KR20170051766A - Rechargeable lithium battery - Google Patents

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KR20170051766A
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엄수진
박선일
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Abstract

Provided is a lithium secondary battery comprising: a positive electrode including a positive electrode active material; and a negative electrode including a negative electrode active material, wherein the positive electrode active material comprises: lithium nickel cobalt manganese oxide; and activated carbon, the negative electrode active material comprises lithium titanium oxide, and the lithium titanium oxide comprises primary particles and secondary particles where the primary particles are aggregated.

Description

리튬 이차 전지{RECHARGEABLE LITHIUM BATTERY}[0002] Lithium secondary batteries {RECHARGEABLE LITHIUM BATTERY}

리튬 이차 전지에 관한 것이다. To a lithium secondary battery.

최근의 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 나타내는 전지이다.A lithium secondary battery, which has recently been spotlighted as a power source for portable electronic devices, has a discharge voltage twice as high as that of a conventional battery using an alkaline aqueous solution, resulting in high energy density.

이러한 리튬 이차 전지는 리튬을 인터칼레이션(intercalation) 및 디인터칼레이션(deintercalation) 할 수 있는 양극 활물질을 포함하는 양극, 그리고 리튬을 인터칼레이션 및 디인터칼레이션할 수 있는 음극 활물질을 포함하는 음극을 포함하는 전지 셀에 전해액을 주입하여 사용된다.The lithium secondary battery includes a positive electrode including a positive electrode active material capable of intercalating and deintercalating lithium, and a negative electrode active material capable of intercalating and deintercalating lithium An electrolyte is injected into a battery cell including a cathode.

한편, ISG(Idle Stop and Go, 또는 Integrated Starter and Generator) 시스템은 향후 전기자동차의 상용화 이전 단계에서 널리 사용될 시스템으로, ISG 자동차용 리튬 이차 전지는 고입출력 특성이 요구된다. 이러한 고입출력 특성을 얻기 위해 극판의 저저항 설계가 이루어져 왔다.On the other hand, ISG (Idle Stop and Go) or Integrated Starter and Generator (ISG) systems are widely used in the pre-commercialization stage of EVs. ISG automotive lithium secondary batteries require high input / output characteristics. In order to obtain such high input / output characteristics, a low resistance design of the electrode plate has been made.

저저항 설계를 위해 특성을 개선시키는 보조제 형태의 첨가제를 활물질에 투입하기도 하나, 상기 첨가제를 포함하는 극판 조성물은 해당 첨가제의 함량만큼 활물질의 함량이 감소하여 용량 감소로 이어지고, 공정성이 악화된다.An additive type additive which improves the characteristics for the low resistance design may be added to the active material. However, the electrode plate composition containing the additive decreases the content of the active material by the content of the additive, leading to a decrease in the capacity and a deterioration in the processability.

또한 활물질의 전도 경로(path)를 줄이기 위해 입자를 나노 크기로 제조하여 전도 특성을 향상시키기도 하나, 이러한 방법은 나노 입자의 큰 표면에너지로 인해 활물질 간 뭉침이 심하고 이로 인해 혼합 공정 시 공정 시간이 길어지는 주 원인이 된다.In order to reduce the conduction path of the active material, nanoparticles of nanoparticles may be used to improve the conduction characteristics. However, this method is disadvantageous because the large surface energy of the nanoparticles causes agglomeration between the active materials, Loss is the main cause.

일 구현예는 우수한 고율 충방전 특성을 가지며 수명 특성이 향상될 뿐 아니라 저온에서의 고율 충방전 특성이 개선된 리튬 이차 전지를 제공하기 위한 것이다.One embodiment of the present invention is to provide a lithium secondary battery having excellent high rate charge / discharge characteristics and improved lifetime characteristics as well as improved high rate charge / discharge characteristics at low temperatures.

일 구현예는 양극 활물질을 포함하는 양극; 및 음극 활물질을 포함하는 음극을 포함하고, 상기 양극 활물질은 리튬 니켈 코발트 망간 산화물 및 활성탄을 포함하고, 상기 음극 활물질은 리튬 티타늄 산화물을 포함하고, 상기 리튬 티타늄 산화물은 1차 입자 및 상기 1차 입자가 응집된 2차 입자를 포함하는 리튬 이차 전지를 제공한다.One embodiment includes a positive electrode comprising a positive electrode active material; And a negative electrode comprising a negative electrode active material, wherein the positive electrode active material includes lithium nickel cobalt manganese oxide and activated carbon, and the negative electrode active material includes lithium titanium oxide, and the lithium titanium oxide includes primary particles and the primary particles The present invention provides a lithium secondary battery comprising secondary particles agglomerated therein.

상기 리튬 티타늄 산화물은 상기 1차 입자 1 중량% 내지 50 중량% 및 상기 2차 입자 50 중량% 내지 99 중량%를 포함할 수 있다. The lithium titanium oxide may include 1 wt% to 50 wt% of the primary particles and 50 wt% to 99 wt% of the secondary particles.

상기 1차 입자의 입경(D50)은 100 nm 내지 500 nm 일 수 있다. The particle size (D50) of the primary particles may be 100 nm to 500 nm.

상기 2차 입자의 입경(D50)은 8 ㎛ 내지 35 ㎛ 일 수 있다. The particle size (D50) of the secondary particles may be from 8 mu m to 35 mu m.

상기 리튬 티타늄 산화물은 Li2TiO3, LiTiO2, LiTi2O4, Li4Ti5O12 또는 이들의 조합을 포함할 수 있다. The lithium titanium oxide may include Li 2 TiO 3 , LiTiO 2 , LiTi 2 O 4 , Li 4 Ti 5 O 12, or a combination thereof.

상기 리튬 니켈 코발트 망간 산화물은 하기 화학식 1로 표시될 수 있다.The lithium nickel cobalt manganese oxide may be represented by the following formula (1).

[화학식 1][Chemical Formula 1]

LiaNixCoyMnzO2 Li a Ni x Co y Mn z O 2

(상기 화학식 1에서, 0.9≤a≤1.1, 0.3≤x≤0.9, 0.05≤y≤0.4, 0.05≤z≤0.4, x+y+z=1 이다.) X? 0.9, 0.05? Y? 0.4, 0.05? Z? 0.4 and x + y + z = 1 in the formula (1).

상기 활성탄의 비표면적은 1000 m2/g 내지 2500 m2/g 일 수 있다. The specific surface area of the activated carbon may be 1000 m 2 / g to 2500 m 2 / g.

상기 활성탄의 입경(D50)은 5 ㎛ 내지 30 ㎛ 일 수 있다. The particle size (D50) of the activated carbon may be from 5 mu m to 30 mu m.

상기 활성탄은 상기 리튬 니켈 코발트 망간 산화물 및 상기 활성탄의 총량에 대하여 1 중량% 내지 10 중량%로 포함될 수 있다. The activated carbon may be included in an amount of 1 wt% to 10 wt% based on the total amount of the lithium nickel cobalt manganese oxide and the activated carbon.

기타 구현예들의 구체적인 사항은 이하의 상세한 설명에 포함되어 있다.The details of other embodiments are included in the detailed description below.

우수한 고율 충방전 특성을 가지며 수명 특성이 향상될 뿐 아니라 저온에서의 고율 충방전 특성이 개선된 리튬 이차 전지를 구현할 수 있다.It is possible to realize a lithium secondary battery having excellent high rate charge / discharge characteristics and improved lifetime characteristics as well as improved high rate charge / discharge characteristics at low temperature.

도 1은 일 구현예에 따른 리튬 이차 전지를 보여주는 개략도이다.1 is a schematic view showing a lithium secondary battery according to one embodiment.

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. Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail. However, it should be understood that the present invention is not limited thereto, and the present invention is only defined by the scope of the following claims.

본 명세서에서 특별히 정의되지 않는 한, 입자의 입경(D50)은 입도 분포에서 누적 체적이 50 부피%인 입자의 직경을 의미한다.Unless defined otherwise herein, the particle size (D50) of a particle means the diameter of a particle having a cumulative volume of 50 vol% in the particle size distribution.

이하, 일 구현예에 따른 리튬 이차 전지에 대하여 도 1을 참고하여 설명한다.Hereinafter, a lithium secondary battery according to one embodiment will be described with reference to FIG.

도 1은 일 구현예에 따른 리튬 이차 전지를 보여주는 개략도이다.1 is a schematic view showing a lithium secondary battery according to one embodiment.

도 1을 참고하면, 일 구현예에 따른 리튬 이차 전지(100)는 전극 조립체(110), 상기 전극 조립체(110)를 담고 있는 전지 용기(120), 그리고 상기 전극 조립체(110)에서 형성된 전류를 외부로 유도하기 위한 전기적 통로 역할을 하는 전극탭(130)을 포함할 수 있다. 상기 전지 용기(120)의 두 면은 서로 마주보는 면을 겹쳐 밀봉하게 된다. 또한 상기 전극 조립체(110)를 담고 있는 전지 용기(120) 내부로 전해액이 주입된다. 상기 전극 조립체(110)는 양극, 상기 양극과 대향하는 음극, 그리고 상기 양극과 상기 음극 사이에 배치되어 있는 세퍼레이터로 구성된다.Referring to FIG. 1, a lithium secondary battery 100 according to an embodiment includes an electrode assembly 110, a battery container 120 containing the electrode assembly 110, and a current generated from the electrode assembly 110 And an electrode tab 130 serving as an electrical path for guiding the electrode tabs to the outside. The two surfaces of the battery container 120 are sealed by overlapping surfaces facing each other. Also, the electrolyte solution is injected into the battery container 120 containing the electrode assembly 110. The electrode assembly 110 includes a positive electrode, a negative electrode facing the positive electrode, and a separator disposed between the positive electrode and the negative electrode.

물론 일 구현예에 따른 리튬 이차 전지는 도 1의 형태로 한정되는 것은 아니며, 전지로서 작동할 수 있는 것이면 원통형, 각형, 코인형 등의 어떠한 형태도 가능함은 당연하다.Of course, the lithium secondary battery according to one embodiment is not limited to the one shown in FIG. 1, and any shape such as a cylindrical shape, a square shape, and a coin shape can be used as long as it can operate as a battery.

상기 음극은 집전체 및 상기 집전체 위에 형성되는 음극 활물질층을 포함한다.The negative electrode includes a current collector and a negative electrode active material layer formed on the current collector.

상기 집전체는 구리 박, 니켈 박, 스테인레스강 박, 티타늄 박, 니켈 발포체(foam), 구리 발포체, 전도성 금속이 코팅된 폴리머 기재, 또는 이들의 조합을 사용할 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.The current collector may be a copper foil, a nickel foil, a stainless steel foil, a titanium foil, a nickel foil, a copper foil, a polymer substrate coated with a conductive metal, or a combination thereof, but is not limited thereto.

상기 음극 활물질층은 음극 활물질을 포함하고, 선택적으로 바인더 및 도전재 중 적어도 하나를 더 포함할 수 있다. The negative electrode active material layer may include a negative electrode active material, and may further include at least one of a binder and a conductive material.

상기 음극 활물질은 리튬 티타늄 산화물을 포함할 수 있다. 상기 리튬 티타늄 산화물은 1차 입자, 그리고 상기 1차 입자가 응집되어 형성된 2차 입자의 형태를 가질 수 있다. The negative electrode active material may include lithium titanium oxide. The lithium titanium oxide may have the form of primary particles and secondary particles formed by aggregating the primary particles.

일 구현예에 따른 음극 활물질로는 상기 1차 입자의 리튬 티타늄 산화물과 상기 2차 입자의 리튬 티타늄 산화물을 모두 포함할 수 있다. 상기 2차 입자로 인해 음극 활물질과 바인더 간의 계면이 감소되어 극판의 전도도 및 고율 충방전 특성이 향상될 수 있다. 한편, 2차 입자 형태의 활물질은 상대적으로 작은 표면에너지를 가지며 집전체와의 접점이 적어 극판 결착력이 감소됨으로써 활물질 탈락에 의한 수명 열화기 발생할 수도 있다. 그러나 일 구현예에서는 음극 활물질로서 리튬 티타늄 산화물을 1차 입자와 2차 입자의 형태를 혼합하여 사용함으로써, 2차 입자만 사용할 때와 동등 수준의 우수한 고율 충방전 특성을 유지할 뿐만 아니라, 2차 입자 사이의 공극을 1차 입자로 채움과 동시에 1차 입자의 큰 비표면적으로 인해 극판의 결착력을 향상시켜 수명 특성이 향상된 리튬 이차 전지를 구현할 수 있다.The anode active material according to an embodiment may include both the lithium titanium oxide of the primary particles and the lithium titanium oxide of the secondary particles. The interface between the negative electrode active material and the binder is reduced due to the secondary particles, so that the conductivity and the high rate charging / discharging characteristics of the electrode plate can be improved. On the other hand, the active material of the secondary particle type has a relatively small surface energy and may have a deteriorated lifetime due to detachment of the active material due to a decrease in the adhesion of the plate to the current collector. However, in one embodiment, by using lithium titanium oxide as a negative electrode active material in the form of primary particles and secondary particles, it is possible to maintain an excellent high rate charge / discharge characteristic at the same level as that in the case of using only secondary particles, It is possible to realize a lithium secondary battery having improved lifetime characteristics by improving the adhesion of the electrode plate due to the large specific surface area of the primary particles.

상기 리튬 티타늄 산화물은 상기 1차 입자 1 중량% 내지 50 중량% 및 상기 2차 입자 50 중량% 내지 99 중량%를 포함할 수 있고, 예를 들면, 1차 입자 30 중량% 내지 50 중량% 및 2차 입자 50 중량% 내지 70 중량%를 포함할 수 있다. 1차 입자와 2차 입자의 함량비를 상기 범위 내로 조절하는 경우 최적의 합제밀도를 가지는 음극을 구현할 수 있으며, 형성된 음극을 리튬 이차 전지에 적용할 경우 상기 2차 입자로 인한 우수한 고율 충방전 특성을 얻는 동시에 극판의 결착력이 보다 강화됨으로써 우수한 수명 특성을 확보할 수 있다. The lithium titanium oxide may comprise from 1% to 50% by weight of the primary particles and from 50% to 99% by weight of the secondary particles, for example from 30% to 50% by weight of primary particles and from 2% And from 50% to 70% by weight of the tea particles. When the content ratio of the primary particles and the secondary particles is controlled within the above range, a cathode having an optimal mixture density can be realized. When the formed cathode is applied to a lithium secondary battery, excellent secondary charging / discharging characteristics And at the same time, the binding force of the electrode plate is further strengthened, whereby excellent lifetime characteristics can be secured.

상기 1차 입자의 입경(D50)은 100 nm 내지 500 nm 일 수 있고, 예를 들면, 150 nm 내지 300 nm 일 수 있다. 1차 입자의 입경(D50)이 상기 범위 내인 경우 2차 입자와 함께 결착력이 보다 우수한 극판을 형성할 수 있고, 이에 따라 수명 특성이 우수한 리튬 이차 전지를 확보할 수 있다. The particle size (D50) of the primary particles may be 100 nm to 500 nm, and may be, for example, 150 nm to 300 nm. When the particle diameter (D50) of the primary particles is within the above range, it is possible to form an electrode plate having better binding force together with the secondary particles, thereby securing a lithium secondary battery having excellent life characteristics.

상기 2차 입자의 입경(D50)은 8 ㎛ 내지 35 ㎛ 일 수 있고, 예를 들면, 8 ㎛ 내지 12 ㎛ 일 수 있다. 2차 입자의 입경(D50)이 상기 범위 내인 경우 고율 충방전 특성이 보다 우수한 리튬 이차 전지를 확보할 수 있다. The particle size (D50) of the secondary particles may be from 8 탆 to 35 탆, for example, from 8 탆 to 12 탆. When the particle diameter (D50) of the secondary particles is within the above range, it is possible to secure a lithium secondary battery having a higher rate of charge / discharge characteristics.

상기 리튬 티타늄 산화물은 Li2TiO3, LiTiO2, LiTi2O4, Li4Ti5O12 또는 이들의 조합을 포함할 수 있다.The lithium titanium oxide may include Li 2 TiO 3 , LiTiO 2 , LiTi 2 O 4 , Li 4 Ti 5 O 12, or a combination thereof.

상기 음극 활물질층을 구성하는 상기 바인더는 음극 활물질 입자들을 서로 잘 부착시키고, 또한 음극 활물질을 집전체에 잘 부착시키는 역할을 하며, 그 대표적인 예로 폴리비닐알코올, 카르복시메틸셀룰로오스, 히드록시프로필셀룰로오스, 폴리비닐클로라이드, 카르복실화된 폴리비닐클로라이드, 폴리비닐플루오라이드, 에틸렌 옥사이드 함유 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.The binder constituting the negative electrode active material layer functions to adhere the negative electrode active material particles to each other and to adhere the negative electrode active material to the collector well. Typical examples thereof include polyvinyl alcohol, carboxymethylcellulose, hydroxypropylcellulose, poly Vinyl chloride, carboxylated polyvinyl chloride, polyvinyl fluoride, ethylene oxide containing polymer, polyvinyl pyrrolidone, polyurethane, polytetrafluoroethylene, polyvinylidene fluoride, polyethylene, polypropylene, styrene-butadiene Rubber, acrylated styrene-butadiene rubber, epoxy resin, nylon, and the like, but not limited thereto.

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.The conductive material is used for imparting conductivity to the electrode. Any conductive material can be used without causing any chemical change in the battery. Examples of the conductive material include natural graphite, artificial graphite, carbon black, acetylene black, Carbon-based materials such as black and carbon fiber; Metal powders such as copper, nickel, aluminum, and silver, or metal-based materials such as metal fibers; Conductive polymers such as polyphenylene derivatives; Or a mixture thereof may be used.

상기 양극은 집전체 및 상기 집전체에 형성되는 양극 활물질층을 포함한다. The positive electrode includes a current collector and a positive electrode active material layer formed on the current collector.

상기 집전체로는 Al(알루미늄)을 사용할 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다. Al (aluminum) may be used as the current collector, but the present invention is not limited thereto.

상기 양극 활물질층은 양극 활물질을 포함하고, 선택적으로 바인더 및 도전재 중 적어도 하나를 더 포함할 수 있다.The cathode active material layer may include a cathode active material, and may further include at least one of a binder and a conductive material.

상기 양극 활물질은 리튬 니켈 코발트 망간 산화물 및 활성탄을 포함할 수 있다. 음극 활물질로서 리튬 티타늄 산화물의 1차 입자 및 2차 입자의 혼합물을 사용하여 형성한 음극, 그리고 양극 활물질로서 리튬 니켈 코발트 망간 산화물 및 활성탄의 혼합물을 사용하여 형성한 양극으로 구성된 리튬 이차 전지는 고율 충방전 특성과 수명 특성이 우수할 뿐만 아니라 저온에서의 고율 충방전 특성이 개선될 수 있다. The cathode active material may include lithium nickel cobalt manganese oxide and activated carbon. A lithium secondary battery composed of a negative electrode formed by using a mixture of primary particles and secondary particles of lithium titanium oxide as a negative electrode active material and a positive electrode formed by using a mixture of lithium nickel cobalt manganese oxide and activated carbon as a positive electrode active material, The discharge characteristics and the life characteristics are excellent, and the high rate charge / discharge characteristics at low temperature can be improved.

구체적으로, 상기 리튬 니켈 코발트 망간 산화물은 하기 화학식 1로 표시될 수 있다.Specifically, the lithium nickel cobalt manganese oxide may be represented by the following formula (1).

[화학식 1][Chemical Formula 1]

LiaNixCoyMnzO2 Li a Ni x Co y Mn z O 2

(상기 화학식 1에서, 0.9≤a≤1.1, 0.3≤x≤0.9, 0.05≤y≤0.4, 0.05≤z≤0.4, x+y+z=1 이다.)X? 0.9, 0.05? Y? 0.4, 0.05? Z? 0.4 and x + y + z = 1 in the formula (1).

상기 활성탄의 비표면적은 1000 m2/g 내지 2500 m2/g 일 수 있고, 예를 들면, 1600 m2/g 내지 2100 m2/g 일 수 있다. 활성탄의 비표면적이 상기 범위 내인 경우 양극 활물질층 형성 시 분산성이 우수하며, 고율 충방전 특성 및 수명 특성이 향상될 수 있다. The specific surface area of the activated carbon may be 1000 m 2 / g to 2500 m 2 / g, for example, 1600 m 2 / g to 2100 m 2 / g. When the specific surface area of the activated carbon is within the above range, the dispersibility at the time of forming the cathode active material layer is excellent, and the high rate charge / discharge characteristics and lifetime characteristics can be improved.

상기 활성탄의 입경(D50)은 5 ㎛ 내지 30 ㎛ 일 수 있고, 예를 들면, 5 ㎛ 내지 20 ㎛, 10 ㎛ 내지 20 ㎛ 일 수 있다. 상기 활성탄의 입경(D50)이 상기 범위 내인 경우 입자의 뭉침이 발생하지 않으며 특정 영역으로의 입자의 편재를 막을 수 있으므로 고율 충방전 특성이 향상될 수 있다. The particle diameter (D50) of the activated carbon may be 5 to 30 m, for example, 5 to 20 m and 10 to 20 m. When the particle size (D50) of the activated carbon is within the above range, the aggregation of particles does not occur and the localization of particles to a specific region can be prevented, so that the high rate charge / discharge characteristics can be improved.

상기 활성탄은 상기 리튬 니켈 코발트 망간 산화물 및 상기 활성탄의 총량에 대하여 1 중량% 내지 10 중량%로 포함될 수 있고, 예를 들면, 3 중량% 내지 6 중량%로 포함될 수 있다. 활성탄이 상기 함량 범위 내로 포함되는 경우 고율 충방전 특성이 향상될 뿐만 아니라 우수한 수명 특성을 확보할 수 있다. The activated carbon may be contained in an amount of 1 wt% to 10 wt%, for example, 3 wt% to 6 wt% based on the total amount of the lithium nickel cobalt manganese oxide and the activated carbon. When the activated carbon is included in the above content range, the high rate charge / discharge characteristics are improved and excellent lifetime characteristics can be secured.

상기 양극 활물질층을 구성하는 상기 바인더는 양극 활물질 입자들을 서로 잘 부착시키고, 또한 양극 활물질을 양극 집전체에 잘 부착시키는 역할을 하며, 구체적인 예로는 폴리비닐알코올, 카르복시메틸셀룰로오스, 히드록시프로필셀룰로오스, 폴리비닐클로라이드, 카르복실화된 폴리비닐클로라이드, 폴리비닐플루오라이드, 에틸렌 옥사이드 함유 폴리머, 폴리비닐피롤리돈, 폴리우레탄, 폴리테트라플루오로에틸렌, 폴리비닐리덴 플루오라이드, 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 스티렌-부타디엔 러버, 아크릴레이티드 스티렌-부타디엔 러버, 에폭시 수지, 나일론 등을 들 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.The binder constituting the positive electrode active material layer functions to adhere the positive electrode active material particles to each other and adhere the positive electrode active material to the positive electrode current collector. Specific examples thereof include polyvinyl alcohol, carboxymethylcellulose, hydroxypropylcellulose, Polyvinyl pyrrolidone, polyurethane, polytetrafluoroethylene, polyvinylidene fluoride, polyethylene, polypropylene, styrene-butadiene rubber, polyvinyl chloride, carboxylated polyvinyl chloride, polyvinyl fluoride, ethylene oxide containing polymer, Butadiene rubber, acrylated styrene-butadiene rubber, epoxy resin, nylon, and the like.

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.The conductive material is used for imparting conductivity to the electrode. Any conductive material can be used without causing any chemical change in the battery. Examples of the conductive material include natural graphite, artificial graphite, carbon black, acetylene black, Carbon-based materials such as black and carbon fiber; Metal powders such as copper, nickel, aluminum, and silver, or metal-based materials such as metal fibers; Conductive polymers such as polyphenylene derivatives; Or a mixture thereof may be used.

상기 양극 및 음극은 각각의 활물질, 도전재 및 바인더를 용매 중에 혼합하여 활물질 조성물을 제조하고, 이 조성물을 집전체에 도포하여 제조한다. 상기 용매로는 N-메틸피롤리돈, 물 등을 사용할 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 이와 같은 전극 제조 방법은 당해 분야에 널리 알려진 내용이므로 본 명세서에서 상세한 설명은 생략하기로 한다.The positive electrode and the negative electrode are prepared by mixing an active material, a conductive material and a binder in a solvent to prepare an active material composition, and applying the composition to a current collector. As the solvent, N-methylpyrrolidone, water and the like can be used, but it is not limited thereto. The method of manufacturing the electrode is well known in the art, and therefore, a detailed description thereof will be omitted herein.

상기 전해액은 유기용매와 리튬염을 포함한다.The electrolytic solution includes an organic solvent and a lithium salt.

상기 유기용매는 전지의 전기화학적 반응에 관여하는 이온들이 이동할 수 있는 매질 역할을 한다. 상기 유기용매로는 카보네이트계, 에스테르계, 에테르계, 케톤계, 알코올계 및 비양성자성 용매에서 선택될 수 있다. The organic solvent serves as a medium through which ions involved in the electrochemical reaction of the battery can move. The organic solvent may be selected from carbonate, ester, ether, ketone, alcohol and aprotic solvents.

상기 카보네이트계 용매로는 예컨대 디메틸 카보네이트(dimethyl carbonate, DMC), 디에틸 카보네이트(diethyl carbonate, DEC), 디프로필 카보네이트(dipropyl carbonate, DPC), 메틸프로필 카보네이트(methylpropyl carbonate, MPC), 에틸프로필 카보네이트(ethylpropyl carbonate, EPC), 에틸메틸 카보네이트(ethylmethyl carbonate, EMC), 에틸렌 카보네이트(ethylene carbonate, EC), 프로필렌 카보네이트(propylene carbonate, PC), 부틸렌 카보네이트(butylene carbonate, BC) 등이 사용될 수 있다. Examples of the carbonate solvent include dimethyl carbonate (DMC), diethyl carbonate (DEC), dipropyl carbonate (DPC), methylpropyl carbonate (MPC), ethyl propyl carbonate ethylpropyl carbonate (EPC), ethylmethyl carbonate (EMC), ethylene carbonate (EC), propylene carbonate (PC), butylene carbonate (BC)

특히, 사슬형 카보네이트 화합물 및 환형 카보네이트 화합물을 혼합하여 사용하는 경우, 유전율을 높이는 동시에 점성이 작은 용매로 제조될 수 있다. 이 경우 환형 카보네이트 화합물 및 사슬형 카보네이트 화합물은 약 1:1 내지 1:9의 부피비로 혼합하여 사용할 수 있다. In particular, when a mixture of a chain carbonate compound and a cyclic carbonate compound is used, it can be prepared from a solvent having a high dielectric constant and a low viscosity. In this case, the cyclic carbonate compound and the chain carbonate compound may be mixed in a volume ratio of about 1: 1 to 1: 9.

또한 상기 에스테르계 용매로는 예컨대 메틸아세테이트, 에틸아세테이트, n-프로필아세테이트, 메틸프로피오네이트, 에틸프로피오네이트, γ-부티로락톤, 데카놀라이드(decanolide), 발레로락톤, 메발로노락톤(mevalonolactone), 카프로락톤(caprolactone) 등이 사용될 수 있다. 상기 에테르 용매로는 예컨대 디부틸에테르, 테트라글라임, 디글라임, 디메톡시에탄, 2-메틸테트라히드로퓨란, 테트라히드로퓨란 등이 사용될 수 있으며, 상기 케톤계 용매로는 시클로헥사논 등이 사용될 수 있다. 또한 상기 알코올계 용매로는 에틸알코올, 이소프로필 알코올 등이 사용될 수 있다.Examples of the ester solvents include methyl acetate, ethyl acetate, n-propyl acetate, methyl propionate, ethyl propionate,? -Butyrolactone, decanolide, valerolactone, mevalonolactone mevalonolactone, caprolactone, and the like may be used. As the ether solvent, for example, dibutyl ether, tetraglyme, diglyme, dimethoxyethane, 2-methyltetrahydrofuran, tetrahydrofuran and the like can be used. As the ketone solvent, cyclohexanone and the like can be used have. As the alcoholic solvent, ethyl alcohol, isopropyl alcohol, etc. may be used.

상기 유기용매는 단독 또는 하나 이상 혼합하여 사용할 수 있으며, 하나 이상 혼합하여 사용하는 경우의 혼합 비율은 목적하는 전지 성능에 따라 적절하게 조절할 수 있다.The organic solvents may be used singly or in combination of one or more. When one or more of them are mixed, the mixing ratio may be appropriately adjusted according to the performance of the desired cell.

상기 전해액은 에틸렌카보네이트, 피로카보네이트 등의 과충전 방지제와 같은 첨가제를 더 포함할 수도 있다.The electrolytic solution may further contain additives such as an overcharge inhibitor such as ethylene carbonate, pyrocarbonate and the like.

상기 리튬염은 유기용매에 용해되어, 전지 내에서 리튬 이온의 공급원으로 작용하여 기본적인 리튬 이차 전지의 작동을 가능하게 하고, 양극과 음극 사이의 리튬 이온의 이동을 촉진하는 역할을 하는 물질이다. The lithium salt is dissolved in an organic solvent to act as a source of lithium ions in the cell to enable operation of a basic lithium secondary battery and to promote the movement of lithium ions between the anode and the cathode.

상기 리튬염의 구체적인 예로는 LiPF6, LiBF4, LiSbF6, LiAsF6, LiN(SO3C2F5)2, LiN(CF3SO2)2, 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 있다.Specific examples of the lithium salt include LiPF 6 , LiBF 4 , LiSbF 6 , LiAsF 6 , LiN (SO 3 C 2 F 5 ) 2 , LiN (CF 3 SO 2 ) 2 , LiC 4 F 9 SO 3 , LiClO 4 , LiAlO 2 , LiAlCl 4, LiN (C x F 2x + 1 SO 2) (C y F 2y + 1 SO 2) ( where, x and y are natural numbers), LiCl, LiI, LiB ( C 2 O 4) 2 ( lithium Lithium bis (oxalato) borate (LiBOB), or a combination thereof.

상기 리튬염의 농도는 약 0.1M 내지 약 2.0M 범위 내에서 사용하는 것이 좋다. 리튬염의 농도가 상기 범위에 포함되면, 전해액이 적절한 전도도 및 점도를 가지므로 우수한 전해액 성능을 나타낼 수 있고, 리튬 이온이 효과적으로 이동할 수 있다.The concentration of the lithium salt is preferably within the range of about 0.1M to about 2.0M. When the concentration of the lithium salt is within the above range, the electrolytic solution has an appropriate conductivity and viscosity, so that it can exhibit excellent electrolyte performance, and lithium ions can effectively move.

상기 세퍼레이터는 음극과 양극을 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, 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 폴리테트라플루오로에틸렌(PTFE) 또는 이들의 조합물 중에서 선택된 것으로서, 부직포 또는 직포 형태이어도 무방하다.  예를 들어, 리튬이온전지에는 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.The separator separates the negative electrode and the positive electrode and provides a passage for lithium ion, and any separator can be used as long as it is commonly used in a lithium battery. That is, it is possible to use an electrolyte having a low resistance to ion movement and an excellent ability to impregnate an electrolyte. For example, selected from glass fibers, polyester, polyethylene, polypropylene, polytetrafluoroethylene (PTFE), or a combination thereof, and may be nonwoven fabric or woven fabric. For example, a polyolefin-based polymer separator such as polyethylene, polypropylene and the like is mainly used for a lithium ion battery, and a coated separator containing a ceramic component or a polymer substance may be used for heat resistance or mechanical strength, Structure.

이하에서는 본 발명의 구체적인 실시예들을 제시한다.  다만, 하기에 기재된 실시예들은 본 발명을 구체적으로 예시하거나 설명하기 위한 것에 불과하며, 이로서 본 발명이 제한되어서는 아니된다. 또한, 여기에 기재되지 않은 내용은 이 기술 분야에서 숙련된 자이면 충분히 기술적으로 유추할 수 있는 것이므로 그 설명을 생략한다.Hereinafter, specific embodiments of the present invention will be described. However, the embodiments described below are only intended to illustrate or explain the present invention, and thus the present invention should not be limited thereto. In addition, contents not described here can be inferred sufficiently technically if they are skilled in the art, and a description thereof will be omitted.

(리튬 이차 전지 제작)(Production of lithium secondary battery)

실시예Example 1 One

150nm의 입경(D50)을 가지는 1차 입자의 Li4Ti5O12(LTO) 및 9㎛의 입경(D50)을 가지는 2차 입자의 Li4Ti5O12(LTO)을 1:9의 중량비로 혼합한 음극 활물질 89 중량%, 카본블랙(덴카블랙) 5 중량%, 그리고 폴리비닐리덴플루오라이드(PVdF) 6 중량%를 N-메틸피롤리돈과 혼합하여 슬러리를 제조하였다. 제조된 슬러리를 15㎛ 두께의 알루미늄 박에 도포, 건조 및 압연하여 음극을 제조하였다.The weight ratio of 9: the primary particle of Li 4 Ti 5 O 12 having a secondary particle (LTO) and the particle diameter (D50) of 9㎛ Li 4 Ti 5 O 12 (LTO) with 150nm of particle size (D50) 1 89% by weight of an anode active material mixed with 5% by weight of carbon black (denka black) and 6% by weight of polyvinylidene fluoride (PVdF) were mixed with N-methylpyrrolidone to prepare a slurry. The prepared slurry was applied to an aluminum foil having a thickness of 15 탆, dried and rolled to produce a negative electrode.

LiNi1 / 3Co1 / 3Mn1 / 3O2(NCM), 그리고 1600 m2/g의 비표면적과 10㎛의 입경(D50)을 가지는 활성탄을 94:6의 중량비로 혼합한 양극 활물질 85 중량%, 카본블랙(덴카블랙) 9 중량% 및 폴리비닐리덴플루오라이드(PVdF) 6 중량%를 N-메틸피롤리돈과 혼합하여 슬러리를 제조하였다. 제조된 슬러리를 15㎛ 두께의 알루미늄 박에 도포, 건조 및 압연하여 양극을 제조하였다. LiNi 1/3 Co 1/3 Mn 1/3 O 2 (NCM), and 1600 m 2 / g specific surface area and the 10㎛ activated carbon having a particle size (D50) of 94: a cathode active material mixed in a weight ratio of 6 85 , 9 wt% of carbon black (denka black) and 6 wt% of polyvinylidene fluoride (PVdF) were mixed with N-methylpyrrolidone to prepare a slurry. The prepared slurry was applied to an aluminum foil having a thickness of 15 탆, dried and rolled to prepare a positive electrode.

위에서 제조된 양극 및 음극과 폴리에틸렌 재질의 세퍼레이터를 이용하여 전극 조립체를 형성한 후, 여기에 전해액을 주입하여 50mAh급 파우치형의 리튬 이차 전지를 제작하였다. 이때 상기 전해액으로는 에틸렌 카보네이트(PC), 에틸메틸 카보네이트(DMC) 및 디에틸 카보네이트(DEC)를 2:6:2의 부피비로 혼합한 혼합 용매에 1.15M의 LiPF6를 첨가하여 제조된 것을 사용하였다.An electrode assembly was formed using the positive and negative electrodes and the separator made of polyethylene prepared above, and then an electrolyte was injected into the electrode assembly to prepare a 50 mAh pouch type lithium secondary battery. The electrolyte solution was prepared by adding 1.15 M LiPF 6 to a mixed solvent of ethylene carbonate (PC), ethyl methyl carbonate (DMC) and diethyl carbonate (DEC) in a volume ratio of 2: 6: 2 Respectively.

실시예Example 2 2

1차 입자의 Li4Ti5O12 및 2차 입자의 Li4Ti5O12을 3:7의 중량비로 혼합한 음극 활물질을 사용한 것을 제외하고는, 실시예 1과 동일한 방법으로 리튬 이차 전지를 제작하였다. Primary particles of the Li 4 Ti 5 O 12, and the secondary particles of the Li 4 Ti 5 O 12 3: a and, the lithium secondary battery in the same manner as in Example 1 except for using a cathode active material mixed with 7 weight ratio of Respectively.

비교예Comparative Example 1 One

음극 활물질로서 1차 입자의 Li4Ti5O12을 단독으로 사용한 것을 제외하고는, 실시예 1과 동일한 방법으로 리튬 이차 전지를 제작하였다. A lithium secondary battery was produced in the same manner as in Example 1, except that Li 4 Ti 5 O 12 as the primary active material was used alone.

비교예Comparative Example 2 2

음극 활물질로서 2차 입자의 Li4Ti5O12을 단독으로 사용한 것을 제외하고는, 실시예 1과 동일한 방법으로 리튬 이차 전지를 제작하였다. A lithium secondary battery was fabricated in the same manner as in Example 1, except that Li 4 Ti 5 O 12 as a secondary active material was used alone as the negative electrode active material.

비교예Comparative Example 3 3

음극 활물질로서 1차 입자의 Li4Ti5O12을 단독으로 사용하고, 양극 활물질로서 LiNi1 / 3Co1 / 3Mn1 / 3O2을 단독으로 사용한 것을 제외하고는, 실시예 1과 동일한 방법으로 리튬 이차 전지를 제작하였다. Used alone, one of the primary particle Li 4 Ti 5 O 12 as the negative electrode active material, and is the same as in Example 1, except as a positive electrode active material that exclusively used with the LiNi 1/3 Co 1/3 Mn 1/3 O 2 To prepare a lithium secondary battery.

비교예Comparative Example 4 4

음극 활물질로서 2차 입자의 Li4Ti5O12을 단독으로 사용하고, 양극 활물질로서 LiNi1 / 3Co1 / 3Mn1 / 3O2을 단독으로 사용한 것을 제외하고는, 실시예 1과 동일한 방법으로 리튬 이차 전지를 제작하였다. Used alone, the second of the primary particles Li 4 Ti 5 O 12 as the negative electrode active material, and is the same as in Example 1, except as a positive electrode active material that exclusively used with the LiNi 1/3 Co 1/3 Mn 1/3 O 2 To prepare a lithium secondary battery.

비교예Comparative Example 5 5

음극 활물질로서 1차 입자의 Li4Ti5O12 및 2차 입자의 Li4Ti5O12을 7:3의 중량비로 혼합한 것을 사용하고, 양극 활물질로서 LiNi1 / 3Co1 / 3Mn1 / 3O2을 단독으로 사용한 것을 제외하고는, 실시예 1과 동일한 방법으로 리튬 이차 전지를 제작하였다. Of the primary particles as the negative electrode active material is Li 4 Ti 5 O 12, and the secondary particles Li 4 Ti 5 a O 12 7: using a mixture in a weight ratio of 3, LiNi 1/3 Co 1 /3 Mn 1 as a positive electrode active material / 3 O 2 was used alone, a lithium secondary battery was produced in the same manner as in Example 1.

평가 1: Rating 1: 극판의Plate 결착력Binding force

실시예 1 및 2와 비교예 1 내지 5에서 제조된 음극에 있어서, 2.5cm X 2.5cm 면적의 극판을 유리판에 접착시킨 후 인장강도 측정기를 사용하여 극판의 결착력을 측정하였고, 그 결과를 하기 표 1에 나타내었다.In the negative electrode prepared in Examples 1 and 2 and Comparative Examples 1 to 5, a plate having a surface area of 2.5 cm x 2.5 cm was adhered to a glass plate, and the adhesion of the plate was measured using a tensile strength meter. Respectively.

평가 2: 리튬 이차 전지의 고율 Evaluation 2: High Rate of Lithium Secondary Battery 충방전Charging and discharging 특성 characteristic

실시예 1 및 2와 비교예 1 내지 5에서 제조된 리튬 이차 전지에 대해 50C 에서의 방전 용량 및 충전 용량을 상온 및 -20℃의 저온 각각에서 측정하여, 그 결과를 하기 표 1에 나타내었다. The discharge capacity and the charge capacity at 50 C of the lithium secondary batteries prepared in Examples 1 and 2 and Comparative Examples 1 to 5 were measured at room temperature and low temperature of -20 캜, respectively, and the results are shown in Table 1 below.

하기 표 1에서, 50C/1C 방전율(%)은 1 C-rate 에서의 방전 용량 대비 50 C-rate 에서의 방전 용량의 백분율로 얻어진다. 또한 50C/1C 충전율(%)은 1 C-rate 에서의 충전 용량 대비 50 C-rate 에서의 충전 용량의 백분율로 얻어진다. In Table 1 below, the 50 C / 1 C discharge rate (%) is obtained as a percentage of the discharge capacity at 50 C-rate versus the discharge capacity at 1 C-rate. The 50C / 1C charge rate (%) is also obtained as a percentage of the charge capacity at 50 C-rate versus the charge capacity at 1 C-rate.

평가 3: 리튬 이차 전지의 수명 특성Evaluation 3: Life characteristics of lithium secondary battery

실시예 1 및 2와 비교예 1 내지 5에서 제조된 리튬 이차 전지에 대해 상온에서 4C로 충전 및 4C로 방전하여 사이클에 따른 용량 감소율을 측정하여, 그 결과를 하기 표 1에 나타내었다.The lithium secondary batteries prepared in Examples 1 and 2 and Comparative Examples 1 to 5 were charged at 4C at room temperature and discharged at 4C, and the capacity reduction rate according to the cycle was measured. The results are shown in Table 1 below.

하기 표 1에서, 2000cy/1cy 용량유지율(%)은 1 사이클에서의 방전 용량 대비 2000 사이클에서의 방전 용량의 백분율로 얻어진다.In Table 1, the 2000cy / 1cy capacity retention rate (%) is obtained as a percentage of the discharge capacity in 2000 cycles versus the discharge capacity in one cycle.

LTO
1차 및
2차
입자의
중량비
LTO
The primary and
Secondary
Particle
Weight ratio
NCM 및 활성탄중량비NCM and activated carbon weight ratio 결착력
(g/mm)
Binding force
(g / mm)
50C/1C
방전율(%)
50C / 1C
Discharge rate (%)
50C/1C
충전율(%)
50C / 1C
Charging rate (%)
저온50C/1C
방전율(%)
Low temperature 50C / 1C
Discharge rate (%)
저온50C/1C 충전율(%)Low temperature 50C / 1C filling rate (%) 2000cy/1cy
용량
유지율(%)
2000cy / 1cy
Volume
Retention rate (%)
실시예 1Example 1 1:91: 9 94:694: 6 0.670.67 7878 7676 NGNG NGNG 9090 실시예 2Example 2 3:73: 7 94:694: 6 0.780.78 7373 7676 1010 2222 8989 비교예 1Comparative Example 1 10:010: 0 94:694: 6 0.990.99 6161 7474 10.210.2 12.112.1 8888 비교예 2Comparative Example 2 0:100:10 94:694: 6 0.110.11 7979 7777 11.111.1 23.423.4 8585 비교예 3Comparative Example 3 10:010: 0 10:010: 0 0.990.99 5757 7474 77 1212 8787 비교예 4Comparative Example 4 0:100:10 10:010: 0 0.110.11 7777 7070 7.27.2 18.718.7 8585 비교예 5Comparative Example 5 3:73: 7 10:010: 0 0.780.78 7070 7575 77 14.714.7 8686

상기 표 1을 참고하면, 리튬 티타늄 산화물의 1차 입자 및 2차 입자의 혼합물을 음극 활물질로 사용하고 리튬 니켈 코발트 망간 산화물 및 활성탄의 혼합물을 양극 활물질로 사용하여 리튬 이차 전지를 구성한 실시예 1 및 2의 경우, 음극 활물질로서 리튬 티타늄 산화물을 1차 입자 또는 2차 입자 단독으로 사용한 비교예 1 내지 4와 양극 활물질로서 활성탄을 사용하지 않은 비교예 5의 경우와 비교하여, 고율 충방전 특성이 우수하며 극판의 결착력이 개선되어 수명 특성이 향상됨을 알 수 있다. 또한 실시예 2는 비교예 1 및 3 내지 5 보다 저온에서의 고율 충방전 특성 또한 개선됨을 알 수 있다. 이로부터, 일 구현예에 따른 리튬 이차 전지를 ISG 자동차에 적용 가능함을 확인할 수 있다.Referring to Table 1, Example 1 in which a lithium secondary battery is constituted by using a mixture of primary particles and secondary particles of lithium titanium oxide as a negative electrode active material, and using a mixture of lithium nickel cobalt manganese oxide and activated carbon as a cathode active material, 2 was superior to Comparative Examples 1 to 4 in which lithium titanium oxide was used as the primary active material in the form of primary particles or secondary particles alone and in Comparative Example 5 in which no activated carbon was used as the positive active material, And the binding force of the electrode plate is improved, so that the lifetime characteristics are improved. It can also be seen that Example 2 has improved charging / discharging characteristics at a lower temperature than Comparative Examples 1 and 3 to 5. From this, it can be confirmed that the lithium secondary battery according to one embodiment is applicable to the ISG automobile.

이상에서 본 발명의 바람직한 실시예들에 대하여 상세하게 설명하였지만 본 발명의 권리 범위는 이에 한정되는 것은 아니고 다음의 청구 범위에서 정의하고 있는 본 발명의 기본 개념을 이용한 당업자의 여러 변형 및 개량 형태 또한 본 발명의 권리 범위에 속하는 것이다.While the present invention has been particularly shown and described with reference to exemplary embodiments thereof, it is to be understood that the invention is not limited to the disclosed exemplary embodiments, And falls within the scope of the invention.

100: 리튬 이차 전지
110: 전극 조립체
120: 전지 용기
130: 전극탭
100: Lithium secondary battery
110: electrode assembly
120: Battery container
130: electrode tab

Claims (9)

양극 활물질을 포함하는 양극; 및
음극 활물질을 포함하는 음극을 포함하고,
상기 양극 활물질은 리튬 니켈 코발트 망간 산화물 및 활성탄을 포함하고,
상기 음극 활물질은 리튬 티타늄 산화물을 포함하고,
상기 리튬 티타늄 산화물은 1차 입자 및 상기 1차 입자가 응집된 2차 입자를 포함하는 리튬 이차 전지.
A cathode comprising a cathode active material; And
A negative electrode comprising a negative electrode active material,
Wherein the cathode active material comprises lithium nickel cobalt manganese oxide and activated carbon,
Wherein the negative electrode active material comprises lithium titanium oxide,
Wherein the lithium titanium oxide comprises primary particles and secondary particles in which the primary particles are aggregated.
제1항에서,
상기 리튬 티타늄 산화물은 상기 1차 입자 1 중량% 내지 50 중량% 및 상기 2차 입자 50 중량% 내지 99 중량%를 포함하는 리튬 이차 전지.
The method of claim 1,
Wherein the lithium titanium oxide comprises 1 wt% to 50 wt% of the primary particles and 50 wt% to 99 wt% of the secondary particles.
제1항에서,
상기 1차 입자의 입경(D50)은 100 nm 내지 500 nm 인 리튬 이차 전지.
The method of claim 1,
And the particle diameter (D50) of the primary particles is 100 nm to 500 nm.
제1항에서,
상기 2차 입자의 입경(D50)은 8 ㎛ 내지 35 ㎛ 인 리튬 이차 전지.
The method of claim 1,
Wherein the secondary particles have a particle size (D50) of 8 mu m to 35 mu m.
제1항에서,
상기 리튬 티타늄 산화물은 Li2TiO3, LiTiO2, LiTi2O4, Li4Ti5O12 또는 이들의 조합을 포함하는 리튬 이차 전지.
The method of claim 1,
Wherein the lithium titanium oxide comprises Li 2 TiO 3 , LiTiO 2 , LiTi 2 O 4 , Li 4 Ti 5 O 12, or a combination thereof.
제1항에서,
상기 리튬 니켈 코발트 망간 산화물은 하기 화학식 1로 표시되는 리튬 이차 전지.
[화학식 1]
LiaNixCoyMnzO2
(상기 화학식 1에서, 0.9≤a≤1.1, 0.3≤x≤0.9, 0.05≤y≤0.4, 0.05≤z≤0.4, x+y+z=1 이다.)
The method of claim 1,
Wherein the lithium nickel cobalt manganese oxide is represented by the following formula (1).
[Chemical Formula 1]
Li a Ni x Co y Mn z O 2
X? 0.9, 0.05? Y? 0.4, 0.05? Z? 0.4 and x + y + z = 1 in the formula (1).
제1항에서,
상기 활성탄의 비표면적은 1000 m2/g 내지 2500 m2/g 인 리튬 이차 전지.
The method of claim 1,
And the specific surface area of the activated carbon is 1000 m 2 / g to 2500 m 2 / g.
제1항에서,
상기 활성탄의 입경(D50)은 5 ㎛ 내지 30 ㎛ 인 리튬 이차 전지.
The method of claim 1,
Wherein a particle diameter (D50) of the activated carbon is 5 mu m to 30 mu m.
제1항에서,
상기 활성탄은 상기 리튬 니켈 코발트 망간 산화물 및 상기 활성탄의 총량에 대하여 1 중량% 내지 10 중량%로 포함되는 리튬 이차 전지.
The method of claim 1,
Wherein the activated carbon is contained in an amount of 1 wt% to 10 wt% based on the total amount of the lithium nickel cobalt manganese oxide and the activated carbon.
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