KR20180050131A - 음극 및 이를 포함하는 이차 전지 - Google Patents

음극 및 이를 포함하는 이차 전지 Download PDF

Info

Publication number
KR20180050131A
KR20180050131A KR1020160146926A KR20160146926A KR20180050131A KR 20180050131 A KR20180050131 A KR 20180050131A KR 1020160146926 A KR1020160146926 A KR 1020160146926A KR 20160146926 A KR20160146926 A KR 20160146926A KR 20180050131 A KR20180050131 A KR 20180050131A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
carbon
active material
group
material layer
based particles
Prior art date
Application number
KR1020160146926A
Other languages
English (en)
Other versions
KR102158147B1 (ko
Inventor
정광호
노예철
김제영
유정우
Original Assignee
주식회사 엘지화학
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 주식회사 엘지화학 filed Critical 주식회사 엘지화학
Priority to KR1020160146926A priority Critical patent/KR102158147B1/ko
Publication of KR20180050131A publication Critical patent/KR20180050131A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR102158147B1 publication Critical patent/KR102158147B1/ko

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M4/00—Electrodes
    • H01M4/02—Electrodes composed of, or comprising, active material
    • H01M4/13—Electrodes for accumulators with non-aqueous electrolyte, e.g. for lithium-accumulators; Processes of manufacture thereof
    • H01M4/133—Electrodes based on carbonaceous material, e.g. graphite-intercalation compounds or CFx
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/05—Accumulators with non-aqueous electrolyte
    • H01M10/052—Li-accumulators
    • H01M10/0525—Rocking-chair batteries, i.e. batteries with lithium insertion or intercalation in both electrodes; Lithium-ion batteries
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M4/00—Electrodes
    • H01M4/02—Electrodes composed of, or comprising, active material
    • H01M4/36—Selection of substances as active materials, active masses, active liquids
    • H01M4/58—Selection of substances as active materials, active masses, active liquids of inorganic compounds other than oxides or hydroxides, e.g. sulfides, selenides, tellurides, halogenides or LiCoFy; of polyanionic structures, e.g. phosphates, silicates or borates
    • H01M4/583—Carbonaceous material, e.g. graphite-intercalation compounds or CFx
    • H01M4/587—Carbonaceous material, e.g. graphite-intercalation compounds or CFx for inserting or intercalating light metals
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M4/00—Electrodes
    • H01M4/02—Electrodes composed of, or comprising, active material
    • H01M4/62—Selection of inactive substances as ingredients for active masses, e.g. binders, fillers
    • H01M4/621—Binders
    • H01M4/622—Binders being polymers
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/10—Energy storage using batteries
    • Y02E60/122—

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Electrochemistry (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Battery Electrode And Active Subsutance (AREA)

Abstract

본 발명은 산소 함량이 700mg/kg 내지 1700mg/kg인 탄소계 입자; 및 관능기 A에 의한 히드록시기의 치환도가 0.9 내지 2.0인 카르복시메틸셀룰로오스를 포함하며, 상기 관능기 A는 -CH2CO2Na 및 -CH2CO2H 중 적어도 어느 하나를 포함하는 활물질층을 포함하는 음극 및 이를 포함하는 이차 전지에 관한 것이다.

Description

음극 및 이를 포함하는 이차 전지{ANODE AND LITHIUM SECONDARTY BATTERY COMPRISING THE SAME}
본 발명은 음극 및 상기 음극을 포함하는 이차전지에 관한 것으로, 구체적으로 상기 음극은 산소 함량이 700mg/kg 내지 1700mg/kg인 탄소계 입자; 및 관능기 A에 의한 히드록시기의 치환도가 0.9 내지 2.0인 카르복시메틸셀룰로오스(carboxymethyl cellulose, CMC)를 포함하며, 상기 관능기 A는 -CH2CO2Na 및 -CH2CO2H 중 적어도 어느 하나를 포함하는 활물질층을 포함하는 것을 특징으로 한다.
화석연료 사용의 급격한 증가로 인하여 대체 에너지나 청정에너지의 사용에 대한 요구가 증가하고 있으며, 그 일환으로 가장 활발하게 연구되고 있는 분야가 전기화학 반응을 이용한 발전, 축전 분야이다.
현재 이러한 전기화학적 에너지를 이용하는 전기화학 소자의 대표적인 예로 이차 전지를 들 수 있으며, 점점 더 그 사용 영역이 확대되고 있는 추세이다. 최근에는 휴대용 컴퓨터, 휴대용 전화기, 카메라 등의 휴대용 기기에 대한 기술 개발과 수요가 증가함에 따라 에너지원으로서 이차전지의 수요가 급격히 증가하고 있고, 그러한 이차 전지 중 높은 에너지 밀도, 즉 고용량의 리튬 이차전지에 대해 많은 연구가 행해져 왔고, 또한 상용화되어 널리 사용되고 있다.
일반적으로 이차 전지는 양극, 음극, 전해질, 및 분리막으로 구성되며, 첫 번째 충전에 의해 양극 활물질로부터 나온 리튬 이온이 카본 입자와 같은 음극 활물질 내에 삽입되고 방전 시 다시 탈리되는 등의 양 전극을 왕복하면서 에너지를 전달하는 역할을 하기 때문에 충방전이 가능하게 된다. 전극은 집전체와 활물질층을 포함하며, 일반적으로 활물질과 집전체 간의 접착력, 활물질들 간의 접착력을 높이기 위해 바인더 등의 결착제를 사용한다.
종래에는 상기 접착력을 더욱 높이기 위해, 별도의 첨가제를 전극 슬러리에 추가하거나, 바인더의 비율을 높이는 기술들이 소개되고 있다(대한민국 공개특허공보 제10-2004-0053492호 참조). 그러나, 상기 첨가제를 추가하거나, 바인더 함량을 증가시키는 경우, 활물질 입자의 함량이 줄어들어 용량이 저하되는 문제가 있다.
따라서, 전지의 고용량을 유지하면서도, 활물질과 집전체 간의 접착력, 활물질들 간의 접착력이 확보될 수 있는 전극의 개발이 요구되고 있다.
대한민국 공개특허공보 제10-2004-0053492호
본 발명이 해결하고자 하는 일 과제는 음극 내에 활물질의 중량이 높아서 고용량이며, 활물질과 집전체 간의 접착력, 활물질들 간의 접착력이 확보될 수 있는 음극을 제공하는 것이다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 산소 함량이 700mg/kg 내지 1700mg/kg인 탄소계 입자; 및 관능기 A에 의한 히드록시기의 치환도가 0.9 내지 2.0인 카르복시메틸셀룰로오스를 포함하며, 상기 관능기 A는 -CH2CO2Na 및 -CH2CO2H 중 적어도 어느 하나를 포함하는 활물질층을 포함하는 음극을 제공한다.
본 발명의 또 다른 실시예에 따르면, 상기 음극; 양극; 상기 양극과 상기 음극 사이에 개재된 분리막; 및 전해질을 포함하는 이차 전지를 제공한다.
본 발명의 일 실시예에 따른 음극은 탄소계 입자의 높은 산소 함량에 기하여, 활물질과 집전체 간의 접착력(전극 접착력) 및 활물질들 간의 접착력이 개선될 수 있다. 나아가, 본 발명의 일 실시예에서 사용된 탄소계 입자와 카르복시메틸셀룰로오스 간의 높은 접착력에 기하여, 전극 접착력, 활물질들 간의 접착력이 더욱 향상될 수 있다. 따라서, 상대적으로 적은 양의 카르복시메틸셀룰로오스 및/또는 결착제를 사용하여도 전극 접착력 및 활물질들 간의 접착력이 확보될 수 있다. 또한, 카르복시메틸셀룰로오스 및 결착제의 함량을 줄일 수 있으므로, 탄소계 입자의 함량을 높일 수 있어서, 제조된 전지의 용량이 향상될 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 음극의 단면을 나타낸 모식도이다.
이하, 본 발명에 대한 이해를 돕기 위해 본 발명을 더욱 상세하게 설명한다.
본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다.
본 명세서에서 사용되는 용어는 단지 예시적인 실시예들을 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도는 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다.
본 명세서에서, "포함하다", "구비하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 실시된 특징, 숫자, 단계, 구성 요소 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 구성 요소, 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
본 발명의 일 실시예에 따른 음극은 산소 함량이 700mg/kg 내지 1700mg/kg인 탄소계 입자; 및 관능기 A에 의한 히드록시기의 치환도가 0.9 내지 2.0인 카르복시메틸셀룰로오스를 포함하며, 상기 관능기 A는 -CH2CO2Na 및 -CH2CO2H 중 적어도 어느 하나를 포함하는 활물질층을 포함할 수 있다.
도 1을 참조하면, 상기 음극은 집전체(100) 및 상기 집전체 상에 배치된 상기 활물질층(200)을 포함할 수 있다.
상기 집전체(100)는 당해 전지에 화학적 변화를 유발하지 않으면서 도전성을 가진 것이라면 되고, 특별히 제한되는 것은 아니다. 예를 들어, 상기 집전체로는 구리, 스테인리스 스틸, 알루미늄, 니켈, 티탄, 소성 탄소, 또는 알루미늄이나 스테인리스 스틸의 표면에 카본, 니켈, 티탄, 은 등으로 표면 처리한 것 등이 사용될 수 있다. 구체적으로는, 구리, 니켈과 같은 탄소를 잘 흡착하는 전이 금속을 집전체로 사용할 수 있다. 상기 집전체의 두께는 6㎛ 내지 20㎛일 수 있으나, 상기 집전체의 두께가 이에 제한되는 것은 아니다.
상기 활물질층(200)은 집전체의 일면 또는 양면에 배치될 수 있다. 상기 활물질층은 활물질 입자를 포함할 수 있다.
상기 활물질 입자는 탄소계 입자를 포함할 수 있다. 상기 탄소계 입자는 인조흑연, 천연흑연, 흑연화 탄소 섬유 및 흑연화 메조카본마이크로비드로 이루어진 군에서 선택되는 1종 이상일 수 있으며, 구체적으로 천연흑연일 수 있다.
상기 탄소계 입자의 산소 함량은 700mg/kg 내지 1700mg/kg일 수 있으며, 구체적으로 1000mg/kg 내지 1600mg/kg일 수 있다. 상기 산소는 주로 탄소계 입자의 표면에 포함되어 있을 수 있다. 탄소계 입자의 산소 함량이 700mg/kg 미만인 경우, 전극 접착력 및 활물질 입자들 간의 접착력이 지나치게 낮으며, 따라서 활물질층 에 포함된 카르복시메틸셀룰로오스 및 결착제의 함량을 줄일 수 없다. 이에 따라 탄소계 입자의 함량을 높일 수 없으므로, 전지의 고용량을 달성하기 힘들다. 한편, 탄소계 입자의 산소 함량이 1700mg/kg을 초과하는 경우, 전지의 저항이 지나치게 높은 수준으로 증가하게 된다. 또한, 산소 함량이 1700mg/kg을 초과하는 탄소계 입자를 사용하게 되면, 초기 충방전 효율이 크게 감소하여 고용량을 달성할 수 없으며, 지속적인 충방전 사이클 중 가스 발생 가능성이 매우 큰 문제가 있다. 상기 산소 함량은 원소 분석법(Elemental analysis) 또는 가스 분광분석법(gas spectroscopy)으로 측정될 수 있으나, 반드시 이에 한정되는 것은 아니다.
산소 함량이 700mg/kg 내지 1700mg/kg인 상기 탄소계 입자는 산소 함량이 700mg/kg 미만인 탄소계 입자를 산화시켜 제조할 수 있으며, 상기 산화의 방법은 건식 산화 및 습식 산화일 수 있으며, 그 외에 전기화학적 산화, 어닐링에 의한 산화, 플라즈마 열처리에 의한 산화 등도 가능하다.
상기 건식 산화는 수증기, 이산화탄소, 산소 및 오존 등의 산소 함유 기체를 높은 온도에서 흑연과 접촉시키는 산화 방법 및 볼 밀링(ball milling)을 통한 표면 연마(grinding)에 의한 산화 방법을 포함할 수 있다. 예를 들어, 산소함량이 700mg/kg 미만인 탄소계 입자를 압력 0.2bar 내지 10bar의 산소 함유 기체 분위기 하에서, 1시간 내지 20시간 동안 볼 밀링하여 산소 함량이 700mg/kg 내지 1700mg/kg인 상기 탄소계 입자를 제조할 수 있다.
상기 습식 산화는 증류수 등의 용매에 산소함량이 700mg/kg 미만인 탄소계 입자를 분산시킨 현탁액에 과산화 수소, 과산화 나트륨, 과염소산 나트륨, 과망간산 칼륨, 망간산 칼륨, 크롬산 칼륨, 크롬산 나트륨, 중크롬산 칼륨, 중크롬산 나트륨, 포름산, 아세트산, 질산, 질산 칼륨, 질산 나트륨, 질산 암모늄, 황산, 황산 칼륨 및 황산 나트륨 등의 산화제를 투입하여 산화하는 방법을 포함할 수 있다. 예를 들어, 2M의 황산 용액 총 중량에 대해 700mg/kg 미만인 탄소계 입자가 5중량% 내지 30중량% 포함된 현탁액을 준비하고, 상기 현탁액을 20℃ 이하로 유지한 상태에서 상기 현택액 총 중량을 기준으로 과망간산 칼륨을 10중량% 내지 40중량%로 투입한다. 이후, 0.5시간 내지 3시간 동안 60℃ 내지 100℃의 조건에서 교반한 후, 용액의 총 중량 대비 300중량%의 증류수로 희석하고, 금속 잔여물을 충분히 세척하여, 산소 함량이 700mg/kg 내지 1700mg/kg인 상기 탄소계 입자를 제조할 수 있다.
다만, 상기 탄소계 입자가 반드시 이에 한정되는 제조방법으로 제조되는 것은 아니다.
상기 탄소계 입자는 산소를 포함하는 작용기를 포함할 수 있다. 구체적으로, 상기 탄소계 입자는 히드록시기, 카르복실기 및 에폭시기로 이루어진 군에서 선택되는 적어도 어느 하나의 작용기를 포함할 수 있다. 상기 히드록시기, 카르복실기 및 에폭시기로 이루어진 군에서 선택되는 적어도 어느 하나의 작용기는 상기 탄소계 입자의 표면에 배치될 수 있다. 상기 산소는 히드록시기, 카르복실기 및 에폭시기에 포함된 상태로 존재할 수 있다.
상기 탄소계 입자는 상기 활물질층 전체 중량에 대하여 95중량% 내지 99중량%, 구체적으로 96중량% 내지 98.5중량%, 더욱 구체적으로 96.5중량% 내지 98중량%로 포함될 수 있다.
상기 카르복시메틸셀룰로오스는 관능기 A에 의한 히드록시기의 치환도가 0.9 내지 2.0일 수 있으며, 구체적으로 1.0 내지 1.5일 수 있고, 더욱 구체적으로 1.1 내지 1.4일 수 있다. 상기 관능기 A는 -CH2CO2Na 및 -CH2CO2H 중 적어도 어느 하나를 포함할 수 있다.
상기 치환도는 카르복시메틸셀룰로오스의 분자 구조에서 히드록시기가 상기 관능기 A로 치환된 정도, 즉, 상기 관능기 A에 의한 히드록시기의 치환도를 나타낸다. 구체적으로, 하나의 반복단위에 존재하는 세 개의 히드록시기 중 하나가 상기 관능기 A로 치환되면 그 반복단위의 치환도는 1이며, 세 개의 히드록시기 모두 상기 관능기 A로 치환되면 그 반복단위의 치환도는 3이며, 세 개의 히드록시기 모두 치환되지 않으면 그 반복단위의 치환도는 0이 된다. 상기 카르복시메틸셀룰로오스에 있어서, 상기 관능기 A에 의한 히드록시기의 치환도는 각 반복단위 치환도의 평균값을 나타내는 것이다.
상기 관능기 A의 -CH2CO2Na 및 -CH2CO2H는 상기 탄소계 입자의 표면에 배치된 산소를 포함하는 상기 작용기와 수소결합을 이룰 수 있다. 상기 카르복시메틸셀룰로오스의 치환도가 0.9 내지 2.0인 경우, 상기 수소결합을 이룰 수 있는 관능기 A의 양이 충분하기 때문에, 상기 탄소계 입자와 상기 카르복시메틸셀룰로오스의 결합력이 향상될 수 있다. 이에 따라, 전극 접착력 및 활물질들 간의 접착력이 개선될 수 있다. 또한, 상기 탄소계 입자와 상기 카르복시메틸셀룰로오스의 높은 결합력에 기하여, 상기 카르복시메틸셀룰로오스 및/또는 결착제의 양을 줄일 수 있으므로, 상대적으로 상기 탄소계 입자가 활물질층에 더 많은 함량으로 포함될 수 있다. 따라서, 제조된 전지의 용량이 증가할 수 있다.
구체적으로, 상기 관능기 A는 -CH2CO2H일 수 있다. 상기 관능기 A가 -CH2CO2H인 경우, -CH2CO2H는 상기 탄소계 입자의 표면에 배치된 산소를 포함하는 상기 작용기와 수소결합을 가진 구조를 이룰 수 있다. 한편, 상기 관능기 A가 -CH2CO2Na 일 때 수소결합 가능한 사이트(site)의 적어도 일부가 Na에 의해 차지된다. 반면, 상기 관능기 A가 -CH2CO2H인 경우, Na에 의한 수소결합의 방해가 발생하지 않으므로, 더 강한 수소결합이 형성될 수 있다. 이에 따라, 상기 탄소계 입자와 상기 카르복시메틸셀룰로오스의 결합력이 더욱 향상될 수 있다.
상기 카르복시메틸셀룰로오스는 중량평균분자량이 600,000 g/mol 내지 4,500,000g/mol일 수 있고, 구체적으로 600,000 g/mol 내지 4,000,000 g/mol일 수 있으며, 더욱 구체적으로 1,200,000 g/mol 내지 3,500,000 g/mol일 수 있다. 상기 범위를 만족하는 경우, 전극 접착력 및 활물질들 간의 접착력이 더욱 향상될 수 있다. 상기 카르복시메틸셀룰로오스의 중량평균분자량이 4,500,000g/mol을 초과할 경우, 슬러리의 점도 상승으로 인하여 공정성이 저하되며, 슬러리 믹싱 시 증류수 투입량이 증가하여 슬러리 고형분 감소로 인한 전극 접착력 감소가 발행할 수 있다.
상기 카르복시메틸셀룰로오스는 상기 활물질층 전체 중량에 대하여 0.6중량% 내지 1.4중량%로 포함될 수 있으며, 구체적으로 0.8중량% 내지 1.4중량%로 포함될 수 있고, 더욱 구체적으로 0.7중량% 내지 1.2중량%로 포함될 수 있다. 예를 들어, 상기 카르복시메틸셀룰로오스가 0.8중량%인 것은, 일반적으로 적은 함량에 해당한다. 그러나 본 발명의 일 실시예에 따른 경우, 상기 탄소계 입자의 산소 함량 및 상기 카르복시메틸셀룰로오스의 치환도에 따라, 상기 카르복시메틸셀룰로오스가 활물질층 내에 적은 함량으로 포함되는 경우라도 충분한 전극 접착력이 도출될 수 있다.
상기 탄소계 입자 및 상기 카르복시메틸셀룰로오스의 중량비는 95 내지 99 : 0.7 내지 5일 수 있으며, 구체적으로 96 내지 98.5 : 0.7 내지 1.4일 수 있고, 더욱 구체적으로 96.5 내지 98 : 0.7 내지 1.2일 수 있다. 상기 탄소계 입자가 상기 범위보다 적은 함량으로 포함되는 경우, 충분한 전지 용량이 도출될 수 없다. 또한, 상기 카르복시메틸셀룰로오스가 상기 범위보다 적은 함량으로 포함되는 경우, 슬러리의 점도가 낮고, 상안정성이 떨어져 공정성이 저하되고, 전극 접착력이 충분하지 못한 문제가 발생할 수 있다.
상기 활물질층은 결착제를 더 포함할 수 있다.
상기 결착제는 폴리비닐리덴플루오라이드-헥사플루오로프로필렌 코폴리머(PVDF-co-HFP), 폴리비닐리덴플루오라이드(polyvinylidenefluoride), 폴리아크릴로니트릴(polyacrylonitrile), 폴리메틸메타크릴레이트(polymethylmethacrylate), 폴리비닐알코올, 전분, 히드록시프로필셀룰로오스, 재생 셀룰로오스, 폴리비닐피롤리돈, 테트라플루오로에틸렌, 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 폴리아크릴산, 에틸렌-프로필렌-디엔 모노머(EPDM), 술폰화 EPDM, 스티렌 부타디엔 고무(SBR), 불소 고무, 폴리 아크릴산 (poly acrylic acid) 및 이들의 수소를 Li, Na 또는 Ca 등으로 치환한 물질로 이루어진 군에서 선택되는 적어도 어느 하나를 포함할 수 있으며, 또한 이들의 다양한 공중합체를 포함할 수 있다. 구체적으로, 상기 결착제는 스티렌 부타디엔 고무일 수 있다.
상기 결착제는 상기 활물질층 전체 중량에 대하여 0.8중량% 내지 2.5중량%로 포함될 수 있고, 구체적으로 0.8중량% 내지 2.3중량%로 포함될 수 있으며, 더욱 구체적으로 1.0중량% 내지 2.0중량%로 포함될 수 있다. 상기 결착제 함량은 일반적인 결착제 함량에 비해 낮은 것일 수 있다. 상기 탄소계 입자의 산소 함량 및 상기 카르복시메틸셀룰로오스의 치환도에 따라, 상기 결착제가 활물질층 내에 적은 함량으로 포함되는 경우라도 충분한 전극 접착력이 도출될 수 있기 때문이다. 상기 결착제 함량이 감소되면서, 전지의 저항도 감소될 수 있다.
상기 활물질층은 도전재를 더 포함할 수도 있다. 상기 도전재는 당해 전지에 화학적 변화를 유발하지 않으면서 도전성을 가진 것이라면 특별히 제한되는 것은 아니며, 예를 들어, 천연 흑연이나 인조 흑연 등의 흑연; 카본블랙, 아세틸렌 블랙, 케첸 블랙, 채널 블랙, 파네스 블랙, 램프 블랙, 서멀 블랙 등의 카본블랙; 탄소 섬유나 금속 섬유 등의 도전성 섬유; 탄소 나노 튜브 등의 도전성 튜브; 플루오로카본, 알루미늄, 니켈 분말 등의 금속 분말; 산화아연, 티탄산 칼륨 등의 도전성 위스커; 산화 티탄 등의 도전성 금속 산화물; 폴리페닐렌 유도체 등의 도전성 소재 등이 사용될 수 있다.
상기 도전재는 활물질층 전체 중량에 대하여 0.001중량% 내지 1.5중량%로 포함될 수 있으며, 구체적으로 0.001중량% 내지 1.0중량%로 포함될 수 있고, 더욱 구체적으로 0.01중량% 내지 0.5중량%로 포함될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 음극은 산소 함량이 700mg/kg 내지 1700mg/kg인 탄소계 입자 및 카르복시메틸셀룰로오스를 포함하는 전극 합제를 용매에 혼합하여 만들어진 슬러리를 집전체 상에 도포한 후 건조 및 압연하여 제조될 수 있다. 상기 슬러리는 도전재를 추가로 포함할 수도 있다.
본 발명의 또 다른 실시예에 따른 이차 전지는, 음극, 양극, 상기 양극 및 음극 사이에 개재된 분리막, 및 전해질을 포함할 수 있으며, 상기 음극은 본 발명의 일 실시예에 따른 전극일 수 있다. 상기 음극에 대해서는 상술하였으므로, 구체적인 설명을 생략한다.
상기 양극은 양극 활물질을 포함할 수 있다. 상기 양극 활물질은 통상적으로 사용되는 양극 활물질일 수 있다. 구체적으로, 상기 양극 활물질은 리튬 코발트 산화물(LiCoO2), 리튬 니켈 산화물(LiNiO2) 등의 층상 화합물이나 1 또는 그 이상의 전이금속으로 치환된 화합물; 화학식 Li1 + yMn2 - yO4 (0≤y≤0.33), LiMnO3, LiMn2O3, LiMnO2 등의 리튬 망간 산화물; 리튬 동 산화물(Li2CuO2); LiV3O8, LiFe3O4, V2O5, Cu2V2O7 등의 바나듐 산화물; 화학식 LiNi1 - yMyO2 (여기서, M은 Co, Mn, Al, Cu, Fe, Mg, B 또는 Ga 이고, 0.01≤y≤0.3를 만족한다)으로 표현되는 Ni 사이트형 리튬 니켈 산화물; 화학식 LiMn2 - yMyO2 (여기서, M은 Co, Ni, Fe, Cr, Zn 또는 Ta 이고, 0.01≤y≤0.1를 만족한다) 또는 Li2Mn3MO8 (여기서, M은 Fe, Co, Ni, Cu 또는 Zn 이다.)으로 표현되는 리튬 망간 복합 산화물; 화학식의 Li 일부가 알칼리토금속 이온으로 치환된 LiMn2O4 등을 들 수 있지만, 이들만으로 한정되는 것은 아니다. 상기 양극은 Li-metal일 수도 있다.
상기 분리막은 음극과 양극을 분리하고 리튬 이온의 이동 통로를 제공하는 것으로, 통상 이차 전지에서 분리막으로 사용되는 것이라면 특별한 제한 없이 사용가능하며, 특히 전해질의 이온 이동에 대하여 저저항이면서 전해액 함습 능력이 우수한 것이 바람직하다. 구체적으로는 다공성 고분자 필름, 예를 들어 에틸렌 단독중합체, 프로필렌 단독중합체, 에틸렌/부텐 공중합체, 에틸렌/헥센 공중합체 및 에틸렌/메타크릴레이트 공중합체 등과 같은 폴리올레핀계 고분자로 제조한 다공성 고분자 필름 또는 이들의 2층 이상의 적층 구조체가 사용될 수 있다. 또 통상적인 다공성 부직포, 예를 들어 고융점의 유리 섬유, 폴리에틸렌테레프탈레이트 섬유 등으로 된 부직포가 사용될 수도 있다. 또, 내열성 또는 기계적 강도 확보를 위해 세라믹 성분 또는 고분자 물질이 포함된 코팅된 분리막이 사용될 수도 있으며, 선택적으로 단층 또는 다층 구조로 사용될 수 있다.
상기 전해질로는 리튬 이차전지 제조시 사용 가능한 다양한 전해질들, 예를 들면 유기계 전해질, 무기계 액체 전해질, 고체 고분자 전해질, 겔형 고분자 전해질, 고체 무기 전해질, 용융형 무기 전해질 등을 사용할 수 있으며, 특별히 제한되지 않는다.
바람직하게는, 본 실시예에서 사용된 전해질은 유기계 전해질일 수 있다. 수계 전해질을 사용하는 경우, 물의 전기분해가 발생하지 않는 전압 구간에서만 전지를 작동할 수 있기에, 전지의 용량이 낮다. 반면, 유기계 전해질을 사용할 시, 보다 높은 전압에서 구동될 수 있으므로 전지 용량이 향상될 수 있다. 또한, 일반적으로 표면 산화 등의 이유로 친수성을 나타내는 활물질을 유기계 전해질과 함께 사용하게 될 시, 저항이 높아지는 문제가 있으나, 본 발명과 같이 산소 함량이 700mg/kg 내지 1700mg/kg인 상기 탄소계 입자를 사용하는 경우, 카르복시메틸셀룰로오스 및 결착제의 함량이 줄어들 수 있으므로 저항이 줄어들 수 있다. 상기 유기계 전해질은 비수계 유기용매와 금속염을 포함할 수 있다.
상기 비수계 유기용매는, 예를 들어, 비닐렌 카보네이트, N-메틸-2-피롤리디논, 프로필렌 카보네이트, 에틸 메틸 카보네이트, 에틸렌 카보네이트, 부틸렌 카보네이트, 디메틸 카보네이트, 디에틸 카보네이트, 감마-부틸로 락톤, 1,2-디메톡시 에탄, 테트라히드록시 프랑(franc), 2-메틸 테트라하이드로푸란, 디메틸술폭시드, 1,3-디옥소런, 포름아미드, 디메틸포름아미드, 디옥소런, 아세토니트릴, 니트로메탄, 포름산 메틸, 초산메틸, 인산 트리에스테르, 트리메톡시 메탄, 디옥소런 유도체, 설포란, 메틸 설포란, 1,3-디메틸-2-이미다졸리디논, 프로필렌 카보네이트 유도체, 테트라하이드로푸란 유도체, 에테르, 피로피온산 메틸, 프로피온산 에틸 등의 비양자성 유기용매를 포함할 수 있다. 상기 비수계 유기용매는 단독으로 사용되거나, 또는 2이상의 용매를 함께 사용할 수도 있다. 특히, 상기 카보네이트계 유기 용매 중 고리형 카보네이트인 에틸렌 카보네이트 및 프로필렌 카보네이트는 고점도의 유기 용매로서 유전율이 높아 리튬염을 잘 해리시키므로 바람직하게 사용될 수 있으며, 이러한 고리형 카보네이트에 에틸 메틸 카보네이트, 디메틸카보네이트 또는 디에틸카보네이트와 같은 저점도, 저유전율 선형 카보네이트를 적당한 비율로 혼합하여 사용하면 높은 전기 전도율을 갖는 전해질을 만들 수 있어 더욱 바람직하게 사용될 수 있다.
구체적으로, 본 발명의 실시예에서 사용된 상기 비수계 유기용매는 에틸렌 카보네이트, 에틸 메틸 카보네이트를 혼합한 것이거나, 에틸렌 카보네이트, 에틸 메틸 카보네이트, 및 프로필렌 카보네이트를 혼합한 것일 수 있다.
상기 금속염은 리튬염을 포함할 수 있고, 상기 리튬염은 상기 비수 전해액에 용해되기 좋은 물질로서, 예를 들어, 상기 리튬염의 음이온으로는 F-, Cl-, I-, NO3 -, N(CN)2 -, BF4 -, ClO4 -, PF6 -, (CF3)2PF4 -, (CF3)3PF3 -, (CF3)4PF2 -, (CF3)5PF-, (CF3)6P-, CF3SO3 -, CF3CF2SO3 -, (CF3SO2)2N-, (FSO2)2N-, CF3CF2(CF3)2CO-, (CF3SO2)2CH-, (SF5)3C-, (CF3SO2)3C-, CF3(CF2)7SO3 -, CF3CO2 -, CH3CO2 -, SCN- 및 (CF3CF2SO2)2N-로 이루어진 군으로부터 선택되는 1종을 사용할 수 있다. 구체적으로, 본 발명의 실시예에서 사용된 상기 금속염은 LiPF6일 수 있다.
상기 전해질에는 상기 전해질 구성 성분들 외에도 전지의 수명특성 향상, 전지 용량 감소 억제, 전지의 방전 용량 향상 등을 목적으로 예를 들어, 디플루오로 에틸렌카보네이트 등과 같은 할로알킬렌카보네이트계 화합물, 피리딘, 트리에틸포스파이트, 트리에탄올아민, 환상 에테르, 에틸렌 디아민, n-글라임(glyme), 헥사인산 트리아미드, 니트로벤젠 유도체, 유황, 퀴논 이민 염료, N-치환옥사졸리디논, N,N-치환 이미다졸리딘, 에틸렌 글리콜 디알킬 에테르, 암모늄염, 피롤, 2-메톡시 에탄올 또는 삼염화 알루미늄 등의 첨가제가 1종 이상 더 포함될 수도 있다.
본 발명의 다른 일 실시예에 따르면, 상기 이차 전지를 단위 셀로 포함하는 전지 모듈 및 이를 포함하는 전지 팩을 제공한다. 상기 전지 모듈 및 전지 팩은 고용량, 높은 율속 특성 및 사이틀 특성을 갖는 상기 이차 전지를 포함하므로, 전기자동차, 하이브리드 전기자동차, 플러그-인 하이브리드 전기자동차 및 전력 저장용 시스템으로 이루어진 군에서 선택되는 중대형 디바이스의 전원으로 이용될 수 있다.
이하, 본 발명의 이해를 돕기 위하여 바람직한 실시예를 제시하나, 상기 실시예는 본 기재를 예시하는 것일 뿐 본 기재의 범주 및 기술사상 범위 내에서 다양한 변경 및 수정이 가능함은 당업자에게 있어서 명백한 것이며, 이러한 변형 및 수정이 첨부된 특허청구범위에 속하는 것은 당연한 것이다.
실시예 및 비교예
제조예 1 : 탄소계 입자의 제조
<제조예 1>
산소 함량이 290mg/kg인 천연흑연에 대해, 압력 10bar의 산소가스 분위기 하에서 1시간 동안 볼 밀링을 진행하여 산소 함량이 1470mg/kg인 천연흑연을 제조하였다.
실시예 1 내지 3 및 비교예 1 내지 3: 음극의 제조
<실시예 1>
제조예 1에서 제조된 천연흑연, 평균입경(D50)이 65nm인 카본블랙, 중량평균분자량이 700,000g/mol이고 -CH2CO2Na에 의한 히드록시기의 치환도가 1.2인 카르복시메틸셀룰로우스(CMC), 스티렌 부타디엔 고무(SBR)를 표 1의 실시예 1의 중량비(95.3:1.0:1.2:2.5)로 용매인 증류수에 첨가 및 혼합하여 혼합물 고형분 45%의 음극 슬러리를 제조하였다.
상기 음극 혼합물 슬러리를 두께가 20㎛인 음극 집전체인 구리(Cu) 금속 박막에 350mg/25cm2의 로딩으로 도포, 건조하였다. 이때 순환되는 공기의 온도는 100℃였다. 이어서, 상기 슬러리가 도포, 건조된 음극 집전체를 압연(roll press)하고 100℃의 진공 오븐에서 12시간 동안 건조시켜 음극을 제조하였다.
<실시예 2>
실시예 1에서 사용된 카르복시메틸셀룰로우스 대신 중량평균분자량이 1,600,000g/mol이고 -CH2CO2Na에 의한 히드록시기의 치환도가 1.1인 카르복시메틸셀룰로우스를 사용하고, 각 성분들을 표 1의 실시예 2의 중량비(95.5:1.0:1.0:2.5)로 혼합한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법으로 음극을 제조하였다.
<실시예 3>
실시예 1에서 사용된 카르복시메틸셀룰로우스 대신 중량평균분자량이 1,600,000g/mol이고 -CH2CO2H에 의한 히드록시기의 치환도가 1.1인 카르복시메틸셀룰로우스를 사용하고, 각 성분들을 표 1의 실시예 3의 중량비(95.5:1.0:1.0:2.5)로 혼합한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법으로 음극을 제조하였다. 상기 중량평균분자량이 1,600,000g/mol이고 -CH2CO2H에 의한 히드록시기의 치환도가 1.1인 카르복시메틸셀룰로우스는 중량평균분자량이 1,600,000g/mol이고 -CH2CO2Na에 의한 히드록시기의 치환도가 1.1인 카르복시메틸셀룰로우스를 초산(CH3COOH)과 반응시켜 제조하였다.
<비교예 1>
실시예 1에서 사용된 카르복시메틸셀룰로우스 대신 중량평균분자량이 700,000g/mol이고 -CH2CO2Na에 의한 히드록시기의 치환도가 0.7인 카르복시메틸셀룰로우스를 사용한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법으로 음극을 제조하였다.
<비교예 2>
실시예 1에서 사용된 카르복시메틸셀룰로우스 대신 중량평균분자량이 1,600,000g/mol이고 -CH2CO2Na에 의한 히드록시기의 치환도가 0.8인 카르복시메틸셀룰로우스를 사용하고, 각 성분들을 표 1의 비교예 2의 중량비(95.5:1.0:1.0:2.5)로 혼합한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법으로 음극을 제조하였다.
<비교예 3>
제조예 1에서 제조된 천연흑연 대신 산소함량이 464mg/kg인 천연흑연을 사용한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법으로 음극을 제조하였다.
시험예 1: 전극 접착력의 평가
실시예 1 내지 3 및 비교예 1 내지 3의 음극 각각에 대하여, 상기 음극을 15mm×150mm로 타발하여 25mm×75mm 슬라이드 글라스 중앙부에 테이프를 사용하여 고정시킨 후, UTM을 사용하여 음극 집전체를 벗겨 내면서 180도 벗김 강도를 측정하였다. 평가는 5개 이상의 벗김 강도를 측정하여 평균값으로 정하였다. 이를 하기 표 1에 나타내었다.
탄소계 입자의 산소 함량(mg/kg) 탄소계 입자:도전재:CMC:SBR 중량비 카르복시메틸셀룰로우스 중량평균분자량(g/mol) 카르복시메틸셀룰로우스의 치환 관능기 및 치환도 전극 접착력(gf/15mm)
실시예 1 1470 95.3:1.0:1.2:2.5 700,000 -CH2CO2Na / 1.2 144
실시예 2 1470 95.5:1.0:1.0:2.5 1,600,000 -CH2CO2Na / 1.1 151
실시예 3 1470 95.5:1.0:1.0:2.5 1,600,000 -CH2CO2H / 1.1 174
비교예 1 1470 95.3:1.0:1.2:2.5 700,000 -CH2CO2Na / 0.7 114
비교예 2 1470 95.5:1.0:1.0:2.5 1,600,000 -CH2CO2Na / 0.8 122
비교예 3 464 95.3:1.0:1.2:2.5 700,000 -CH2CO2Na / 1.2 35
상기 표 1을 참조하면, 실시예 1 내지 3의 전극 접착력이 비교예 1 내지 3의 전극 접착력보다 큰 것을 알 수 있다. 구체적으로, 실시예 1과 비교예 1을 비교하고, 실시예 2와 비교예 2를 비교하면, 적절한 치환도의 카르복시메틸셀룰로우스를 사용하는 것에 의해 전극 접착력이 개선되는 것을 확인할 수 있다. 또한, 실시예 1과 비교예 3을 비교하면, 특정 산소 함량을 만족하는 탄소계 입자를 사용하는 것에 의해 전극 접착력이 개선되는 것을 확인할 수 있다.
나아가, 실시예 2와 실시예 3을 비교하면, 관능기가 -CH2CO2Na인 경우보다 -CH2CO2H인 경우 전극 접착력이 더욱 개선되는 것을 확인할 수 있다.
실시예 4 내지 6 및 비교예 4 내지 6: 전지의 제조
실시예 1 내지 3 및 비교예 1 내지 3에서 제조된 음극을 사용하여, 각각 실시예 4 내지 6 및 비교예 4 내지 6의 전지를 제조하엿다. 구체적으로 상기 음극을 각각 1.4875cm2의 원형으로 절단하여 이를 음극으로 하고, 양극은 Li-metal을 사용하였다. 상기 양극과 음극 사이에 다공성 폴리에틸렌의 분리막을 개재하고, 에틸메틸카보네이트(EMC)와 에틸렌카보네이트(EC)의 혼합 부피기 7:3인 혼합 용액에 1M 농도의 LiPF6이 용해된 전해액을 주입하여 Li-metal 및 음극이 1장씩 포함된 코인 하프 전지(coin-half-cell)을 제조하였다.
시험예 2: 전극의 용량 평가
실시예 4 내지 6 및 비교예 4 내지 6의 전지 각각에 대하여, 전극의 용량 평가를 진행하였다. 평가에 앞서, 실용량의 1/10에 해당하는 전류(0.1 C-rate)로 1회 충방전을 진행하여, SEI 층이 충분히 생성되도록 하였다.
전지의 용량은 상온(25℃)에서 전지의 실용량에 해당하는 값의 1/10의 전류(0.1 C-rate)로 충방전을 1회 진행하여 측정된 방전 용량으로 평가되었다. 결과를 표 3 및 도 2에 나타내었으며, 이 때 방전 용량은 해당 음극의 무게를 나누어, 단위 전극 무게 당 용량으로 나타낸 것이다.
음극 방전 용량(mAh/g)
실시예 4 실시예 1 341.5
실시예 5 실시예 2 342.1
실시예 6 실시예 3 341.9
비교예 4 비교예 1 341.2
비교예 5 비교예 2 342.5
비교예 6 비교예 3 341.7
상기 표 2를 참조하면, 실시예 4 내지 6 및 비교예 4 내지 6의 방전 용량이 유사한 수준임을 확인할 수 있다. 시험예 2를 시험예 1과 함께 해석할 때, 실시예 4 내지 6의 전지에 사용된 음극들의 전극 접착력이 크면서도, 방전 용량이 유지될 수 있음을 알 수 있다.
100: 집전체
200: 활물질층

Claims (15)

  1. 산소 함량이 700mg/kg 내지 1700mg/kg인 탄소계 입자; 및
    관능기 A에 의한 히드록시기의 치환도가 0.9 내지 2.0인 카르복시메틸셀룰로오스(carboxymethyl cellulose, CMC)를 포함하며,
    상기 관능기 A는 -CH2CO2Na 및 -CH2CO2H 중 적어도 어느 하나를 포함하는 활물질층을 포함하는 음극.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 탄소계 입자의 산소 함량은 1000mg/kg 내지 1600mg/kg인 음극.
  3. 청구항 1에 있어서,
    상기 탄소계 입자는 히드록시기, 카르복실기 및 에폭시기로 이루어진 군에서 선택되는 적어도 어느 하나의 작용기를 포함하는 음극.
  4. 청구항 3에 있어서,
    상기 히드록시기, 카르복실기 및 에폭시기로 이루어진 군에서 선택되는 적어도 어느 하나의 작용기가 상기 탄소계 입자의 표면에 배치된 음극.
  5. 청구항 1에 있어서,
    상기 탄소계 입자는 인조흑연, 천연흑연, 흑연화 탄소 섬유 및 흑연화 메조카본마이크로비드로 이루어진 군에서 선택되는 1종 이상을 포함하는 음극.
  6. 청구항 1에 있어서,
    상기 탄소계 입자는 상기 활물질층 전체 중량에 대하여 95중량% 내지 99중량%로 포함되는 음극.
  7. 청구항 1에 있어서,
    상기 관능기 A는 -CH2CO2H인 음극.
  8. 청구항 1에 있어서,
    상기 카르복시메틸셀룰로오스는 중량평균분자량이 600,000 g/mol 내지 4,500,000g/mol인 음극.
  9. 청구항 1에 있어서,
    상기 카르복시메틸셀룰로오스는 상기 활물질층 전체 중량에 대하여 0.6중량% 내지 1.4중량%로 포함되는 음극.
  10. 청구항 1에 있어서,
    상기 탄소계 입자 및 상기 카르복시메틸셀룰로오스의 중량비는 95 내지 99 : 0.7 내지 5인 음극.
  11. 청구항 1에 있어서,
    상기 활물질층은 결착제를 더 포함하는 음극.
  12. 청구항 11에 있어서,
    상기 결착제는 상기 활물질층 전체 중량에 대하여 0.8중량% 내지 2.5중량%로 포함되는 음극.
  13. 청구항 1에 있어서,
    상기 활물질층은 도전재를 더 포함하는 음극.
  14. 청구항 13에 있어서,
    상기 도전재는 활물질층 전체 중량에 대하여 0.001중량% 내지 1.5중량%로 포함되는 음극.
  15. 청구항 1 내지 14 중 어느 하나의 음극;
    양극;
    상기 양극과 상기 음극 사이에 개재된 분리막; 및
    전해질을 포함하는 이차 전지.
KR1020160146926A 2016-11-04 2016-11-04 음극 및 이를 포함하는 이차 전지 KR102158147B1 (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020160146926A KR102158147B1 (ko) 2016-11-04 2016-11-04 음극 및 이를 포함하는 이차 전지

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020160146926A KR102158147B1 (ko) 2016-11-04 2016-11-04 음극 및 이를 포함하는 이차 전지

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20180050131A true KR20180050131A (ko) 2018-05-14
KR102158147B1 KR102158147B1 (ko) 2020-09-21

Family

ID=62187715

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020160146926A KR102158147B1 (ko) 2016-11-04 2016-11-04 음극 및 이를 포함하는 이차 전지

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR102158147B1 (ko)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2024096591A1 (ko) * 2022-11-02 2024-05-10 주식회사 엘지에너지솔루션 음극 및 상기 음극을 포함하는 리튬이온 이차전지

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2000251889A (ja) * 1999-02-25 2000-09-14 Petoca Ltd 高容量リチウムイオン二次電池負極用黒鉛材の製造方法
KR20040053492A (ko) 2002-12-14 2004-06-24 삼성에스디아이 주식회사 음극 및 이를 채용한 리튬 전지
KR20050106537A (ko) * 2004-05-04 2005-11-10 주식회사 소디프신소재 신규한 흑연 소구체 및 이를 이용한 탄소 재료
KR20130094738A (ko) * 2012-02-16 2013-08-26 주식회사 엘지화학 수계 바인더를 포함하는 음극을 구비한 리튬 이차전지
KR20140141861A (ko) * 2013-05-31 2014-12-11 (주)포스코켐텍 리튬 이차 전지용 음극 활물질, 이의 제조 방법, 이를 포함하는 음극, 및 상기 음극을 포함하는 리튬 이차 전지
KR20150059135A (ko) * 2012-04-05 2015-05-29 이머리스 그래파이트 앤드 카본 스위춰랜드 리미티드 표면―개질된 낮은 표면적 흑연, 그의 제조방법 및 그의 응용

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2000251889A (ja) * 1999-02-25 2000-09-14 Petoca Ltd 高容量リチウムイオン二次電池負極用黒鉛材の製造方法
KR20040053492A (ko) 2002-12-14 2004-06-24 삼성에스디아이 주식회사 음극 및 이를 채용한 리튬 전지
KR20050106537A (ko) * 2004-05-04 2005-11-10 주식회사 소디프신소재 신규한 흑연 소구체 및 이를 이용한 탄소 재료
KR20130094738A (ko) * 2012-02-16 2013-08-26 주식회사 엘지화학 수계 바인더를 포함하는 음극을 구비한 리튬 이차전지
KR20150059135A (ko) * 2012-04-05 2015-05-29 이머리스 그래파이트 앤드 카본 스위춰랜드 리미티드 표면―개질된 낮은 표면적 흑연, 그의 제조방법 및 그의 응용
KR20140141861A (ko) * 2013-05-31 2014-12-11 (주)포스코켐텍 리튬 이차 전지용 음극 활물질, 이의 제조 방법, 이를 포함하는 음극, 및 상기 음극을 포함하는 리튬 이차 전지

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2024096591A1 (ko) * 2022-11-02 2024-05-10 주식회사 엘지에너지솔루션 음극 및 상기 음극을 포함하는 리튬이온 이차전지

Also Published As

Publication number Publication date
KR102158147B1 (ko) 2020-09-21

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR101991846B1 (ko) 음극 및 이의 제조방법
KR101320381B1 (ko) 수계 바인더를 포함하는 음극을 구비한 리튬 이차전지
KR20180004587A (ko) 이차 전지용 음극
KR102005281B1 (ko) 음극 및 상기 음극을 포함하는 이차 전지
KR101844110B1 (ko) 리튬 이차전지용 양극 활물질, 및 이를 포함하는 양극 및 리튬 이차전지
KR101542052B1 (ko) 리튬 이차전지용 전극의 제조 방법 및 이를 사용하여 제조되는 전극
KR101488696B1 (ko) 양극 활물질 및 그것을 포함하는 리튬 이차전지
KR101502832B1 (ko) 성능이 우수한 리튬 이차전지
KR20180029919A (ko) 음극, 이를 포함하는 이차전지, 전지 모듈 및 전지 팩
KR20170109293A (ko) 음극 및 이를 포함하는 이차 전지
KR101895116B1 (ko) 음극 슬러리의 제조방법
KR101590678B1 (ko) 리튬 이차전지용 음극 활물질 및 이를 포함하는 리튬 이차전지
CN105144436A (zh) 具有提高的能量密度的二次电池用电极和含其的锂二次电池
KR101954240B1 (ko) 수계 바인더를 포함하는 양극을 구비한 리튬 이차전지
KR101495301B1 (ko) 이차전지용 전극 및 이를 포함하는 이차전지
KR101527539B1 (ko) 양극 활물질 및 이를 포함하는 리튬 이차전지
KR101527751B1 (ko) 양극 활물질 및 이를 포함하는 리튬 이차전지
KR102158147B1 (ko) 음극 및 이를 포함하는 이차 전지
KR101588252B1 (ko) 이차전지 셀
KR20130117709A (ko) 성능이 우수한 리튬 이차전지
KR101580486B1 (ko) 젖음성이 향상된 이차전지용 음극 및 이를 포함하는 리튬 이차전지
KR101595328B1 (ko) 이차전지용 음극 및 이를 포함하는 리튬 이차전지
KR101493255B1 (ko) 전극의 제조방법 및 이를 사용하여 제조되는 전극
KR101495314B1 (ko) 이차전지용 전극 및 이를 포함하는 리튬 이차전지
KR20140008956A (ko) 리튬 이차전지용 음극의 제조 방법 및 이러한 방법에 의해 제조된 음극을 포함하는 리튬 이차전지

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant