KR20170075915A - Positive active material for rechargeable lithium battery, method of preparing the same, and rechargeable lithium battery including the same - Google Patents

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Abstract

본 발명의 일 실시예에 의한 리튬 이차 전지용 양극 활물질은 코어부; 농도구배부; 및 표면부를 포함하고, Ni, Co, 및 Mn을 포함하는 리튬 복합 산화물이되, 코어부 내 Ni, Co, 및 Mn의 함량은 일정하며, Co 함량은 Ni, Co, 및 Mn 100 몰%에 대해, 20몰%미만이고, 표면부 내 Ni, Co, 및 Mn의 함량은 일정하며, Co 함량은 Ni, Co, 및 Mn 100 몰%에 대해, 30몰% 이상이고, 농도구배부 내 Co의 함량은 코어부로부터 표면부를 향해 점진적으로 증가한다.A cathode active material for a lithium secondary battery according to an embodiment of the present invention includes a core portion; Concentration gradient distribution; And a surface portion, wherein the content of Ni, Co, and Mn in the core portion is constant, and the content of Co in the core portion is about 100 mol% of Ni, Co, and Mn , The content of Ni, Co, and Mn in the surface portion is constant, and the content of Co is 30 mol% or more with respect to 100 mol% of Ni, Co, and Mn, Gradually increases from the core portion toward the surface portion.

Description

리튬 이차 전지용 양극 활물질, 이의 제조방법 및 이를 포함하는 리튬 이차 전지{POSITIVE ACTIVE MATERIAL FOR RECHARGEABLE LITHIUM BATTERY, METHOD OF PREPARING THE SAME, AND RECHARGEABLE LITHIUM BATTERY INCLUDING THE SAME} TECHNICAL FIELD The present invention relates to a cathode active material for a lithium secondary battery, a method for producing the same, and a lithium secondary battery including the same. BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention [0001]

리튬 이차 전지용 양극 활물질, 이의 제조방법 및 이를 포함하는 리튬 이차 전지에 관한 것이다. A cathode active material for a lithium secondary battery, a method for producing the same, and a lithium secondary battery comprising the same.

최근 휴대용 전자기기의 소형화 및 경량화 추세와 관련하여 이들 기기의 전원으로 사용되는 전지의 고성능화 및 대용량화에 대한 필요성이 높아지고 있다.Recently, with regard to the tendency to miniaturize and lighten portable electronic devices, there is an increasing need for high performance and large capacity of batteries used as power sources for these devices.

전지는 양극과 음극에 전기 화학 반응이 가능한 물질을 사용함으로써 전력을 발생시키는 것이다. 이러한 전지 중 대표적인 예로는 양극 및 음극에서 리튬 이온이 인터칼레이션/디인터칼레이션될 때의 화학전위(chemical potential)의 변화에 의하여 전기 에너지를 생성하는 리튬 이차 전지가 있다.Cells generate electricity by using materials that can electrochemically react to the positive and negative electrodes. A representative example of such a battery is a lithium secondary battery that generates electrical energy by a change in chemical potential when the lithium ions are intercalated / deintercalated in the positive electrode and the negative electrode.

상기 리튬 이차 전지는 리튬 이온의 가역적인 인터칼레이션/디인터칼레이션이 가능한 물질을 양극과 음극 활물질로 사용하고, 상기 양극과 음극 사이에 유기 전해액 또는 폴리머 전해액을 충전시켜 제조한다.The lithium secondary battery is manufactured by using a material capable of reversible intercalation / deintercalation of lithium ions as a positive electrode and a negative electrode active material, and filling an organic electrolyte or a polymer electrolyte between the positive electrode and the negative electrode.

리튬 이차 전지의 양극 활물질로는 리튬 복합금속 화합물이 사용되고 있으며, 그 예로 LiCoO2, LiMn2O4, LiNiO2, LiMnO2 등의 복합금속 산화물들이 연구되고 있다. As a cathode active material of a lithium secondary battery, a lithium composite metal compound is used. For example, composite metal oxides such as LiCoO 2 , LiMn 2 O 4 , LiNiO 2 and LiMnO 2 have been studied.

상기 양극 활물질 중 LiMn2O4, LiMnO2 등의 Mn계 양극 활물질은 합성하기도 쉽고, 값이 비교적 싸며, 과충전시 다른 활물질에 비하여 열적 안정성이 가장 우수하고, 환경에 대한 오염이 낮아 매력이 있는 물질이기는 하나, 용량이 적다는 단점을 가지고 있다.Of the above cathode active materials, Mn-based cathode active materials such as LiMn 2 O 4 and LiMnO 2 are easy to synthesize and are relatively inexpensive and have excellent thermal stability compared to other active materials in overcharging, However, it has a disadvantage of low capacity.

LiCoO2는 양호한 전기 전도도와 약 3.7V 정도의 높은 전지 전압을 가지며, 사이클 수명 특성, 안정성 또한 방전 용량 역시 우수하므로, 현재 상업화되어 시판되고 있는 대표적인 양극 활물질이다. 그러나 LiCoO2는 가격이 비싸기 때문에 전지 가격의 30% 이상을 차지하므로 가격 경쟁력이 떨어지는 문제점이 있다.LiCoO 2 is a typical cathode active material commercially available and commercially available since it has good electric conductivity, high battery voltage of about 3.7 V, excellent cycle life characteristics, stability and discharge capacity. However, since LiCoO 2 is expensive, it accounts for more than 30% of the battery price, which causes the price competitiveness to deteriorate.

또한 LiNiO2는 위에서 언급한 양극 활물질 중 가장 높은 방전 용량의 전지 특성을 나타내고 있으나, 합성하기 어려운 단점이 있다. 또한 니켈의 높은 산화상태는 전지 및 전극 수명 저하의 원인이 되며, 자기 방전이 심하고 가역성이 떨어지는 문제가 있다. 아울러, 안정성 확보가 완전하지 않아서 상용화에 어려움을 겪고 있다.LiNiO 2 also exhibits the highest discharge capacity of the battery among the above-mentioned cathode active materials, but it is difficult to synthesize LiNiO 2 . Also, the high oxidation state of nickel causes degradation of battery life and electrode life, and there is a problem that self discharge is severe and reversibility is low. In addition, it is difficult to commercialize it because the stability is not completely secured.

구조적 안정성 및 전기화학적 특성이 개선된 리튬 이차 전지용 양극 활물질을 제공하며, 상기 양극 활물질을 포함하는 양극을 포함하는 리튬 이차 전지를 제공하는 것이다.The present invention provides a positive electrode active material for a lithium secondary battery improved in structural stability and electrochemical characteristics, and a lithium secondary battery including the positive electrode active material.

본 발명의 일 실시예에 의한 리튬 이차 전지용 양극 활물질은 코어부; 농도구배부; 및 표면부를 포함하고, Ni, Co, 및 Mn을 포함하는 리튬 복합 산화물이되, 코어부 내 Ni, Co, 및 Mn의 함량은 일정하며, Co 함량은 Ni, Co, 및 Mn 100 몰%에 대해, 20몰%미만이고, 표면부 내 Ni, Co, 및 Mn의 함량은 일정하며, Co 함량은 Ni, Co, 및 Mn 100 몰%에 대해, 30몰% 이상이고, 농도구배부 내 Co의 함량은 코어부로부터 표면부를 향해 점진적으로 증가한다.A cathode active material for a lithium secondary battery according to an embodiment of the present invention includes a core portion; Concentration gradient distribution; And a surface portion, wherein the content of Ni, Co, and Mn in the core portion is constant, and the content of Co in the core portion is about 100 mol% of Ni, Co, and Mn , The content of Ni, Co, and Mn in the surface portion is constant, and the content of Co is 30 mol% or more with respect to 100 mol% of Ni, Co, and Mn, Gradually increases from the core portion toward the surface portion.

코어부 내 Co 함량은 Ni, Co, 및 Mn 100 몰%에 대해, 0 내지 15몰%가 될 수 있다. 더욱 구체적으로, 코어부 내 Ni, Co, 및 Mn 100 몰%에 대해, Ni 75 내지 85 몰%, Co 0 내지 15 몰% 및 Mn 0 내지 25 몰% 포함할 수 있다.The Co content in the core portion may be 0 to 15 mol%, relative to 100 mol% of Ni, Co, and Mn. More specifically, it may contain 75 to 85 mol% of Ni, 0 to 15 mol% of Co and 0 to 25 mol% of Mn relative to 100 mol% of Ni, Co and Mn in the core portion.

표면부 내 Co 함량은 Ni, Co, 및 Mn 100 몰%에 대해, 30 내지 50몰%가 될 수 있다. 더욱 구체적으로 표면부 내 Ni, Co, 및 Mn 100 몰%에 대해, Ni 30 내지 50 몰%, Co 30 내지 50 몰% 및 Mn 10 내지 40 몰% 포함할 수 있다.The Co content in the surface portion may be 30 to 50 mol%, relative to 100 mol% of Ni, Co, and Mn. More specifically, it may contain 30 to 50 mol% of Ni, 30 to 50 mol% of Co and 10 to 40 mol% of Mn relative to 100 mol% of Ni, Co and Mn in the surface portion.

양극 활물질 내의 Ni, Co, 및 Mn 100 몰부에 대해 Mg, Cr, Zr, Ti 및 Al에서 선택되는 금속을 0.001 내지 0.01 몰부 더 포함할 수 있다.And may further contain 0.001 to 0.01 molar percent of a metal selected from Mg, Cr, Zr, Ti and Al with respect to 100 molar parts of Ni, Co, and Mn in the positive electrode active material.

코어부의 두께는 1 내지 10㎛일 수 있다.The thickness of the core portion may be 1 to 10 mu m.

표면부의 두께는 0.01 내지 0.5㎛일 수 있다.The thickness of the surface portion may be 0.01 to 0.5 mu m.

농도구배부의 두께는 1 내지 10㎛일 수 있다.The thickness of the concentration gradient portion may be 1 to 10 mu m.

본 발명의 일 구현예에 의한 리튬 이차 전지용 양극 활물질의 제조방법은, Ni, Co, 및 Mn을 포함하는 제1 전구체 용액을 준비하는 단계; Ni, Co, 및 Mn을 포함하는 제2 전구체 용액을 준비하는 단계; 제1 전구체 용액만을 반응기에 투입하여 코어부를 제조하는 단계; 제1 전구체 용액 및 상기 제 2 전구체 용액을 투입하되, 상기 제2 전구체 용액을 투입량을 증가시키며 투입하여 농도구배부를 제조하는 단계; 및 제2 전구체 용액만을 투입하여 표면부를 제조하는 단계;를 포함하고, 제1 전구체 용액 내 Co 함량은 Ni, Co, 및 Mn 100 몰%에 대해, 20몰%미만이고, 제2 전구체 용액 내 Co 함량은 Ni, Co, 및 Mn 100 몰%에 대해, 30몰% 이상이다.A method of preparing a cathode active material for a lithium secondary battery according to an embodiment of the present invention includes: preparing a first precursor solution containing Ni, Co, and Mn; Preparing a second precursor solution comprising Ni, Co, and Mn; Injecting only the first precursor solution into the reactor to produce a core portion; Adding the first precursor solution and the second precursor solution while increasing the amount of the second precursor solution to prepare a concentration gradient; Wherein the Co content in the first precursor solution is less than 20 mol% based on 100 mol% of Ni, Co, and Mn, and the Co content in the second precursor solution is less than 20 mol% The content is 30 mol% or more with respect to 100 mol% of Ni, Co, and Mn.

제1 전구체 용액 내 Co 함량은 Ni, Co, 및 Mn 100 몰%에 대해, 0 내지 15몰%일 수 있다. 더욱 구체적으로 제1 전구체 용액 내 Ni, Co, 및 Mn 100 몰%에 대해, Ni 75 내지 85 몰%, Co 0 내지 15 몰% 및 Mn 0 내지 25 몰% 포함할 수 있다.The Co content in the first precursor solution may be 0 to 15 mol%, based on 100 mol% of Ni, Co, and Mn. More specifically, it may contain 75 to 85 mol% of Ni, 0 to 15 mol% of Co and 0 to 25 mol% of Mn relative to 100 mol% of Ni, Co and Mn in the first precursor solution.

제2 전구체 용액 내 Co 함량은 Ni, Co, 및 Mn 100 몰%에 대해, 30 내지 50몰% 일 수 있다. 더욱 구체적으로 제2 전구체 용액 내 Ni, Co, 및 Mn 100 몰%에 대해, Ni 30 내지 50 몰%, Co 30 내지 50 몰% 및 Mn 10 내지 40 몰% 포함할 수 있다.The Co content in the second precursor solution may be 30 to 50 mol%, based on 100 mol% of Ni, Co, and Mn. More specifically, it may contain 30 to 50 mol% of Ni, 30 to 50 mol% of Co and 10 to 40 mol% of Mn, based on 100 mol% of Ni, Co and Mn in the second precursor solution.

표면부가 형성된 전구체 및 리튬 원료물질을 혼합 소성하는 단계를 더 포함할 수 있다.And mixing and firing a precursor having a surface portion and a lithium source material.

표면부가 형성된 전구체 및 MgO, Cr2O3, ZrO2, TiO2 및 Al2O3 에서 선택되는 금속 산화물 용액에 침전시켜 도핑하는 단계를 더 포함할 수 있다.Precipitating and doping the precursor in which the surface portion is formed and a metal oxide solution selected from MgO, Cr 2 O 3 , ZrO 2 , TiO 2, and Al 2 O 3 .

본 발명의 일 구현예에 따르면, 구조적 안정성 및 전기화학적 특성이 개선된 리튬 이차 전지용 양극 활물질을 제공할 수 있다. 특히 수명 특성이 개선된다.According to an embodiment of the present invention, a cathode active material for a lithium secondary battery improved in structural stability and electrochemical characteristics can be provided. Particularly, the life characteristics are improved.

도 1은 실시예 1에 따라 제조된 양극 활물질의 주사 전자 현미경(SEM) 사진이다.
도 2는 실시예 2에 따라 제조된 양극 활물질의 SEM 사진이다.
도 3은 비교예 1에 따라 제조된 양극 활물질의 SEM 사진이다.
도 4는 실시예 1과 2 및 비교예 1에서 제조된 코인전지의 4.25V 초기 충방전 그래프이다.
도 5는 실시예 1과 2 및 비교예 1에서 제조된 코인전지의 4.25V 에서의 다양한 rate 특성을 나타낸 그래프이다.
도 6은 실시예 1과 2 및 비교예 1에서 제조된 코인전지의 4.3V 에서의 수명 특성을 나타낸 그래프이다.
1 is a scanning electron microscope (SEM) photograph of the cathode active material prepared according to Example 1. Fig.
2 is an SEM photograph of the cathode active material prepared according to Example 2. Fig.
3 is a SEM photograph of the cathode active material prepared according to Comparative Example 1. FIG.
4 is a graph showing the initial charge and discharge of 4.25 V of the coin battery manufactured in Examples 1 and 2 and Comparative Example 1. Fig.
5 is a graph showing various rate characteristics of the coin battery manufactured in Examples 1 and 2 and Comparative Example 1 at 4.25 V. FIG.
6 is a graph showing lifetime characteristics at 4.3 V of the coin battery manufactured in Examples 1 and 2 and Comparative Example 1. FIG.

본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나, 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하고, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성요소를 지칭한다.BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS The advantages and features of the present invention and the manner of achieving them will become apparent with reference to the embodiments described in detail below with reference to the accompanying drawings. However, it is to be understood that the present invention is not limited to the disclosed embodiments, but may be embodied in many different forms and should not be construed as limited to the embodiments set forth herein. It is intended that the disclosure of the present invention be limited only by the terms of the appended claims. Like reference numerals refer to like elements throughout the specification.

따라서, 몇몇 실시예들에서, 잘 알려진 기술들은 본 발명이 모호하게 해석되는 것을 피하기 위하여 구체적으로 설명되지 않는다. 다른 정의가 없다면 본 명세서에서 사용되는 모든 용어(기술 및 과학적 용어를 포함)는 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 공통적으로 이해될 수 있는 의미로 사용될 수 있을 것이다. 명세서 전체에서 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다. 또한 단수형은 문구에서 특별히 언급하지 않는 한 복수형도 포함한다. Thus, in some embodiments, well-known techniques are not specifically described to avoid an undesirable interpretation of the present invention. Unless defined otherwise, all terms (including technical and scientific terms) used herein may be used in a sense commonly understood by one of ordinary skill in the art to which this invention belongs. Whenever a component is referred to as "including" an element throughout the specification, it is to be understood that the element may include other elements, not the exclusion of any other element, unless the context clearly dictates otherwise. Also, singular forms include plural forms unless the context clearly dictates otherwise.

본 발명의 일 실시예에 의한 리튬 이차 전지용 양극 활물질은 코어부; 농도구배부; 및 표면부를 포함하고, Ni, Co, 및 Mn을 포함하는 리튬 복합 산화물이되, 코어부 내 Ni, Co, 및 Mn의 함량은 일정하며, Co 함량은 Ni, Co, 및 Mn 100 몰%에 대해, 20몰%미만이고, 표면부 내 Ni, Co, 및 Mn의 함량은 일정하며, Co 함량은 Ni, Co, 및 Mn 100 몰%에 대해, 30몰% 이상이고, 농도구배부 내 Co의 함량은 상기 코어부로부터 상기 표면부를 향해 점진적으로 증가한다.A cathode active material for a lithium secondary battery according to an embodiment of the present invention includes a core portion; Concentration gradient distribution; And a surface portion, wherein the content of Ni, Co, and Mn in the core portion is constant, and the content of Co in the core portion is about 100 mol% of Ni, Co, and Mn , The content of Ni, Co, and Mn in the surface portion is constant, and the content of Co is 30 mol% or more with respect to 100 mol% of Ni, Co, and Mn, Gradually increases from the core portion toward the surface portion.

먼저 코어부는 리튬 이차 전지용 양극 활물질의 중심부에 위치한다. 코어부 내 Co 함량은 Ni, Co, 및 Mn 100 몰%에 대해, 20몰% 미만이 될 수 있다. 구체적으로 코어부 내 Co 함량은 Ni, Co, 및 Mn 100 몰%에 대해, 0 내지 15몰%가 될 수 있다. 더욱 구체적으로, 코어부 내 Ni, Co, 및 Mn 100 몰%에 대해, Ni 75 내지 85 몰%, Co 0 내지 15 몰% 및 Mn 0 내지 25 몰% 포함 할 수 있다. 코어부의 두께는 1 내지 10㎛일 수 있다. 이 때, 코어부의 두께란 양극 활물질의 중심부로부터 코어부의 최외곽까지의 길이를 의미한다. 즉, 구상당 코어부의 반지름을 의미한다.First, the core portion is located at the center of the cathode active material for a lithium secondary battery. The Co content in the core portion may be less than 20 mol%, based on 100 mol% of Ni, Co, and Mn. Specifically, the Co content in the core portion may be 0 to 15 mol% based on 100 mol% of Ni, Co, and Mn. More specifically, it may contain 75 to 85 mol% of Ni, 0 to 15 mol% of Co and 0 to 25 mol% of Mn relative to 100 mol% of Ni, Co and Mn in the core portion. The thickness of the core portion may be 1 to 10 mu m. In this case, the thickness of the core portion means the length from the center portion of the cathode active material to the outermost portion of the core portion. In other words, it means the radius of core equivalent to the core.

농도구배부는 중심부의 외곽에 위치하며, 농도구배부 내 Co의 함량은 코어부로부터 표면부를 향해 점진적으로 증가한다. 농도구배부 내 Co의 함량 뿐 아니라, Mn의 함량도 코어부로부터 표면부를 향해 점진적으로 증가할 수 있다. 상대적으로 Ni의 함량은 코어부로부터 표면부를 향해 점진적으로 감소할 수 있다. The concentration gradient portion is located at the outer periphery of the central portion, and the content of Co in the concentration gradient portion gradually increases from the core portion toward the surface portion. The content of Mn as well as the content of Co in the concentrate portion can be gradually increased from the core portion toward the surface portion. The content of Ni can be gradually reduced from the core portion toward the surface portion.

농도 구배부의 두께는 1 내지 10㎛ 일 수 있다. 농도 구배부의 두께란 농도구배부와 코어부의 경계로부터 농도구배부와 표면부의 경계까지의 길이를 의미한다.The thickness of the concentration gradient portion may be 1 to 10 mu m. The thickness of the concentration gradient section means the length from the boundary between the concentration gradient section and the core section to the boundary between the concentration gradient section and the surface section.

농도구배부와 코어부의 경계에서의 Co 함량은 코어부의 Co 함량과 동일할 수 있다. 반대로 농도구배부와 표면부의 경계에서의 Co 함량은 표면부의 Co 함량과 동일할 수 있다.The Co content at the boundary between the concentration gradient section and the core section may be the same as the Co content of the core section. Conversely, the Co content at the interface between the concentration gradient and the surface portion may be the same as the Co content at the surface portion.

농도구배부에서 농도 구배의 기울기는 하나 이상이 될 수 있다.The slope of the concentration gradient at the concentration gradient can be more than one.

표면부는 농도구배부의 외곽에 위치한다. 표면부 내 Co 함량은 Ni, Co, 및 Mn 100 몰%에 대해, 30몰% 이상이 될 수 있다. 코어부 내 Co 함량이 30몰% 미만이 되면, 초기 방전 용량이 줄어들고 출력 특성이 열악해 질 수 있다. 구체적으로 표면부 내 Co 함량은 Ni, Co, 및 Mn 100 몰%에 대해, 30 내지 50몰%가 될 수 있다. 더욱 구체적으로, 표면부 내 Ni, Co, 및 Mn 100 몰%에 대해, Ni 30 내지 50 몰%, Co 30 내지 50 몰% 및 Mn 10 내지 40 몰% 포함할 수 있다. 표면부의 두께는 0.01 내지 0.5㎛일 수 있다. 이 때, 표면부의 두께란 농도구배부와 표면부의 경계로부터 표면부의 최외곽까지의 길이를 의미한다.The surface portion is located at the outer periphery of the concentration gradient portion. The Co content in the surface portion may be 30 mol% or more with respect to 100 mol% of Ni, Co, and Mn. When the Co content in the core portion is less than 30 mol%, the initial discharge capacity may be reduced and the output characteristics may be poor. Specifically, the Co content in the surface portion may be 30 to 50 mol% based on 100 mol% of Ni, Co, and Mn. More specifically, it may contain 30 to 50 mol% of Ni, 30 to 50 mol% of Co and 10 to 40 mol% of Mn relative to 100 mol% of Ni, Co and Mn in the surface portion. The thickness of the surface portion may be 0.01 to 0.5 mu m. In this case, the thickness of the surface portion means the length from the boundary between the concentration gradient portion and the surface portion to the outermost surface portion.

양극 활물질 내의 Ni, Co, 및 Mn 100 몰부에 대해 Mg, Cr, Zr, Ti 및 Al에서 선택되는 금속을 0.001 내지 0.01 몰부 더 포함할 수 있다.And may further contain 0.001 to 0.01 molar percent of a metal selected from Mg, Cr, Zr, Ti and Al with respect to 100 molar parts of Ni, Co, and Mn in the positive electrode active material.

이하, 본 발명의 일 구현예에 의한 리튬 이차 전지용 양극 활물질의 제조방법에 대하여 설명한다.Hereinafter, a method for producing a cathode active material for a lithium secondary battery according to an embodiment of the present invention will be described.

본 발명의 일 구현예에 의한 리튬 이차 전지용 양극 활물질의 제조방법은, Ni, Co, 및 Mn을 포함하는 제1 전구체 용액을 준비하는 단계; Ni, Co, 및 Mn을 포함하는 제2 전구체 용액을 준비하는 단계; 제1 전구체 용액만을 반응기에 투입하여 코어부를 제조하는 단계; 제1 전구체 용액 및 상기 제 2 전구체 용액을 투입하되, 상기 제2 전구체 용액을 투입량을 증가시키며 투입하여 농도구배부를 제조하는 단계; 및 제2 전구체 용액만을 투입하여 표면부를 제조하는 단계;를 포함하고, 제1 전구체 용액 내 Co 함량은 Ni, Co, 및 Mn 100 몰%에 대해, 20몰%미만이고, 제2 전구체 용액 내 Co 함량은 Ni, Co, 및 Mn 100 몰%에 대해, 30몰% 이상이다.A method of preparing a cathode active material for a lithium secondary battery according to an embodiment of the present invention includes: preparing a first precursor solution containing Ni, Co, and Mn; Preparing a second precursor solution comprising Ni, Co, and Mn; Injecting only the first precursor solution into the reactor to produce a core portion; Adding the first precursor solution and the second precursor solution while increasing the amount of the second precursor solution to prepare a concentration gradient; Wherein the Co content in the first precursor solution is less than 20 mol% based on 100 mol% of Ni, Co, and Mn, and the Co content in the second precursor solution is less than 20 mol% The content is 30 mol% or more with respect to 100 mol% of Ni, Co, and Mn.

먼저 Ni, Co, 및 Mn을 포함하는 제1 전구체 용액을 준비한다. 제1 전구체 용액 내 Co 함량은 Ni, Co, 및 Mn 100 몰%에 대해, 20몰%미만이 될 수 있다. 구체적으로, 제1 전구체 용액 내 Co 함량은 Ni, Co, 및 Mn 100 몰%에 대해, 0 내지 15몰%일 수 있다. 더욱 구체적으로 제1 전구체 용액 내 Ni, Co, 및 Mn 100 몰%에 대해, Ni 75 내지 85 몰%, Co 0 내지 15 몰% 및 Mn 0 내지 25 몰% 포함할 수 있다.First, a first precursor solution containing Ni, Co, and Mn is prepared. The Co content in the first precursor solution may be less than 20 mol%, based on 100 mol% Ni, Co, and Mn. Specifically, the Co content in the first precursor solution may be 0 to 15 mol%, based on 100 mol% of Ni, Co, and Mn. More specifically, it may contain 75 to 85 mol% of Ni, 0 to 15 mol% of Co and 0 to 25 mol% of Mn relative to 100 mol% of Ni, Co and Mn in the first precursor solution.

다음으로, Ni, Co, 및 Mn을 포함하는 제2 전구체 용액을 준비한다. 제2 전구체 용액 내 Co 함량은 Ni, Co, 및 Mn 100 몰%에 대해, 30몰% 이상이 될 수 있다. 제1 전구체 용액 내 Co 함량이 30몰% 미만이 되면, 초기 방전 용량이 줄어들고 출력 특성이 열악해 질 수 있다. 구체적으로, 제2 전구체 용액 내 Co 함량은 Ni, Co, 및 Mn 100 몰%에 대해, 30 내지 50몰%일 수 있다. 더욱 구체적으로 제2 전구체 용액 내 Ni, Co, 및 Mn 100 몰%에 대해, Ni 30 내지 50 몰%, Co 30 내지 50 몰% 및 Mn 10 내지 40 몰% 포함할 수 있다.Next, a second precursor solution containing Ni, Co, and Mn is prepared. The Co content in the second precursor solution may be 30 mol% or more, relative to 100 mol% of Ni, Co, and Mn. When the Co content in the first precursor solution is less than 30 mol%, the initial discharge capacity may be reduced and the output characteristics may be poor. Specifically, the Co content in the second precursor solution may be 30 to 50 mol%, based on 100 mol% of Ni, Co, and Mn. More specifically, it may contain 30 to 50 mol% of Ni, 30 to 50 mol% of Co and 10 to 40 mol% of Mn, based on 100 mol% of Ni, Co and Mn in the second precursor solution.

다음으로, 제1 전구체 용액만을 반응기에 투입하여 코어부를 제조한다. 이 때, 제1 전구체 용액만을 투입하는 시간을 적절히 조절함으로써 코어부의 두께를 조절할 수 있다. Next, only the first precursor solution is charged into the reactor to prepare the core portion. At this time, it is possible to adjust the thickness of the core portion by appropriately adjusting the time for injecting only the first precursor solution.

다음으로, 제1 전구체 용액 및 제 2 전구체 용액을 투입하되, 제2 전구체 용액을 투입량을 증가시키며 투입하여 농도구배부를 제조한다. 이 때, 제 1 전구체 용액의 투입량은 상대적으로 줄일 수 있으며, 농도구배부의 제조가 완료되면 제 1 전구체 용액의 투입을 중단할 수 있다. 이 때, 제 2 전구체 용액의 투입량의 증가량을 변화시킴으로써 농도 구배를 조절할 수 있다.Next, the first precursor solution and the second precursor solution are added, and the second precursor solution is added while increasing the amount of the precursor solution to prepare a concentration gradient portion. At this time, the amount of the first precursor solution to be introduced can be relatively reduced, and the addition of the first precursor solution can be stopped when the concentration of the precursor solution is completed. At this time, the concentration gradient can be adjusted by changing the amount of increase of the amount of the second precursor solution.

다음으로, 제2 전구체 용액만을 투입하여 표면부를 제조한다. 이 때, 제2 전구체 용액만을 투입하는 시간을 적절히 조절함으로써 표면부의 두께를 조절할 수 있다.Next, only the second precursor solution is injected to prepare the surface portion. At this time, the thickness of the surface portion can be adjusted by appropriately adjusting the time for injecting only the second precursor solution.

표면부가 형성된 전구체 및 리튬 원료물질을 혼합 소성하는 단계를 더 포함할 수 있다.And mixing and firing a precursor having a surface portion and a lithium source material.

표면부가 형성된 전구체 및 MgO, Cr2O3, ZrO2, TiO2 및 Al2O3 에서 선택되는 금속 산화물 용액에 침전시켜 도핑하는 단계를 더 포함할 수 있다.Precipitating and doping the precursor in which the surface portion is formed and a metal oxide solution selected from MgO, Cr 2 O 3 , ZrO 2 , TiO 2, and Al 2 O 3 .

본 발명의 일 구현예에 따른 양극 활물질은 리튬 이차 전지의 양극에 유용하게 사용될 수 있다. 상기 리튬 이차 전지는 양극과 함께 음극 활물질을 포함하는 음극 및 전해질을 포함한다.The positive electrode active material according to one embodiment of the present invention can be usefully used as a positive electrode of a lithium secondary battery. The lithium secondary battery includes a cathode and an electrolyte including an anode active material together with a cathode.

상기 양극은 본 발명의 일 구현예에 따른 양극 활물질과, 도전재, 결합제 및 용매를 혼합하여 양극 활물질 조성물을 제조한 다음, 알루미늄 집전체 상에 직접 코팅 및 건조하여 제조한다. 또는 상기 양극 활물질 조성물을 별도의 지지체 상에 캐스팅한 다음, 이 지지체로부터 박리하여 얻은 필름을 알루미늄 집전체 상에 라미네이션하여 제조가 가능하다.The positive electrode is prepared by preparing a positive electrode active material composition by mixing a positive electrode active material according to an embodiment of the present invention, a conductive material, a binder and a solvent, and then directly coating and drying on the aluminum current collector. Or by casting the positive electrode active material composition on a separate support, then peeling the support from the support, and laminating the resulting film on an aluminum current collector.

이때 도전재는 카본 블랙, 흑연, 금속 분말을 사용하며, 결합제는 비닐리덴플루오라이드/헥사플루오로프로필렌 코폴리머, 폴리비닐리덴플루오라이드, 폴리아크릴로니트릴, 폴리메틸메타크릴레이트, 폴리테트라플루오로에틸렌 및 그 혼합물이 가능하다. 또한 용매는 N-메틸피롤리돈, 아세톤, 테트라하이드로퓨란, 데칸 등을 사용한다. 이때 양극 활물질, 도전재, 결합제 및 용매의 함량은 리튬 이차 전지에서 통상적으로 사용하는 수준으로 사용된다.The conductive material may be carbon black, graphite, metal powder, and the binder may include vinylidene fluoride / hexafluoropropylene copolymer, polyvinylidene fluoride, polyacrylonitrile, polymethyl methacrylate, polytetrafluoroethylene And mixtures thereof. Further, N-methylpyrrolidone, acetone, tetrahydrofuran, decane and the like are used as the solvent. At this time, the content of the cathode active material, the conductive material, the binder and the solvent is used at a level normally used in a lithium secondary battery.

상기 음극은 양극과 마찬가지로 음극 활물질, 결합제 및 용매를 혼합하여 애노드 활물질 조성물을 제조하며, 이를 구리 집전체에 직접 코팅하거나 별도의 지지체 상에 캐스팅하고 이 지지체로부터 박리시킨 음극 활물질 필름을 구리 집전체에 라미네이션하여 제조한다. 이때 음극 활물질 조성물에는 필요한 경우에는 도전재를 더욱 함유하기도 한다.The negative electrode is prepared by mixing the negative electrode active material, the binder and the solvent in the same manner as the positive electrode. The anode active material composition is coated directly on the copper current collector or cast on a separate support, and the negative active material film, Laminated. At this time, the negative electrode active material composition may further contain a conductive material if necessary.

상기 음극 활물질로는 리튬을 인터칼레이션/디인터칼레이션할 수 있는 재료가 사용되고, 예컨대, 리튬 금속이나 리튬 합금, 코크스, 인조 흑연, 천연 흑연, 유기 고분자 화합물 연소체, 탄소 섬유 등을 사용한다. 또한 도전재, 결합제 및 용매는 전술한 양극의 경우와 동일하게 사용된다. As the negative electrode active material, a material capable of intercalating / deintercalating lithium is used. For example, lithium metal, lithium alloy, coke, artificial graphite, natural graphite, organic polymeric compound combustion material, . The conductive material, the binder and the solvent are used in the same manner as in the case of the above-mentioned anode.

상기 세퍼레이터는 리튬 이차 전지에서 통상적으로 사용되는 것이라면 모두 다 사용가능하며, 일예로 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 폴리비닐리덴 플루오라이드 또는 이들의 2층 이상의 다층막이 사용될 수 있으며, 폴리에틸렌/폴리프로필렌 2층 세퍼레이터, 폴리에틸렌/폴리프로필렌/폴리에틸렌 3층 세퍼레이터, 폴리프로필렌/폴리에틸렌/폴리프로필렌 3층 세퍼레이터 등과 같은 혼합 다층막이 사용될 수 있음은 물론이다.The separator may be polyethylene, polypropylene, polyvinylidene fluoride or a multilayer film of two or more thereof. The separator may be a polyethylene / polypropylene double-layer separator, It is needless to say that a mixed multilayer film such as a polyethylene / polypropylene / polyethylene three-layer separator, a polypropylene / polyethylene / polypropylene three-layer separator and the like can be used.

상기 리튬 이차 전지에 충전되는 전해질로는 비수성 전해질 또는 공지된 고체 전해질 등이 사용 가능하며, 리튬염이 용해된 것을 사용한다. As the electrolyte to be charged into the lithium secondary battery, a non-aqueous electrolyte or a known solid electrolyte may be used, and a lithium salt dissolved therein may be used.

상기 비수성 전해질의 용매는 특별히 한정되는 것은 아니지만, 에틸렌카보네이트, 프로필렌카보네이트, 부틸렌카보네이트, 비닐렌카보네이트 등의 환상 카보네이트; 디메틸카보네이트, 메틸에틸카보네이트, 디에틸카보네이트 등의 쇄상 카보네이트; 아세트산메틸, 아세트산에틸, 아세트산프로필, 프로피온산메틸, 프로피온산에틸, γ-부티로락톤 등의 에스테르류; 1,2-디메톡시에탄, 1,2-디에톡시에탄, 테트라히드로푸란, 1,2-디옥산, 2-메틸테트라히드로푸란 등의 에테르류; 아세토니트릴 등의 니트릴류; 디메틸포름아미드 등의 아미드류 등을 사용할 수 있다. 이들을 단독또는 복수개 조합하여 사용할 수 있다. 특히, 환상 카보네이트와 쇄상 카보네이트와의 혼합 용매를 바람직하게 사용할 수 있다.The solvent of the non-aqueous electrolyte is not particularly limited, but cyclic carbonates such as ethylene carbonate, propylene carbonate, butylene carbonate, and vinylene carbonate; Chain carbonates such as dimethyl carbonate, methyl ethyl carbonate and diethyl carbonate; Esters such as methyl acetate, ethyl acetate, propyl acetate, methyl propionate, ethyl propionate and? -Butyrolactone; Ethers such as 1,2-dimethoxyethane, 1,2-diethoxyethane, tetrahydrofuran, 1,2-dioxane and 2-methyltetrahydrofuran; Nitriles such as acetonitrile; Amides such as dimethylformamide and the like can be used. These may be used singly or in combination. Particularly, a mixed solvent of cyclic carbonate and chain carbonate can be preferably used.

또한 전해질로서, 폴리에틸렌옥시드, 폴리아크릴로니트릴 등의 중합체 전해질에 전해액을 함침한 겔상 중합체 전해질이나, LiI, Li3N 등의 무기 고체 전해질이 가능하다.As the electrolyte, a gelated polymer electrolyte in which an electrolyte solution is impregnated with a polymer electrolyte such as polyethylene oxide or polyacrylonitrile, or an inorganic solid electrolyte such as LiI or Li 3 N can be used.

이때 리튬염은 LiPF6, LiBF4, LiSbF6, LiAsF6, LiClO4, LiCF3SO3, Li(CF3SO2)2N, LiC4F9SO3, LiSbF6, LiAlO4, LiAlCl4, LiCl, 및 LiI로 이루어진 군에서 선택된 1종이 가능하다.Wherein the lithium salt is selected from the group consisting of LiPF 6 , LiBF 4 , LiSbF 6 , LiAsF 6 , LiClO 4 , LiCF 3 SO 3 , Li (CF 3 SO 2 ) 2 N, LiC 4 F 9 SO 3 , LiSbF 6 , LiAlO 4 , LiAlCl 4 , LiCl, and LiI.

이하, 실시예를 통해 상세히 설명한다. 단 하기의 실시예는 본 발명을 예시하는 것일 뿐, 본 발명의 내용이 하기의 실시예에 의하여 한정되는 것은 아니다.Hereinafter, the embodiment will be described in detail. The following examples are illustrative of the present invention only and are not intended to limit the scope of the present invention.

[[ 실시예Example ] - 양극 활물질의 제조] - Preparation of cathode active material

공침 반응기(용량 100L, 회전모터의 출력 2.2kW 이상)에 증류수 12리터를 넣은 뒤 N2가스를 반응기에 5리터/분의 속도로 공급하고 반응기의 온도를 45℃로 유지시키면서 350 rpm으로 교반하였다.12 liters of distilled water was placed in a coprecipitation reactor (capacity 100 L, output of the rotary motor was 2.2 kW or more), N 2 gas was supplied to the reactor at a rate of 5 liters / minute, and the reactor was stirred at 350 rpm while maintaining the temperature at 45 ° C .

황산니켈, 황산코발트 및 황산망간의 혼합농도 2.5M에 Ni, Co, 및 Mn이 하기 표 1에 정리된 몰비로 혼합된 제 1전구체 용액과 Ni, Co, 및 Mn이 하기 표 1에 정리된 몰비로 혼합된 제 2전구체 용액을 제조하여 상기 제 1 전구체 용액에 제 2전구체 용액의 혼합 비율을 0 부터 100까지 바꾸면서 혼합하면서 공급 1.5리터/시간으로, 17 mol 농도의 암모니아 용액을 0.2리터/시간으로 반응기에 연속적으로 투입하여 농도구배를 가진 전구체를 제조하였다. 또한 pH 조정을 위해 6 mol 농도의 수산화나트륨 용액을 공급하여 pH가 11.4으로 유지되도록 하였다. 이때 임펠러 속도는 350 rpm으로 조절하였다.The first precursor solution in which Ni , Co , and Mn were mixed at a mixture concentration of 2.5 M of nickel sulfate, cobalt sulfate, and manganese sulfate at the molar ratios set forth in Table 1 below , and Ni , Co , and Mn were mixed at a molar ratio And the mixture of the first precursor solution and the second precursor solution was changed from 0 to 100 while being supplied at a rate of 1.5 liters / hour while supplying a 17 molar ammonia solution at a rate of 0.2 liters / hour Were continuously added to the reactor to prepare a precursor having a concentration gradient. The pH was adjusted to 11.4 by feeding a 6 molar sodium hydroxide solution for pH adjustment. At this time, the impeller speed was adjusted to 350 rpm.

상기 제 1전구체 용액에 제 2전구체 용액을 혼합 비율을 0 부터 100까지 바꾸어 혼합하면서 공급함에 있어 제 2전구체 용액의 투입 시간을 제 1전구체 용액 투입후 30분으로 고정하여 일정크기의 코어부를 제조하고, 제 1전구체 용액의 투입종료 시간이 30분전에 종료되도록 제어하여 최종농도가 일정한 표면부를 형성하여 금속 복합수산화물을 제조하였다.The second precursor solution was mixed with the second precursor solution while changing the mixing ratio from 0 to 100, and then the second precursor solution was supplied at a fixed time of 30 minutes after the addition of the first precursor solution to prepare a core portion having a predetermined size , And the completion time of the first precursor solution was 30 minutes before the completion of the addition, thereby forming a metal complex hydroxide having a constant final concentration.

제 1전구체 용액(mol%)The first precursor solution (mol%) 제 2전구체 용액(mol%)The second precursor solution (mol%) 코어부 두께 (반지름, ㎛)Core part thickness (radius, 탆) 농도 구배부 두께(㎛)Concentration bulb thickness (㎛) 표면부 두께(㎛)Surface part thickness (탆) NiNi CoCo MnMn NiNi CoCo MnMn 비교예 1Comparative Example 1 80 80 20 20 0 0 40 40 20 20 40 40 44 44 0.05-0.10.05-0.1 실시예 1Example 1 80 80 10 10 10 10 40 40 30 30 30 30 44 44 0.05-0.10.05-0.1 실시예 2Example 2 80 80 0 0 20 20 40 40 40 40 20 20 33 55 0.05-0.10.05-0.1 비교예 2Comparative Example 2 60 60 20 20 20 20 -- -- -- -- -- --

제조된 금속 복합수산화물을 여과하고, 물 세척한 후에 130℃ 온풍건조기에서 12시간 건조시켰다. 금속 복합 수산화물과 LiOH를 1.0 : 1.05의 몰비로 혼합한 후에 2℃/min의 승온 속도로 가열한 후 450℃ 및 700℃에서 5시간 유지시켜 예비 소성을 수행하였으며, 뒤이어 700 내지 900 ℃에서 10시간 소성시켜 양극 활물질 분말을 얻었다. The resulting metal complex hydroxide was filtered, washed with water, and then dried in a hot air dryer at 130 ° C for 12 hours. The metal composite hydroxide and LiOH were mixed at a molar ratio of 1.0: 1.05, heated at a heating rate of 2 ° C / min, pre-baked at 450 ° C and 700 ° C for 5 hours, Followed by firing to obtain a cathode active material powder.

[[ 실험예Experimental Example ] - 전지화학 평가] - Cell Chemical Evaluation

전지화학 평가를 위하여 실시예 1, 2 및 비교예 1, 2에서 제조된 양극 활물질과 바인더, 카본을 92.5:3.5:4 의 비율로 사용하여 슬러리를 제조한 후, 알루미늄 호일에 코팅을 하고 1시간 건조한 후 Press를 실시하였다. Press후 1시간 동안 진공 건조하였다. 제조된 극판을 양극으로 하고 리튬 금속을 음극으로 하여 코인 전지를 제작하여 4.25V에서 다양한 rate에 따른 충방전 특성을 평가하였으며, 4.3V에서 수명 특성을 평가 하여 그 결과를 도 4 내지 도 6에 나타내었다. 도 4 내지 도 6에 나타나듯이, 실시예 1, 2에서 제조된 양극 활물질의 충방전 및 수명 특성이 비교예 1에 비해 우수함을 확인할 수 있다.For the cell chemical evaluation, the slurry was prepared by using the cathode active material prepared in Examples 1 and 2 and Comparative Examples 1 and 2 in a ratio of 92.5: 3.5: 4 in the ratio of the cathode active material, binder and carbon, After drying, press was performed. Vacuum-dried for 1 hour after pressing. The prepared electrode plate was used as an anode and a lithium metal was used as a cathode. A coin cell was fabricated to evaluate charge / discharge characteristics at 4.25 V according to various rates. Life characteristics were evaluated at 4.3 V and the results are shown in FIGS. . As shown in FIGS. 4 to 6, it can be confirmed that the cathode active materials prepared in Examples 1 and 2 are superior to those of Comparative Example 1 in charge / discharge and lifetime characteristics.

실시예 1, 2 및 비교예 1, 2에서 제조된 양극 활물질 분말에 대하여 출력 특성을 평가하여 그 결과를 하기 표 2에 나타내었다.The output characteristics of the cathode active material powders prepared in Examples 1 and 2 and Comparative Examples 1 and 2 were evaluated and the results are shown in Table 2 below.

0.1/0.1C0.1 / 0.1C 0.5/0.1C0.5 / 0.1C 0.5/1.0C0.5 / 1.0C 0.5/2.0C0.5 / 2.0C 비교예 1Comparative Example 1 174.8174.8 175.1175.1 161.6161.6 155.8155.8 실시예 1Example 1 178.7178.7 178.7178.7 163.2163.2 155.4155.4 실시예 2Example 2 178.0178.0 178.1178.1 164.0164.0 157.2157.2 비교예 2Comparative Example 2 174.4174.4 174.5174.5 160.1160.1 151.8151.8

상기 표2에서 나타나듯이, 실시예 1, 2의 양극 활물질은 비교예 1, 2의 양극 활물질에 비교하여 초기 방전 용량의 향상과 증가된 출력특성을 보였다.As shown in Table 2, the cathode active materials of Examples 1 and 2 exhibited improved initial discharge capacity and increased output characteristics as compared with the cathode active materials of Comparative Examples 1 and 2.

이상 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 설명하였지만, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다.While the present invention has been described in connection with what is presently considered to be practical exemplary embodiments, it is to be understood that the invention is not limited to the disclosed embodiments, but, on the contrary, You will understand.

그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다. 본 발명의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 균등 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변경된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.It is therefore to be understood that the above-described embodiments are illustrative in all aspects and not restrictive. The scope of the present invention is defined by the appended claims rather than the detailed description, and all changes or modifications derived from the meaning and scope of the claims and their equivalents should be interpreted as being included in the scope of the present invention .

Claims (16)

코어부; 농도구배부; 및 표면부를 포함하고, Ni, Co, 및 Mn을 포함하는 리튬 복합 산화물이되,
상기 코어부 내 Ni, Co, 및 Mn의 함량은 일정하며, Co 함량은 Ni, Co, 및 Mn 100 몰%에 대해, 20몰%미만이고,
상기 표면부 내 Ni, Co, 및 Mn의 함량은 일정하며, Co 함량은 Ni, Co, 및 Mn 100 몰%에 대해, 30몰% 이상이고,
상기 농도구배부 내 Co의 함량은 상기 코어부로부터 상기 표면부를 향해 점진적으로 증가하는 리튬 이차 전지용 양극 활물질.
A core portion; Concentration gradient distribution; And a surface portion, and is a lithium composite oxide containing Ni, Co, and Mn,
The content of Ni, Co, and Mn in the core portion is constant, and the content of Co is less than 20 mol% based on 100 mol% of Ni, Co, and Mn,
The content of Ni, Co, and Mn in the surface portion is constant, and the content of Co is 30 mol% or more with respect to 100 mol% of Ni, Co, and Mn,
Wherein the content of Co in the concentration gradient portion gradually increases from the core portion toward the surface portion.
제1항에 있어서,
상기 코어부 내 Co 함량은 Ni, Co, 및 Mn 100 몰%에 대해, 0 내지 15몰%인 리튬 이차 전지용 양극 활물질.
The method according to claim 1,
Wherein the Co content in the core portion is 0 to 15 mol% based on 100 mol% of Ni, Co, and Mn.
제2항에 있어서,
상기 코어부 내 Ni, Co, 및 Mn 100 몰%에 대해, Ni 75 내지 85 몰%, Co 0 내지 15 몰% 및 Mn 0 내지 25 몰% 포함하는 리튬 이차 전지용 양극 활물질.
3. The method of claim 2,
Wherein the core portion contains 75 to 85% by mole of Ni, 0 to 15% by mole of Co and 0 to 25% by mole of Mn relative to 100% by mole of Ni, Co and Mn in the core portion.
제1항에 있어서,
상기 표면부 내 Co 함량은 Ni, Co, 및 Mn 100 몰%에 대해, 30 내지 50몰% 인 리튬 이차 전지용 양극 활물질.
The method according to claim 1,
Wherein the Co content in the surface portion is 30 to 50 mol% based on 100 mol% of Ni, Co, and Mn.
제4항에 있어서,
상기 표면부 내 Ni, Co, 및 Mn 100 몰%에 대해, Ni 30 내지 50 몰%, Co 30 내지 50 몰% 및 Mn 10 내지 40 몰% 포함하는 리튬 이차 전지용 양극 활물질.
5. The method of claim 4,
, 30 to 50 mol% of Ni, 30 to 50 mol% of Co and 10 to 40 mol% of Mn relative to 100 mol% of Ni, Co and Mn in the surface portion.
제5항에 있어서,
상기 양극 활물질 내의 Ni, Co, 및 Mn 100 몰부에 대해 Mg, Cr, Zr, Ti 및 Al에서 선택되는 금속을 0.001 내지 0.01몰부 더 포함하는 리튬 이차 전지용 양극 활물질.
6. The method of claim 5,
Further comprising 0.001 to 0.01 molar parts of a metal selected from Mg, Cr, Zr, Ti and Al with respect to 100 molar parts of Ni, Co and Mn in the positive electrode active material.
제1항에 있어서,
상기 코어부의 두께는 1 내지 10㎛인 리튬 이차 전지용 양극 활물질.
The method according to claim 1,
And the thickness of the core portion is 1 to 10 占 퐉.
제1항에 있어서,
상기 표면부의 두께는 0.01 내지 0.5㎛인 리튬 이차 전지용 양극 활물질.
The method according to claim 1,
Wherein the thickness of the surface portion is 0.01 to 0.5 占 퐉.
제1항에 있어서,
상기 농도구배부의 두께는 1 내지 10㎛ 인 리튬 이차 전지용 양극 활물질.
The method according to claim 1,
Wherein the thickness of the concentration gradient portion is 1 to 10 占 퐉.
Ni, Co, 및 Mn을 포함하는 제1 전구체 용액을 준비하는 단계;
Ni, Co, 및 Mn을 포함하는 제2 전구체 용액을 준비하는 단계;
상기 제1 전구체 용액만을 반응기에 투입하여 코어부를 제조하는 단계;
상기 제1 전구체 용액 및 상기 제 2 전구체 용액을 투입하되, 상기 제2 전구체 용액을 투입량을 증가시키며 투입하여 농도구배부를 제조하는 단계; 및
상기 제2 전구체 용액만을 투입하여 표면부를 제조하는 단계;를 포함하고,
상기 제1 전구체 용액 내 Co 함량은 Ni, Co, 및 Mn 100 몰%에 대해, 20몰%미만이고,
상기 제2 전구체 용액 내 Co 함량은 Ni, Co, 및 Mn 100 몰%에 대해, 30몰% 이상인 것인 리튬 이차 전지용 양극 활물질 전구체의 제조 방법.
Preparing a first precursor solution comprising Ni, Co, and Mn;
Preparing a second precursor solution comprising Ni, Co, and Mn;
Injecting only the first precursor solution into a reactor to produce a core;
Injecting the first precursor solution and the second precursor solution while increasing the amount of the second precursor solution to produce a concentration gradient; And
And injecting only the second precursor solution to prepare a surface portion,
The Co content in the first precursor solution is less than 20 mol%, based on 100 mol% Ni, Co, and Mn,
Wherein the Co content in the second precursor solution is 30 mol% or more based on 100 mol% of Ni, Co, and Mn.
제10항에 있어서,
상기 제1 전구체 용액 내 Co 함량은 Ni, Co, 및 Mn 100 몰%에 대해, 0 내지 15몰%인 리튬 이차 전지용 양극 활물질 제조 방법.
11. The method of claim 10,
Wherein the Co content in the first precursor solution is 0 to 15 mol% based on 100 mol% of Ni, Co, and Mn.
제11항에 있어서,
상기 제1 전구체 용액 내 Ni, Co, 및 Mn 100 몰%에 대해, Ni 75 내지 85 몰%, Co 0 내지 15 몰% 및 Mn 0 내지 25 몰% 포함하는 리튬 이차 전지용 양극 활물질 제조 방법.
12. The method of claim 11,
Wherein the first precursor solution contains 75 to 85% by mole of Ni, 0 to 15% by mole of Co and 0 to 25% by mole of Mn relative to 100% by mole of Ni, Co and Mn in the first precursor solution.
제10항에 있어서,
상기 제2 전구체 용액 내 Co 함량은 Ni, Co, 및 Mn 100 몰%에 대해, 30 내지 50몰% 인 리튬 이차 전지용 양극 활물질 제조 방법.
11. The method of claim 10,
Wherein the Co content in the second precursor solution is 30 to 50 mol% based on 100 mol% of Ni, Co, and Mn.
제13항에 있어서,
상기 제2 전구체 용액 내 Ni, Co, 및 Mn 100 몰%에 대해, Ni 30 내지 50 몰%, Co 30 내지 50 몰% 및 Mn 10 내지 40 몰% 포함하는 리튬 이차 전지용 양극 활물질 제조 방법.
14. The method of claim 13,
Wherein the second precursor solution contains 30 to 50 mol% of Ni, 30 to 50 mol% of Co, and 10 to 40 mol% of Mn based on 100 mol% of Ni, Co, and Mn in the second precursor solution.
제10항에 있어서,
상기 표면부가 형성된 전구체 및 리튬 원료물질을 혼합 소성하는 단계를 더 포함하는 리튬 이차 전지용 양극 활물질 제조 방법.
11. The method of claim 10,
And mixing and firing the precursor having the surface portion and the lithium source material.
제10항에 있어서,
상기 표면부가 형성된 전구체 및 MgO, Cr2O3, ZrO2, TiO2 및 Al2O3 에서 선택되는 금속 산화물 용액에 침전시켜 도핑하는 단계를 더 포함하는 리튬 이차 전지용 양극 활물질 제조 방법.
11. The method of claim 10,
Further comprising the step of precipitating and doping the precursor formed with the surface portion and a metal oxide solution selected from MgO, Cr 2 O 3 , ZrO 2 , TiO 2 and Al 2 O 3 for doping.
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