아민 (catecholamines)계 화합물인 도파민 화합물을 중합하여 얻어진 고분자 물질로서, 고유의 분자 구조적 특성에 의하여 염기성 pH의 수용액 조건에서 금속, 유리 또는 수지 등 표면 성질과 관계없이 모든 기재에 친수성과 뛰어난 접착력을 부여하는 것으로 알려져 있다. 더욱이, 표면이 개질된 기재는 카테콜 작용기가 가지는 산화환원 능력과 아민 작용기, 티올 작용기와의 공유 결합 형성을 통한 2차 표면 개질화가 가능한 것으로 알려져 있다 ((1) B.P. Lee et al., Annu. Rev. Mater. Res. 41, 99(2011) 및 (2) Lee et al., Science 318, 426 (2007) 참조). On the other hand, the above-mentioned polydodamine is a polymer substance obtained by polymerizing a dopamine compound which is a catecholamines-based compound having a catechol group represented by the following general formula (1) It is known to impart hydrophilicity and excellent adhesion to all the substrates regardless of the surface properties of the resin or resin. Moreover, it is known that the surface-modified substrate is capable of a second-order surface modification through covalent bonding between catechol functional groups and amine functional groups and thiol functional groups ((1) BP Lee et al., Annu. Rev. Mater. Res. 41, 99 (2011) and (2) Lee et al., Science 318, 426 (2007)).

[화학식 1][Chemical Formula 1]

Figure pat00001
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전술한 바와 같이, 본 발명에서는 탄소 코팅된 실리콘 입자 또는 실리콘계 화합물 입자 표면에 카테콜기가 다량 함유된 폴리도파민층을 도입함으로써, 표면 친수성이 개선되어 분산성이 향상된 음극활물질을 제조할 수 있다. 따라서, 상기 음극활물질을 이용하여 전극을 제조할 때, 입자간 응집을 최소화하여 이차전지용 음극 성능을 향상시키는 효과를 얻을 수 있다. As described above, in the present invention, by introducing a polycondopamine layer containing a large amount of a catechol group on the surface of carbon-coated silicon particles or silicon compound particles, it is possible to produce a negative electrode active material having improved surface hydrophilicity and improved dispersibility. Accordingly, when the electrode is manufactured using the negative electrode active material, the effect of improving the negative electrode performance for the secondary battery can be obtained by minimizing the intergranular agglomeration.

또한, 본 발명의 음극활물질에 있어서, 상기 실리콘 입자 또는 실리콘계 화합물 입자는 탄소층을 포함할 수 있다.Further, in the negative electrode active material of the present invention, the silicon particles or the silicon based compound particles may include a carbon layer.

이때, 상기 탄소층은 리튬 이온의 흡장 및 탈리가 가능한 것이라면 특별히 제한되는 것은 아니며, 결정질 탄소계 화합물, 비정질 탄소계 화합물, 또는 이들의 혼합물로 형성될 수 있다. At this time, the carbon layer is not particularly limited as long as it can absorb and desorb lithium ions, and may be formed of a crystalline carbon-based compound, an amorphous carbon-based compound, or a mixture thereof.

본 발명의 음극활물질에 있어서, 상기 탄소 함량은 적절한 전기전도도를 고려하여 음극활물질 전체 100 중량부를 기준으로 하여 약 20 중량부 이하, 예컨대 약 1 내지 20 중량부일 수 있다. 만약, 상기 탄소 함량이 1 중량부 이하인 경우 충분한 전도 경로 (path)를 갖지 못하고, 20 중량부 이상이면 전지 용량이 저하될 수 있다. In the negative electrode active material of the present invention, the carbon content may be about 20 parts by weight or less, for example about 1 to 20 parts by weight, based on 100 parts by weight of the total of the negative electrode active material, taking into account the appropriate electrical conductivity. If the carbon content is less than 1 part by weight, it does not have a sufficient conduction path. If the carbon content is more than 20 parts by weight, the battery capacity may decrease.

이때, 상기 탄소층의 두께는 1 내지 50nm 이하인 것이 바람직하다.
At this time, the carbon layer preferably has a thickness of 1 to 50 nm or less.

또한, 본 발명의 일 실시예에서는 In an embodiment of the present invention,

증류수 기반의 약 염기성 완충 용액 존재하에서 도파민 화합물과 실리콘 입자 또는 실리콘계 화합물 입자를 포함하는 코어를 혼합하여 코어 표면에 폴리도파민층을 형성하는 단계를 포함하는 이차전지용 음극활물질의 제조방법을 제공한다.Mixing a dopamine compound with a core containing silicon particles or silicone compound particles in the presence of a weak basic buffer solution based on distilled water to form a polypodamine layer on the surface of the core.

이때, 본 발명의 방법에 있어서 상기 탄소층은 특별히 한정하는 것은 아니나, 결정질 탄소계 화합물, 비정질 탄소계 화합물, 또는 이들의 혼합물을 전구체로 이용하여 형성할 수 있다. At this time, in the method of the present invention, the carbon layer is not particularly limited, but may be formed using a crystalline carbon-based compound, an amorphous carbon-based compound, or a mixture thereof as a precursor.

또한, 상기 탄소층 형성 단계는 통상적인 건식 코팅법 또는 액상 코팅법을 이용하여 형성할 수 있으며, 이러한 방법으로 제한되지 않는다. In addition, the carbon layer forming step may be formed by a conventional dry coating method or a liquid coating method, and is not limited thereto.

이때, 상기 건식 코팅 방법으로는 증착 또는 CVD(chemical vapor deposition)법 등을 들 수 있고, 상기 액상 코팅 방법으로는 함침 또는 스프레이 방법 등을 들 수 있다. 만약, 액상 코팅법을 사용하는 경우, 용매로서 DMSO, THF, 등을 사용할 수 있다.Examples of the dry coating method include vapor deposition or chemical vapor deposition (CVD), and the liquid coating method includes an impregnation or spray method. If a liquid coating method is used, DMSO, THF, or the like may be used as a solvent.

구체적으로, 상기 탄소층 형성 단계는 실리콘 입자 또는 실리콘계 화합물 입자를 포함하는 코어 표면에 탄소 전구체를 코팅한 후, 아르곤 또는 질소 등의 불활성 분위기에서 열처리하여 실시할 수 있다. 이때, 열 처리 공정은 약 400℃ 내지 약 1200℃의 온도로 약 1시간 내지 약 10시간 동안 가열하여 실시할 수 있다. 즉, 이러한 열처리에 의해 상기 탄소 전구체가 탄화되면서 상기 코어 표면에 탄소 코팅층을 형성할 수 있다.Specifically, the carbon layer forming step may be performed by coating a carbon precursor on the surface of a core including silicon particles or silicon compound particles, followed by heat treatment in an inert atmosphere such as argon or nitrogen. At this time, the heat treatment process may be performed by heating at a temperature of about 400 ° C to about 1200 ° C for about 1 hour to about 10 hours. That is, the carbon precursor may be carbonized by the heat treatment to form a carbon coating layer on the core surface.

또한, 상기 본 발명의 음극활물질 제조 방법에 있어서, 상기 폴리도파민층 형성 단계는 상온에서 3 내지 10시간 교반하여 실시할 수 있다. 이때, 교반 시간이 3 시간 미만인 경우 음극활물질 표면에서 폴리도파민층이 미형성되는 부분이 발생할 수 있고, 10시간 이상인 경우 폴리도파민 코팅층이 두께가 증가하여 저항 증가를 유발할 수 있다.In addition, in the method for manufacturing an anode active material of the present invention, the step of forming the polydopamine layer may be carried out by stirring at room temperature for 3 to 10 hours. If the stirring time is less than 3 hours, a portion where the polypopamine layer is not formed on the surface of the anode active material may occur. If the stirring time is more than 10 hours, the thickness of the polypodamine coating layer may increase and the resistance may increase.

또한, 상기 증류수 기반의 약 염기성 완충 용액은 pH 8.5인 것이 바람직하다.The pH of the weakly basic buffer solution based on the distilled water is preferably 8.5.

구체적으로, 상기 폴리도파민층 형성 단계는 상온에서 증류수 기반의 약 염기성(pH 8.5) 완충용액(Tris-HCl)을 교반하면서, 도파민 화합물과 탄소층이 코팅된 코어를 순차적으로 첨가하여 실시할 수 있다. 이때, 상기 교반 공정 동안 상기 약 염기성 용매가 촉매로 이용되면서, 상기 도파민 화합물 간 자발적 중합 반응이 일어나 코어 표면에 폴리도파민층이 형성될 수 있다. 이때, 상기 교반 시간을 조절하여 상기 폴리도파민층의 코팅 두께를 제어할 수 있다. Specifically, the step of forming the polydopamine layer may be performed by sequentially adding a dopamine compound and a core coated with a carbon layer while stirring a weakly basic (pH 8.5) buffer solution (Tris-HCl) based on distilled water at room temperature . At this time, during the stirring process, the weakly basic solvent is used as a catalyst, and a spontaneous polymerization reaction occurs between the dopamine compounds to form a polypopamine layer on the surface of the core. At this time, the coating thickness of the polypodamine layer can be controlled by controlling the agitation time.

이와 같이, 본 발명의 음극활물질 제조 방법에 있어서, 폴리도파민층 형성 단계는 반응 용매로 약 염기성 물을 사용하기 때문에 환경 친화적이고, 유/무기 기재와 무관하게 다양한 표면에 코팅이 가능하다. 특히, 본 발명에서와 같이 음극활물질 표면에 화학적 안전성이 높은 폴리도파민층을 추가로 형성하는 경우, 음극활물질의 내부 저항이나, 물리적 손상 등의 부작용 없이, 음극활물질의 표면을 효과적으로 친수성으로 전환시켜, 음극활물질의 분산성을 개선할 수 있다. As described above, in the method of manufacturing the anode active material of the present invention, since the weakly basic water is used as the reaction solvent in the step of forming the polypodamine layer, it is environmentally friendly and can be coated on various surfaces regardless of the organic / inorganic substrate. Particularly, when the polypodamine layer having high chemical stability is additionally formed on the surface of the negative electrode active material as in the present invention, the surface of the negative electrode active material is effectively converted into hydrophilic property without any side effect such as internal resistance or physical damage of the negative electrode active material, The dispersibility of the negative electrode active material can be improved.

또한, 상기 본 발명의 본 발명의 음극활물질 제조 방법은 폴리도파민층 형성 이후 필터링을 통해 수거한 폴리도파민층이 형성된 음극활물질을 세척 및 건조하는 단계를 추가로 포함할 수 있다. In addition, the method of the present invention for producing a negative electrode active material may further include washing and drying a negative electrode active material on which a polydopamine layer formed by filtering after forming a polypodamine layer is formed.

또한, 본 발명의 음극활물질 제조 방법에 있어서, 상기 폴리도파민층이 형성된 음극활물질에 대해 마이클 부가 반응 (Michael addition) 또는 시프 염 (schiff-base) 반응 등과 같은 2차 표면 개질 반응을 추가로 실시하여 다양한 기능기(functional group) 등을 도입함으로써, 음극활물질 표면의 물성 등을 추가 변형할 수 있다.
In addition, in the method of manufacturing an anode active material of the present invention, a secondary surface modification reaction such as a Michael addition or a schiff-base reaction is further performed on the anode active material on which the polydopamine layer is formed By introducing various functional groups or the like, the physical properties and the like of the surface of the negative electrode active material can be further modified.

또한, 본 발명의 일 실시예에서는 상기 본 발명의 음극활물질을 포함하는 이차전지용 음극을 제공한다. 이때, 상기 이차전지용 음극은 음극 집전체 상에 본 발명의 폴리도파민층을 포함하는 음극활물질과 선택적으로 도전재, 바인더 또는 충진제 등을 추가로 포함하는 음극활물질 슬러리를 도포한 후, 건조하여 제조할 수 있다.Also, an embodiment of the present invention provides a negative electrode for a secondary battery comprising the negative active material of the present invention. At this time, the negative electrode for a secondary battery may be manufactured by applying an anode active material containing a polydopamine layer of the present invention and an anode active material slurry further comprising a conductive material, a binder or a filler on the anode current collector, followed by drying .

이때, 상기 음극 집전체는 당해 전지에 화학적 변화를 유발하지 않으면서 도전성을 가진 것이라면 특별히 제한되는 것은 아니며, 예를 들어, 스테인레스강, 니켈, 구리, 티탄 및 이들의 합금 중 적어도 어느 하나로 이루어지는 것 등이 사용될 수 있으며, 일반적으로 3 내지 500 ㎛의 두께를 갖는다.At this time, the negative electrode current collector is not particularly limited as long as it has conductivity without causing a chemical change in the battery. For example, the negative electrode current collector is made of at least one of stainless steel, nickel, copper, titanium and alloys thereof Can be used, and generally has a thickness of 3 to 500 mu m.

또한, 상기 도전재는 전극에 도전성을 부여하기 위해 사용되는 것으로서, 구성되는 전지에 있어서, 화학변화를 야기하지 않고 전자 전도성 재료이면 어떠한 것도 사용가능하며, 그 예로 천연 흑연이나 인조 흑연 등의 흑연; 카본블랙, 아세틸렌 블랙, 케첸 블랙, 채널블랙, 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 소재를 혼합하여 사용할 수 있다. 상기 도전재는 전극 활물질의 도전성을 더욱 향상시키기 위한 성분으로서, 전극 활물질 전체 중량을 기준으로 1 내지 10 중량%로 포함될 수 있다. The conductive material is used for imparting conductivity to the electrode. Any conductive material may be used without causing any chemical change in the battery. Examples of the conductive material include graphite such as natural graphite and 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; And a conductive material such as a polyphenylene derivative may be mixed and used. The conductive material is a component for further improving the conductivity of the electrode active material, and may be contained in an amount of 1 to 10% by weight based on the total weight of the electrode active material.

또한, 상기 바인더는 전이금속 산화물을 이용한 음극활물질과 도전재 등의 결합과 집전체에 대한 결합에 조력하는 성분으로서, 유기계 바인더, 수계 바인더 또는 이들의 조합을 사용할 수 있다. 상기 유기계 바인더란 유기 용매, 특히 N-메틸피롤리돈(NMP)에 용해 또는 분산되는 바인더를 의미하고, 상기 수계 바인더란 물을 용매 또는 분산매체로 하는 바인더를 의미한다.The binder may be an organic binder, an aqueous binder, or a combination thereof as a component that assists in bonding between the negative electrode active material and the conductive material using the transition metal oxide and bonding to the current collector. The organic binder means a binder dissolved or dispersed in an organic solvent, particularly N-methylpyrrolidone (NMP), and the aqueous binder means a binder in which water is used as a solvent or a dispersion medium.

상기 바인더의 예로 폴리비닐리덴 플루오라이드(PVDF), 폴리비닐알코올, 카르복시메틸셀룰로우즈(CMC), 전분, 히드록시프로필셀룰로우즈, 재생 셀룰로우즈, 폴리비닐피롤리돈, 폴리이미드, 폴리아미드이미드, 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 에틸렌-프로필렌-디엔 테르 폴리머(EPDM), 술폰화 EPDM, 스티렌 브티렌 고무 및 불소 고무 등 이들의 조합에서 선택된 것을 들 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다. Examples of the binder include polyvinylidene fluoride (PVDF), polyvinyl alcohol, carboxymethylcellulose (CMC), starch, hydroxypropylcellulose, regenerated cellulose, polyvinylpyrrolidone, polyimide, poly But are not limited to, amide imide, polyethylene, polypropylene, ethylene-propylene-diene terpolymer (EPDM), sulfonated EPDM, styrene butylene rubber and fluorine rubber.

상기 바인더는 음극활물질 전체 중량을 기준으로 1 내지 20 중량%로 포함할 수 있다. 만약, 상기 바인더 함량이 1 중량% 미만이면 전극활물질과 집전체와의 접착력이 불충분해질 수 있고, 20 중량%를 초과하면 전극활물질의 함량이 감소하여 전지 용량과 저항이 증가할 수 있다.The binder may include 1 to 20% by weight based on the total weight of the negative electrode active material. If the binder content is less than 1 wt%, the adhesive force between the electrode active material and the current collector may be insufficient. If the binder content is more than 20 wt%, the content of the electrode active material may be decreased to increase the battery capacity and resistance.

한편, 상기 충진제는 전극의 팽창을 억제하는 성분으로 선택적으로 사용되며, 당해 전지에 화학적 변화를 유발하지 않으면서 섬유상 재료라면 특별히 제한되는 것은 아니며, 예를 들어, 폴리에틸렌, 폴리프로필렌 등의 올리핀계 중합제; 유리섬유, 탄소섬유 등의 섬유상 물질이 사용된다.On the other hand, the filler is not particularly limited as long as it is a fibrous material without causing chemical change in the battery, and is used selectively as a component for suppressing the expansion of the electrode. For example, the filler may be an oligomeric polymer such as polyethylene, My; Fibrous materials such as glass fibers and carbon fibers are used.

이때, 상기 도전재, 바인더 및 충진제 등의 함량은 전극의 성능을 저하시키지 않는 범위에서 적절히 선택적으로 포함될 수 있다.
At this time, the content of the conductive material, the binder, the filler, and the like may be appropriately and optionally included within a range that does not deteriorate the performance of the electrode.

본 발명의 또 다른 일 일시예에서는, 상기 본 발명의 음극활물질을 포함하는 음극; 양극 활물질을 포함하는 양극; 및 비수 전해질을 포함함으로써, 사이클 특성이 향상된 리튬 이차전지를 제공한다.In still another embodiment of the present invention, there is provided a negative electrode comprising the negative active material of the present invention; A cathode comprising a cathode active material; And a non-aqueous electrolyte, thereby providing a lithium secondary battery having improved cycle characteristics.

또한, 본 발명은 상기 리튬 이차전지 다수를 전기적으로 연결하여 포함하는 중대형 전지팩을 제공할 수 있다. 상기 중대형 전지팩은 파워 툴(Power Tool); 전기차(Electric Vehicle, EV), 하이브리드 전기차(Hybrid Electric Vehicle, HEV), 및 플러그인 하이브리드 전기차(Plug-in Hybrid Electric Vehicle, PHEV)를 포함하는 전기차; 전기 트럭; 전기 상용차; 또는 전력 저장용 시스템 중 어느 하나 이상의 중대형 디바이스 전원으로 이용될 수 있다.
In addition, the present invention can provide a middle- or large-sized battery pack including a plurality of the lithium secondary batteries electrically connected to each other. The middle- or large-sized battery pack includes a power tool; An electric vehicle including an electric vehicle (EV), a hybrid electric vehicle (HEV), and a plug-in hybrid electric vehicle (PHEV); Electric truck; Electric commercial vehicle; Or a power storage system, as shown in FIG.

이하, 실시예 및 비교예를 통하여 본 발명을 더욱 상세하게 설명한다. 단, 실시예는 본 발명을 예시하기 위한 것이지 이들 만으로 본 발명의 범위를 한정하는 것은 아니다.Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to examples and comparative examples. It should be noted, however, that the examples are for illustrative purposes only and are not intended to limit the scope of the invention.

실시예Example

(( 음극활물질Anode active material 제조) Produce)

상온에서 증류수 기반의 약 염기성(pH 8.5) 완충 용액(tris-HCl)을 교반하면서, 하기 표 1에 나타낸 바와 같은 함량으로 도파민 화합물 및 실리콘계 화합물 입자 (SiO2)를 순차적으로 첨가한 다음, 300 rpm으로 3 시간 교반하여 실리콘계 화?물 입자 (SiO2)를 포함하는 코어와, 상기 코어 표면에 평균 50nm 두께의 굴곡진 형태의 형성된 폴리도파민층을 포함하는 음극활물질을 제조하였다. 이렇게 얻어진 음극활물질을 필터링 과정을 통한 3회 세척한 다음, 85℃의 오븐에서 24시간 건조하였다. The dopamine compound and silicon compound particles (SiO 2 ) were added sequentially in the amounts shown in Table 1 while stirring the weakly basic (pH 8.5) buffer solution (tris-HCl) based on distilled water at room temperature, To prepare a negative electrode active material comprising a core containing silicon-based particles (SiO 2 ) and a polydopamine layer formed in a curved shape with an average thickness of 50 nm on the core surface. The negative electrode active material thus obtained was washed three times through a filtering process and then dried in an oven at 85 캜 for 24 hours.

Figure pat00002
Figure pat00002

(실시예 3. 이차전지 제조)(Example 3: Production of secondary battery)

상기 실시예 1에서 제조된 각각의 폴리도파민층이 형성된 음극활물질과, 폴리아미드이미드 바인더 및 카본블랙 도전재를 8:1:1 중량비로 N-메틸피롤리돈 용매 중에서 혼합하여 음극활물질 슬러리 (실시예 4 내지 6)를 각각 제조하였다. 이 각각의 음극활물질 슬러리를 Cu-호일 전류 집전체에 도포하는 통상의 전극 제조 공정으로 음극을 제조하였다.The anode active material having the respective polypodamine layers prepared in Example 1, the polyamideimide binder, and the carbon black conductive material were mixed in an N-methylpyrrolidone solvent in an 8: 1: 1 weight ratio to prepare a negative electrode active material slurry Examples 4 to 6), respectively. A negative electrode was prepared by a conventional electrode manufacturing process in which each of the negative electrode active material slurries was applied to a Cu-foil current collector.

이어서, LiCoO2 양극 활물질, 폴리비닐리덴 플루오라이드 바인더 및 카본 블랙 도전재를 N-메틸피롤리돈 용매 중에서 혼합하여 양극 활물질 슬러리를 제조하였다. 이때, 상기 양극 활물질, 바인더 및 도전재의 혼합비율은 94:3:3 중량비로 하였다. 이 양극 활물질 슬러리를 Al-호일 전류 집전체에 도포하는 통상의 전극 제조 공정으로 양극을 제조하였다.Next, LiCoO 2 cathode active material, polyvinylidene fluoride binder and carbon black conductive material were mixed in N-methylpyrrolidone solvent to prepare a cathode active material slurry. The mixing ratio of the cathode active material, the binder and the conductive material was 94: 3: 3 by weight. The positive electrode was prepared by a conventional electrode manufacturing process in which the positive electrode active material slurry was applied to an Al-foil current collector.

상기 양극, 상기 음극 및 비수 전해질을 사용하여 통상의 공정으로 코인형 이차전지를 제조하였다. 상기 비수 전해질로는 1.0M의 LiPF6이 용해된 에틸렌 카보네이트 및 에틸메틸카보네이트의 혼합 용매(3:7 부피비)를 사용하였다.
A coin-type secondary battery was fabricated by a conventional process using the positive electrode, the negative electrode, and the non-aqueous electrolyte. As the non-aqueous electrolyte, a mixed solvent of ethylene carbonate and ethyl methyl carbonate (3: 7 by volume) in which 1.0 M of LiPF 6 was dissolved was used.

(( 실시예Example 4: 이차전지 제조) 4: manufacture of secondary battery)

상기 실시예 1에서 제조된 폴리도파민층이 형성된 음극활물질을 사용하는 대신 실시예 2에서 제조된 음극활물질을 사용하는 것을 제외하고는 상기 실시예 3과 동일한 방법으로 음극 및 이를 포함하는 이차전지를 제조하였다.
Except that the anode active material prepared in Example 2 was used instead of the anode active material prepared in Example 1, the negative electrode and the secondary battery including the same were manufactured in the same manner as in Example 3 Respectively.

(( 비교예Comparative Example 2: 이차전지 제조) 2: Manufacture of secondary battery)

상기 실시예 1에서 제조된 폴리도파민층이 형성된 음극활물질을 사용하는 대신 비교예 1에서 제조된 음극활물질을 사용하는 것을 제외하고는 상기 실시예 3과 동일한 방법으로 음극 및 이를 포함하는 이차전지를 제조하였다.
Except that the anode active material prepared in Comparative Example 1 was used instead of the anode active material formed with the polydopamine layer prepared in Example 1, the negative electrode and the secondary battery including the negative electrode active material were manufactured in the same manner as in Example 3 Respectively.

(( 실험예Experimental Example 1.  One. 음극활물질의Negative active material 분산성 실험) Dissolution test)

상기 실시예 1의 폴리도파민 코팅층을 포함하는 음극활물질과, 시판되는 실리콘 입자를 함유하는 음극활물질(SiOx/C)을 증류수에 넣고 침전 속도를 측정하였다. 10분 후, 침전 속도를 측정한 결과, 실시예 1의 폴리도파민 코팅층을 포함하는 음극활물질은 상당량이 침전되었으나, 비교예의 음극활물질은 침전 정도가 미비한 것을 확인하였다(도 1 참조). 이러한 결과에 의해, 본 발명이 음극활물질의 경우 폴리도파민 코팅층을 포함함으로써, 표면 친수성이 개선되어 분산성이 향상된 것을 알 수 있었다.
The negative electrode active material including the polydodamine coating layer of Example 1 and the negative active material (SiOx / C) containing commercially available silicon particles were put into distilled water and the sedimentation rate was measured. After 10 minutes, the sedimentation rate was measured. As a result, a considerable amount of the negative electrode active material including the polypodamine coating layer of Example 1 was precipitated, but the negative active material of Comparative Example was found to have a poor degree of precipitation (see FIG. 1). These results show that the present invention improves the surface hydrophilicity and improves the dispersibility by including the poly dopamine coating layer in the case of the negative electrode active material.

(( 실험예Experimental Example 2. 음극 활물질의 손실률 측정 실험) 2. Experiment to measure loss ratio of negative electrode active material)

상기 실시예 1 및 2에서 제조한 폴리도파민층이 형성된 음극활물질과, 상기 비교예 1에서 제조한 음극활물질을 TA Instruments사의 TGA 2050 열중량 분석기(Thermogravimetric analysis, TGA)를 balance 위에 로딩한 다음, 질소 가스를 흘려 보내면서 12 시간 동안 온도 변화 과정을 통해 시료의 중량 변화를 함수로서 나타내어 손실률을 측정하였다. A TGA 2050 thermogravimetric analysis (TGA) of TA Instruments Co., Ltd. was loaded on the balance and the negative electrode active material formed with the polydopamine layer prepared in Examples 1 and 2 and the negative electrode active material prepared in Comparative Example 1 were loaded on balance. The loss rate was measured by varying the weight of the sample as a function through the temperature change process for 12 hours while flowing the gas.

즉, 도 2를 살펴보면, 폴리도파민층이 얇은 두께로 형성된 비교예 1의 음극 활물질의 경우 650도 이하의 온도에서는 질량 손실이 거의 없는 반면, 폴리도파민층이 형성되어 있는 실시예 1 및 2의 음극 활물질의 경우 폴리도파민이 연소되면서 질량 손실이 발생하는 것을 확인할 수 있다.
2, the negative electrode active material of Comparative Example 1 in which the polypodamine layer was formed to have a thin thickness had little loss of the mass at a temperature of 650 degrees or less, whereas the negative electrode of Examples 1 and 2, in which the polypodamine layer was formed, In the case of the active material, it can be confirmed that the mass loss is caused by burning of polypodamine.

(( 실험예Experimental Example 3.  3. 음극활물질의Negative active material 분체Powder 저항 비교 실험) Resistance comparison experiment)

상기 실시예 1에서 제조된 음극활물질과, 상기 비교예 1에서 제조한 음극활물질을 일정 부피를 가지는 측정 용기에 투입한 다음, 압력을 가하면서 밀도에 변화에 따른 분체 저항값을 측정하였다. 도 3을 살펴보면, 상기 실시예 3의 음극활물질 및 비교예 2의 음극활물질의 분체 저항은 서로 유사한 것을 확인할 수 있었다.The negative electrode active material prepared in Example 1 and the negative electrode active material prepared in Comparative Example 1 were placed in a measuring container having a predetermined volume and then the powder resistance was measured according to the change in density while the pressure was applied. 3, the powder resistances of the negative active material of Example 3 and the negative active material of Comparative Example 2 were found to be similar to each other.

즉, 본 발명과 같이 유기물인 폴리도파민으로 코팅한 음극 활물질의 경우, 저항이 급격하게 증가하지 않는 것을 확인할 수 있으므로, 이에 따라 표면 개질이 가능하다는 것을 알 수 있다.
That is, in the case of the negative electrode active material coated with the organic material, polypodamine, as in the present invention, it is confirmed that the resistance does not increase sharply, and thus it is understood that the surface modification is possible.

(( 실험예Experimental Example 4. 이차전지의 성능 실험) 4. Performance test of secondary battery

통상적인 코인 셀 측정 방법 (충전 0.1C, 방전 0.1C)을 이용하여 상기 실시예 3에서 제조된 코인형 이차전지와, 상기 비교예 2에서 제조한 코인형 이차전지의 충,방전 용량 및 수명 평가 (0.5C/1C)을 측정하였다. 도 4a 및 도 4b을 살펴보면, 상기 실시예 6의 이차전지 및 비교예 4의 이차전지는 충,방전 용량 및 50회 사이클 수명 특성이 모두 유사한 것을 확인하였다.The charging, discharging capacity and life span of the coin-type secondary battery manufactured in Example 3 and the coin-type secondary battery prepared in Comparative Example 2 were measured using a conventional coin cell measuring method (charging 0.1C and discharging 0.1C) (0.5C / 1C) was measured. 4A and 4B, it was confirmed that the secondary battery of Example 6 and the secondary battery of Comparative Example 4 had similar charge, discharge capacity, and 50 cycle life characteristics.

Claims (13)

실리콘 입자 또는 실리콘계 화합물 입자를 포함하는 코어; 및
상기 코어 표면에 형성된 폴리도파민층을 포함하는 이차전지용 음극활물질.
A core comprising silicon particles or silicon-based compound particles; And
And a polypopamine layer formed on the surface of the core.
청구항 1에 있어서,
상기 실리콘 입자 또는 실리콘계 화합물 입자는 Si, SiOx (0<x≤2) 및 Si-Z 합금 (상기 Z는 Mg, Ca, Sr, Ba, Ra, Sc, Y, La, Ti, Zr, Hf, V, Nb, Ta, Cr, Mo, W, Tc, Re, Fe, Ru, Os, Co, Rh, Ir, Ni, Pd, Pt, Cu, Ag, Au, Zn, Cd, B, Ge, P, As, Sb, Bi, S, Se, Te, Po, 및 이들의 조합으로 이루어진 군에서 선택되는 원소이며, Si은 아님)으로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 또는 2종 이상의 혼합물인 것을 특징으로 하는 이차전지용 음극활물질.
The method according to claim 1,
The silicon particles or the silicon-based compound particles may be at least one selected from the group consisting of Si, SiOx (0 <x? 2) and Si-Z alloy (Z is Mg, Ca, Sr, Ba, Ra, Sc, Y, La, Ti, Zr, , Nb, Ta, Cr, Mo, W, Tc, Re, Fe, Ru, Os, Co, Rh, Ir, Ni, Pd, Pt, Cu, Ag, Au, Zn, Cd, , An element selected from the group consisting of Sb, Bi, S, Se, Te, Po, and combinations thereof, and is not Si). Active material.
청구항 1에 있어서,
상기 음극활물질 내의 폴리도파민의 전체 함량은 음극활물질 전체 중량을 기준으로 5.5 내지 30 중량%인 것을 특징으로 하는 이차전지용 음극활물질.
The method according to claim 1,
Wherein the total content of polypodamine in the negative electrode active material is from 5.5 to 30% by weight based on the total weight of the negative electrode active material.
청구항 1에 있어서,
상기 폴리도파민층은 코어 표면을 따라 최저 10nm 두께부터 최고 60nm 두께의 굴곡진 형태로 코팅되는 것을 특징으로 하는 이차전지용 음극활물질.
The method according to claim 1,
Wherein the polydopamine layer is coated along the surface of the core in a curved shape with a thickness of at least 10 nm to a thickness of at most 60 nm.
청구항 1에 있어서,
상기 폴리도파민층이 형성된 음극활물질의 전체 평균 입경은 1 ㎛ 내지 20 ㎛인 것을 특징으로 하는 이차전지용 음극활물질.
The method according to claim 1,
Wherein the anode active material having the polydopamine layer formed thereon has a total average particle diameter of 1 占 퐉 to 20 占 퐉.
청구항 1에 있어서,
상기 실리콘 입자 또는 실리콘계 화합물 입자는 탄소층을 포함하는 것을 특징으로 하는 이차전지용 음극활물질.
The method according to claim 1,
Wherein the silicon particles or the silicon based compound particles comprise a carbon layer.
증류수 기반의 약 염기성 완충 용액 존재하에서 도파민 화합물과 실리콘 입자 또는 실리콘계 화합물 입자를 포함하는 코어를 혼합하여 코어 표면에 폴리도파민층을 형성하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 이차전지용 음극활물질의 제조방법.Mixing a dopamine compound with a core containing silicon particles or silicon compound particles in the presence of a weak basic buffer solution based on distilled water to form a polypodamine layer on the surface of the core. 청구항 7에 있어서,
상기 폴리도파민층 형성 단계는 상온에서 3 내지 10시간 교반하여 실시하는 것을 특징으로 하는 이차전지용 음극활물질의 제조 방법.
The method of claim 7,
Wherein the step of forming the polypodamine layer is performed by stirring at room temperature for 3 to 10 hours.
청구항 7에 있어서,
상기 증류수 기반의 약 염기성 완충 용액은 pH 8.5인 것을 특징으로 하는 이차전지용 음극활물질의 제조 방법.
The method of claim 7,
Wherein the distilled water-based weak basic buffer solution has a pH of 8.5.
청구항 7에 있어서,
상기 방법은 폴리도파민층 형성 단계 이후, 수거한 폴리도파민층이 형성된 음극활물질을 세척 및 건조하는 단계를 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 이차전지용 음극활물질의 제조 방법.
The method of claim 7,
Wherein the method further comprises, after the step of forming the polypodamine layer, washing and drying the negative electrode active material on which the recovered polypodamine layer is formed.
음극 집전체와,
상기 음극 집전체 상에 형성된 청구항 1 기재의 음극활물질을 포함하는 것을 특징으로 하는 음극.
The negative electrode current collector,
And a negative electrode active material according to claim 1 formed on the negative electrode current collector.
청구항 11에 있어서,
상기 음극활물질은 선택적으로 도전재, 바인더 또는 충진제를 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 음극.
The method of claim 11,
Wherein the negative electrode active material further optionally comprises a conductive material, a binder or a filler.
청구항 12에 기재된 음극;
양극;
상기 음극 및 양극 사이에 개재된 분리막 및
비수 전해질을 포함하는 것을 특징으로 하는 리튬 이차전지.
A negative electrode according to claim 12;
anode;
A separator interposed between the cathode and the anode, and
A lithium secondary battery comprising a non-aqueous electrolyte.
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