KR20180044792A - Lithium battery and method for manufacturing the same - Google Patents

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KR20180044792A KR1020170032721A KR20170032721A KR20180044792A KR 20180044792 A KR20180044792 A KR 20180044792A KR 1020170032721 A KR1020170032721 A KR 1020170032721A KR 20170032721 A KR20170032721 A KR 20170032721A KR 20180044792 A KR20180044792 A KR 20180044792A
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이영기
신동옥
김광만
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한국전자통신연구원
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Abstract

A method for manufacturing a lithium battery according to the present invention comprises the following steps: preparing a first electrode structure including a first current collector, a first electrode layer, and first electrode columns; preparing a second electrode structure including a second current collector and a second electrode layer; and forming an electrolyte between the first electrode structure and the second electrode structure. The electrolyte may extend between the first electrode columns. Forming the electrolyte comprises the following steps: preparing a mixture comprising inorganic particles, a polymer, and an organic solution; heating the mixture to manufacture a liquid mixture; and applying the liquid mixture on the first electrode columns, wherein the polymer may have nitrile groups.

Description

리튬 전지 및 그 제조 방법{Lithium battery and method for manufacturing the same}TECHNICAL FIELD The present invention relates to a lithium battery and a manufacturing method thereof,

본 발명은 리튬 전지에 관한 것으로, 보다 구체적으로는 리튬 전지의 전극 및 그 제조 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a lithium battery, and more particularly, to an electrode of a lithium battery and a method of manufacturing the same.

에너지 저장 및 변환 기술에 대한 중요성이 높아지면서, 리튬 전지에 대한 관심이 크게 증대되고 있다. 리튬 전지는 캐쏘드, 애노드, 및 전해질을 포함할 수 있다. 리튬 전지는 높은 에너지 밀도를 갖고, 소형 경량화될 수 있다. 이에 따라, 리튬 전지는 휴대용 전자기기 등의 전원으로서 활용될 수 있다. As energy storage and conversion technologies become more important, interest in lithium batteries is increasing. The lithium battery may include a cathode, an anode, and an electrolyte. Lithium batteries have a high energy density and can be made smaller and lighter. Accordingly, the lithium battery can be utilized as a power source for portable electronic devices and the like.

유기계 액체전해질로 리튬염(LiPF6)이 용해된 카보네이트(Carbonate)계 용매가 널리 사용되고 있다. 유기계 액체 전해질은 리튬 이온의 이동도가 높아 우수한 전기화학적 특성을 나타내나, 높은 가연성, 휘발성, 및 누액으로 인해 안전성 문제가 제기되고 있다. Carbonate-based solvents in which a lithium salt (LiPF 6 ) is dissolved with an organic liquid electrolyte are widely used. Organic liquid electrolytes exhibit excellent electrochemical characteristics due to high mobility of lithium ions, but safety problems are raised due to high flammability, volatility, and leakage.

무기계 고체전해질은 안정성 및 기계적 강도를 확보할 수 있다. 무기계 고체전해질로 산화물계 고체전해질과 설파이드계 고체전해질이 널리 사용되고 있다. 산화물계 고체전해질은 입자 계면(Grain boundary) 저항을 야기하여, 벌크 형태로 제조될 것이 요구될 수 있다. 설파이드계 고체전해질은 우수한 이온 전도성을 가지나, 수분 등에 민감하여 비활성 분위기에서만 제조가 가능한 문제점이 있다. The inorganic solid electrolyte can secure stability and mechanical strength. Oxide-based solid electrolytes and sulfide-based solid electrolytes are widely used as inorganic solid electrolytes. The oxide-based solid electrolyte may be required to be produced in a bulk form, causing grain boundary resistance. The sulfide-based solid electrolyte has excellent ion conductivity, but is susceptible to moisture and the like, and thus can be produced only in an inert atmosphere.

본 발명의 해결하고자 하는 일 기술적 과제는 효율 및 충방전 특성이 향상된 리튬 전지 및 그 제조 방법을 제공하는 것에 있다.SUMMARY OF THE INVENTION The present invention provides a lithium battery having improved efficiency and charge / discharge characteristics, and a method of manufacturing the same.

본 발명의 해결하고자 하는 다른 기술적 과제는 이온 전도도 및 기계적 강도가 향상된 전해질 및 그 제조 방법을 제공하는 것에 있다.Another object of the present invention is to provide an electrolyte having improved ionic conductivity and mechanical strength and a method for producing the same.

본 발명이 해결하고자 하는 과제는 이상에서 언급한 과제에 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.The problems to be solved by the present invention are not limited to the above-mentioned problems, and other problems not mentioned can be clearly understood by those skilled in the art from the following description.

본 발명은 리튬 전지 및 그 제조 방법에 관한 것이다. 본 발명에 따르면, 리튬 전지 제조 방법은 적층된 제1 집전체, 제1 전극층, 및 제1 전극 기둥들을 포함하는 제1 전극 구조체를 준비하는 것; 제2 집전체 및 제2 전극층을 포함하는 제2 전극 구조체를 준비하는 것; 및 제1 전극 구조체 및 제2 전극 구조체 사이에 전해질을 형성하는 것을 포함하고, 상기 전해질을 형성하는 것은 무기 입자, 폴리머, 및 유기 용액을 포함하는 혼합물을 준비하는 것; 상기 혼합물을 가열하여, 액체 상태의 혼합물을 제조하는 것; 및 상기 액체 상태의 혼합물을 제1 전극 기둥들 상에 도포하는 것을 포함하되, 상기 폴리머는 니트릴기들을 가질 수 있다. 실시예들에 따르면, 상기 제2 전극 구조체는 상기 제2 전극층 상에 배치되고, 상기 제2 전극층과 전기적으로 연결되는 제2 전극 기둥들을 더 포함하고, 상기 제2 전극 기둥들은 서로 이격될 수 있다. The present invention relates to a lithium battery and a manufacturing method thereof. According to the present invention, a lithium battery manufacturing method includes: preparing a first electrode structure including a first collector, a first electrode layer, and first electrode columns stacked; Preparing a second electrode structure including a second current collector and a second electrode layer; And forming an electrolyte between the first electrode structure and the second electrode structure, wherein forming the electrolyte comprises: preparing a mixture comprising inorganic particles, a polymer, and an organic solution; Heating the mixture to produce a liquid mixture; And applying the liquid mixture on the first electrode columns, the polymer having nitrile groups. According to embodiments, the second electrode structure further comprises second electrode columns disposed on the second electrode layer and electrically connected to the second electrode layer, wherein the second electrode columns may be spaced apart from each other .

실시예들에 따르면, 상기 제1 전극 구조체를 준비하는 것은: 상기 제1 전극층 상에 오프닝들을 갖는 제1 마스크 패턴을 형성하는 것; 및 전극 슬러리를 상기 제1 전극층 상에 도포하여, 상기 오프닝들 내에 제1 전극 기둥들을 형성하는 것을 포함할 수 있다. According to embodiments, preparing the first electrode structure may include: forming a first mask pattern having openings on the first electrode layer; And applying an electrode slurry onto the first electrode layer to form first electrode posts within the openings.

실시예들에 따르면, 상기 제1 전극 기둥들은 상기 제1 전극층 상에 배치되며, 상기 제1 전극층과 전기적으로 연결될 수 있다. According to embodiments, the first electrode columns may be disposed on the first electrode layer, and may be electrically connected to the first electrode layer.

실시예들에 따르면, 상기 제1 전극 기둥들은 상기 제1 전극층과 동일한 물질을 포함할 수 있다. According to embodiments, the first electrode columns may include the same material as the first electrode layer.

실시예들에 따르면, 상기 혼합물은 공용매를 포함하지 않을 수 있다. According to embodiments, the mixture may not include a co-solvent.

실시예들에 따르면, 상기 액체 상태의 혼합물을 제조하는 것은 60℃ 내지 150℃에서 수행될 수 있다.According to embodiments, the preparation of the liquid mixture may be carried out at 60 ° C to 150 ° C.

본 발명에 따르면, 리튬 전지는 제1 집전체, 제1 전극층, 및 제1 전극 기둥들을 포함하는 제1 전극 구조체; 제2 집전체 및 제2 전극층을 포함하는 제2 전극 구조체; 및 상기 제1 전극 구조체 및 상기 제2 전극 구조체 사이에 제공되는 전해질을 포함하되, 상기 전해질은 상기 제1 전극 기둥들 사이로 연장되고, 상기 전해질은 무기 입자; 니트릴기들을 갖는 폴리머; 및 상기 무기 입자 및 상기 폴리머 사이에 제공되고, 리튬 이온을 포함하는 유기 용액을 포함할 수 있다. According to the present invention, a lithium battery includes a first electrode structure including a first current collector, a first electrode layer, and first electrode columns; A second electrode structure including a second current collector and a second electrode layer; And an electrolyte provided between the first electrode structure and the second electrode structure, wherein the electrolyte extends between the first electrode columns, and the electrolyte comprises inorganic particles; A polymer having nitrile groups; And an organic solution provided between the inorganic particles and the polymer and containing lithium ions.

실시예들에 따르면, 상기 무기 입자 및 상기 니트릴기들 중에서 어느 하나 사이에 상호작용이 제공되고, 상기 리튬 이온 및 상기 니트릴기들 중에서 다른 하나 사이에 상호작용이 제공될 수 있다. According to embodiments, an interaction is provided between any of the inorganic particles and the nitrile groups, and interaction between the lithium ion and the other one of the nitrile groups may be provided.

실시예들에 따르면, 상기 니트릴기들 중에서 어느 하나와 상기 무기 입자의 상호작용 및 상기 니트릴기들 중에서 다른 하나와 상기 리튬 이온의 상호작용은 쌍극자 상호작용을 포함하는 상기 상호 작용은 쌍극자 상호작용을 포함할 수 있다. According to embodiments, the interaction of one of the nitrile groups with the inorganic particle and the interaction of the lithium ion with the other of the nitrile groups may be controlled by a dipole interaction, .

실시예들에 따르면, 상기 니트릴기들 중에서 또 다른 2개는 서로 상호작용할 수 있다. According to embodiments, the other two of the nitrile groups may interact with each other.

실시예들에 따르면, 상기 제2 전극층 상에 배치된 제2 전극 기둥들을 더 포함하고, 상기 전해질은 상기 제2 전극 기둥들 사이로 연장되어, 상기 제2 전극 기둥들 및 상기 제2 전극층과 접촉할 수 있다. According to embodiments, the apparatus further comprises second electrode columns disposed on the second electrode layer, the electrolyte extending between the second electrode columns and contacting the second electrode columns and the second electrode layer .

실시예들에 따르면, 상기 제1 전극 기둥들은 상기 제1 전극층과 동일한 물질을 포함하고, 상기 제1 전극 기둥들은 상기 제1 전극층과 전기적으로 연결될 수 있다. According to embodiments, the first electrode columns include the same material as the first electrode layer, and the first electrode columns may be electrically connected to the first electrode layer.

본 발명에 따르면, 제1 전극 기둥들이 제1 전극층 상에 배치될 수 있다. 전해질은 제1 전극 기둥들 사이로 연장될 수 있다. 제1 전극 구조체 및 전해질 사이의 접촉 면적이 증가될 수 있다. 전해질은 제2 전극 기둥들 사이로 연장되어, 제2 전극 구조체 및 전해질 사이의 접촉 면적이 증가될 수 있다. 이에 따라, 리튬 전지의 효율 및 충방전 특성이 향상될 수 있다. According to the present invention, the first electrode columns may be disposed on the first electrode layer. The electrolyte may extend between the first electrode columns. The contact area between the first electrode structure and the electrolyte can be increased. The electrolyte extends between the second electrode columns, and the contact area between the second electrode structure and the electrolyte can be increased. Thus, the efficiency and charge / discharge characteristics of the lithium battery can be improved.

전해질은 작용기들을 갖는 폴리머를 포함할 수 있다. 작용기들은 무기 입자 및 리튬 이온과 상호작용할 수 있다. 이에 따라, 전해질의 이온 전도도가 향상될 수 있다. 작용기들 중에서 적어도 2개는 서로 상호작용할 수 있다. 이에 따라, 전해질의 기계적 강도가 향상될 수 있다. 작용기들은 무기 입자, 리튬 이온, 및, 폴리머를 고정할 수 있다. 이에 따라, 전해질은 상온에서 흐르지 않을 수 있다. 전해질의 누액(leakage), 휘발성, 및 가연성이 감소될 수 있다. The electrolyte may comprise a polymer having functional groups. The functional groups can interact with the inorganic particles and lithium ions. Thus, the ion conductivity of the electrolyte can be improved. At least two of the functional groups may interact with each other. Thus, the mechanical strength of the electrolyte can be improved. The functional groups can fix the inorganic particles, the lithium ion, and the polymer. Accordingly, the electrolyte may not flow at room temperature. Leakage, volatility, and flammability of the electrolyte can be reduced.

본 발명의 보다 완전한 이해와 도움을 위해, 참조가 아래의 설명에 첨부도면과 함께 주어져 있고 참조번호가 아래에 나타나 있다.
도 1a는 본 발명의 일 실시예에 따른 리튬 전지를 도시한 단면도이다.
도 1b는 일 실시예에 따른 제1 전극 구조체를 도시한 사시도이다.
도 1c는 일 실시예에 따른 제2 전극 구조체를 도시한 사시도이다.
도 1d는 도 1a의 D영역을 확대 도시하였다.
도 2a 내지 도 2e는 일 실시예에 따른 리튬 전지의 제조 과정을 도시한 단면도들이다.
도 3은 실험예 3-1, 실험예 3-2, 및 비교예 3의 이온 전도 특성을 평가한 결과를 나타낸 그래프이다.
도 4는 비교예 4 및 실험예 4의 용량 특성을 평가한 결과를 나타낸 그래프이다.
도 5는 비교예 5 및 실험예 5의 용량 특성을 평가한 결과를 나타낸 그래프이다.BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS For a more complete understanding and assistance of the invention, reference is made to the following description, taken in conjunction with the accompanying drawings, in which:
1A is a cross-sectional view illustrating a lithium battery according to an embodiment of the present invention.
1B is a perspective view illustrating a first electrode structure according to an embodiment.
1C is a perspective view illustrating a second electrode structure according to an embodiment.
FIG. 1D is an enlarged view of the area D in FIG. 1A.
2A to 2E are cross-sectional views illustrating a process of manufacturing a lithium battery according to an embodiment of the present invention.
3 is a graph showing the results of evaluating ion conduction characteristics of Experimental Example 3-1, Experimental Example 3-2, and Comparative Example 3. Fig.
4 is a graph showing the results of evaluating the capacitance characteristics of Comparative Examples 4 and 4.
5 is a graph showing the results of evaluating the capacitance characteristics of Comparative Example 5 and Experimental Example 5. FIG.

본 발명의 구성 및 효과를 충분히 이해하기 위하여, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예들을 설명한다. 그러나 본 발명은, 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라, 여러가지 형태로 구현될 수 있고 다양한 변경을 가할 수 있다. 단지, 본 실시예들의 설명을 통해 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 본 발명이 속하는 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위하여 제공되는 것이다. 당해 기술분야에서 통상의 기술을 가진 자는 본 발명의 개념이 어떤 적합한 환경에서 수행될 수 있다는 것을 이해할 것이다.In order to fully understand the structure and effects of the present invention, preferred embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings. The present invention may, however, be embodied in many different forms and should not be construed as limited to the embodiments set forth herein. It will be apparent to those skilled in the art that the present invention may be embodied in many other specific forms without departing from the spirit or essential characteristics thereof. Those of ordinary skill in the art will understand that the concepts of the present invention may be practiced in any suitable environment.

본 명세서에서 사용된 용어는 실시 예들을 설명하기 위한 것이며 본 발명을 제한하고자 하는 것은 아니다. 본 명세서에서, 단수형은 문구에서 특별히 언급하지 않는 한 복수형도 포함한다. 명세서에서 사용되는 ‘포함한다(comprises)’ 및/또는 ‘포함하는(comprising)’은 언급된 구성요소, 단계, 동작 및/또는 소자는 하나 이상의 다른 구성요소, 단계, 동작 및/또는 소자의 존재 또는 추가를 배제하지 않는다.The terminology used herein is for the purpose of illustrating embodiments and is not intended to be limiting of the present invention. In the present specification, the singular form includes plural forms unless otherwise specified in the specification. As used herein, the terms 'comprises' and / or 'comprising' mean that the stated element, step, operation and / or element does not imply the presence of one or more other elements, steps, operations and / Or additions.

본 명세서에서 어떤 막(또는 층)이 다른 막(또는 층) 또는 기판 상에 있다고 언급되는 경우에 그것은 다른 막(또는 층) 또는 기판 상에 직접 형성될 수 있거나 또는 그들 사이에 제 3의 막(또는 층)이 개재될 수도 있다. When a film (or layer) is referred to herein as being on another film (or layer) or substrate it may be formed directly on another film (or layer) or substrate, or a third film Or layer) may be interposed.

본 명세서의 다양한 실시 예들에서 제1, 제2, 제3 등의 용어가 다양한 영역, 막들(또는 층들) 등을 기술하기 위해서 사용되었지만, 이들 영역, 막들이 이 같은 용어들에 의해서 한정되어서는 안 된다. 이들 용어들은 단지 어느 소정 영역 또는 막(또는 층)을 다른 영역 또는 막(또는 층)과 구별시키기 위해서 사용되었을 뿐이다. 따라서, 어느 한 실시 예에의 제1막질로 언급된 막질이 다른 실시 예에서는 제2막질로 언급될 수도 있다. 여기에 설명되고 예시되는 각 실시 예는 그것의 상보적인 실시예도 포함한다. 명세서 전체에 걸쳐서 동일한 참조번호로 표시된 부분들은 동일한 구성요소들을 나타낸다 Although the terms first, second, third, etc. have been used in various embodiments herein to describe various regions, films (or layers), etc., it is to be understood that these regions, do. These terms are merely used to distinguish any given region or film (or layer) from another region or film (or layer). Thus, the membrane referred to as the first membrane in one embodiment may be referred to as the second membrane in another embodiment. Each embodiment described and exemplified herein also includes its complementary embodiment. Like numbers refer to like elements throughout the specification.

본 발명의 실시예들에서 사용되는 용어들은 다르게 정의되지 않는 한, 해당 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 통상적으로 알려진 의미로 해석될 수 있다.The terms used in the embodiments of the present invention may be construed as commonly known to those skilled in the art unless otherwise defined.

이하, 첨부한 도면들을 참조하여 본 발명에 따른 리튬 전지 및 그 제조 방법을 설명한다. Hereinafter, a lithium battery and a manufacturing method thereof according to the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.

도 1a는 본 발명의 일 실시예에 따른 리튬 전지를 도시한 단면도이다. 도 1b는 일 실시예에 따른 제1 전극 구조체를 도시한 사시도로, 도 1a의 제1 전극 구조체의 사시도에 대응된다. 도 1c는 일 실시예에 따른 제2 전극 구조체를 도시한 사시도로, 도 1a의 제1 전극 구조체의 사시도에 대응된다. 1A is a cross-sectional view illustrating a lithium battery according to an embodiment of the present invention. 1B is a perspective view illustrating a first electrode structure according to one embodiment, corresponding to a perspective view of the first electrode structure of FIG. 1A. 1C is a perspective view of a second electrode structure according to one embodiment, corresponding to a perspective view of the first electrode structure of FIG. 1A.

도 1a 내지 도 1c를 참조하면, 리튬 전지(1)는 제1 전극 구조체(100), 제2 전극 구조체(200), 및 전해질(300)을 포함할 수 있다. 제2 전극 구조체(200)는 제1 전극 구조체(100)와 이격되며, 마주할 수 있다. 전해질(300)이 제1 전극 구조체(100) 및 제2 전극 구조체(200) 사이에 개재될 수 있다. 이온들(미도시)이 전해질(300)을 통해 제1 전극 구조체(100) 및 제2 전극 구조체(200) 사이를 이동할 수 있다. 1A to 1C, a lithium battery 1 may include a first electrode structure 100, a second electrode structure 200, and an electrolyte 300. The second electrode structure 200 may be spaced apart from the first electrode structure 100 and may face each other. The electrolyte 300 may be interposed between the first electrode structure 100 and the second electrode structure 200. Ions (not shown) may move between the first electrode structure 100 and the second electrode structure 200 through the electrolyte 300.

제1 전극 구조체(100)는 적층된 제1 집전체(110)(collector), 제1 전극층(120), 및 제1 전극 기둥들(130)을 포함할 수 있다. 제1 전극 구조체(100)는 캐쏘드 구조체로 기능할 수 있다. 제1 집전체(110)는 알루미늄과 같은 금속을 포함할 수 있다. 제1 전극층(120)이 제1 집전체(110) 상에 배치될 수 있다. 제1 전극층(120)은 제1 집전체(110)와 전기적으로 연결될 수 있다. 제1 전극층(120)은 캐쏘드 활물질, 도전재, 및 바인더를 포함할 수 있다. 캐쏘드 활물질은 리튬코발트옥사이드(LiCoO2), 리튬니켈옥사이드(LiNiO2), 리튬망간옥사이드(LiMn2O4), 탄소입자가 코팅된 나노사이즈 올리빈(LiFePO4), 이들의 혼합체, 또는 이들의 고용체를 포함할 수 있다. 도전재는 그라파이트, 하드카본, 소프트 카본, 탄소섬유, 카본나노튜브, 카본블랙, 아세틸렌블랙, 케첸블랙, 및 론자 카본 중에서 적어도 하나를 포함할 수 있다. 바인더는 폴리비닐리덴플우오라이드와 같은 불소계 폴리머를 포함할 수 있다. 제1 전극 기둥들(130)은 제1 전극층(120) 상에 배치될 수 있다. 제1 전극 기둥들(130)은 제2 전극 구조체(200)를 향해 돌출될 수 있다. 제1 전극 기둥들(130)은 서로 이격될 수 있다. 제1 전극층(120)은 제1 전극 기둥들(130)에 의해 노출될 수 있다. 제1 전극 기둥들(130)은 제1 전극층(120)과 동일한 물질을 포함할 수 있다. 제1 전극 기둥들(130)의 조성비는 제1 전극층(120)의 조성비와 동일 또는 상이할 수 있다. 도 1b와 같이, 제1 전극 기둥들(130)은 원기둥의 형상들을 가질 수 있다. 다른 예로, 제1 전극 기둥들(130)은 사면체 또는 육면체 등과 같은 다면체의 형상들을 가질 수 있다. 제1 전극 기둥들(130)에 의해, 제1 전극 구조체(100)의 유연성이 향상될 수 있다. 리튬 전지(1)가 휘어져도, 제1 전극 구조체(100)가 휘어짐에 의해 손상되지 않을 수 있다. 이에 따라, 리튬 전지(1)는 웨어러블 소자와 같은 플랙서블 소자에 사용될 수 있다.The first electrode structure 100 may include a first collector 110, a first electrode layer 120, and first electrode columns 130 stacked. The first electrode structure 100 may function as a cathode structure. The first current collector 110 may include a metal such as aluminum. The first electrode layer 120 may be disposed on the first current collector 110. The first electrode layer 120 may be electrically connected to the first current collector 110. The first electrode layer 120 may include a cathode active material, a conductive material, and a binder. The cathode active material may be lithium cobalt oxide (LiCoO 2 ), lithium nickel oxide (LiNiO 2 ), lithium manganese oxide (LiMn 2 O 4 ), nano-sized olivine coated with carbon particles (LiFePO 4 ) Of solid solution. The conductive material may include at least one of graphite, hard carbon, soft carbon, carbon fiber, carbon nanotube, carbon black, acetylene black, Ketjenblack, and rhodanecarbon. The binder may comprise a fluoropolymer such as polyvinylidene fluoride. The first electrode columns 130 may be disposed on the first electrode layer 120. The first electrode columns 130 may protrude toward the second electrode structure 200. The first electrode columns 130 may be spaced apart from each other. The first electrode layer 120 may be exposed by the first electrode columns 130. The first electrode columns 130 may include the same material as the first electrode layer 120. The composition ratio of the first electrode columns 130 may be the same as or different from the composition ratio of the first electrode layer 120. As shown in FIG. 1B, the first electrode columns 130 may have cylindrical shapes. As another example, the first electrode columns 130 may have polyhedral shapes such as tetrahedrons or hexahedrons. The flexibility of the first electrode structure 100 can be improved by the first electrode columns 130. Even if the lithium battery 1 is bent, the first electrode structure 100 may not be damaged by bending. Accordingly, the lithium battery 1 can be used for a flexible element such as a wearable element.

제2 전극 구조체(200)는 제2 집전체(210), 제2 전극층(220), 및 제2 전극 기둥들(230)을 포함할 수 있다. 제2 전극 구조체(200)는 애노드 구조체로 기능할 수 있다. 제2 집전체(210)는 구리와 같은 금속을 포함할 수 있다. 제2 전극층(220)이 제2 집전체(210) 상에 배치될 수 있다. 제2 전극층(220)은 제2 집전체(210)와 전기적으로 연결될 수 있다. 제2 전극층(220)은 애노드 활물질, 도전재, 및 바인더를 포함할 수 있다. 애노드 활물질은 탄소계 물질(예를 들어, 그래파이트, 하드카본, 소프트 카본 또는 주석) 또는 비탄소계 물질(예를 들어, 주석, 실리콘, 리튬티타늄옥사이드(LiXTiO2) 나노튜브, 또는 탄소입자가 코팅된 스피넬 리튬티타늄옥사이드(Li4Ti5O12))을 포함할 수 있다. 도전재 및 바인더는 앞서 제1 전극 구조체(100)의 예에서 설명한 바와 동일한 물질을 포함할 수 있다. 제2 전극 기둥들(230)이 제2 전극층(220) 상에 배치될 수 있다. 도 1c와 같이, 제2 전극 기둥들(230)은 원기둥의 형상들을 가질 수 있다. 다른 예로, 제2 전극 기둥들(230)은 다면체의 형상들을 가질 수 있다. 제2 전극 기둥들(230)은 제1 전극 구조체(100)를 향해 돌출될 수 있다. 제2 전극 기둥들(230)은 서로 이격될 수 있다. 제2 전극층(220)은 제2 전극 기둥들(230)에 의해 노출될 수 있다. 제2 전극 기둥들(230)에 의해, 제2 전극 구조체(200)의 유연성이 향상될 수 있다. 제2 전극 기둥들(230)은 제2 전극층(220)과 전기적으로 연결될 수 있다. 제2 전극 기둥들(230)은 제2 전극층(220)과 동일한 물질을 포함할 수 있다. 제2 전극 기둥들(230)의 조성비는 제2 전극층(220)의 조성비와 동일 또는 상이할 수 있다. The second electrode structure 200 may include a second current collector 210, a second electrode layer 220, and second electrode columns 230. The second electrode structure 200 may function as an anode structure. The second current collector 210 may include a metal such as copper. And the second electrode layer 220 may be disposed on the second current collector 210. The second electrode layer 220 may be electrically connected to the second current collector 210. The second electrode layer 220 may include an anode active material, a conductive material, and a binder. The anode active material can be a carbonaceous material (e.g., graphite, hard carbon, soft carbon or tin) or a non-carbonaceous material (e.g. tin, silicon, lithium titanium oxide (Li x TiO 2 ) nanotubes, Coated spinel lithium titanium oxide (Li 4 Ti 5 O 12 )). The conductive material and the binder may include the same material as described in the example of the first electrode structure 100 previously. And the second electrode columns 230 may be disposed on the second electrode layer 220. As shown in FIG. 1C, the second electrode columns 230 may have cylindrical shapes. As another example, the second electrode columns 230 may have polyhedral shapes. The second electrode columns 230 may protrude toward the first electrode structure 100. The second electrode columns 230 may be spaced apart from each other. The second electrode layer 220 may be exposed by the second electrode columns 230. The flexibility of the second electrode structure 200 can be improved by the second electrode columns 230. The second electrode columns 230 may be electrically connected to the second electrode layer 220. The second electrode columns 230 may include the same material as the second electrode layer 220. The composition ratio of the second electrode columns 230 may be the same as or different from the composition ratio of the second electrode layer 220.

전해질(300)이 제1 전극층(120) 및 제2 전극층(220) 사이에 개재될 수 있다. 전해질(300)은 제1 전극 기둥들(130) 사이로 연장되고, 제1 전극 기둥들(130) 사이를 채울 수 있다. 전해질(300)은 제1 전극 기둥들(130) 및 제1 전극층(120)과 접촉할 수 있다. 이에 따라, 제1 전극 구조체(100) 및 전해질(300) 사이의 접촉 면적이 증가될 수 있다. 이에 따라, 리튬 전지(1)의 전기적 특성(예를 들어, 전지 효율 또는 충방전 특성)이 향상될 수 있다. 리튬 전지(1)는 소형화될 수 있다. 전해질(300)은 제2 전극 기둥들(230) 사이로 연장되고, 제2 전극 기둥들(230) 사이를 채울 수 있다. 전해질(300)은 제2 전극 기둥들(230) 및 제2 전극층(220)과 접촉할 수 있다. 제2 전극 구조체(200) 및 전해질(300) 사이의 접촉 면적이 증가될 수 있다. 리튬 전지(1)의 전기적 특성이 더욱 향상될 수 있다. 이하, 실시예들에 따른 전해질(300)을 보다 상세하게 설명한다. The electrolyte 300 may be interposed between the first electrode layer 120 and the second electrode layer 220. The electrolyte 300 may extend between the first electrode columns 130 and fill the spaces between the first electrode columns 130. The electrolyte 300 may be in contact with the first electrode columns 130 and the first electrode layer 120. Accordingly, the contact area between the first electrode structure 100 and the electrolyte 300 can be increased. Thus, the electrical characteristics (for example, battery efficiency or charge / discharge characteristics) of the lithium battery 1 can be improved. The lithium battery 1 can be downsized. The electrolyte 300 may extend between the second electrode columns 230 and fill the space between the second electrode columns 230. The electrolyte 300 may be in contact with the second electrode columns 230 and the second electrode layer 220. The contact area between the second electrode structure 200 and the electrolyte 300 can be increased. The electrical characteristics of the lithium battery 1 can be further improved. Hereinafter, the electrolyte 300 according to the embodiments will be described in more detail.

도 1d는 도 1a의 D영역을 확대 도시하였다.FIG. 1D is an enlarged view of the area D in FIG. 1A.

도 1a 및 도 1d를 참조하면, 전해질(300)은 무기 입자(301), 유기 용액(302), 및 폴리머(305)를 포함할 수 있다. 무기 입자(301)는 복수의 무기 입자(301)를 포함하고, 상기 무기 입자(301)는 서로 이격될 수 있다. 각 무기 입자(301)는 세라믹을 포함할 수 있다. 일 예로, 무기 입자(301)는 나시콘(NASICON) 구조의 인산염(Phophate)계 물질을 포함할 수 있다. 상기 인산염계 물질은 리튬알루미늄티타늄포스페이트(LATP) 또는 리튬알루미늄게르마늄포스페이트(LAGP)를 포함할 수 있다. 다른 예로, 무기 입자(301)는 가넷(Garnet) 구조의 리튬란타늄지르코늄옥사이드(LLZO), 페로브스카이트(Perovskite) 구조의 리튬란타늄티타늄옥사이드(LLTO)계 물질, 리튬보로하이드라이드(LiBH4), 또는 리튬아마이드(LiNH2) 중에서 적어도 하나를 포함할 수 있다. 1A and 1D, an electrolyte 300 may include an inorganic particle 301, an organic solution 302, and a polymer 305. [ The inorganic particles 301 may include a plurality of inorganic particles 301, and the inorganic particles 301 may be spaced apart from each other. Each of the inorganic particles 301 may include a ceramic. In one example, the inorganic particles 301 may comprise a Phophate-based material having a NASICON structure. The phosphate-based material may include lithium aluminum titanium phosphate (LATP) or lithium aluminum germanium phosphate (LAGP). As another example, the inorganic particles 301 Garnet (Garnet) the structure of the lithium lanthanum zirconium oxide (LLZO), perovskite (Perovskite) the structure of the lithium-lanthanum titanium oxide (LLTO) based material, lithium view it hydride (LiBH 4 ), Or lithium amide (LiNH 2 ).

유기 용액(302)은 무기 입자(301) 및 폴리머(305) 사이에 제공될 수 있다. 리튬염을 유기 용매에 용해시켜, 유기 용액(302)가 제조될 수 있다. 이에 따라, 유기 용액(302)은 리튬 이온(303)을 포함할 수 잇다. 일 예로, 유기 용매는 에틸렌카보네이트를 포함할 수 있다. 다른 예로, 유기 용매는 불소 치환된 에틸렌 카보네이트, 프로필렌카보네이트, 불소치환된 프로필렌 카보네이트, 감마-부티로락톤, 불소치환된 감마-부티로락톤, 및 에틸메틸카보네이트 중에서 적어도 하나를 더 포함할 수 있다. 리튬염은 리튬퍼클로레이트(LiClO4), 리튬트리플레이트(LiCF3SO3), 리튬헥사플루오로포스페이트(LiPF6), 리튬테트라플루오로보레이트(LiBF4), 및 리튬트리플루오로메탄설포닐이미드(LiN(CF3SO2)2) 중에서 적어도 하나를 포함할 수 있다. The organic solution 302 may be provided between the inorganic particles 301 and the polymer 305. By dissolving the lithium salt in an organic solvent, an organic solution 302 can be prepared. Accordingly, the organic solution 302 may include lithium ions 303. [ As an example, the organic solvent may comprise ethylene carbonate. As another example, the organic solvent may further include at least one of fluorine-substituted ethylene carbonate, propylene carbonate, fluorine-substituted propylene carbonate, gamma-butyrolactone, fluorine-substituted gamma-butyrolactone, and ethyl methyl carbonate. Lithium salt is lithium perchlorate (LiClO 4), lithium triflate (LiCF 3 SO 3), lithium hexafluorophosphate (LiPF 6), lithium tetrafluoroborate (LiBF 4), and Li is methanesulfonyl mid trifluoroacetate may include at least one of (LiN (CF 3 SO 2) 2).

폴리머(305)는 폴리머 체인(306) 및 작용기들(307)을 포함할 수 있다. 폴리머(305)는 아크로 니트릴계 폴리머 및 그 공중합체 중에서 적어도 하나를 포함할 수 있다. 다른 예로, 폴리머(305)는 셀룰로오스계 폴리머를 더 포함할 수 있다. 아크릴로니트릴계 폴리머 및 셀룰로오스계 폴리머는 100:0 내지 50:50의 중량비로 혼합될 수 있다. 폴리머 체인(306)은 매트릭스 구조를 가질 수 있다. 상기 작용기들(307)은 폴리머 체인(306)에 결합될 수 있다. 예를 들어, 작용기들(307)은 니트릴기들을 포함할 수 있다. 작용기들(307)은 유기 용액(302) 내에서 강한 극성을 가질 수 있다. 도 1d에서, 점선은 작용기들(307)의 상호 작용을 의미할 수 있다. 작용기들(307) 중에서 적어도 하나는 무기 입자(301)와 상호작용할 수 있다. 작용기들(307) 중에서 다른 하나는 리튬 이온(303)과 상호작용할 수 있다. 이에 따라, 전해질(300)의 이온 전도도가 향상될 수 있다. 작용기들(307) 중에서 또 다른 2개는 서로 상호작용할 수 있다. 폴리머 체인(306)은 작용기들(307)의 상호작용에 의해 고정되어, 전해질(300)의 기계적 강도가 향상될 수 있다. 일 예로, 상기 작용기들(307) 및 무기 입자(301) 사이의 상호작용, 작용기들(307) 및 리튬 이온(303) 사이의 상호작용, 및 작용기들(307) 사이의 상호작용은 쌍극자 상호작용(dipole-dipole interaction)을 포함할 수 있다. 상기 상호 작용으로 인해 전해질(300) 내의 유기 용액(302)의 함량비가 증가될 수 있다. 예를 들어, 유기 용액(302)은 폴리머(305)의 400wt% 내지 800wt%일 수 있다. 유기 용액(302)의 함량비가 증가하여, 전해질(300)의 이온 전도도가 더욱 향상될 수 있다. The polymer 305 may comprise a polymer chain 306 and functionalities 307. Polymer 305 may comprise at least one of an acrylonitrile-based polymer and a copolymer thereof. As another example, the polymer 305 may further comprise a cellulosic polymer. The acrylonitrile-based polymer and the cellulosic-based polymer may be mixed in a weight ratio of 100: 0 to 50:50. The polymer chain 306 may have a matrix structure. The functional groups 307 may be coupled to the polymer chain 306. For example, functional groups 307 may include nitrile groups. The functional groups 307 may have a strong polarity in the organic solution 302. In Fig. 1d, the dashed line may mean the interaction of the functional groups 307. Fig. At least one of the functional groups 307 may interact with the inorganic particles 301. And the other of the functional groups 307 can interact with the lithium ion 303. [ Thus, the ion conductivity of the electrolyte 300 can be improved. The other two of the functional groups 307 can interact with each other. The polymer chain 306 is fixed by the interaction of the functional groups 307, so that the mechanical strength of the electrolyte 300 can be improved. In one example, the interaction between the functional groups 307 and the inorganic particles 301, the interaction between the functional groups 307 and the lithium ions 303, and the functional groups 307, (dipole-dipole interaction). The content ratio of the organic solution 302 in the electrolyte 300 can be increased due to the interaction. For example, the organic solution 302 may be 400 wt% to 800 wt% of the polymer 305. The content ratio of the organic solution 302 is increased, so that the ion conductivity of the electrolyte 300 can be further improved.

작용기들(307)은 무기 입자(301), 리튬 이온(303), 및, 폴리머 체인(306)을 고정할 수 있다. 이에 따라, 전해질(300)은 상온(예를 들어, 25℃)에서 흐르지 않고, 반고체 상태일 수 있다. 전해질(300)의 누액(leakage), 휘발성, 및 가연성이 감소될 수 있다. 유기 용액(302)이 폴리머(305)의 800wt%보다 더 많으면, 전해질(300)은 상온에서 흐름성을 가질 수 있다. The functional groups 307 can fix the inorganic particles 301, the lithium ions 303, and the polymer chain 306. Accordingly, the electrolyte 300 does not flow at room temperature (for example, 25 占 폚) and can be in a semi-solid state. Leakage, volatility, and flammability of the electrolyte 300 can be reduced. If the organic solution 302 is more than 800 wt% of the polymer 305, the electrolyte 300 may have flowability at room temperature.

도 2a 내지 도 2e는 일 실시예에 따른 리튬 전지의 제조 과정을 도시한 단면도들이다. 이하, 앞서 설명한 바와 중복되는 내용은 생략한다.2A to 2E are cross-sectional views illustrating a process of manufacturing a lithium battery according to an embodiment of the present invention. Hereinafter, duplicated description will be omitted.

도 2a를 참조하면, 제1 전극층(120) 및 제1 전극 기둥들(130)이 제1 집전체(110) 상에 형성되어, 제1 전극 구조체(100)가 제조될 수 있다. 예를 들어, 알루미늄판이 제1 집전체(110)로 사용될 수 있다. 제1 집전체(110) 상에 제1 캐쏘드 슬러리를 도포하여, 제1 전극층(120)이 형성될 수 있다. 제1 전극 슬러리는 캐쏘드 활물질, 도전재, 및 바인더를 포함할 수 있다. 건조 및 압연 공정이 상기 제1 전극층(120) 상에 수행될 수 있다. 상기 압연 공정에 의해 제1 전극층(120)의 두께가 감소될 수 있다. 이 후, 제1 마스크 패턴(410)이 제1 전극층(120) 상에 형성될 수 있다. 제1 마스크 패턴(410)은 제1 전극층(120)의 상면을 노출시키는 제1 오프닝들(415)을 가질 수 있다.  Referring to FIG. 2A, the first electrode layer 120 and the first electrode columns 130 are formed on the first current collector 110 to form the first electrode structure 100. For example, an aluminum plate may be used as the first current collector 110. The first cathode layer 120 may be formed by applying a first cathode slurry on the first collector 110. The first electrode slurry may include a cathode active material, a conductive material, and a binder. A drying and rolling process may be performed on the first electrode layer 120. The thickness of the first electrode layer 120 can be reduced by the rolling process. Thereafter, a first mask pattern 410 may be formed on the first electrode layer 120. The first mask pattern 410 may have first openings 415 exposing the top surface of the first electrode layer 120.

제2 캐쏘드 슬러리가 스크린 인쇄법 또는 노즐 분사법에 의해 제1 전극층(120) 상에 도포될 수 있다. 이 때, 제2 캐쏘드 슬러리는 제1 캐쏘드 슬러리와 동일한 물질을 포함할 수 있다. 제2 캐쏘드 슬러리는 제1 캐쏘드 슬러리와 동일 또는 상이한 조성비를 가질 수 있다. 제2 캐쏘드 슬러리는 제1 마스크 패턴(410)의 제1 오프닝들(415) 내에 채워져, 제1 전극 기둥들(130)을 형성할 수 있다. 제1 전극 기둥들(130)은 제1 전극층(120)과 물리적 및 전기적으로 연결될 수 있다. 이 후, 제1 마스크 패턴(410)이 제거될 수 있다. A second cathode slurry may be applied on the first electrode layer 120 by screen printing or nozzle spraying. At this time, the second cathode slurry may contain the same material as the first cathode slurry. The second cathode slurry may have the same or different composition ratios as the first cathode slurry. The second cathode slurry may fill the first openings 415 of the first mask pattern 410 to form the first electrode columns 130. The first electrode columns 130 may be physically and electrically connected to the first electrode layer 120. Thereafter, the first mask pattern 410 may be removed.

도 2b를 참조하면, 제1 서브 전해질(310)이 제1 전극 기둥들(130) 상에 형성되어, 제1 반쪽 전지(HC1)가 제조될 수 있다. 예를 들어, 무기 입자(301), 유기 용액(302), 및 폴리머(305)가 혼합되어, 혼합물이 제조될 수 있다 무기 입자(301), 유기 용액(302), 및 폴리머(305)는 도 1d에서 설명한 바와 동일한 물질을 포함할 수 있다. 실시예들에 따르면, 폴리머(305)의 작용기들(307)의 상호 작용에 의해 혼합물은 상온에서 반고체상태일 수 있다. 혼합물이 60℃ 내지 150℃로 가열하여, 액체 상태의 혼합물을 준비할 수 있다. 본 명세서에서, 액체 상태의 혼합물은 혼합물이 흐름성을 갖는 것을 의미할 수 있다. 혼합물이 60℃보다 낮은 온도에서 가열되면, 혼합물은 흐름성을 가지지 않을 수 있다. 혼합물이 150℃보다 높은 온도에서 가열되면, 혼합물이 경화되거나 변형될 수 있다. 유기 용액(302)이 폴리머(305)의 400wt%보다 더 적으면, 혼합물은 60℃ 내지 150℃에서 흐르지 않을 수 있다. 액체 상태의 혼합물이 제1 전극 기둥들(130) 상에 도포되어, 제1 서브 전해질(310)이 형성될 수 있다. 혼합물의 도포는 캐스팅 공정에 의해 수행될 수 있다. 제1 서브 전해질(310)은 제1 전극 기둥들(130) 사이에 형성될 수 있다. 혼합물이 흐름성을 가지므로, 제1 서브 전해질(310)이 제1 전극 기둥들(130) 사이에 용이하게 채워질 수 있다. 실시예들에 따르면, 온도 조절에 의해 혼합물의 흐름성이 제어될 수 있다. 혼합물은 N-메틸 피롤리돈(N-methyl pyrrolidone, NMP)과 같은 별도의 공용매를 포함하지 않을 수 있다. 공용매는 혼합물을 흐르게 하는 역할을 할 수 있다. 이 후, 제1 서브 전해질(310)은 상온으로 냉각되어, 제1 서브 전해질(310)은 흐름성을 갖지 않을 수 있다. 이에 따라, 제1 서브 전해질(310)의 기계적/물리적 강도가 향상될 수 있다. Referring to FIG. 2B, a first sub-electrolyte 310 may be formed on the first electrode columns 130 to produce a first half-cell HCl. For example, the inorganic particles 301, the organic solution 302, and the polymer 305 can be mixed to produce a mixture. The inorganic particles 301, the organic solution 302, Lt; RTI ID = 0.0 > 1d. ≪ / RTI > According to embodiments, by the interaction of the functional groups 307 of the polymer 305, the mixture may be in a semi-solid state at room temperature. The mixture can be heated to 60 ° C to 150 ° C to prepare a liquid mixture. In the present specification, a mixture in a liquid state may mean that the mixture has flowability. If the mixture is heated at a temperature lower than 60 占 폚, the mixture may not have flowability. When the mixture is heated at a temperature higher than 150 캜, the mixture may be cured or deformed. If the organic solution 302 is less than 400 wt% of the polymer 305, the mixture may not flow at 60 ° C to 150 ° C. A liquid mixture may be applied on the first electrode columns 130 to form the first sub-electrolyte 310. Application of the mixture can be carried out by a casting process. The first sub-electrolytes 310 may be formed between the first electrode columns 130. Since the mixture is flowable, the first sub-electrolytes 310 can be easily filled between the first electrode columns 130. According to embodiments, the flowability of the mixture can be controlled by temperature control. The mixture may not contain a separate co-solvent such as N-methyl pyrrolidone (NMP). The co-solvent may serve to flow the mixture. Thereafter, the first sub-electrolytes 310 are cooled to room temperature, and the first sub-electrolytes 310 may not have flowability. Accordingly, the mechanical / physical strength of the first sub-electrolyte 310 can be improved.

도 2c를 참조하면, 제2 집전체(210), 제2 전극층(220), 및 제2 전극 기둥들(230)이 형성되어, 제2 전극 구조체(200)가 제조될 수 있다. 예를 들어, 구리판이 제2 집전체(210)로 사용될 수 있다. 제1 애노드 슬러리를 제2 집전체(210) 상에 도포하여, 제2 전극층(220)이 형성될 수 있다. 제1 애노드 슬러리는 애노드 활물질, 도전재, 및 바인더를 포함할 수 있다. 제2 마스크 패턴(420)이 제2 전극층(220) 상에 형성될 수 있다. 제2 마스크 패턴(420)의 제2 오프닝들(425)은 제2 전극층(220)을 노출시킬 수 있다. 제2 애노드 슬러리가 스크린 인쇄법 또는 노즐 분사법에 의해 제2 전극층(220) 상에 도포될 수 있다. 제2 애노드 슬러리는 제2 마스크 패턴(420)의 제2 오프닝들(425) 내에 제공되어, 제2 전극 기둥들(230)이 형성될 수 있다. 제2 애노드 슬러리는 제1 애노드 슬러리와 동일한 물질을 포함할 수 있다. 이 후, 제2 마스크 패턴(420)이 제거될 수 있다. Referring to FIG. 2C, the second current collector 210, the second electrode layer 220, and the second electrode columns 230 are formed to fabricate the second electrode structure 200. For example, a copper plate can be used as the second current collector 210. The first anode slurry may be coated on the second current collector 210 to form the second electrode layer 220. The first anode slurry may include an anode active material, a conductive material, and a binder. A second mask pattern 420 may be formed on the second electrode layer 220. The second openings 425 of the second mask pattern 420 may expose the second electrode layer 220. A second anode slurry can be applied on the second electrode layer 220 by a screen printing method or a nozzle spraying method. A second anode slurry may be provided in the second openings 425 of the second mask pattern 420 so that the second electrode columns 230 may be formed. The second anode slurry may comprise the same material as the first anode slurry. Thereafter, the second mask pattern 420 may be removed.

도 2d를 참조하면, 제2 서브 전해질(320)이 제2 전극 기둥들(230) 상에 형성되어, 제2 반쪽 전지(HC2)가 제조될 수 있다. 도 2에서 설명한 바와 동일한 혼합물이 준비될 포함할 수 있다. 혼합물은 N-메틸 피롤리돈(N-methyl pyrrolidone, NMP)과 같은 별도의 공용매를 포함하지 않을 수 있다. 혼합물이 60℃ 내지 150℃로 가열하여, 액체 상태의 혼합물이 준비될 수 있다. 상기 혼합물이 제2 전극 기둥들(230) 상에 도포되어, 제2 서브 전해질(320)을 형성할 수 있다. 혼합물이 흐름성을 가져, 제2 서브 전해질(320)은 제2 전극 기둥들(230) 사이를 용이하게 채울 수 있다. 제2 서브 전해질(320)은 상온으로 냉각될 수 있다. 제2 서브 전해질(320)은 제1 서브 전해질(310)과 동일한 물질을 포함할 수 있다.Referring to FIG. 2D, a second sub-electrolyte 320 may be formed on the second electrode columns 230 to produce a second half-cell HC2. The same mixture as described in Fig. 2 may be prepared. The mixture may not contain a separate co-solvent such as N-methyl pyrrolidone (NMP). The mixture may be heated to 60 캜 to 150 캜 to prepare a mixture in a liquid state. The mixture may be applied on the second electrode columns 230 to form a second sub-electrolyte 320. The mixture is flowable, and the second sub-electrolytes 320 can easily fill between the second electrode columns 230. The second sub-electrolyte 320 may be cooled to room temperature. The second sub-electrolyte 320 may include the same material as the first sub-electrolyte 310.

도 2e를 참조하면, 제2 서브 전해질(320)이 제1 서브 전해질(310)과 마주보도록 제2 반쪽 전지(HC2)가 제1 반쪽 전지(HC1) 상에 배치될 수 있다. 제2 서브 전해질(320)은 제1 서브 전해질(310)과 전기적 및 물리적으로 연결되어, 전해질(300)을 형성할 수 있다. 제2 서브 전해질(320)은 제1 서브 전해질(310)과 실질적으로 동일한 물질을 포함하므로, 제1 서브 전해질(310) 및 제2 서브 전해질(320) 사이의 계면 저항이 감소할 수 있다. 이에 따라, 전해질(300)의 이온 전도도가 향상될 수 있다. 제1 전극층(120), 제1 전극 기둥들(130), 제2 전극층(220), 또는 제2 전극 기둥들(230)은 공용매에 의해 손상될 수 있다. 도 2b에서 설명한 바와 같이 혼합물은 공용매를 포함하지 않고, 전해질(300)은 상기 혼합물을 사용하여 제조될 수 있다. 이에 따라, 제1 전극층(120), 제1 전극 기둥들(130), 제2 전극층(220), 또는 제2 전극 기둥들(230)의 손상이 방지될 수 있다. 지금까지 설명한 제조예에 의해, 리튬 전지(1)가 완성될 수 있다. Referring to FIG. 2E, the second half-cell HC2 may be disposed on the first half-cell HCl so that the second sub-electrolyte 320 faces the first sub-electrolyte 310. [ The second sub-electrolyte 320 may be electrically and physically connected to the first sub-electrolyte 310 to form the electrolyte 300. Since the second sub electrolyte 320 includes substantially the same material as the first sub electrolyte 310, the interface resistance between the first sub electrolyte 310 and the second sub electrolyte 320 can be reduced. Thus, the ion conductivity of the electrolyte 300 can be improved. The first electrode layer 120, the first electrode columns 130, the second electrode layer 220, or the second electrode columns 230 may be damaged by the co-solvent. As described in FIG. 2B, the mixture does not include a co-solvent, and the electrolyte 300 can be produced using the mixture. Accordingly, damage to the first electrode layer 120, the first electrode columns 130, the second electrode layer 220, or the second electrode columns 230 can be prevented. According to the production example described so far, the lithium battery 1 can be completed.

이하, 본 발명의 실험예를 참조하여, 본 발명에 따른 리튬 전지의 제조 방법 및 특성평가 결과를 보다 상세하게 설명한다.Hereinafter, the production method and characteristics evaluation results of the lithium battery according to the present invention will be described in more detail with reference to the experimental examples of the present invention.

제1 전극(The first electrode ( 캐쏘드Cathode ) 구조체들의 제조) Fabrication of Structures

<비교예 1>&Lt; Comparative Example 1 &

리튬코발트 옥사이드 90wt%, 카본블랙 5wt%, 및 폴리비닐리덴플루오라이드 5wt%를 N-메틸피롤리돈(NMP)에 녹여서, 전극 슬러리를 제조한다. 이 때, 250,000 g/mol 분자량(M.w)을 갖는 폴리비닐리덴플루오라이드를 사용하였다. 전극 슬러리를 알루미늄판(집전체) 상에 코팅하여, 전극층을 형성한다. 전극층을 건조 및 압연시킨다. 압연 공정은 전극층이 150μm의 두께를 가질 때까지 진행한다. 90 wt% of lithium cobalt oxide, 5 wt% of carbon black and 5 wt% of polyvinylidene fluoride are dissolved in N-methylpyrrolidone (NMP) to prepare an electrode slurry. At this time, polyvinylidene fluoride having a molecular weight (Mw) of 250,000 g / mol was used. The electrode slurry is coated on an aluminum plate (current collector) to form an electrode layer. The electrode layer is dried and rolled. The rolling process is continued until the electrode layer has a thickness of 150 mu m.

<실험예 1> <Experimental Example 1>

리튬코발트 옥사이드 90wt%, 카본블랙 5wt%, 및 폴리비닐리덴플루오라이드 5wt%를 N-메틸피롤리돈(NMP)에 녹여서, 전극 슬러리를 제조한다. 이 때, 250,000 g/mol의 분자량(M.w)을 갖는 폴리비닐리덴플루오라이드를 사용하였다. 90 wt% of lithium cobalt oxide, 5 wt% of carbon black and 5 wt% of polyvinylidene fluoride are dissolved in N-methylpyrrolidone (NMP) to prepare an electrode slurry. At this time, polyvinylidene fluoride having a molecular weight (Mw) of 250,000 g / mol was used.

전극 슬러리를 알루미늄판(집전체) 상에 코팅하여, 전극층을 형성한다. 전극층을 건조 및 압연시킨다. 압연 공정은 전극층이 100μm의 두께를 가질 때까지 진행한다. 마스크 패턴을 전극층 상에 형성한다. 마스크 패턴은 전극층을 노출시키는 오프닝들을 갖는다. 전극 슬러리를 노즐 분사 인쇄법에 의해 전극층 및 마스크 패턴 상에 도포한다. 이후, 마스크 패턴을 제거한다. 제조된 전극 기둥들은 원기둥의 형상들을 갖는 것이 관찰되었다. 전극 기둥들의 평균 지름은 50μm로 측정되었다. 전극 기둥들의 평균 높이는 50μm로 측정되었다. 전극 기둥들 사이의 평균 간격은 50μm로 측정되었다. The electrode slurry is coated on an aluminum plate (current collector) to form an electrode layer. The electrode layer is dried and rolled. The rolling process is continued until the electrode layer has a thickness of 100 mu m. A mask pattern is formed on the electrode layer. The mask pattern has openings that expose the electrode layer. The electrode slurry is applied onto the electrode layer and the mask pattern by a nozzle jet printing method. Thereafter, the mask pattern is removed. It was observed that the prepared electrode columns had cylindrical shapes. The average diameter of the electrode columns was measured as 50 μm. The average height of the electrode columns was measured as 50 μm. The average spacing between the electrode columns was measured as 50 μm.

제2 전극(The second electrode ( 애노드Anode ) 구조체들의 제조) Fabrication of Structures

<비교예 2> &Lt; Comparative Example 2 &

비교예 1과 동일한 방법으로 전극 구조체를 제조하였다. 다만, 알루미늄판 대신 구리판을 집전체로 사용하였다. 리튬코발트 옥사이드 대신 천연흑연을 사용하였다.An electrode structure was prepared in the same manner as in Comparative Example 1. However, instead of the aluminum plate, a copper plate was used as the current collector. Natural graphite was used instead of lithium cobalt oxide.

<실험예 2> <Experimental Example 2>

실험예 1과 동일하게 전극 구조체를 제조하였다. 다만, 알루미늄판 대신 구리판을 집전체로 사용하였다. 리튬코발트 옥사이드 대신 천연흑연을 사용하였다. An electrode structure was prepared in the same manner as in Experimental Example 1. However, instead of the aluminum plate, a copper plate was used as the current collector. Natural graphite was used instead of lithium cobalt oxide.

전해질의 제조Preparation of electrolyte

<비교예 3>&Lt; Comparative Example 3 &

에틸렌 카보네이트(ethylene carbonate, EC) 및 프로필렌카보네이트(propylene carbonate, PC)를 혼합하여 유기 용매를 제조한다. 리튬헥사플루오로포스페이트(LiPF6)를 유기 용매에 녹여, 1M의 유기 용액을 제조한다. 비닐리덴플루오라이드 및 헥사플루오로프로필렌의 코폴리머 9wt%, 유기 용액 36wt%, 및 아세톤 55wt%를 혼합하여, 혼합물을 제조한다. 상기 혼합물을 테플론 플레이트 상에 캐스팅하여 전해질을 제조한다. 제조된 전해질은 젤 상태로 관찰되었다.Ethylene carbonate (EC) and propylene carbonate (PC) are mixed to prepare an organic solvent. Lithium hexafluorophosphate (LiPF 6 ) is dissolved in an organic solvent to prepare a 1M organic solution. 9 wt% of a copolymer of vinylidene fluoride and hexafluoropropylene, 36 wt% of an organic solution, and 55 wt% of acetone are mixed to prepare a mixture. The mixture is cast on a Teflon plate to prepare an electrolyte. The prepared electrolyte was observed in a gel state.

<실험예 3-1><Experimental Example 3-1>

폴리아크릴로니트릴(폴리머) 13wt%, 리튬 알루미늄 티타늄 포스페이트 6wt%, 및 유기 용액 81wt%를 혼합하여, 혼합물을 제조한다. N-메틸 피롤리돈(N-methyl pyrrolidone, NMP)과 같은 공용매는 첨가하지 않는다. 유기 용액은 1M의 리튬염(LiPF6)이 용해된 에틸렌카보네이트를 사용한다. 상기 혼합물을 80℃에서 녹여, 액체 상태의 혼합물을 제조한다. 액체 혼합물을 테플론 플레이트 상에 캐스팅하여, 필름 상태의 전해질을 형성한다. 13 wt% of polyacrylonitrile (polymer), 6 wt% of lithium aluminum titanium phosphate, and 81 wt% of an organic solution are mixed to prepare a mixture. No co-solvent such as N-methyl pyrrolidone (NMP) is added. The organic solution uses ethylene carbonate in which 1 M of lithium salt (LiPF 6 ) is dissolved. The mixture is melted at 80 DEG C to prepare a liquid mixture. The liquid mixture is cast on a Teflon plate to form a film-like electrolyte.

<실험예 3-2><Experimental Example 3-2>

실험예 3-1과 동일하게 전극 구조체를 제조하였다. 다만, 아크릴로니트릴 및 메틸메타크릴레이트의 코폴리머를 폴리머로 사용하였다. An electrode structure was prepared in the same manner as in Experimental Example 3-1. However, a copolymer of acrylonitrile and methyl methacrylate was used as the polymer.

제1(The first ( 캐쏘드Cathode ) 반쪽 전지의 제조) Manufacture of half-cell

<비교예 4>&Lt; Comparative Example 4 &

비교예 3의 전해질을 비교예 1의 제1 전극 구조체 상에 도포한다. 리튬 애노드 대향전극을 상기 전해질 상에 배치하여, 캐쏘드 반쪽 전지를 제조한다. The electrolyte of Comparative Example 3 is applied on the first electrode structure of Comparative Example 1. [ A lithium anode opposing electrode is disposed on the electrolyte to produce a cathode half cell.

<실험예 4><Experimental Example 4>

실험예 3-1의 전해질을 실험예 1의 제1 전극 구조체 상에 도포한다. 리튬 애노드 대향전극을 전해질 상에 배치하여, 캐쏘드 반쪽 전지를 제조한다. The electrolyte of Experimental Example 3-1 was applied on the first electrode structure of Experimental Example 1. [ A lithium anode opposing electrode is placed on the electrolyte to produce a cathode half cell.

제2(The second ( 애노드Anode ) 반쪽 전지의 제조) Manufacture of half-cell

<비교예 5>&Lt; Comparative Example 5 &

실험예 3의 전해질을 실험예 2의 제2 전극 구조체 상에 도포한다. 리튬 캐쏘드 대향 전극을 상기 전해질 상에 배치하여, 애노드 반쪽 전지를 제조한다. The electrolyte of Experimental Example 3 is applied on the second electrode structure of Experimental Example 2. A lithium cathode counter electrode is disposed on the electrolyte to produce an anode half cell.

<실험예 5><Experimental Example 5>

실험예 3-1의 전해질을 실험예 2의 제2 전극 구조체 상에 도포한다. 리튬 캐쏘드 대향 전극을 상기 전해질 상에 배치하여, 애노드 반쪽 전지를 제조한다. The electrolyte of Experimental Example 3-1 was applied on the second electrode structure of Experimental Example 2. A lithium cathode counter electrode is disposed on the electrolyte to produce an anode half cell.

도 3은 실험예 3-1, 실험예 3-2, 및 비교예 3의 이온전도 특성을 평가한 결과를 나타낸 그래프이다. 이온전도도 평가는 실험예 3-1, 실험예 3-2, 및 비교예 3(가로축)의 상온에서의 이온 전도도(세로축)를 측정하였다. 3 is a graph showing the results of evaluating ion conduction characteristics of Experimental Example 3-1, Experimental Example 3-2, and Comparative Example 3. Fig. The ion conductivity was measured by measuring ion conductivity (vertical axis) at room temperature in Experimental Example 3-1, Experimental Example 3-2 and Comparative Example 3 (abscissa).

도 3을 도 1d와 함께 참조하면, 실험예 3-1(e31) 및 실험예 3-2(e32)는 비교예 3(c3)보다 더 높은 이온 전도도를 나타낸다. 실험예 3-1(e31)의 전해질 및 실험예 3-2(e2)의 전해질(300)은 작용기들(307)을 갖는 폴리머(305)를 포함할 수 있다. 상기 작용기들(307)은 무기 입자(301) 및 리튬 이온(303)과 상호작용할 수 있다. 이에 따라, 전해질(300)의 이온 전도도가 향상될 수 있다. Referring to FIG. 3 together with FIG. 1D, Experimental Examples 3-1 (e31) and 3-2 (e32) show higher ion conductivity than Comparative Example 3 (c3). The electrolyte of Experimental Example 3-1 (e31) and the electrolyte 300 of Experimental Example 3-2 (e2) may include the polymer 305 having the functional groups 307. The functional groups 307 can interact with the inorganic particles 301 and the lithium ions 303. Thus, the ion conductivity of the electrolyte 300 can be improved.

도 4는 비교예 4 및 실험예 4의 용량 특성을 평가한 결과를 나타낸 그래프이다. 가로축은 용량을 세로축은 전압을 나타낸다. 4 is a graph showing the results of evaluating the capacitance characteristics of Comparative Examples 4 and 4. The abscissa represents the capacitance and the ordinate represents the voltage.

도 1a, 도 1b, 도 1d, 및 도 4를 참조하면, 실험예 4(e4)는 비교예 4(c4)보다 더 높은 용량 특성을 나타낸다. 비교예 4(c4)는 전극 기둥들을 포함하지 않을 수 있다. 실험예 4(e4)의 제1 전극 구조체(100)는 제1 전극 기둥들(130)을 포함하여, 제1 전극 구조체(100) 및 전해질(300) 사이의 접촉 면적이 증가될 수 있다. 이에 따라, 리튬 전지(1)의 용량특성이 향상되는 것을 알 수 있다. 비교예 4(c4)에서, 폴리머(305)는 니트릴 작용기들을 갖지 않는다. 실험예 4(e4)의 전해질(300)은 작용기들(307)을 갖는 폴리머(305)를 포함할 수 있다. 상기 작용기들(307)은 무기 입자(301) 및 리튬 이온(303)과 상호작용할 수 있다. 리튬 전지(1)의 용량특성이 더욱 향상될 수 있다. Referring to FIGS. 1A, 1B, 1D, and 4, Experimental Example 4 (e4) shows higher capacity characteristics than Comparative Example 4 (c4). Comparative Example 4 (c4) may not include electrode columns. The first electrode structure 100 of Experimental Example 4 (e4) includes the first electrode columns 130 so that the contact area between the first electrode structure 100 and the electrolyte 300 can be increased. As a result, it can be seen that the capacity characteristics of the lithium battery 1 are improved. In Comparative Example 4 (c4), the polymer 305 does not have nitrile functional groups. The electrolyte 300 of Experimental Example 4 (e4) may comprise a polymer 305 having functional groups 307. The functional groups 307 can interact with the inorganic particles 301 and the lithium ions 303. The capacity characteristics of the lithium battery 1 can be further improved.

도 5는 비교예 5 및 실험예 5의 용량 특성을 평가한 결과를 나타낸 그래프이다. 가로축은 용량을 세로축은 전압을 나타낸다.5 is a graph showing the results of evaluating the capacitance characteristics of Comparative Example 5 and Experimental Example 5. FIG. The abscissa represents the capacitance and the ordinate represents the voltage.

도 1a, 도 1c, 도 1d, 및 도 5를 참조하면, 실험예 5(e5)는 비교예 5(c5)보다 더 높은 용량 특성을 나타낸다. 비교예 5(c5)는 전극 기둥들을 포함하지 않을 수 있다. 실험예 5(e5)의 제2 전극 구조체(200)는 제2 전극 기둥들(230)을 포함하여, 제2 전극 구조체(200) 및 전해질(300) 사이의 접촉 면적이 증가될 수 있다. 이에 따라, 리튬 전지(1)의 용량특성이 향상되는 것을 알 수 있다. 비교예 5(c5)에서, 폴리머(305)는 니트릴 작용기들을 갖지 않는다. 실험예 5(e5)의 전해질(300)은 작용기들(307)을 갖는 폴리머(305)를 포함할 수 있다. 상기 작용기들(307)의 상호작용에 의해, 리튬 전지(1)의 용량특성이 더욱 향상될 수 있다. Referring to FIGS. 1A, 1C, 1D, and 5, Experimental Example 5 (e5) shows higher capacity characteristics than Comparative Example 5 (c5). Comparative Example 5 (c5) may not include electrode columns. The second electrode structure 200 of Experimental Example 5 (e5) includes the second electrode columns 230 so that the contact area between the second electrode structure 200 and the electrolyte 300 can be increased. As a result, it can be seen that the capacity characteristics of the lithium battery 1 are improved. In Comparative Example 5 (c5), the polymer 305 does not have nitrile functional groups. The electrolyte 300 of Experimental Example 5 (e5) may comprise a polymer 305 having functional groups 307. By the interaction of the functional groups 307, the capacity characteristics of the lithium battery 1 can be further improved.

이상, 본 발명을 바람직한 실시예를 들어 상세하게 설명하였으나, 본 발명은 상기 실시예에 한정되지 않고, 본 발명의 기술적 사상 및 범위 내에서 당 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의하여 여러 가지 변형 및 변경이 가능하다.While the present invention has been particularly shown and described with reference to exemplary embodiments thereof, it is to be understood that the present invention is not limited to the disclosed exemplary embodiments, and various changes and modifications may be made by those skilled in the art without departing from the scope and spirit of the invention. Change is possible.

Claims (14)

적층된 제1 집전체, 제1 전극층, 및 제1 전극 기둥들을 포함하는 제1 전극 구조체를 준비하는 것;
제2 집전체 및 제2 전극층을 포함하는 제2 전극 구조체를 준비하는 것; 및
제1 전극 구조체 및 제2 전극 구조체 사이에 전해질을 형성하는 것을 포함하고,
상기 전해질은 상기 제1 전극 기둥들 사이로 연장되어, 상기 제1 전극층 및 상기 제1 전극 기둥들과 접촉하고,
상기 전해질을 형성하는 것은:
무기 입자, 폴리머, 및 유기 용액을 포함하는 혼합물을 준비하는 것;
상기 혼합물을 가열하여, 액체 상태의 혼합물을 제조하는 것; 및
상기 액체 상태의 혼합물을 제1 전극 기둥들 상에 도포하는 것을 포함하되,
상기 폴리머는 니트릴기들을 갖는 리튬 전지 제조 방법. Preparing a first electrode structure including a stacked first current collector, a first electrode layer, and first electrode columns;
Preparing a second electrode structure including a second current collector and a second electrode layer; And
Forming an electrolyte between the first electrode structure and the second electrode structure,
Wherein the electrolyte extends between the first electrode columns and contacts the first electrode layer and the first electrode columns,
The electrolyte is formed by:
Preparing a mixture comprising inorganic particles, a polymer, and an organic solution;
Heating the mixture to produce a liquid mixture; And
And applying the liquid mixture on the first electrode columns,
Wherein the polymer has nitrile groups. 제 1항에 있어서,
상기 제2 전극 구조체는 상기 제2 전극층 상에 배치되고, 상기 제2 전극층과 전기적으로 연결되는 제2 전극 기둥들을 더 포함하고,
상기 제2 전극 기둥들은 서로 이격되는 리튬 전지 제조 방법.The method according to claim 1,
Wherein the second electrode structure further comprises second electrode columns disposed on the second electrode layer and electrically connected to the second electrode layer,
And the second electrode columns are spaced apart from each other. 제 1항에 있어서,
상기 제1 전극 구조체를 준비하는 것은:
상기 제1 전극층 상에 오프닝들을 갖는 제1 마스크 패턴을 형성하는 것; 및
전극 슬러리를 상기 제1 전극층 상에 도포하여, 상기 오프닝들 내에 제1 전극 기둥들을 형성하는 것을 포함하는 리튬 전지 제조 방법.The method according to claim 1,
Preparing the first electrode structure comprises:
Forming a first mask pattern having openings on the first electrode layer; And
Applying an electrode slurry on the first electrode layer to form first electrode columns within the openings. 제 1항에 있어서,
상기 제1 전극 기둥들은 상기 제1 전극층 상에 배치되며, 상기 제1 전극층과 전기적으로 연결되는 리튬 전지 제조 방법.The method according to claim 1,
Wherein the first electrode columns are disposed on the first electrode layer and are electrically connected to the first electrode layer. 제 1항에 있어서,
상기 제1 전극 기둥들은 상기 제1 전극층과 동일한 물질을 포함하는 리튬 전지 제조 방법.The method according to claim 1,
Wherein the first electrode columns include the same material as the first electrode layer. 제 1항에 있어서,
상기 전해질을 형성하는 것은:
상기 무기 입자, 상기 폴리머, 및 상기 유기 용액을 포함하는 혼합물을 준비하는 것;
상기 혼합물을 가열하여, 액체 상태의 혼합물을 제조하는 것; 및
상기 액체 상태의 혼합물을 제1 전극 기둥들 상에 도포하는 것을 포함하는 리튬 전지 제조 방법.The method according to claim 1,
The electrolyte is formed by:
Preparing a mixture comprising the inorganic particles, the polymer, and the organic solution;
Heating the mixture to produce a liquid mixture; And
And applying the liquid mixture on the first electrode columns. 제 6항에 있어서,
상기 혼합물은 공용매를 포함하지 않는 리튬 전지 제조 방법.The method according to claim 6,
Wherein the mixture does not contain a co-solvent. 제 6항에 있어서,
상기 액체 상태의 혼합물을 제조하는 것은 60℃ 내지 150℃에서 수행되는 리튬 전지 제조 방법.
The method according to claim 6,
Wherein the liquid mixture is prepared at a temperature of 60 ° C to 150 ° C.
제1 집전체, 제1 전극층, 및 제1 전극 기둥들을 포함하는 제1 전극 구조체;
제2 집전체 및 제2 전극층을 포함하는 제2 전극 구조체; 및
상기 제1 전극 구조체 및 상기 제2 전극 구조체 사이에 제공되는 전해질을 포함하되, 상기 전해질은 상기 제1 전극 기둥들 사이로 연장되고,
상기 전해질은:
무기 입자;
니트릴기들을 갖는 폴리머; 및
상기 무기 입자 및 상기 폴리머 사이에 제공되고, 리튬 이온을 포함하는 유기 용액을 포함하는 리튬 전지. A first electrode structure including a first current collector, a first electrode layer, and first electrode columns;
A second electrode structure including a second current collector and a second electrode layer; And
And an electrolyte provided between the first electrode structure and the second electrode structure, wherein the electrolyte extends between the first electrode columns,
The electrolyte comprises:
Inorganic particles;
A polymer having nitrile groups; And
And an organic solution provided between the inorganic particles and the polymer and containing lithium ions. 제 9항에 있어서,
상기 무기 입자 및 상기 니트릴기들 중에서 어느 하나 사이에 상호작용이 제공되고,
상기 리튬 이온 및 상기 니트릴기들 중에서 다른 하나 사이에 상호작용이 제공되는 리튬 전지. 10. The method of claim 9,
An interaction is provided between any of the inorganic particles and the nitrile groups,
Wherein the lithium ion and the nitrile groups are provided with an interaction between the other. 제 10항에 있어서,
상기 니트릴기들 중에서 어느 하나와 상기 무기 입자의 상호작용 및 상기 니트릴기들 중에서 다른 하나와 상기 리튬 이온의 상호작용은 쌍극자 상호작용을 포함하는 상기 상호 작용은 쌍극자 상호작용을 포함하는 리튬 전지.11. The method of claim 10,
Wherein the interaction of one of the nitrile groups with the inorganic particle and the interaction of the lithium ion with another of the nitrile groups comprises a dipole interaction, wherein the interaction comprises a dipole interaction. 제 10항에 있어서,
상기 니트릴기들 중에서 또 다른 2개는 서로 상호작용하는 리튬 전지.11. The method of claim 10,
And the other two of the nitrile groups interact with each other. 제 9항에 있어서,
상기 제2 전극층 상에 배치된 제2 전극 기둥들을 더 포함하고,
상기 전해질은 상기 제2 전극 기둥들 사이로 연장되어, 상기 제2 전극 기둥들 및 상기 제2 전극층과 접촉하는 리튬 전지.10. The method of claim 9,
Further comprising second electrode columns disposed on the second electrode layer,
Wherein the electrolyte extends between the second electrode columns and contacts the second electrode columns and the second electrode layer. 제 9항에 있어서,
상기 제1 전극 기둥들은 상기 제1 전극층과 동일한 물질을 포함하고,
상기 제1 전극 기둥들은 상기 제1 전극층과 전기적으로 연결되는 리튬 전지. 10. The method of claim 9,
Wherein the first electrode columns include the same material as the first electrode layer,
And the first electrode columns are electrically connected to the first electrode layer.
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