KR20180027260A - Positive active material for rechargeable lithium battery and rechargeable lithium battery including same - Google Patents

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KR20180027260A KR1020160114630A KR20160114630A KR20180027260A KR 20180027260 A KR20180027260 A KR 20180027260A KR 1020160114630 A KR1020160114630 A KR 1020160114630A KR 20160114630 A KR20160114630 A KR 20160114630A KR 20180027260 A KR20180027260 A KR 20180027260A
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임옥규
김동진
김민한
김일석
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Abstract

The present invention relates to a positive electrode active material for a lithium secondary battery comprising a lithium metal oxide represented by chemical formula 1: Li_p(Ni_xCo_yMe_z)O_2, and to a lithium secondary battery comprising the same. In chemical formula 1, Me is at least one selected from a group consisting of Al, Mn, Mg, Ti and Zr, and the following conditions are satisfied: 0.9<=p<=1.1; 0.81<=x<=0.87; 0<y<=0.3; 0<z<=0.3; and x+y+z=1. One embodiment of the present invention is to provide the positive electrode active material for a lithium secondary battery having high capacity and excellent lifetime characteristics.

Description

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

본 기재는 리튬 이차 전지용 양극 활물질 및 이를 포함하는 리튬 이차 전지에 관한 것이다.The present invention relates to a cathode active material for a lithium secondary battery and a lithium secondary battery comprising the same.

최근 이동 정보 단말기의 소형화 및 경량화가 급격히 진전되어, 그 구동 전원인 리튬 이차 전지에 대해서도 보다 고용량화가 요구되고 있다. BACKGROUND ART [0002] In recent years, miniaturization and lightening of a mobile information terminal have progressed rapidly, and a lithium secondary battery, which is a driving power source thereof, is required to have a higher capacity.

또한, 하이브리드 자동차 또는 전기 자동차 시장이 확대되면서 리튬 이차 전지를 이들의 구동용 전원 또는 전력 저장용 전원으로 사용하기 위한 연구가 활발하다.Also, as the market for hybrid vehicles or electric vehicles is expanding, researches for using lithium secondary batteries as their driving power sources or power storage sources are actively conducted.

이러한 리튬 이차 전지의 양극 활물질로는 LiCoO2, LiMn2O4, LiNi1 - xCoxO2(0 < x < 1)등과 같이 리튬 이온의 인터칼레이션이 가능한 구조를 가진 리튬과 전이 금속으로 이루어진 산화물이 주로 사용된다.Examples of the positive electrode active material of such a lithium secondary battery include LiCoO 2 , LiMn 2 O 4 , lithium having a structure capable of intercalating lithium ions such as LiNi 1 - x Co x O 2 (0 <x <1) Oxides formed are mainly used.

본 기재의 일 구현예는 고용량 및 우수한 수명 특성을 갖는 리튬 이차 전지용 양극 활물질을 제공하는 것이다.One embodiment of the present invention is to provide a cathode active material for a lithium secondary battery having a high capacity and excellent lifetime characteristics.

본 기재의 다른 구현예는 상기 양극 활물질을 포함하는 리튬 이차 전지를 제공하는 것이다.Another embodiment of the present invention is to provide a lithium secondary battery comprising the cathode active material.

일 측면에서, 본 기재는, 하기 화학식 1로 표시되는 리튬 금속 산화물을 포함하는 리튬 이차 전지용 양극 활물질을 제공한다. In one aspect, the present invention provides a cathode active material for a lithium secondary battery comprising a lithium metal oxide represented by the following general formula (1).

[화학식 1][Chemical Formula 1]

Lip(NixCoyMez)O2 Li p (Ni x Co y Me z ) O 2

상기 화학식 1에서, 0.9 ≤ p ≤ 1.1, 0.81 ≤ x ≤ 0.87, 0 < y ≤ 0.3, 0 < z ≤ 0.3, x + y + z =1이고, Me는 Al, Mn, Mg, Ti 및 Zr 중 적어도 하나이다. In Formula 1, 0.9? P? 1.1, 0.81? X? 0.87, 0 <y? 0.3, 0 <z? 0.3, x + y + z = 1, Me represents Al, Mn, Mg, Ti and Zr At least one.

다른 측면에서, 본 기재는, 상기 양극 활물질을 포함하는 양극, 음극 활물질을 포함하는 음극, 및 전해질을 포함하는 리튬 이차 전지를 제공한다.In another aspect, the present invention provides a lithium secondary battery comprising a positive electrode including the positive electrode active material, a negative electrode including the negative electrode active material, and an electrolyte.

본 기재의 일 구현예에 따른 리튬 이차 전지용 양극 활물질은 니켈 함량이 높은 화합물을 포함하기 때문에 충전된 경우에도 구조적 안정성이 매우 우수하다.The positive electrode active material for a lithium secondary battery according to an embodiment of the present invention has excellent structural stability even when charged because it contains a compound having a high nickel content.

따라서, 상기 양극 활물질을 포함하는 양극을 적용한 본 발명에 따른 리튬 이차 전지는 고용량을 가지면서도 수명 특성을 현저하게 향상시킬 수 있다. Therefore, the lithium secondary battery according to the present invention using the positive electrode containing the positive electrode active material can remarkably improve the life characteristics while having a high capacity.

도 1은 본 기재의 일 실시예에 따른 리튬 이차 전지의 구조를 개략적으로 나타낸 것이다.
도 2는 실시예 1 내지 2 및 비교예 1 내지 2에 따른 리튬 이차 전지의 전압에 대한 비용량(specific capacity) 측정 결과이다.
도 3은 실시예 1 내지 2 및 비교예 1 내지 2에 따른 리튬 이차 전지의 전압에 대한 dQ/dV 측정 결과이다.
도 4는 도 3 중 4V 내지 4.4V의 범위의 전압에 대한 dQ/dV 측정 결과의 확대도이다.
도 5는 실시예 1 내지 2 및 비교예 1 내지 2에 따른 리튬 이차 전지의 사이클별 용량 유지율을 측정한 결과이다.
도 6은 실시예 1에 따른 양극 활물질에 대한 x-선 회절 그래프를 나타낸 것이다.
도 7은 비교예 1에 따른 양극 활물질에 대한 x-선 회절 그래프를 나타낸 것이다.
도 8은 도 7 중 2θ=27도(°) 내지 39도(°) 범위에 대한 확대도를 나타낸 것이다.
1 schematically shows a structure of a lithium secondary battery according to an embodiment of the present invention.
2 is a graph showing a specific capacity measurement result of a lithium secondary battery according to Examples 1 and 2 and Comparative Examples 1 and 2 with respect to a voltage.
FIG. 3 shows the results of dQ / dV measurement of the voltage of the lithium secondary battery according to Examples 1 and 2 and Comparative Examples 1 and 2.
4 is an enlarged view of the dQ / dV measurement result for a voltage in the range of 4V to 4.4V in Fig.
5 shows the results of measurement of capacity retention ratios of the lithium secondary batteries according to Examples 1 and 2 and Comparative Examples 1 and 2 for each cycle.
6 is an x-ray diffraction graph of a cathode active material according to Example 1. Fig.
7 is an x-ray diffraction graph of a cathode active material according to Comparative Example 1. Fig.
FIG. 8 is an enlarged view of FIG. 7 over the range of 2? = 27 degrees (degrees) to 39 degrees (degrees).

이하, 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 여러 실시예들에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예들에 한정되지 않는다.DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. The present invention may be embodied in many different forms and is not limited to the embodiments described herein.

또한, 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.Also, throughout the specification, when an element is referred to as "including" an element, it is understood that the element may include other elements as well, without departing from the other elements unless specifically stated otherwise.

리튬 이차 전지에 사용되는 양극 활물질의 종류로는 몇 가지가 존재하는 데, 그 중에서 리튬 코발트 산화물, 즉, LiCoO2를 이용한 양극 활물질이 현재 가장 널리 사용되고 있다. 그러나, 리튬 코발트 산화물을 이용한 양극 활물질은 코발트(cobalt)의 자원 편재성과 희소성으로 인해 제조 비용 증가를 야기하고 안정적인 공급이 어려운 문제점이 늘 제기되고 있다. There are several kinds of cathode active materials used in lithium secondary batteries. Among them, cathode active materials using lithium cobalt oxide, that is, LiCoO 2 , are most widely used today. However, the cathode active material using lithium cobalt oxide causes an increase in manufacturing cost due to the ubiquitous nature and scarcity of cobalt, and thus it is difficult to supply the cathode active material with stability.

이를 해결하기 위하여 코발트를 대신하는 물질을 적용하려는 다양한 연구가 진행되고 있으며, 그 예로써 가격이 비싼 코발트를 대신하여, 저렴한 니켈(Ni)이나 망간(Mn)을 하나 또는 복합적으로 사용한 양극 활물질을 개발하려는 시도가 있다. In order to solve this problem, various studies have been made to apply a substitute material for cobalt. For example, a cathode active material using one or a combination of inexpensive nickel (Ni) and manganese (Mn) instead of expensive cobalt There is an attempt to do so.

이 중에서도 니켈(Ni)계 복합 산화물은 LiCoO2, LiNiO2, Li2MnO3 등의 재료가 가지는 비용, 안정성 및 용량 등의 한계를 극복할 수 있는 재료로써, 최근 활발한 연구가 진행되고 있다. Of these, nickel (Ni) based composite oxides have been actively studied as materials capable of overcoming limitations such as cost, stability, and capacity of materials such as LiCoO 2 , LiNiO 2 , and Li 2 MnO 3 .

이와 관련하여 니켈(Ni)계 복합 산화물은 리튬 원자 하나가 빠져나가는 충전 반응 시, Ni2 +→Ni4 + + 2e와 같이 반응하여 두 개의 전자를 발생시키기 때문에, 하나의 전자만 발생시키는 코발트(Co), 망간(Mn) 등의 다른 원소와 비교할 때, 니켈(Ni) 함량이 증가할수록 용량이 증가하는 장점이 있다. In this regard, the Ni-based composite oxide reacts with Ni 2 + → Ni 4 + + 2e to generate two electrons in a charging reaction in which one lithium atom exits, so that cobalt Co), and manganese (Mn), the capacity is increased as the content of nickel (Ni) increases.

그런데, 니켈(Ni) 함량이 높은 산화물을 양극 활물질로 사용하는 경우, 리튬 코발트 산화물을 양극 활물질로 사용하는 경우와 비교할 때, 충전 반응 시 탈리되는 리튬의 양의 많아 니켈 함유 산화물의 결정 구조가 쉽게 붕괴되는 문제점이 있다. 보다 구체적으로 고함량의 니켈 함유 산화물은 충전시 4V 이상의 전압에서 결정 구조가 변화되어 H2에서 H3로 상전이가 발생한다. H2에서 H3로의 상전이는 부분적으로 비가역적이고, H3상 구조에서는 인터칼레이션 및 디인터칼레이션 될 수 있는 리튬 이온이 감소될 수 있기 때문에, 상기한 바와 같이 H2에서 H3로 상전이가 일어나는 경우 리튬 전지의 수명 특성이 현저하게 저하되는 문제점이 있다. 따라서, 니켈 함량이 높은 산화물을 양극 활물질로 사용하는 경우에는 충전시 니켈 함유 산화물이 H2에서 H3로 상전이가 되는 것을 억제시킬 필요가 있다.However, when an oxide having a high nickel (Ni) content is used as a cathode active material, the amount of lithium to be eliminated at the time of the charging reaction is large as compared with the case where lithium cobalt oxide is used as a cathode active material, There is a problem that it collapses. More specifically, a high content of the nickel-containing oxide changes its crystal structure at a voltage of 4 V or more at the time of charging, and phase transition occurs from H2 to H3. Since the phase transition from H2 to H3 is partially irreversible and lithium ions which can be intercalated and deintercalated in the H3 phase structure can be reduced, as described above, when phase transition from H2 to H3 occurs, There is a problem that the life characteristic is remarkably lowered. Therefore, when an oxide having a high nickel content is used as a cathode active material, it is necessary to suppress the phase transition of the nickel-containing oxide from H2 to H3 during charging.

이에 본 발명의 발명자들은 리튬 이차 전지용 양극 활물질로 니켈(Ni)계 복합 산화물을 사용하면서도 고용량화와 우수한 수명 특성을 동시에 구현하기 위하여 연구를 거듭한 결과 니켈(Ni)을 특정 함량으로 포함하는 니켈 함유 산화물을 양극 활물질로 사용하는 경우 상기와 같은 목적을 달성할 수 있음을 알아내고 본 기재의 일 실시예를 구현하였다. Accordingly, the inventors of the present invention have conducted studies to simultaneously realize high capacity and excellent lifetime characteristics while using a nickel (Ni) based composite oxide as a cathode active material for a lithium secondary battery, and as a result, found that a nickel- Is used as a cathode active material, the above-mentioned object can be achieved and an embodiment of the present disclosure is realized.

보다 구체적으로, 본 기재의 일 실시예에 따른 리튬 이차 전지용 양극 활물질은, 하기 화학식 1로 표시되는 리튬 금속 산화물을 포함하는 것을 특징으로 한다. More specifically, the cathode active material for a lithium secondary battery according to one embodiment of the present invention is characterized by containing a lithium metal oxide represented by the following formula (1).

[화학식 1][Chemical Formula 1]

Lip(NixCoyMez)O2 Li p (Ni x Co y Me z ) O 2

상기 화학식 1에서, 0.9 ≤ p ≤ 1.1, 0.81 ≤ x ≤ 0.87, 0 < y ≤ 0.3, 0 < z ≤ 0.3, x + y + z =1이고, Me는 Al, Mn, Mg, Ti 및 Zr 중 적어도 하나이다. In Formula 1, 0.9? P? 1.1, 0.81? X? 0.87, 0 <y? 0.3, 0 <z? 0.3, x + y + z = 1, Me represents Al, Mn, Mg, Ti and Zr At least one.

화학식 1로 표시되는 리튬 금속 산화물과 같이 니켈 함량이 높은 니켈 함유 리튬 금속 산화물을 양극 활물질로 사용하는 경우, 고용량을 갖는 리튬 이차 전지를 구현할 수 있다.When a nickel-containing lithium metal oxide having a high nickel content such as the lithium metal oxide represented by the general formula (1) is used as the cathode active material, a lithium secondary battery having a high capacity can be realized.

보다 구체적으로, 본 기재에 따른 리튬 금속 산화물에서 니켈의 함량은, 화학식 1에서 확인할 수 있는 바와 같이, 0.81 이상이고, 0.87 이하일 수 있다. 보다 구체적으로 화학식 1에서 니켈의 함량은 0.82 이상이고, 0.86 이하일 수 있다. 리튬 금속 산화물에 포함되는 니켈의 함량이 상기 범위를 만족하는 경우, 고용량을 가짐과 동시에 수명 특성이 우수한 리튬 이차 전지를 구현할 수 있다.More specifically, the content of nickel in the lithium metal oxide according to the present invention can be 0.81 or more and 0.87 or less, as can be seen from the general formula (1). More specifically, the content of nickel in Formula (1) is 0.82 or more, and may be 0.86 or less. When the content of nickel contained in the lithium metal oxide satisfies the above range, a lithium secondary battery having a high capacity and excellent lifetime characteristics can be realized.

화학식 1에서, 상기 Li 및 상기 Ni+Co+Me의 몰비는 1.05:1.0 내지 0.95:1.0일 수 있다. 보다 구체적으로, Li 및 Ni+Co+Me의 몰비는 1.03:1.0 내지 1.01:1.0 또는 1.05:1 내지 1.01:1.0일 수 있다. Li 및 Ni+Co+Me의 몰비가 상기 수치 범위를 만족하는 경우, 리튬 금속 산화물의 표면에 잔류하는 리튬의 함량을 감소시킬 수 있다.In Formula 1, the molar ratio of Li and Ni + Co + Me may be 1.05: 1.0 to 0.95: 1.0. More specifically, the molar ratio of Li and Ni + Co + Me may be 1.03: 1.0 to 1.01: 1.0 or 1.05: 1 to 1.01: 1.0. When the molar ratio of Li and Ni + Co + Me satisfies the above-described numerical range, the content of lithium remaining on the surface of the lithium metal oxide can be reduced.

즉, 상기 리튬 금속 산화물은 상기 리튬 금속 산화물의 표면에 위치하는 리튬 화합물을 포함할 수 있다. 이때, 상기 리튬 화합물에 함유된 리튬의 함량은 상기 양극 활물질 100 중량부에 대하여 0.25 중량부 이하, 보다 구체적으로는 0.05 중량부 내지 0.15 중량부일 수 있다. That is, the lithium metal oxide may include a lithium compound positioned on the surface of the lithium metal oxide. At this time, the content of lithium contained in the lithium compound may be 0.25 parts by weight or less, more specifically 0.05 parts by weight to 0.15 parts by weight based on 100 parts by weight of the positive electrode active material.

리튬 금속 화합물의 표면에 위치하는 리튬 화합물은 Li2CO3, LiOH 또는 이들의 조합일 수 있다. The lithium compound positioned on the surface of the lithium metal compound may be Li 2 CO 3 , LiOH or a combination thereof.

Li:(Ni+Co+Al)의 몰비가 전술한 수치 범위를 만족하는 경우, Ni 함량이 높은 전구체 적용 시 Li과의 반응성이 우수하여 결정성이 높은 양극 활물질을 제조할 수 있다. 이 경우 리튬 이차 전지의 사이클 수명 특성을 향상시킬 수 있으며 우수한 전기 화학적 특성을 나타내는 리튬 이차 전지를 구현할 수 있다.When the molar ratio of Li: (Ni + Co + Al) satisfies the above-described numerical value range, a precursor having a high Ni content is excellent in reactivity with Li and can produce a highly crystalline cathode active material. In this case, it is possible to realize a lithium secondary battery which can improve cycle life characteristics of the lithium secondary battery and exhibit excellent electrochemical characteristics.

또한, 상기 화학식 1의 Me는 양극 활물질의 제조 공정 및 비용을 고려할 때, Al 또는 Mn인 것이 바람직하다.In view of the manufacturing process and cost of the cathode active material, Me in Formula 1 is preferably Al or Mn.

본 기재의 양극 활물질은 X선 회절(XRD) 측정시, 2θ=25도(°) 내지 38도(°) 범위에서 (101)면의 회절 피크 외에 나타나는 다른 회절 피크를 갖지 않는다. 다시 말하면, 본 기재의 리튬 금속 산화물은 R-3m 결정구조, 즉, 능면정계(rhombohedral)의 결정 구조를 나타내며, 따라서, X선 회절(XRD) 측정시, (003)면의 회절 피크 및 (101)면의 회절 피크 사이에 다른 부가상이 나타나지 않는다. The positive electrode active material of the present invention has no other diffraction peaks appearing in the range of 2θ = 25 ° (°) to 38 ° (°) other than the diffraction peak of the (101) plane in the X-ray diffraction (XRD) measurement. In other words, the lithium metal oxide of the present invention exhibits a crystal structure of R-3m, that is, a crystal structure of rhombohedral. Therefore, in X-ray diffraction (XRD) measurement, ) Diffraction peaks do not appear.

본 명세서에서 X선 회절 측정은 타겟 선으로 CuKα선을 사용하여 측정한 것이다. 양극 활물질의 XRD 측정시 2θ=25도(°) 내지 38도 (°)에서 (101)면의 회절 피크 외에 다른 회절 피크, 즉, 부가상이 나타나면 불순물, 예를 들면, Co3O4가 형성된 것이다. 이와 같이 양극 활물질에 불순물이 포함되는 경우, 이는 전기화학적으로 활성화된 물질이 아니기 때문에 전지의 용량에 기여하지 못한다. 또한, 이러한 불순물은 양극 활물질 표면에서 리튬 이온의 이동 속도를 저하시키기 때문에 저항 증가의 원인으로 작용할 수 있고, 전지의 용량 및 사이클 수명 특성이 저하시킬 수 있어 적절하지 않다. In the present specification, the X-ray diffraction measurement is a measurement using a CuK? Line as a target line. For example, Co 3 O 4 is formed when diffraction peaks other than the diffraction peak of the (101) plane at 2θ = 25 ° (°) to 38 ° (°) in measurement of the XRD of the cathode active material, . If the cathode active material contains impurities as described above, it is not an electrochemically active material and thus does not contribute to the capacity of the battery. Moreover, such impurities lower the migration speed of lithium ions on the surface of the positive electrode active material, which can act as a cause of increase in resistance and deteriorate capacity and cycle life characteristics of the battery.

그러나, 본 기재에 따른 양극 활물질은 전술한 바와 같이 불순물, 즉, Co3O4 등이 생성되지 않으므로 보다 우수한 용량 및 사이클 수명 특성을 나타낼 것임을 알 수 있다.However, it can be understood that the positive electrode active material according to the present invention will exhibit better capacity and cycle life characteristics since no impurities, i.e., Co 3 O 4 , are produced as described above.

전술한 본 기재의 일 구현 예에 따른 양극 활물질은 당해 분야에 널리 알려진 일반적인 양극 활물질 제조 공정으로 제조될 수 있으며, 이에 대하여 간략하게 설명하기로 한다.The cathode active material according to one embodiment of the present invention described above can be manufactured by a general cathode active material manufacturing process widely known in the art and will be briefly described.

니켈 전구체 및 리튬 전구체를 혼합하여 혼합물을 제조한다. 이때, 니켈 전구체 및 리튬 전구체의 혼합비는 상기 화학식 1의 화합물이 얻어지도록 적절하게 조절할 수 있다.A nickel precursor and a lithium precursor are mixed to prepare a mixture. At this time, the mixing ratio of the nickel precursor and the lithium precursor can be appropriately controlled so as to obtain the compound of Formula 1 above.

상기 리튬 전구체는, 예를 들면, 리튬 아세테이트, 리튬 나이트레이트, 리튬 하이드록사이드, 리튬 카보네이트, 리튬 아세테이트, 이들의 수화물, 또는 이들의 조합을 들 수 있다.The lithium precursor may be, for example, lithium acetate, lithium nitrate, lithium hydroxide, lithium carbonate, lithium acetate, hydrates thereof, or combinations thereof.

상기 니켈 전구체는, 예를 들면, 니켈 아세테이트, 니켈 나이트레이트, 니켈 카보네이트, 이들의 수화물, 또는 이들의 조합을 들 수 있다.The nickel precursor may be, for example, nickel acetate, nickel nitrate, nickel carbonate, hydrates thereof, or a combination thereof.

상기 혼합물을 1차 소성하여 1차 소성물을 제조한다. 혼합 공정은 예를 들면, 볼밀링 등과 같은 기계적인 혼합 공정으로 실시할 수 있다.The mixture is firstly fired to produce a first fired product. The mixing process can be performed by a mechanical mixing process such as ball milling or the like.

상기 1차 소성 공정은 650℃ 내지 850℃에서 실시할 수 있으며, 이때 열처리 시간은 10시간 내지 30시간일 수 있다. 상기 열처리 공정은 산소(O2) 분위기 하에서 실시할 수 있다. The first firing process may be performed at 650 ° C to 850 ° C, where the heat treatment time may be 10 hours to 30 hours. The heat treatment may be performed in an oxygen (O 2 ) atmosphere.

그 후, 상기 1차 소성물을 분쇄하여 분말화 한 후 세정 공정을 수행하여 1차 소성물 표면의 리튬 화합물에 포함되는 리튬의 잔류량을 줄인다. Thereafter, the primary sintered body is pulverized and pulverized, and then subjected to a cleaning process to reduce the residual amount of lithium contained in the lithium compound on the surface of the primary sintered body.

세정 공정은, 예를 들면, 증류수와 같은 세정수와 분말화된 1차 소성물을 1:1 내지 1:5 비율로 섞어 수행할 수 있다. The cleaning process can be carried out by mixing cleaning water such as distilled water and powdered primary firing at a ratio of 1: 1 to 1: 5.

다음으로 세정 공정을 거친 1차 소성물을 탈수한 후 2차 소성하여 2차 소성물을 제조한다. 2차 소성 공정은 650℃ 내지 850℃에서 실시할 수 있으며, 이때 열처리 시간은 10시간 내지 30시간일 수 있다. 상기 열처리 공정은 산소(O2) 분위기 하에서 실시할 수 있다. Next, the first sintered material having undergone the washing step is dehydrated and then secondarily sintered to produce a second sintered material. The secondary firing process may be performed at 650 ° C to 850 ° C, where the heat treatment time may be 10 hours to 30 hours. The heat treatment may be performed in an oxygen (O 2 ) atmosphere.

다음, 상기 2차 소성물을 분쇄하여 양극 활물질을 제조한다. Next, the secondary sintered material is pulverized to prepare a cathode active material.

이하, 본 기재의 다른 구현예에 따른 리튬 이차 전지에 대하여 설명한다.Hereinafter, a lithium secondary battery according to another embodiment of the present invention will be described.

도 1은 본 기재의 일 실시예에 따른 리튬 이차 전지의 구조를 개략적으로 나타낸 것이다. 1 schematically shows a structure of a lithium secondary battery according to an embodiment of the present invention.

도 1을 참고하면, 일 실시예에 따른 리튬 이차 전지(100)는 전극 조립체와 전극 조립체가 수용되는 케이스(50) 및 상기 케이스(50)를 밀봉 하는 밀봉 부재(40)를 포함할 수 있다. Referring to FIG. 1, a lithium secondary battery 100 according to an embodiment may include a case 50 in which an electrode assembly and an electrode assembly are accommodated, and a sealing member 40 that seals the case 50.

상기 전극 조립체는 전술한 양극 활물질을 포함하는 양극(10), 음극 활물질을 포함하는 음극(20), 양극(10)과 음극(20) 사이에 배치되어 있는 세퍼레이터(30)을 포함한다. 상기 양극(10), 상기 음극(20) 및 상기 세퍼레이터(30)는 전해액(미도시)에 함침되어 있을 수 있다.The electrode assembly includes a positive electrode 10 including the positive electrode active material described above, a negative electrode 20 including a negative active material, and a separator 30 disposed between the positive electrode 10 and the negative electrode 20. The anode 10, the cathode 20 and the separator 30 may be impregnated with an electrolyte solution (not shown).

상기 전극 조립체는 양극(10)과 음극(20) 사이에 세퍼레이터(30)를 개재하여 귄취된 형태일 수 있다. 도 1에는 편의상 권취형 전극 조립체를 조립하였으나, 본 기재의 내용은 이에 제한되는 것은 아니다. 예를 들면, 상기 전극 조립체는 시트 형상으로 이루어진 복수 개의 양극과 음극이 세퍼레이터를 사이에 두고 교대로 적층된 구조로 이루어질 수도 있다.The electrode assembly may be formed by winding a separator 30 between the anode 10 and the cathode 20. In Fig. 1, the wound electrode assembly is assembled for convenience, but the contents of the present invention are not limited thereto. For example, the electrode assembly may have a structure in which a plurality of sheet-shaped positive electrodes and negative electrodes are alternately stacked with a separator interposed therebetween.

상기 양극(10)은 양극 활물질 층, 이 양극 활물질을 지지하는 전류 집전체를 포함한다. 상기 양극 활물질 층에서, 상기 양극 활물질의 함량은 양극 활물질 층 전체 중량에 대하여 90 중량% 내지 98 중량%일 수 있다.The anode 10 includes a cathode active material layer and a current collector for supporting the cathode active material. In the cathode active material layer, the content of the cathode active material may be 90 wt% to 98 wt% with respect to the total weight of the cathode active material layer.

본 발명의 일 구현예에 있어서, 상기 양극 활물질층은 바인더 및 도전재를 더욱 포함할 수 있다. 이때, 상기 바인더 및 도전재의 함량은 양극 활물질 층 전체 중량에 대하여 각각 1 중량% 내지 5 중량%일 수 있다.In one embodiment of the present invention, the cathode active material layer may further include a binder and a conductive material. At this time, the content of the binder and the conductive material may be 1 wt% to 5 wt% with respect to the total weight of the cathode active material layer.

상기 바인더는 양극 활물질 입자들을 서로 잘 부착시키고, 또한 양극 활물질을 전류 집전체에 잘 부착시키는 역할을 한다. 바인더의 대표적인 예로는 폴리비닐알콜, 카르복시메틸셀룰로즈, 히드록시프로필셀룰로즈, 디아세틸셀룰로즈, 폴리비닐클로라이드, 카르복실화된 폴리비닐클로라이드, 폴리비닐플루오라이드, 에틸렌 옥사이드를 포함하는 폴리머, 폴리비닐피롤리돈, 폴리우레탄, 폴리테트라플루오로에틸렌, 폴리비닐리덴 플루오라이드, 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 스티렌-부타디엔 러버, 아크릴레이티드 스티렌-부타디엔 러버, 에폭시 수지, 나일론 등을 사용할 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.The binder serves to adhere the positive electrode active materials to each other and to adhere the positive electrode active material to the current collector. Representative examples of the binder include polyvinyl alcohol, carboxymethyl cellulose, hydroxypropyl cellulose, diacetyl cellulose, polyvinyl chloride, carboxylated polyvinyl chloride, polyvinyl fluoride, polymer containing ethylene oxide, polyvinyl pyrrolidone But are not limited to, water, polyurethane, polytetrafluoroethylene, polyvinylidene fluoride, polyethylene, polypropylene, styrene-butadiene rubber, acrylated styrene-butadiene rubber, epoxy resin and nylon .

상기 도전재는 전극에 도전성을 부여하기 위해 사용되는 것으로서, 구성되는 전지에 있어서, 화학변화를 야기하지 않고 전자 전도성 재료이면 어떠한 것도 사용가능하다. 도전재의 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 들 수 있다.The conductive material is used for imparting conductivity to the electrode. Any conductive material may be used for the battery without causing any chemical change. Examples of the conductive material include carbon-based materials such as natural graphite, artificial graphite, carbon black, acetylene black, ketjen 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.

상기 전류 집전체로는 Al을 사용할 수 있으나 이에 한정되는 것은 아니다.As the current collector, Al may be used, but the present invention is not limited thereto.

상기 음극(20)은 전류 집전체 및 이 전류 집전체 위에 형성된 음극 활물질을 포함하는 음극 활물질 층을 포함한다.The cathode 20 includes a current collector and a negative electrode active material layer including a negative electrode active material formed on the current collector.

상기 음극 활물질은 리튬 이온을 가역적으로 인터칼레이션/디인터칼레이션할 수 있는 물질, 리튬 금속, 리튬 금속의 합금, 리튬에 도프 및 탈도프 가능한 물질 또는 전이 금속 산화물을 포함한다.The negative electrode active material includes a material capable of reversibly intercalating / deintercalating lithium ions, a lithium metal, an alloy of lithium metal, a material capable of doping and dedoping lithium, or a transition metal oxide.

상기 리튬 이온을 가역적으로 인터칼레이션/디인터칼레이션할 수 있는 물질로는 탄소 물질로서, 리튬 이온 이차 전지에서 일반적으로 사용되는 탄소계 음극 활물질은 어떠한 것도 사용할 수 있으며, 그 대표적인 예로는 결정질 탄소, 비정질 탄소 또는 이들을 함께 사용할 수 있다. 상기 결정질 탄소의 예로는 무정형, 판상, 린편상(flake), 구형 또는 섬유형의 천연 흑연 또는 인조 흑연과 같은 흑연을 들 수 있고, 상기 비정질 탄소의 예로는 소프트 카본(soft carbon) 또는 하드 카본(hard carbon), 메조페이스 피치 탄화물, 소성된 코크스 등을 들 수 있다.As a material capable of reversibly intercalating / deintercalating lithium ions, any carbonaceous anode active material commonly used in lithium ion secondary batteries can be used as the carbonaceous material. Typical examples thereof include crystalline carbon , Amorphous carbon, or a combination thereof. Examples of the crystalline carbon include graphite such as natural graphite or artificial graphite in the form of amorphous, plate-like, flake, spherical or fibrous type. Examples of the amorphous carbon include soft carbon or hard carbon hard carbon, mesophase pitch carbide, fired coke, and the like.

상기 리튬 금속의 합금으로는 리튬과 Na, K, Rb, Cs, Fr, Be, Mg, Ca, Sr, Si, Sb, Pb, In, Zn, Ba, Ra, Ge, Al 및 Sn으로 이루어진 군에서 선택되는 금속의 합금이 사용될 수 있다.As the lithium metal alloy, a lithium-metal alloy may be selected from the group consisting of lithium, Na, K, Rb, Cs, Fr, Be, Mg, Ca, Sr, Si, Sb, Pb, In, Zn, Ba, An alloy of a selected metal may be used.

상기 리튬에 도프 및 탈도프 가능한 물질로는 Si, Si-C 복합체, SiOx(0 < x < 2), Si-Q 합금(상기 Q는 알칼리 금속, 알칼리 토금속, 13족 원소, 14족 원소, 15족 원소, 16족 원소, 전이금속, 희토류 원소 및 이들의 조합으로 이루어진 군에서 선택되는 원소이며, Si은 아님), Sn, SnO2, Sn-R 합금(상기 R은 알칼리 금속, 알칼리 토금속, 13족 원소, 14족 원소, 15족 원소, 16족 원소, 전이금속, 희토류 원소 및 이들의 조합으로 이루어진 군에서 선택되는 원소이며, Sn은 아님) 등을 들 수 있고, 또한 이들 중 적어도 하나와 SiO2를 혼합하여 사용할 수도 있다. 상기 원소 Q 및 R로는 Mg, Ca, Sr, Ba, Ra, Sc, Y, Ti, Zr, Hf, Rf, V, Nb, Ta, Db, Cr, Mo, W, Sg, Tc, Re, Bh, Fe, Pb, Ru, Os, Hs, Rh, Ir, Pd, Pt, Cu, Ag, Au, Zn, Cd, B, Al, Ga, Sn, In, Tl, Ge, P, As, Sb, Bi, S, Se, Te, Po, 및 이들의 조합으로 이루어진 군에서 선택되는 것을 사용할 수 있다. As the material capable of being doped and dedoped into lithium, Si, Si-C composite, SiO x (0 <x <2), Si-Q alloy (Q is an alkali metal, an alkaline earth metal, a Group 13 element, Sn, SnO 2 , Sn-R alloy (R is an element selected from the group consisting of Group 15 elements, Group 16 elements, transition metals, rare earth elements and combinations thereof, An element selected from the group consisting of a Group 13 element, a Group 14 element, a Group 15 element, a Group 16 element, a transition metal, a rare earth element, and combinations thereof, and is not Sn) SiO 2 may be mixed and used. The element Q and the element R may be at least one element selected from the group consisting of Mg, Ca, Sr, Ba, Ra, Sc, Y, Ti, Zr, Hf, Rf, V, Nb, Ta, Db, Cr, Mo, W, Sg, Pb, Pt, Cu, Ag, Au, Zn, Cd, B, Al, Ga, Sn, In, Tl, Ge, P, As, Sb, Bi, S, Se, Te, Po, and combinations thereof.

상기 전이 금속 산화물로는 바나듐 산화물, 리튬 바나듐 산화물 또는 리튬 티타늄 산화물 등을 들 수 있다.Examples of the transition metal oxide include vanadium oxide, lithium vanadium oxide, and lithium titanium oxide.

상기 음극 활물질 층에서 음극 활물질의 함량은 음극 활물질 층 전체 중량에 대하여 95 중량% 내지 99 중량%일 수 있다.The content of the negative electrode active material in the negative electrode active material layer may be 95 wt% to 99 wt% with respect to the total weight of the negative electrode active material layer.

본 발명의 일 구현예에 있어서, 상기 음극 활물질 층은 바인더를 포함하며, 선택적으로 도전재를 더욱 포함할 수도 있다. 상기 음극 활물질 층에서 바인더의 함량은 음극 활물질 층 전체 중량에 대하여 1 중량% 내지 5 중량%일 수 있다. 또한 도전재를 더욱 포함하는 경우에는 음극 활물질을 90 중량% 내지 98 중량%, 바인더를 1 중량% 내지 5 중량%, 도전재를 1 중량% 내지 5 중량% 사용할 수 있다.In one embodiment of the present invention, the negative electrode active material layer includes a binder, and may further include a conductive material. The content of the binder in the negative electrode active material layer may be 1 wt% to 5 wt% with respect to the total weight of the negative electrode active material layer. When the conductive material is further included, the negative electrode active material may be used in an amount of 90 to 98 wt%, the binder may be used in an amount of 1 to 5 wt%, and the conductive material may be used in an amount of 1 to 5 wt%.

상기 바인더는 음극 활물질 입자들을 서로 잘 부착시키고, 또한 음극 활물질을 전류 집전체에 잘 부착시키는 역할을 한다. 상기 바인더로는 비수용성 바인더, 수용성 바인더 또는 이들의 조합을 사용할 수 있다.The binder serves to adhere the anode active material particles to each other and to adhere the anode active material to the current collector. As the binder, a water-insoluble binder, a water-soluble binder, or a combination thereof may be used.

상기 비수용성 바인더로는 폴리비닐클로라이드, 카르복실화된 폴리비닐클로라이드, 폴리비닐플루오라이드, 에틸렌 옥사이드를 포함하는 폴리머, 폴리비닐피롤리돈, 폴리우레탄, 폴리테트라플루오로에틸렌, 폴리비닐리덴 플루오라이드, 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 폴리아미드이미드, 폴리이미드 또는 이들의 조합을 들 수 있다. Examples of the water-insoluble binder include polyvinyl chloride, carboxylated polyvinyl chloride, polyvinyl fluoride, a polymer containing ethylene oxide, polyvinyl pyrrolidone, polyurethane, polytetrafluoroethylene, polyvinylidene fluoride , Polyethylene, polypropylene, polyamideimide, polyimide, or a combination thereof.

상기 수용성 바인더로는 고무계 바인더 또는 고분자 수지 바인더를 들 수 있다. 상기 고무계 바인더는 스티렌-부타디엔 러버, 아크릴레이티드 스티렌-부타디엔 러버(SBR), 아크릴로니트릴-부타디엔 러버, 아크릴 고무, 부틸고무, 불소고무 및 이들의 조합에서 선택되는 것일 수 있다. 상기 고분자 수지 바인더는 폴리테트라플루오로에틸렌, 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 에틸렌프로필렌공중합체, 폴리에틸렌옥시드, 폴리비닐피롤리돈, 폴리에피크로로히드린, 폴리포스파젠, 폴리아크릴로니트릴, 폴리스틸렌, 에틸렌프로필렌디엔공중합체, 폴리비닐피리딘, 클로로설폰화폴리에틸렌, 라텍스, 폴리에스테르수지, 아크릴수지, 페놀수지, 에폭시 수지, 폴리비닐알콜으로 및 이들의 조합에서 선택되는 것일 수 있다. Examples of the water-soluble binder include a rubber-based binder or a polymeric resin binder. The rubber binder may be selected from styrene-butadiene rubber, acrylated styrene-butadiene rubber (SBR), acrylonitrile-butadiene rubber, acrylic rubber, butyl rubber, fluorine rubber and combinations thereof. The polymeric resin binder may be selected from the group consisting of polytetrafluoroethylene, polyethylene, polypropylene, ethylene propylene copolymer, polyethylene oxide, polyvinylpyrrolidone, polyepichlorohydrin, polyphosphazene, polyacrylonitrile, polystyrene, Polyvinyl pyrrolidone, ethylene propylene diene copolymer, polyvinyl pyridine, chlorosulfonated polyethylene, latex, polyester resin, acrylic resin, phenol resin, epoxy resin, polyvinyl alcohol, and combinations thereof.

상기 음극 바인더로 수용성 바인더를 사용하는 경우, 점성을 부여할 수 있는 셀룰로즈 계열 화합물을 증점제로 더욱 포함할 수 있다. 이 셀룰로즈 계열 화합물로는 카르복시메틸 셀룰로즈, 하이드록시프로필메틸 셀룰로즈, 메틸 셀룰로즈, 또는 이들의 알칼리 금속염 등을 1종 이상 혼합하여 사용할 수 있다. 상기 알칼리 금속으로는 Na, K 또는 Li를 사용할 수 있다. 이러한 증점제 사용 함량은 음극 활물질 100 중량부에 대하여 0.1 중량부 내지 3 중량부일 수 있다. When a water-soluble binder is used as the negative electrode binder, a cellulose-based compound capable of imparting viscosity may be further contained as a thickener. As the cellulose-based compound, carboxymethyl cellulose, hydroxypropylmethyl cellulose, methyl cellulose, alkali metal salts thereof or the like may be used in combination. As the alkali metal, Na, K or Li can be used. The content of the thickener may be 0.1 part by weight to 3 parts by weight based on 100 parts by weight of the negative electrode active material.

상기 도전재는 전극에 도전성을 부여하기 위해 사용되는 것으로서, 구성되는 전지에 있어서, 화학변화를 야기하지 않고 전자 전도성 재료이면 어떠한 것도 사용가능하다. 도전재의 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 may be used for the battery without causing any chemical change. Examples of the conductive material include carbon-based materials such as natural graphite, artificial graphite, carbon black, acetylene black, ketjen 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 집전체로는 구리 박, 니켈 박, 스테인레스강 박, 티타늄 박, 니켈 발포체(foam), 구리 발포체, 전도성 금속이 코팅된 폴리머 기재, 및 이들의 조합으로 이루어진 군에서 선택되는 것을 사용할 수 있다.The collector may be selected from the group consisting of a copper foil, a nickel foil, a stainless steel foil, a titanium foil, a nickel foam, a copper foil, a polymer substrate coated with a conductive metal, and a combination thereof.

상기 전해질은 비수성 유기 용매 및 리튬염을 포함한다.The electrolyte includes a non-aqueous organic solvent and a lithium salt.

상기 비수성 유기용매는 전지의 전기화학적 반응에 관여하는 이온들이 이동할 수 있는 매질 역할을 한다. The non-aqueous organic solvent serves as a medium through which ions involved in the electrochemical reaction of the battery can move.

상기 비수성 유기용매로는 카보네이트계, 에스테르계, 에테르계, 케톤계, 알코올계, 또는 비양성자성 용매를 사용할 수 있다. The non-aqueous organic solvent may be a carbonate, ester, ether, ketone, alcohol, or aprotic solvent.

상기 카보네이트계 용매로는 디메틸 카보네이트(DMC), 디에틸 카보네이트(DEC), 디프로필 카보네이트(DPC), 메틸프로필 카보네이트(MPC), 에틸프로필 카보네이트(EPC), 메틸에틸 카보네이트(MEC), 에틸렌 카보네이트(EC), 프로필렌 카보네이트(PC), 부틸렌 카보네이트(BC) 등이 사용될 수 있다. 상기 에스테르계 용매로는 메틸 아세테이트, 에틸 아세테이트, n-프로필 아세테이트, 디메틸아세테이트, 메틸프로피오네이트, 에틸프로피오네이트, 데카놀라이드(decanolide), 메발로노락톤(mevalonolactone), 카프로락톤(caprolactone) 등이 사용될 수 있다. 상기 에테르계 용매로는 디부틸 에테르, 테트라글라임, 디글라임, 디메톡시에탄, 2-메틸테트라히드로퓨란, 테트라히드로퓨란 등이 사용될 수 있다. 또한, 상기 케톤계 용매로는 시클로헥사논 등이 사용될 수 있다. 또한 상기 알코올계 용매로는 에틸알코올, 이소프로필 알코올 등이 사용될 수 있으며, 상기 비양성자성 용매로는 R-CN(R은 탄소수 2 내지 20의 직쇄상, 분지상, 또는 환 구조의 탄화수소기이며, 이중결합 방향 환 또는 에테르 결합을 포함할 수 있다) 등의 니트릴류, 디메틸포름아미드 등의 아미드류, 1,3-디옥솔란 등의 디옥솔란류, 설포란(sulfolane)류 등이 사용될 수 있다. Examples of the carbonate solvent include dimethyl carbonate (DMC), diethyl carbonate (DEC), dipropyl carbonate (DPC), methyl propyl carbonate (MPC), ethyl propyl carbonate (EPC), methyl ethyl carbonate (MEC) EC), propylene carbonate (PC), and butylene carbonate (BC). Examples of the ester solvent include methyl acetate, ethyl acetate, n-propyl acetate, dimethylacetate, methyl propionate, ethyl propionate, decanolide, mevalonolactone, caprolactone, Etc. may be used. Examples of the ether solvent include dibutyl ether, tetraglyme, diglyme, dimethoxyethane, 2-methyltetrahydrofuran, tetrahydrofuran and the like. As the ketone-based solvent, cyclohexanone and the like can be used. As the alcoholic solvent, ethyl alcohol, isopropyl alcohol and the like can be used. As the aprotic solvent, R-CN (R is a linear, branched or cyclic hydrocarbon group having 2 to 20 carbon atoms, , A double bond aromatic ring or an ether bond), amides such as dimethylformamide, dioxolanes such as 1,3-dioxolane, sulfolanes, and the like can be used .

상기 유기 용매는 단독으로 또는 하나 이상 혼합하여 사용할 수 있으며, 하나 이상 혼합하여 사용하는 경우의 혼합 비율은 목적하는 전지 성능에 따라 적절하게 조절할 수 있고, 이는 당해 분야에 종사하는 사람들에게는 널리 이해될 수 있다.The organic solvent may be used singly or in a mixture of one or more. If one or more of the organic solvents are used in combination, the mixing ratio may be appropriately adjusted according to the performance of the desired battery, and this may be widely understood by those skilled in the art have.

또한, 상기 카보네이트계 용매의 경우, 환형(cyclic) 카보네이트와 사슬형(chain) 카보네이트를 혼합하여 사용하는 것이 좋다. 이 경우 환형 카보네이트와 사슬형 카보네이트는 1:1 내지 1:9의 부피비로 혼합하여 사용하는 것이 전해액의 성능이 우수하게 나타날 수 있다. In the case of the carbonate-based solvent, it is preferable to use a mixture of a cyclic carbonate and a chain carbonate. In this case, when the cyclic carbonate and the chain carbonate are mixed in a volume ratio of 1: 1 to 1: 9, the performance of the electrolytic solution may be excellent.

상기 유기용매는 상기 카보네이트계 용매에 방향족 탄화수소계 유기용매를 더 포함할 수도 있다. 이때 상기 카보네이트계 용매와 방향족 탄화수소계 유기용매는 1:1 내지 30:1의 부피비로 혼합될 수 있다.The organic solvent may further include an aromatic hydrocarbon-based organic solvent in the carbonate-based solvent. In this case, the carbonate-based solvent and the aromatic hydrocarbon-based organic solvent may be mixed in a volume ratio of 1: 1 to 30: 1.

상기 방향족 탄화수소계 유기용매로는 하기 화학식 2의 방향족 탄화수소계 화합물이 사용될 수 있다.The aromatic hydrocarbon-based organic solvent may be an aromatic hydrocarbon-based compound represented by the following formula (2).

[화학식 2](2)

Figure pat00001
Figure pat00001

(상기 화학식 2에서, R1 내지 R6은 서로 동일하거나 상이하며 수소, 할로겐, 탄소수 1 내지 10의 알킬기, 할로알킬기 및 이들의 조합으로 이루어진 군에서 선택되는 것이다.)Wherein R 1 to R 6 are the same or different from each other and are selected from the group consisting of hydrogen, halogen, an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms, a haloalkyl group, and a combination thereof.

상기 방향족 탄화수소계 유기용매의 구체적인 예로는 벤젠, 플루오로벤젠, 1,2-디플루오로벤젠, 1,3-디플루오로벤젠, 1,4-디플루오로벤젠, 1,2,3-트리플루오로벤젠, 1,2,4-트리플루오로벤젠, 클로로벤젠, 1,2-디클로로벤젠, 1,3-디클로로벤젠, 1,4-디클로로벤젠, 1,2,3-트리클로로벤젠, 1,2,4-트리클로로벤젠, 아이오도벤젠, 1,2-디아이오도벤젠, 1,3-디아이오도벤젠, 1,4-디아이오도벤젠, 1,2,3-트리아이오도벤젠, 1,2,4-트리아이오도벤젠, 톨루엔, 플루오로톨루엔, 2,3-디플루오로톨루엔, 2,4-디플루오로톨루엔, 2,5-디플루오로톨루엔, 2,3,4-트리플루오로톨루엔, 2,3,5-트리플루오로톨루엔, 클로로톨루엔, 2,3-디클로로톨루엔, 2,4-디클로로톨루엔, 2,5-디클로로톨루엔, 2,3,4-트리클로로톨루엔, 2,3,5-트리클로로톨루엔, 아이오도톨루엔, 2,3-디아이오도톨루엔, 2,4-디아이오도톨루엔, 2,5-디아이오도톨루엔, 2,3,4-트리아이오도톨루엔, 2,3,5-트리아이오도톨루엔, 자일렌, 및 이들의 조합으로 이루어진 군에서 선택되는 것이다.Specific examples of the aromatic hydrocarbon-based organic solvent include benzene, fluorobenzene, 1,2-difluorobenzene, 1,3-difluorobenzene, 1,4-difluorobenzene, 1,2,3-tri Fluorobenzene, 1,2,4-trifluorobenzene, 1,2-dichlorobenzene, 1,3-dichlorobenzene, 1,4-dichlorobenzene, 1,2,3-trichlorobenzene, 1 , 2,4-trichlorobenzene, iodobenzene, 1,2-diiodobenzene, 1,3-diiodobenzene, 1,4-diiodobenzene, 1,2,3-triiodobenzene, Examples of the solvent include 2,4-triiodobenzene, toluene, fluorotoluene, 2,3-difluorotoluene, 2,4-difluorotoluene, 2,5-difluorotoluene, 2,3,4- Dichlorotoluene, 2,3-dichlorotoluene, 2,5-dichlorotoluene, 2,3,4-trichlorotoluene, 2, 3-dichlorotoluene, 3,5-trichlorotoluene, iodotoluene, 2,3-diiodotoluene, 2,4-diiodotoluene, 2 , 5-diiodotoluene, 2,3,4-triiodotoluene, 2,3,5-triiodotoluene, xylene, and combinations thereof.

상기 전해질은 전지 수명을 향상시키기 위하여 비닐렌 카보네이트 또는 하기 화학식 3의 에틸렌계 카보네이트계 화합물을 수명 향상 첨가제로 더욱 포함할 수도 있다.The electrolyte may further include vinylene carbonate or an ethylene carbonate-based compound represented by the following formula (3) as a life improving additive in order to improve battery life.

[화학식 3](3)

Figure pat00002
Figure pat00002

(상기 화학식 3에서, R7 및 R8은 서로 동일하거나 상이하며, 수소, 할로겐기, 시아노기(CN), 니트로기(NO2) 및 불소화된 탄소수 1 내지 5의 알킬기로 이루어진 군에서 선택되며, 상기 R7 및 R8 중 적어도 하나는 할로겐기, 시아노기(CN), 니트로기(NO2) 및 불소화된 탄소수 1 내지 5의 알킬기로 이루어진 군에서 선택되나, 단 R7 및 R8이 모두 수소는 아니다.)(Wherein R 7 and R 8 are the same or different and are selected from the group consisting of hydrogen, a halogen group, a cyano group (CN), a nitro group (NO 2 ) and an alkyl group having 1 to 5 fluorinated carbon atoms , At least one of R 7 and R 8 is selected from the group consisting of a halogen group, a cyano group (CN), a nitro group (NO 2 ) and an alkyl group having 1 to 5 fluorinated carbon atoms, provided that R 7 and R 8 both It is not hydrogen.)

상기 에틸렌계 카보네이트계 화합물의 대표적인 예로는 디플루오로 에틸렌카보네이트, 클로로에틸렌 카보네이트, 디클로로에틸렌 카보네이트, 브로모에틸렌 카보네이트, 디브로모에틸렌 카보네이트, 니트로에틸렌 카보네이트, 시아노에틸렌 카보네이트 또는 플루오로에틸렌 카보네이트 등을 들 수 있다. 이러한 수명 향상 첨가제를 더욱 사용하는 경우 그 사용량은 적절하게 조절할 수 있다.Representative examples of the ethylenic carbonate-based compound include difluoroethylene carbonate, chloroethylene carbonate, dichloroethylene carbonate, bromoethylene carbonate, dibromoethylene carbonate, nitroethylene carbonate, cyanoethylene carbonate or fluoroethylene carbonate. . When such a life improving additive is further used, its amount can be appropriately adjusted.

상기 리튬염은 유기 용매에 용해되어, 전지 내에서 리튬 이온의 공급원으로 작용하여 기본적인 리튬 이차 전지의 작동을 가능하게 하고, 양극과 음극 사이의 리튬 이온의 이동을 촉진하는 역할을 하는 물질이다. 이러한 리튬염의 대표적인 예로는 LiPF6, LiBF4, LiSbF6, LiAsF6, LiN(SO2C2F5)2, Li(CF3SO2)2N, LiN(SO3C2F5)2, LiC4F9SO3, LiClO4, LiAlO2, LiAlCl4, LiN(CxF2x + 1SO2)(CyF2y + 1SO2)(여기서, x 및 y는 자연수이며, 예를 들면 1 내지 20의 정수임), LiCl, LiI 및 LiB(C2O4)2(리튬 비스옥살레이트 보레이트(lithium bis(oxalato) borate: LiBOB)로 이루어진 군에서 선택되는 하나 또는 둘 이상을 지지(supporting) 전해염으로 포함한다. 리튬염의 농도는 0.1M 내지 2.0M 범위 내에서 사용하는 것이 좋다. 리튬염의 농도가 상기 범위에 포함되면, 전해질이 적절한 전도도 및 점도를 가지므로 우수한 전해질 성능을 나타낼 수 있고, 리튬 이온이 효과적으로 이동할 수 있다.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. The lithium salt Representative examples are LiPF 6, LiBF 4, LiSbF 6 , LiAsF 6, LiN (SO 2 C 2 F 5) 2, Li (CF 3 SO 2) 2 N, LiN (SO 3 C 2 F 5) 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, e.g. 1 to 20), LiCl, LiI and LiB (C 2 O 4 ) 2 (lithium bis (oxalato) borate: LiBOB) The concentration of the lithium salt is preferably in the range of 0.1 M to 2.0 M. When the concentration of the lithium salt is within the above range, the electrolyte has an appropriate conductivity and viscosity, Lithium ions can move effectively.

리튬 이차 전지의 종류에 따라 도 1에 나타낸 바와 같이, 양극과 음극 사이에 세퍼레이터(30)가 존재할 수도 있다. 이러한 세퍼레이터(30)로는 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.Depending on the type of the lithium secondary battery, as shown in Fig. 1, the separator 30 may exist between the positive electrode and the negative electrode. As the separator 30, polyethylene, polypropylene, polyvinylidene fluoride or a multilayer film of two or more thereof may be used. The separator may be a polyethylene / polypropylene double layer separator, a polyethylene / polypropylene / polyethylene triple layer separator, a polypropylene / polyethylene / Polypropylene three-layer separator, or the like can be used.

이하 실시예를 통하여 본 발명을 구체적으로 살펴보기로 한다.Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to examples.

실시예Example 1 One

(1) 양극 활물질의 제조(1) Preparation of cathode active material

Ni0 . 85Co0 . 14Al0 .01(OH)2 및 LiOH를 최종 생성물에서 Li:(Ni+Co+Al)의 몰비가 1.02:1.0이 되도록 혼합하였다. 다음으로, 상기 혼합물을 740℃, O2 분위기에서 21시간 동안 소성하여 1차 소성물을 얻었다. Ni 0 . 85 Co 0 . 14 Al 0 .01 (OH) 2 and LiOH were mixed so that the molar ratio of Li: (Ni + Co + Al) in the final product was 1.02: 1.0. Next, the mixture was fired at 740 ° C in an O 2 atmosphere for 21 hours to obtain a first fired product.

이후 분쇄 공정을 통해 1차 소성물을 분말화 한 후 세정 공정을 수행하여 1차 소성물 표면의 잔류 리튬을 제거한다.Thereafter, the primary fired product is pulverized through a pulverizing process, and then a cleaning process is performed to remove residual lithium on the surface of the primary fired product.

세정 공정은 세정수 및 분말화된 1차 소성물의 중량비가 1:1이 되도록 수행하였으며, 세정 공정을 거친 1차 소성물 표면의 잔류 리튬 함량은 0.10wt%였다.The cleaning process was performed so that the weight ratio of the washing water and the powdered primary sintered material was 1: 1, and the residual lithium content on the surface of the primary sintered material subjected to the washing process was 0.10 wt%.

세정이 완료된 1차 소성물을 필터 프레스를 이용하여 탈수 공정을 거친 후 2차 소성 공정을 수행하였다. 2차 소성은 720℃, O2 분위기에서 수행하였으며, 이후 분쇄 공정을 거쳐 Li(Ni0.85Co0.14Al0.01)O2로 표시되는 양극 활물질을 제조하였다. 제조된 양극 활물질에서 Li:(Ni+Co+Al): 몰비는 1:1 이었다.After the washed primary fired product was subjected to a dehydration process using a filter press, a secondary firing process was performed. The secondary firing was carried out in an atmosphere of O 2 at 720 ° C, followed by pulverization, thereby preparing a cathode active material represented by Li (Ni 0.85 Co 0.14 Al 0.01 ) O 2 . The Li: (Ni + Co + Al) molar ratio in the prepared positive electrode active material was 1: 1.

(2) 리튬 이차 전지의 제조(2) Production of lithium secondary battery

(1)에서 제조된 양극 활물질 94 중량%, 폴리비닐리덴 플루오라이드 바인더 3 중량% 및 케첸 블랙 도전재 3 중량%를 N-메틸피롤리돈 용매 중에서 혼합하여 양극 활물질 조성물을 제조하였다. 이 양극 활물질 조성물을 Al 전류 집전체에 도포하여, 양극을 제조하였다.94 wt% of the cathode active material prepared in (1), 3 wt% of polyvinylidene fluoride binder and 3 wt% of Ketjen black conductive material were mixed in N-methylpyrrolidone solvent to prepare a cathode active material composition. The positive electrode active material composition was applied to an Al current collector to prepare a positive electrode.

양극, 리튬 금속 대극 및 전해질을 이용하여 통상의 방법으로 코인 형태 반쪽 전지를 제조하였다. 상기 전해질로 1.0M LiPF6가 용해된 에틸렌 카보네이트 및 디에틸 카보네이트의 혼합 용매(부피비 50 : 50)를 사용하였다.A coin-shaped half-cell was fabricated by a conventional method using an anode, a lithium metal counter electrode, and an electrolyte. A mixed solvent of ethylene carbonate and diethyl carbonate (volume ratio 50:50) in which 1.0 M LiPF 6 was dissolved was used as the electrolyte.

실시예Example 2 및  2 and 비교예Comparative Example 1 내지 2 1 to 2

제조된 양극 활물질에 포함되는 산화물의 니켈 함량, Li:(Ni+Co+Al)의 몰비 및 표면에 잔류하는 리튬의 함량이 하기 표 1과 같이 조절되도록 변화시킨 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법으로 양극 활물질을 제조하였다.The same as in Example 1 except that the nickel content of the oxide contained in the produced cathode active material, the molar ratio of Li: (Ni + Co + Al), and the content of lithium remaining on the surface were changed as shown in Table 1 To prepare a cathode active material.

그 후, 실시예 1과 동일한 방법으로 양극을 제조한 후, 리튬 이차 전지를 제조하였다.Thereafter, a positive electrode was prepared in the same manner as in Example 1, and a lithium secondary battery was produced.

구분division 니켈 함량Nickel content Li:(Ni+Co+Al) 몰비Li: (Ni + Co + Al) molar ratio 실시예 1Example 1 8484 1.02:11.02: 1 실시예 2Example 2 8585 1.01:11.01: 1 비교예 1Comparative Example 1 8080 1:11: 1 비교예 2Comparative Example 2 8888 0.98:10.98: 1

실험예Experimental Example 1 -  One - 충방전Charging and discharging 특성 측정 Characterization

실시예 1 내지 2 및 비교예 1 내지 2에 따라 제조된 리튬 이차 전지를 25℃에서, 2.8V 내지 4.4V 범위 내에서 0.2C rate의 전류로 충방전을 실시하여 초기 충방전 특성을 평가하였다. 표 2에는 초기 방전 용량을 나타내었고, 도 2에는 초기 충방전 용량을 나타내었다. 또한, 도 3에는 첫번째 사이클에서의 dQ/dV 측정 결과를 나타내었고, 도 4에는 도 3 중 4V 내지 4.4V의 전압에 대한 dQ/dV 측정 결과의 확대도를 나타내었다. The lithium secondary batteries produced according to Examples 1 and 2 and Comparative Examples 1 and 2 were charged and discharged at a current of 0.2 C rate within a range of 2.8 V to 4.4 V at 25 캜 to evaluate initial charging and discharging characteristics. Table 2 shows the initial discharge capacity, and FIG. 2 shows the initial charge / discharge capacity. 3 shows dQ / dV measurement results in the first cycle, and FIG. 4 shows an enlarged view of dQ / dV measurement results with respect to a voltage of 4V to 4.4V in FIG.

실험예Experimental Example 2 - 용량 유지율 측정 2 - Measurement of capacity retention rate

실시예 1 내지 2 및 비교예 1 내지 2에 따라 제조된 리튬 이차 전지를 25℃에서, 2.8V 내지 4.4V 범위 내에 0.2C로 충방전을 50회 실시하여, 방전 용량을 측정하였다. 또한, 1회 방전 용량에 대한 50회 방전 용량 비율을 계산하여 용량 유지율을 구하고, 이를 사이클 수명으로 하였다. The lithium secondary batteries produced according to Examples 1 and 2 and Comparative Examples 1 and 2 were subjected to charging and discharging 50 times at 25 ° C within a range of 2.8 V to 4.4 V at 0.2 C to measure the discharge capacity. Further, the capacity retention rate was calculated by calculating the discharge capacity ratio at 50 times to one discharge capacity, and this was defined as the cycle life.

결과는 하기 표 2 및 도 5에 나타내었다.The results are shown in Table 2 and FIG.

구분division 초기방전용량
[mAh/g]
Initial discharge capacity
[mAh / g]
dQ/dV 강도dQ / dV intensity 50th/1st
용량유지율(%)
50 th / 1 st
Capacity retention rate (%)
실시예 1Example 1 204204 260260 92.092.0 실시예 2Example 2 205205 375375 88.888.8 비교예 1Comparative Example 1 195195 190190 96.796.7 비교예 2Comparative Example 2 207207 500500 83.583.5

표 2 및 도 2 내지 4을 참고하면, 본 기재의 일 실시예에 따른 양극 활물질과 같이 니켈의 함량이 0.81 이상이고 0.87 이하의 범위를 만족하는 양극 활물질을 포함하는 실시예 1 및 2에 따라 제조된 리튬 이차 전지의 경우, 초기 충방전 용량이 우수하면서도 4.0V 이상에서 dQ/dV 강도가 400 이하로 H2에서 H3로의 상전이가 억제되는 것을 알 수 있다.Referring to Table 2 and FIG. 2 to FIG. 4, it can be seen that the cathode active material according to one embodiment of the present invention can be manufactured according to Examples 1 and 2 including a cathode active material having a nickel content of 0.81 or more and 0.87 or less It can be seen that the phase transition from H2 to H3 is suppressed at a dQ / dV intensity of 400 or less at 4.0 V or more.

그러나, 니켈의 함량이 0.81 미만인 양극 활물질을 포함하는 비교예 1에 따른 리튬 이차 전지의 경우 초기방전용량이 낮은 것을 확인할 수 있었다. 또한, 니켈의 함량이 0.87을 초과하는 양극 활물질을 포함하는 비교예 2에 따른 리튬 이차 전지의 경우 4.0V 이상에서 dQ/dV 강도가 높게 측정되어 H2에서 H3로의 상전이가 발생하는 것을 확인할 수 있었다.However, it was confirmed that the lithium secondary battery of Comparative Example 1 including the cathode active material having a nickel content of less than 0.81 had a low initial discharge capacity. Also, in the case of the lithium secondary battery according to Comparative Example 2 containing a positive electrode active material having a nickel content of more than 0.87, the dQ / dV strength was measured at a value of 4.0 V or more, and it was confirmed that the phase transition from H2 to H3 occurred.

아울러, 도 5를 참조하면, 50회째의 사이클에서, 비교예 1 및 2에 따른 리튬 이차 전지와 비교할 때, 실시예 1 및 2에 따른 리튬 이차 전지는 우수한 수명 특성을 나타내는 것을 확인할 수 있었다.Referring to FIG. 5, it was confirmed that, in the 50th cycle, the lithium secondary batteries according to Examples 1 and 2 exhibited excellent lifespan characteristics as compared with the lithium secondary batteries according to Comparative Examples 1 and 2.

실험예Experimental Example 3  3

실시예 1 및 비교예 1에 따라 제조된 양극 활물질에 대하여 Cu-Kα를 사용한 x-선 회절(XRD) 분석을 실시하고, 결과를 도 6 내지 도 8에 나타내었다. X-ray diffraction (XRD) analysis using Cu-K? Was performed on the cathode active material produced according to Example 1 and Comparative Example 1, and the results are shown in FIGS.

도 6을 참조하면, x-선 스펙트럼 확인 결과 실시예 1에 따른 양극 활물질은 25도(°) 내지 38도(°) 범위에서 (101)면의 회절 피크 외에 다른 회절 피크를 갖는 않는 것을 확인할 수 있었다. Referring to FIG. 6, the x-ray spectrum confirmed that the cathode active material according to Example 1 had no diffraction peaks other than the (101) plane diffraction peak in the range of 25 ° to 38 ° (°) there was.

따라서, 실시예 1에 따른 양극 활물질의 경우 R-3m 결정 구조 이외의 부가상, 즉 불순물이 존재하지 않는 것을 확인할 수 있었다. Therefore, it was confirmed that the positive electrode active material according to Example 1 had no additive other than the R-3m crystal structure, that is, an impurity.

그러나, 도 7 및 도 7 중 2θ=27도(°) 내지 39도(°) 범위에 대한 확대도인 도 8을 참조하면, 비교예 1에 따른 양극 활물질은 25도(°) 내지 38도(°) 범위에서 (101)면의 회절 피크 외에도 Co3O4에 대한 회절 피크를 갖는 것을 확인할 수 있었다.8, which is an enlarged view of the range of 2? = 27 degrees (inclusive) to 39 degrees (inclusive) in FIG. 7 and FIG. 7, the cathode active material according to Comparative Example 1 has an angle of 25 degrees °) of the (101) plane in addition to the diffraction peak for Co 3 O 4 .

이상으로 본 발명에 관한 바람직한 실시 예를 설명하였으나, 본 발명은 상기 실시 예에 한정되지 아니하며, 본 발명의 실시 예로부터 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의한 용이하게 변경되어 균등하다고 인정되는 범위의 모든 변경을 포함한다.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, And all changes to the scope that are deemed to be valid.

101: 코어
102: 기능성층
100: 리튬 이차 전지
10: 양극
20: 음극
30: 세퍼레이터
40: 전극 조립체
50: 케이스
101: core
102: Functional layer
100: Lithium secondary battery
10: anode
20: cathode
30: Separator
40: electrode assembly
50: Case

Claims (8)

하기 화학식 1로 표시되는 리튬 금속 산화물을 포함하는 리튬 이차 전지용 양극 활물질.
[화학식 1]
Lip(NixCoyMez)O2
(상기 화학식 1에서, 0.9 ≤ p ≤ 1.1, 0.81 ≤ x ≤ 0.87, 0 < y ≤ 0.3, 0 < z ≤ 0.3, x + y + z =1이고,
Me는 Al, Mn, Mg, Ti 및 Zr 중 적어도 하나임.)
1. A cathode active material for a lithium secondary battery comprising a lithium metal oxide represented by the following formula (1).
[Chemical Formula 1]
Li p (Ni x Co y Me z ) O 2
X + y + z = 1, 0 < y < 0.3, 0 &
Me is at least one of Al, Mn, Mg, Ti and Zr.)
제1항에 있어서,
상기 화학식 1에서, 상기 Li 및 상기 Ni+Co+Me의 몰비는 1.05:1.0 내지 0.95:1.0인 리튬 이차 전지용 양극 활물질.
The method according to claim 1,
Wherein the molar ratio of Li and Ni + Co + Me in the formula 1 is 1.05: 1.0 to 0.95: 1.0.
제1항에 있어서,
상기 화학식 1에서, Me는 Al 또는 Mn인 리튬 이차 전지용 양극 활물질.
The method according to claim 1,
In Formula 1, Me is Al or Mn, which is a cathode active material for a lithium secondary battery.
제1항에 있어서,
상기 양극 활물질은 X선 회절(XRD) 측정시, 2θ=25도(°) 내지 38도(°) 범위에서 (101)면의 회절 피크 외에 나타나는 다른 회절 피크를 갖지 않는 것인 리튬 이차 전지용 양극 활물질.
The method according to claim 1,
Wherein the positive electrode active material has no other diffraction peak appearing in the range of 2? = 25 degrees to 38 degrees (? 101) other than the diffraction peak of the (101) plane in X-ray diffraction (XRD) .
제1항에 있어서,
상기 리튬 금속 산화물은 상기 리튬 금속 산화물의 표면에 위치하는 리튬 화합물을 포함하고,
상기 리튬 화합물에 함유된 리튬의 함량은 상기 양극 활물질 100 중량부에 대하여 0.25 중량부 이하인 리튬 이차 전지용 양극 활물질.
The method according to claim 1,
Wherein the lithium metal oxide comprises a lithium compound positioned on the surface of the lithium metal oxide,
Wherein the content of lithium contained in the lithium compound is 0.25 parts by weight or less based on 100 parts by weight of the positive electrode active material.
제5항에 있어서,
상기 리튬 화합물에 함유된 리튬의 함량은 상기 리튬 금속 산화물 100 중량부에 대하여 0.05 중량부 내지 0.15 중량부인 리튬 이차 전지용 양극 활물질.
6. The method of claim 5,
Wherein the content of lithium contained in the lithium compound is 0.05 to 0.15 parts by weight based on 100 parts by weight of the lithium metal oxide.
제5항에 있어서,
상기 리튬 화합물은 Li2CO3, LiOH 또는 이들의 조합을 포함하는 리튬 이차 전지용 양극 활물질.
6. The method of claim 5,
Wherein the lithium compound includes Li 2 CO 3 , LiOH, or a combination thereof.
제1항 내지 제7항 중 어느 한 항의 양극 활물질을 포함하는 양극;
음극 활물질을 포함하는 음극; 및
전해질
을 포함하는 리튬 이차 전지.
A positive electrode comprising the positive electrode active material of any one of claims 1 to 7;
A negative electrode comprising a negative electrode active material; And
Electrolyte
&Lt; / RTI &gt;
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