KR20190050651A - Lithium secondary battery - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 고온 저장 특성이 향상된 리튬 이차전지에 관한 것이다.The present invention relates to a lithium secondary battery having improved high-temperature storage characteristics.
모바일 기기에 대한 기술 개발과 수요가 증가함에 따라 에너지원으로서의 이차전지의 수요가 급격히 증가하고 있고, 이러한 이차전지 중 높은 에너지 밀도와 전압을 가지는 리튬 이차전지가 상용화되어 널리 사용되고 있다.As technology development and demand for mobile devices are increasing, the demand for secondary batteries as energy sources is rapidly increasing. Among these secondary batteries, lithium secondary batteries having high energy density and voltage have been commercialized and widely used.
리튬 이차전지는 양극으로 발생된 리튬 이온이 음극으로 삽입(intercalation)되고 탈리(deintercalation)되는 과정을 반복하면서 충방전이 진행된다.In the lithium secondary battery, charging and discharging proceed while repeating the process of intercalating and deintercalating lithium ions generated in the anode.
이를 위하여, 리튬 이차전지의 양극활물질로는 리튬 전이금속 산화물이 사용되고, 음극 활물질로는 리튬 금속, 리튬 합금, 결정질 또는 비정질 탄소 또는 탄소 복합체가 사용되고 있다. For this purpose, a lithium transition metal oxide is used as the positive electrode active material of the lithium secondary battery, and lithium metal, lithium alloy, crystalline or amorphous carbon or carbon composite material is used as the negative electrode active material.
상기 리튬 전이금속 산화물로는 최근까지 리튬 함유 코발트 산화물(LiCoO2)이 주로 사용되었고, 그 외에 층상 결정구조의 LiMnO2, 스피넬 결정 구조의 LiMn2O4 등의 리튬 함유 망간 산화물과, 리튬함유 니켈 산화물(LiNiO2)의 사용도 고려되고 있다. As the lithium transition metal oxide, lithium-containing cobalt oxide (LiCoO 2 ) has been mainly used up to now. In addition, a lithium-containing manganese oxide such as LiMnO 2 having a layered crystal structure and LiMn 2 O 4 having a spinel crystal structure, The use of oxide (LiNiO 2 ) is also considered.
이 중 LiCoO2은 우수한 사이클 특성 등 제반 물성이 우수하고 제조가 용이하여 현재 많이 사용되고 있지만, 안전성이 떨어지고, 고가의 코발트를 다량 사용하기 때문에 전기 자동차 등과 같이 대량의 전지가 소요되는 분야의 동력원으로 적용하기에는 한계가 있다. Of these, LiCoO 2 has excellent properties such as excellent cycle characteristics and is easy to manufacture. However, since it is low in safety and uses a large amount of expensive cobalt, it is applied as a power source for a field requiring a large amount of cells such as an electric vehicle There are limits to doing so.
또한, LiNiO2는 코발트계 산화물보다 비용이 저렴하면서도 70% 이상의 리튬이 가역적으로 충방전될 수 있어 고용량 재료로서 주목을 받고 있으나, 안정성이 떨어지는 문제점이 있다.In addition, LiNiO 2 can be reversibly charged and discharged at a cost lower than that of a cobalt-based oxide, but at least 70% of lithium can be reversibly charged and discharged, thus attracting attention as a high-capacity material.
최근 고용량 전지를 개발하기 위하여 리튬-니켈-망간-코발트계 산화물, 예컨대 Li(NipCoqMnr1)O2 (여기에서, 0<p<1, 0<q<1, 0<r1<1, p+q+r1=1) 또는 Li(Nip1Coq1Mnr2)O4 (여기에서, 0<p1<2, 0<q1<2, 0<r2<2, p1+q1+r2=2) 등), 또는 리튬-니켈-코발트-전이금속(M) 산화물, 예컨대 Li(Nip2Coq2Mnr3MS2)O2 (여기에서, M은 Al, Fe, V, Cr, Ti, Ta, Mg 및 Mo로 이루어지는 군으로부터 선택되고, p2, q2, r3 및 s2는 각각 자립적인 원소들의 원자분율로서, 0<p2<1, 0<q2<1, 0<r3<1, 0<s2<1, p2+q2+r3+s2=1이다) 등) 등에 대한 연구가 활발하게 진행되고 있다. Recently, lithium-nickel-manganese-cobalt-based oxides such as Li (Ni p Co q Mn r 1 ) O 2 In (here, 0 <p <1, 0 <q <1, 0 <r1 <1, p + q + r1 = 1) , or Li (Ni p1 Co q1 Mn r2) O 4 (here, 0 <p1 < 2, 0 <q1 <2, 0 <r2 <2, p1 + q1 + r2 = 2) , etc.), or lithium-nickel-cobalt-transition metal (M) oxide, such as Li (Ni p2 Co q2 Mn r3 M S2 ) O 2 (Where M is selected from the group consisting of Al, Fe, V, Cr, Ti, Ta, Mg and Mo, and p2, q2, r3 and s2 are atomic fractions of independent elements, , 0 <q2 <1, 0 <r3 <1, 0 <s2 <1, p2 + q2 + r3 + s2 = 1), and so on.
한편, 이러한 리튬 전이금속 산화물 중에서도 니켈의 함량이 60%를 초과하는 고함량(Hi-Ni) 니켈계 전이금속 산화물은 구조적 안정성 및 화학적 안정성이 낮기 때문에, 이차전지가 50℃ 이상의 고온에 노출되면, 양극활물질 표면에서 전해액의 분해 반응 및 전위금속 성분의 용출이 일어나고 용출된 금속이 음극으로부터 성장하여 내부 쇼트 등을 발생시켜 전압 강하가 야기된다.On the other hand, among such lithium transition metal oxides, a high content (Hi-Ni) nickel transition metal oxide having a nickel content of more than 60% has low structural stability and chemical stability. Therefore, when the secondary battery is exposed to a high temperature of 50 & The decomposition reaction of the electrolytic solution and the dissolution of the dislocation metal component take place on the surface of the cathode active material and the eluted metal grows from the cathode to cause internal short circuit or the like to cause a voltage drop.
이에, 양극활물질로 고함량 니켈계 전이금속 산화물을 포함하는 이차전지에 대한 고온 저장 특성을 개선할 수 있는 방법의 필요성이 높은 실정이다.Accordingly, there is a high demand for a method capable of improving high-temperature storage characteristics of a secondary battery including a high-content nickel-based transition metal oxide as a cathode active material.
상기 문제점을 해결하기 위한, 본 발명의 기술적 과제는 고온 저장 특성이 향상된 리튬 이차전지를 제공하는 것을 목적으로 한다. In order to solve the above problems, a technical object of the present invention is to provide a lithium secondary battery having improved high-temperature storage characteristics.
상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 일 실시예에서는In order to achieve the above object, in one embodiment of the present invention
하기 화학식 1로 표시되는 리튬 전이금속 산화물을 포함하는 양극; A positive electrode comprising a lithium transition metal oxide represented by the following formula (1);
탄소계 활물질 및 규소계 활물질을 포함하는 음극;A negative electrode comprising a carbon-based active material and a silicon-based active material;
제1 리튬염인 리튬 비스플루오로설포닐이미드와 상기 제1 리튬염과 상이한 제2 리튬염, 및 비수성 유기용매를 포함하는 비수성 전해액; 및A non-aqueous electrolytic solution comprising lithium bis-fluorosulfonylimide as the first lithium salt, a second lithium salt different from the first lithium salt, and a non-aqueous organic solvent; And
분리막을 포함하며, Comprising a separator,
상기 탄소계 활물질 : 규소계 활물질의 중량비는 99:1 내지 91:9이고,The weight ratio of the carbon-based active material to the silicon-based active material is 99: 1 to 91: 9,
상기 제1 리튬염 : 제2 리튬염의 몰비는 1:1 내지 1:4인 리튬 이차전지를 제공한다.Wherein the molar ratio of the first lithium salt: the second lithium salt is 1: 1 to 1: 4.
[화학식 1][Chemical Formula 1]
Li(NiaCobMnc)O2 Li (Ni a Co b Mn c ) O 2
상기 화학식 1에서,In Formula 1,
0.6≤a≤0.9, 0.05≤b<0.3, 0.05≤c<0.3 이다.0.6? A? 0.9, 0.05? B? 0.3, and 0.05? C <0.3.
이때, 상기 화학식 1로 표시되는 리튬 전이금속 산화물은 Li(Ni0.6Mn0.2Co0.2)O2, Li(Ni0.7Mn0.15Co0.15)O2 또는 Li(Ni0.8Mn0.1Co0.1)O2 일 수 있다.The lithium transition metal oxide represented by Formula 1 may be Li (Ni 0.6 Mn 0.2 Co 0.2 ) O 2 , Li (Ni 0.7 Mn 0.15 Co 0.15 ) O 2 Or Li (Ni 0.8 Mn 0.1 Co 0.1 ) O 2 Lt; / RTI >
상기 탄소계 활물질은 천연흑연 및 인조흑연 중 적어도 하나 이상을 포함할 수 있다.The carbon-based active material may include at least one of natural graphite and artificial graphite.
상기 규소계 활물질은 SiOx(0 < x < 2), 구체적으로 SiO일 수 있다.The silicon-based active material may be SiO x (0 <x <2), specifically SiO.
또한, 상기 제1 리튬염과 상이한 제2 리튬염은 양이온으로 Li+를 포함하고, 음이온으로는 F-, Cl-, Br-, I-, NO3 -, N(CN)2 -, BF4 -, ClO4 -, AlO4 -, AlCl4 -, PF6 -, SbF6 -, AsF6 -, BF2C2O4 -, BC4O8 -, (CF3)2PF4 -, (CF3)3PF3 -, (CF3)4PF2 -, (CF3)5PF-, (CF3)6P-, CF3SO3 -, C4F9SO3 -, CF3CF2SO3 -, CF3CF2(CF3)2CO-, (CF3SO2)2CH-, (SF5)3C-, (CF3SO2)3C-, CF3(CF2)7SO3 -, CF3CO2 -, CH3CO2 -, SCN- 및 (CF3CF2SO2)2N-로 이루어진 군으로부터 선택된 적어도 어느 하나를 포함할 수 있다.Further, as the first lithium salt different from the first lithium salt comprises a Li + as the cation, the anion is F -, Cl -, Br - , I -, NO 3 -, N (CN) 2 -, BF 4 - , ClO 4 - , AlO 4 - , AlCl 4 - , PF 6 - , SbF 6 - , AsF 6 - , BF 2 C 2 O 4 - , BC 4 O 8 - , (CF 3 ) 2 PF 4 - CF 3) 3 PF 3 -, (CF 3) 4 PF 2 -, (CF 3) 5 PF -, (CF 3) 6 P -, CF 3 SO 3 -, C 4 F 9 SO 3 -, CF 3 CF 2 SO 3 -, CF 3 CF 2 (CF 3) 2 CO -, (CF 3 SO 2) 2 CH -, (SF 5) 3 C -, (CF 3 SO 2) 3 C -, CF 3 (CF 2 ) 7 SO 3 - , CF 3 CO 2 - , CH 3 CO 2 - , SCN -, and (CF 3 CF 2 SO 2 ) 2 N - .
또한, 상기 제1 리튬염 : 제2 리튬염의 몰비는 1:1.5 내지 1:4일 수 있다.The molar ratio of the first lithium salt to the second lithium salt may be 1: 1.5 to 1: 4.
이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명에 따르면 고온 안정성이 낮은 고함량 니켈계 양극활물질을 포함하는 양극을 구비한 리튬 이차전지 제조 시에, 특정 구성의 비수성 전해액과 음극을 함께 구비함으로써, 리튬 이차전지의 초기 충전시 음극 표면에 견고한 SEI 막을 형성시키고, 리튬염의 가용성을 증가시켜 고온 저장 특성이 향상 리튬 이차전지를 제조할 수 있다.As described above, according to the present invention, when a lithium secondary battery having a positive electrode containing a high-content nickel-based positive electrode active material having a low temperature stability is provided with a non-aqueous electrolyte and a negative electrode in a specific configuration, A solid SEI film is formed on the surface of the negative electrode at the time of initial charging, and the solubility of the lithium salt is increased to improve the high-temperature storage characteristics.
본 명세서에 첨부되는 다음의 도면은 본 발명의 바람직한 실시예를 예시하는 것이며, 전술한 발명의 내용과 함께 본 발명의 기술 사상을 더욱 이해시키는 역할을 하는 것이므로, 본 발명은 그러한 도면에 기재된 사항에만 한정되어 해석되어서는 아니다.
도 1은 본 발명의 실험예 1에 따른 전압 강하(voltage drop) 평가 실험 결과를 나타낸 그래프이다.BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS The accompanying drawings, which are incorporated in and constitute a part of the specification, illustrate preferred embodiments of the invention and together with the description of the invention serve to further the understanding of the technical idea of the invention, It is not limited.
1 is a graph showing the results of a voltage drop evaluation test according to Experimental Example 1 of the present invention.
이하, 본 발명에 대한 이해를 돕기 위해 본 발명을 더욱 상세하게 설명한다. 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니 되며, 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. Hereinafter, the present invention will be described in detail in order to facilitate understanding of the present invention. The terms and words used in the present specification and claims should not be construed as limited to ordinary or dictionary terms and the inventor may appropriately define the concept of the term in order to best describe its invention It should be construed as meaning and concept consistent with the technical idea of the present invention.
구체적으로, 본 발명의 일 실시예에서는Specifically, in one embodiment of the present invention
하기 화학식 1로 표시되는 리튬 전이금속 산화물을 포함하는 양극; A positive electrode comprising a lithium transition metal oxide represented by the following formula (1);
탄소계 활물질 및 규소계 활물질을 포함하는 음극;A negative electrode comprising a carbon-based active material and a silicon-based active material;
제1 리튬염인 리튬 비스플루오로설포닐이미드와 상기 제1 리튬염과 상이한 제2 리튬염, 및 비수성 유기용매를 포함하는 비수성 전해액; 및A non-aqueous electrolytic solution comprising lithium bis-fluorosulfonylimide as the first lithium salt, a second lithium salt different from the first lithium salt, and a non-aqueous organic solvent; And
분리막을 포함하며, Comprising a separator,
상기 탄소계 활물질 : 규소계 활물질의 중량비는 99:1 내지 91:9이고,The weight ratio of the carbon-based active material to the silicon-based active material is 99: 1 to 91: 9,
상기 제1 리튬염 : 제2 리튬염의 몰비는 1:1 내지 1:4인 리튬 이차전지를 제공한다.Wherein the molar ratio of the first lithium salt: the second lithium salt is 1: 1 to 1: 4.
[화학식 1][Chemical Formula 1]
Li(NiaCobMnc)O2 Li (Ni a Co b Mn c ) O 2
상기 화학식 1에서, In Formula 1,
0.6≤a≤0.9, 0.05≤b<0.3, 0.05≤c<0.3 이다.0.6? A? 0.9, 0.05? B? 0.3, and 0.05? C <0.3.
먼저, 상기 본 발명의 일 실시예에 따른 리튬 이차전지에 있어서, 상기 양극, 음극 및 분리막은 리튬 이차전지 제조 시에 사용되는 통상적인 방법으로 제조되어 사용될 수 있다. First, in the lithium secondary battery according to an embodiment of the present invention, the positive electrode, the negative electrode, and the separator may be manufactured by a conventional method used in the production of a lithium secondary battery.
이때, 상기 양극은 양극 집전체 상에 양극 합제층을 형성하여 제조할 수 있다. 상기 양극 합제층은 양극활물질, 바인더, 도전재 및 용매 등을 포함하는 양극 슬러리를 양극 집전체 상에 코팅한 후, 건조 및 압연하여 형성할 수 있다.At this time, the positive electrode may be manufactured by forming a positive electrode mixture layer on the positive electrode current collector. The positive electrode mixture layer may be formed by coating a positive electrode slurry containing a positive electrode active material, a binder, a conductive material and a solvent on a positive electrode collector, followed by drying and rolling.
상기 양극 집전체는 당해 전지에 화학적 변화를 유발하지 않으면서 도전성을 가진 것이라면 특별히 제한되는 것은 아니며, 예를 들어, 스테인리스 스틸, 알루미늄, 니켈, 티탄, 소성 탄소, 또는 알루미늄이나 스테인리스 스틸의 표면에 카본, 니켈, 티탄, 은 등으로 표면 처리한 것 등이 사용될 수 있다. The positive electrode collector is not particularly limited as long as it has electrical conductivity without causing chemical change in the battery. For example, the positive electrode collector may be formed of a metal such as carbon, stainless steel, aluminum, nickel, titanium, sintered carbon, , Nickel, titanium, silver, or the like may be used.
상기 양극활물질은 리튬의 가역적인 인터칼레이션 및 디인터칼레이션이 가능한 화합물로서, 구체적으로는 상기 화학식 1로 표시되는 니켈 함량이 50%를 초과하는 고함량(Hi-rich) 니켈계 리튬 전이금속 산화물을 포함할 수 있다.The positive electrode active material is a compound capable of reversibly intercalating and deintercalating lithium. Specifically, the positive active material is a high-rich nickel-based lithium transition metal having a nickel content of more than 50% Oxide. ≪ / RTI >
구체적으로, 상기 화학식 1로 표시되는 리튬 전이금속 산화물은 Li(Ni0.6Mn0.2Co0.2)O2, Li(Ni0.7Mn0.15Co0.15)O2 또는 Li(Ni0.8Mn0.1Co0.1)O2일 수 있다.Specifically, the lithium transition metal oxide represented by Formula 1 is Li (Ni 0.6 Mn 0.2 Co 0.2 ) O 2 , Li (Ni 0.7 Mn 0.15 Co 0.15 ) O 2 Or Li (Ni 0.8 Mn 0.1 Co 0.1 ) O 2 .
상기 양극활물질은 양극 슬러리 중 고형분의 전체 중량을 기준으로 40 중량% 내지 90 중량%, 구체적으로 40 중량% 내지 75 중량%로 포함될 수 있다.The cathode active material may be contained in an amount of 40% by weight to 90% by weight, specifically 40% by weight to 75% by weight, based on the total weight of the solid content in the cathode slurry.
또한, 상기 바인더는 활물질과 도전재 등의 결합과 집전체에 대한 결합에 조력하는 성분으로서, 통상적으로 양극 슬러리 중 고형분의 전체 중량을 기준으로 1 내지 30 중량%로 첨가된다. 이러한 바인더의 예로는, 폴리비닐리덴플루오라이드(PVDF), 폴리비닐알코올, 카르복시메틸셀룰로우즈(CMC), 전분, 히드록시프로필셀룰로우즈, 재생 셀룰로우즈, 폴리비닐피롤리돈, 테트라플루오로에틸렌, 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 에틸렌-프로필렌-디엔 테르 폴리머(EPDM), 술폰화 EPDM, 스티렌-부타디엔 고무, 불소 고무, 다양한 공중합체 등을 들 수 있다.The binder is a component that assists in bonding of the active material to the conductive material and bonding to the current collector, and is usually added in an amount of 1 to 30 wt% based on the total weight of the solid content in the positive electrode slurry. Examples of such binders include polyvinylidene fluoride (PVDF), polyvinyl alcohol, carboxymethylcellulose (CMC), starch, hydroxypropylcellulose, regenerated cellulose, polyvinylpyrrolidone, tetrafluoroethylene (Ethylene-propylene-diene terpolymer (EPDM), sulfonated EPDM, styrene-butadiene rubber, fluorine rubber, various copolymers and the like.
또한, 상기 도전재는 당해 전지에 화학적 변화를 유발하지 않으면서 도전성을 가진 것이라면 특별히 제한되는 것은 아니며, 예를 들어, 카본블랙, 아세틸렌 블랙, 케첸 블랙, 채널 블랙, 퍼니스 블랙, 램프 블랙, 또는 서멀 블랙 등의 탄소 분말; 결정구조가 매우 발달된 천연 흑연, 인조흑연, 또는 그라파이트 등의 흑연 분말; 탄소 섬유나 금속 섬유 등의 도전성 섬유; 불화 카본, 알루미늄, 니켈 분말 등의 금속 분말; 산화아연, 티탄산 칼륨 등의 도전성 위스키; 산화티탄 등의 도전성 금속 산화물; 폴리페닐렌 유도체 등의 도전성 소재 등이 사용될 수 있다.The conductive material is not particularly limited as long as it has electrical conductivity without causing chemical changes in the battery. For example, carbon black, acetylene black, ketjen black, channel black, furnace black, lamp black, Carbon powder; Graphite powder such as natural graphite, artificial graphite, or graphite with a highly developed crystal structure; Conductive fibers such as carbon fiber and metal fiber; Metal powders such as carbon fluoride, aluminum, and nickel powder; Conductive whiskey such as zinc oxide and potassium titanate; Conductive metal oxides such as titanium oxide; Conductive materials such as polyphenylene derivatives and the like can be used.
이때, 상기 도전재의 평균입경(D50)은 10 ㎛이하, 구체적으로 0.01㎛ 내지 10 ㎛, 보다 구체적으로 0.01㎛ 내지 1 ㎛ 일 수 있다. 이때, 상기 도전재의 평균 입경이 10㎛를 초과하는 경우에는 분산성이 나빠서 흑연 분말 첨가에 따른 전도성 향상 효과가 미미하므로 바람직하지 못하다.At this time, the average particle diameter (D 50 ) of the conductive material may be 10 μm or less, specifically 0.01 μm to 10 μm, more specifically 0.01 μm to 1 μm. At this time, when the average particle diameter of the conductive material exceeds 10 탆, the dispersibility is poor and the effect of improving the conductivity by the addition of the graphite powder is insignificant.
본 발명에 있어서, 도전재의 평균 입경(D50)은 입자의 입경 분포 곡선에 있어서, 개수 누적량의 50%에 해당하는 입경으로 정의할 수 있다. 상기 평균 입경(D50)은 예를 들어, 레이저 회절법(laser diffraction method)을 이용하여 측정할 수 있다. 상기 레이저 회절법은 일반적으로 서브미크론(submicron) 영역에서부터 수 mm 정도의 입경의 측정이 가능하며, 고 재현성 및 고 분해성의 결과를 얻을 수 있다.In the present invention, the average particle diameter (D 50 ) of the conductive material can be defined as a particle diameter corresponding to 50% of the number of accumulated particles in the particle diameter distribution curve of the particles. The average particle diameter (D 50 ) can be measured using, for example, a laser diffraction method. The laser diffraction method generally enables measurement of a particle diameter of several millimeters from a submicron region, resulting in high reproducibility and high degradability.
또한, 상기 도전재의 비표면적은 10m2/g 내지 1000m2/g일 수 있다. 예를 들면, 구체적으로, 상기 탄소 분말의 비표면적은 40 내지 80㎡/g이고, 상기 흑연 분말의 비표면적은 10 내지 1:40㎡/g으로서 탄소 분말과 비교하여 비표면적은 작지만, 전도성은 탄소 분말보다 우수하다.The specific surface area of the conductive material may be 10 m 2 / g to 1000 m 2 / g. For example, specifically, the specific surface area of the carbon powder is 40 to 80 m 2 / g and the specific surface area of the graphite powder is 10 to 1: 40 m 2 / g, It is superior to carbon powder.
이때, 상기 도전재의 비표면적이 넓을수록 양극활물질과의 접촉 면적이 증가하고, 그 결과로 양극활물질 입자 사이에 도전 경로의 형성이 용이하다. 그러나, 비표면적이 지나치게 클 경우, 구체적으로 1000m2/g를 초과할 경우 벌키한 구조적 특징으로 인해 양극의 에너지 밀도가 저하될 우려가 있다. 반면, 도전재의 비표면적이 지나치게 작을 경우, 구체적으로 100m2/g 미만이면 양극활물질과의 접촉 면적 저하 및 도전재간 응집의 우려가 있다. 본 발명에 있어서, 도전재의 비표면적은 질소 흡착법에 의해 측정된 값(BET 비표면적)으로 정의할 수 있다.At this time, the larger the specific surface area of the conductive material, the larger the contact area with the cathode active material, and as a result, the conductive path is easily formed between the cathode active material particles. However, when the specific surface area is excessively large, specifically, when the specific surface area exceeds 1000 m 2 / g, the energy density of the anode may be deteriorated due to a bulky structural feature. On the other hand, when the specific surface area of the conductive material is excessively small, specifically less than 100 m 2 / g, the contact area with the cathode active material may decrease and the conductive material may aggregate. In the present invention, the specific surface area of the conductive material can be defined as a value (BET specific surface area) measured by a nitrogen adsorption method.
상기 도전재는 통상적으로 양극 슬러리 중 고형분의 전체 중량을 기준으로 1 내지 30 중량%로 첨가될 수 있다. The conductive material may typically be added in an amount of 1 to 30% by weight based on the total weight of the solid content in the positive electrode slurry.
이러한 시판되고 있는 도전재의 구체적인 예로는 아세틸렌 블랙 계열인 쉐브론 케미칼 컴퍼니(Chevron Chemical Company)나 덴카 블랙(Denka Singapore Private Limited), 걸프 오일 컴퍼니(Gulf Oil Company) 제품 등), 케첸 블랙(Ketjenblack), EC 계열(아르막 컴퍼니(Armak Company) 제품), 불칸(Vulcan) XC-72(캐보트 컴퍼니(Cabot Company) 제품) 및 수퍼(Super) P(Timcal 사 제품) 등이 있다.Specific examples of such commercially available conductive materials include acetylene black series such as Chevron Chemical Company, Denka Singapore Private Limited and Gulf Oil Company), Ketjenblack, EC (Armak Company), Vulcan XC-72 (Cabot Company), and Super P (Timcal).
또한, 상기 용매는 NMP(N-methyl-2-pyrrolidone) 등의 유기용매를 포함할 수 있으며, 상기 양극활물질 및 선택적으로 바인더 및 도전재 등을 포함할 때 바람직한 점도가 되는 양으로 사용될 수 있다. 예를 들면, 양극활물질, 및 선택적으로 바인더 및 도전재를 포함하는 슬러리 중의 고형분 농도가 10 중량% 내지 60 중량%, 바람직하게 20 중량% 내지 50 중량%가 되도록 포함될 수 있다.In addition, the solvent may include an organic solvent such as N-methyl-2-pyrrolidone (NMP), and may be used in an amount that provides a preferable viscosity when the cathode active material and optionally a binder and a conductive material are included. For example, the solid content in the slurry containing the cathode active material, and optionally the binder and the conductive material may be 10 wt% to 60 wt%, preferably 20 wt% to 50 wt%.
한편, 상기 화학식 1로 표시되는 고함량 니켈계 리튬 전이금속 산화물은 전이 금속 중 Ni의 함량이 높기 때문에, 고온 충 방전 과정이나 고온 저장 시에 상기 양극활물질의 층상 구조내의 Li +1가 이온과 Ni +2가 이온의 자리가 바뀌는 현상 (cation mixing)이 발생하여 그 구조가 붕괴된다, 그 결과, 상기 양극활물질은 전해액과 부반응을 일으키거나, 전이금속의 용출현상 등을 야기한다. 이러한 현상은 Li +1가 이온과 Ni +2가 이온의 크기가 유사하기 때문에 발생되는 것으로 알려져 있다. 결국, 이러한 부반응을 통하여 이차 전지 내부에서는 전해액 고갈과 양극활물질의 구조 붕괴를 야기하기 때문에, 전지의 성능이 쉽게 저하되고, 고온 저장 시에 전압 강하가 커진다는 단점이 있다. On the other hand, the high-content nickel-based lithium-transition metal oxide represented by Formula 1 has a high content of Ni in the transition metal. Therefore, Li + ions in the layered structure of the cathode active material and Ni The cationic mixing of +2 ions occurs and the structure is collapsed. As a result, the cathode active material causes a side reaction with the electrolyte or elution of the transition metal. This phenomenon is known to occur because Li + ions and Ni +2 ions are similar in size. As a result, this secondary reaction leads to the depletion of the electrolyte and the structural collapse of the cathode active material in the secondary battery, so that the performance of the battery is easily deteriorated and the voltage drop is increased at high temperature storage.
본 발명의 일 실시예에서는 이러한 문제점을 개선하기 위하여, 리튬 이차전지 제조 시에 음극 활물질 성분으로 탄소계 활물질 및 규소계 활물질을 포함하는 음극과, 제1 리튬염인 리튬 비스플루오로설포닐이미드와 상기 제1 리튬염과 상이한 제2 리튬염, 및 비수성 유기용매를 포함하는 비수성 전해액을 함께 구비한 리튬 이차전지를 제공하고자 한다.In an embodiment of the present invention, in order to solve such a problem, an anode including a carbon-based active material and a silicon-based active material as a negative electrode active material component at the time of manufacturing a lithium secondary battery, and a lithium bis- A second lithium salt different from the first lithium salt, and a non-aqueous electrolytic solution including a non-aqueous organic solvent.
즉, 본 발명의 일 실시예에 따른 리튬 이차전지에 있어서, 상기 음극은 리튬 이온을 가역적으로 인터칼레이션/디인터칼레이션할 수 있는 탄소계 물질과 규소계 물질을 혼합한 혼합물을 음극활물질로 포함하는 것을 특징으로 한다.That is, in the lithium secondary battery according to an embodiment of the present invention, the negative electrode may be a mixture of a carbon-based material capable of reversibly intercalating / deintercalating lithium ions and a silicon-based material as an anode active material .
이때, 상기 탄소계 물질로는 결정질 탄소인 천연 흑연 및 인조 흑연 중 적어도 어느 하나 이상을 포함할 수 있다.At this time, the carbon-based material may include at least one of natural graphite and artificial graphite, which are crystalline carbon.
또한, 상기 규소계 활물질은 SiOx(0 < x < 2), 구체적으로 SiO일 수 있다.In addition, the silicon-based active material may be SiO x (0 <x <2), specifically SiO.
또한, 상기 탄소계 활물질 및 규소계 활물질은 99:1 내지 91:9 중량비로 혼합하여 사용할 수 있다.The carbon-based active material and the silicon-based active material may be mixed in a weight ratio of 99: 1 to 91: 9.
이때, 상기 탄소계 활물질의 함량 비가 99를 초과하는 경우 활물질 표면에서 만들어지는 SEI 막 내에 열역학적으로 준안정 상태에 있는 물질((ex) (CH2OCO2Li)2)이 생성되서 고온 보관시에 SEI 막 분해 반응이 가속화 될 수 있다. 또한, 상기 탄소계 활물질의 함량비가 91 미만인 경우, Li 이온과 반응 전 후의 부피 변화가 큰 규소계 활물질의 함량이 높기 때문에, 탄소계 활물질의 부피 변화량과의 차이가 발생하여 전극 표면에서 균열이 발생하면서, SEI 막이 형성되어 있지 않은 내부의 양극활물질이 노출되게 된다. 그 결과, 노출된 내부 양극활물질과 전해액의 부반응이 일어나 SEI 막이 점점 두꺼워지게 되어 전극의 퇴화를 빠르게 가져올 수 있다.At this time, when the content ratio of the carbonaceous active material exceeds 99, a thermodynamically metastable substance (ex (CH 2 OCO 2 Li) 2 ) is generated in the SEI film formed on the surface of the active material, The SEI membrane decomposition reaction can be accelerated. When the content of the carbonaceous active material is less than 91, the amount of silicon-based active material having a large volume change before and after reaction with Li ions is high. Therefore, there is a difference from the volume change of the carbonaceous active material, The internal positive electrode active material on which the SEI film is not formed is exposed. As a result, a side reaction between the exposed internal positive electrode active material and the electrolyte occurs, and the SEI film becomes thicker, which leads to rapid degradation of the electrode.
한편, 상기 음극활물질로 탄소계 활물질을 단독으로 사용하거나, 규소계 활물질을 단독으로 사용하거나, 또는 상기 탄소계 활물질 및 규소계 활물질의 혼합물 외에 다른 물질, 예컨대 리튬과 금속 합금 등을 사용하는 경우 표면에 노출된 리튬 혹은 금속 혼합물로부터 생성된 수지상의 성장으로 인하여 분리막을 관통하여 내부 쇼트가 야기되므로, 안정성이 저하되어 바람직하지 않다.On the other hand, when the carbon-based active material is used alone as the negative electrode active material, the silicon-based active material is used alone, or a material other than the mixture of the carbon-based active material and the silicon-based active material such as lithium and a metal alloy is used, The lithium metal or the mixture of the metal and the metal is exposed to the inside of the separator to cause internal shots.
또한, 상기 음극은 음극 집전체 상에 음극 합제층을 형성하여 제조할 수 있으며, 이때 상기 음극 합제층은 음극 집전체 상에 음극활물질, 바인더, 도전재 및 용매 등을 포함하는 음극 슬러리를 코팅한 후, 건조 및 압연하여 형성할 수 있다.The negative electrode may be prepared by forming a negative electrode mixture layer on the negative electrode collector. The negative electrode mixture layer may be formed by coating an anode slurry containing an anode active material, a binder, a conductive material, Followed by drying and rolling.
상기 음극 집전체는 일반적으로 3 내지 500㎛의 두께를 가진다. 이러한 음극 집전체는, 당해 전지에 화학적 변화를 유발하지 않으면서 높은 도전성을 가지는 것이라면 특별히 제한되는 것은 아니며, 예를 들어, 구리, 스테인리스 스틸, 알루미늄, 니켈, 티탄, 소성 탄소, 구리나 스테인리스 스틸의 표면에 카본, 니켈, 티탄, 은 등으로 표면 처리한 것, 알루미늄-카드뮴 합금 등이 사용될 수 있다. 또한, 양극 집전체와 마찬가지로, 표면에 미세한 요철을 형성하여 음극 활물질의 결합력을 강화시킬 수도 있으며, 필름, 시트, 호일, 네트, 다공질체, 발포체, 부직포체 등 다양한 형태로 사용될 수 있다.The anode current collector generally has a thickness of 3 to 500 mu m. The negative electrode current collector is not particularly limited as long as it has high conductivity without causing chemical change in the battery. Examples of the negative electrode current collector include copper, stainless steel, aluminum, nickel, titanium, sintered carbon, copper or stainless steel Surface-treated with carbon, nickel, titanium, silver or the like, aluminum-cadmium alloy, or the like can be used. In addition, like the positive electrode collector, fine unevenness can be formed on the surface to enhance the bonding force of the negative electrode active material, and it can be used in various forms such as films, sheets, foils, nets, porous bodies, foams and nonwoven fabrics.
상기 음극 활물질은 음극 슬러리 중 고형분의 전체 중량을 기준으로 80 중량% 내지 99 중량%로 포함될 수 있다.The negative active material may be contained in an amount of 80% by weight to 99% by weight based on the total weight of the solid content in the negative electrode slurry.
상기 바인더는 도전재, 활물질 및 집전체 간의 결합에 조력하는 성분으로서, 통상적으로 음극 슬러리 중 고형분의 전체 중량을 기준으로 1 내지 30 중량%로 첨가된다. 이러한 바인더의 예로는, 폴리비닐리덴플루오라이드(PVDF), 폴리비닐알코올, 카르복시메틸셀룰로우즈(CMC), 전분, 히드록시프로필셀룰로우즈, 재생 셀룰로우즈, 폴리비닐피롤리돈, 테트라플루오로에틸렌, 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 에틸렌-프로필렌-디엔 폴리머(EPDM), 술폰화-EPDM, 스티렌-부타디엔 고무, 불소 고무, 이들의 다양한 공중합체 등을 들 수 있다.The binder is a component that assists in bonding between the conductive material, the active material and the current collector, and is usually added in an amount of 1 to 30% by weight based on the total weight of the solid content in the negative electrode slurry. Examples of such binders include polyvinylidene fluoride (PVDF), polyvinyl alcohol, carboxymethylcellulose (CMC), starch, hydroxypropylcellulose, regenerated cellulose, polyvinylpyrrolidone, tetrafluoroethylene Examples thereof include ethylene, polyethylene, polypropylene, ethylene-propylene-diene polymer (EPDM), sulfonated-EPDM, styrene-butadiene rubber, fluorine rubber and various copolymers thereof.
상기 도전재는 음극 활물질의 도전성을 더욱 향상시키기 위한 성분으로서, 음극 슬러리 중 고형분의 전체 중량을 기준으로 1 내지 20 중량%로 첨가될 수 있다. 이러한 도전재는 당해 전지에 화학적 변화를 유발하지 않으면서 도전성을 가진 것이라면 특별히 제한되는 것은 아니며, 예를 들어, 양극 제조 시 사용된 천연 흑연이나 인조 흑연 등의 흑연; 아세틸렌 블랙, 케첸 블랙, 채널 블랙, 퍼네이스 블랙, 램프 블랙, 서멀 블랙 등의 카본블랙; 탄소 섬유나 금속 섬유 등의 도전성 섬유; 불화 카본, 알루미늄, 니켈 분말 등의 금속 분말; 산화아연, 티탄산 칼륨 등의 도전성 위스키; 산화티탄 등의 도전성 금속 산화물; 폴리페닐렌 유도체 등의 도전성 소재 등이 사용될 수 있다.The conductive material is a component for further improving the conductivity of the negative electrode active material and may be added in an amount of 1 to 20 wt% based on the total weight of the solid content in the negative electrode slurry. Such a conductive material is not particularly limited as long as it has electrical conductivity without causing a chemical change in the battery, and examples thereof include graphite such as natural graphite or artificial graphite used in the production of a positive electrode; Carbon black such as acetylene black, ketjen black, channel black, furnace black, lamp black, and thermal black; Conductive fibers such as carbon fiber and metal fiber; Metal powders such as carbon fluoride, aluminum, and nickel powder; Conductive whiskey such as zinc oxide and potassium titanate; Conductive metal oxides such as titanium oxide; Conductive materials such as polyphenylene derivatives and the like can be used.
상기 용매는 물 또는 NMP, 알코올 등의 유기용매를 포함할 수 있으며, 상기 음극 활물질 및 선택적으로 바인더 및 도전재 등을 포함할 때 바람직한 점도가 되는 양으로 사용될 수 있다. 예를 들면, 음극 활물질, 및 선택적으로 바인더 및 도전재를 포함하는 슬러리 중의 고형분 농도가 50 중량% 내지 75 중량%, 바람직하게 50 중량% 내지 65 중량%가 되도록 포함될 수 있다.The solvent may include water or an organic solvent such as NMP, alcohol, etc., and may be used in an amount in which the negative electrode active material and, optionally, a binder, a conductive material, and the like are contained in a desired viscosity. For example, the slurry containing the negative electrode active material and, optionally, the binder and the conductive material may be contained in such a manner that the solid concentration of the slurry is 50% by weight to 75% by weight, preferably 50% by weight to 65% by weight.
또한, 본 발명이 일 실시예에 따른 리튬 이차전지에 있어서, 상기 비수성 전해액은 제1 리튬염인 리튬 비스플루오로설포닐이미드와 상기 제1 리튬염과 상이한 제2 리튬염, 및 비수성 유기용매를 포함하는 것을 특징으로 한다.Further, in the lithium secondary battery according to an embodiment of the present invention, the non-aqueous electrolytic solution comprises a lithium bisfluorosulfonylimide which is a first lithium salt, a second lithium salt which is different from the first lithium salt, And an organic solvent.
먼저, 제1 리튬염으로 포함되는 상기 리튬 비스플루오로설포닐이미드는 비수성 전해액에 첨가되어 음극 표면에 견고하고, 얇은 SEI 막을 형성할 수 있기 때문에 고온 사이클 작동시 발생할 수 있는 양극 표면의 분해를 억제하고 전해액의 산화 반응을 방지할 수 있다. 더욱이 상기 제1 리튬염에 의해 음극 표면에 생성된 SEI 막은 그 두께가 얇아 음극에서의 리튬 이온의 이동을 보다 원활하게 수행할 수 있고, 이에 따라 이차전지의 출력을 보다 향상 시키는 효과를 구현할 수 있다.First, the lithium bisfluorosulfonylimide included as the first lithium salt is added to the non-aqueous electrolyte solution to form a solid and thin SEI film on the surface of the negative electrode. Therefore, decomposition of the positive electrode surface And the oxidation reaction of the electrolytic solution can be prevented. Further, since the SEI film formed on the surface of the negative electrode by the first lithium salt is thin, it is possible to more smoothly move the lithium ions in the negative electrode, thereby realizing an effect of further improving the output of the secondary battery .
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 리튬 비스플루오로설포닐이미드는 비수성 전해액 중의 농도가 0.01 M 내지 2 M인 것이 바람직하며, 0.1 M 내지 1 M의 농도로 포함될 수 있다.According to an embodiment of the present invention, the concentration of the lithium bisfluorosulfonylimide in the non-aqueous electrolytic solution is preferably 0.01 M to 2 M, and may be contained at a concentration of 0.1 M to 1 M.
이때, 상기 비수성 전해액 내에서 리튬 비스플루오로설포닐이미드는 농도가 3M을 초과하면 전지의 충방전시 전해액 내의 부반응이 과도하게 발생하여 스웰링(swelling) 현상이 일어날 수 있고, 전해액 중에서 금속으로 이루어진 양극, 또는 음극 집전체 그리고 전지를 둘러싸고 있는 캔 혹은 파우치 등의 포장재의 부식을 유발 할 수 있다. If the concentration of the lithium bisfluorosulfonylimide in the non-aqueous electrolyte solution is more than 3M, side reactions within the electrolyte may occur excessively during charging and discharging of the battery, causing swelling, Corrosion of the positive electrode or negative electrode current collector and the packaging material such as a can or a pouch which surrounds the battery.
또한, 상기 비수성 전해액은 제1 리튬염과 상이한 제2 리튬염으로 당 분야에서 통상적으로 사용되는 리튬염을 사용할 수 있으며, 그 대표적인 예로 양이온으로 Li+를 포함하고, 음이온으로는 F-, Cl-, Br-, I-, NO3 -, N(CN)2 -, BF4 -, ClO4 -, AlO4 -, AlCl4 -, PF6 -, SbF6 -, AsF6 -, BF2C2O4 -, BC4O8 -, (CF3)2PF4 -, (CF3)3PF3 -, (CF3)4PF2 -, (CF3)5PF-, (CF3)6P-, CF3SO3 -, C4F9SO3 -, CF3CF2SO3 -, CF3CF2(CF3)2CO-, (CF3SO2)2CH-, (SF5)3C-, (CF3SO2)3C-, CF3(CF2)7SO3 -, CF3CO2 -, CH3CO2 -, SCN- 및 (CF3CF2SO2)2N-로 이루어진 군으로부터 선택된 적어도 어느 하나를 포함하는 리튬염을 들 수 있으며, 구체적으로 LiPF6를 포함할 수 있다.The non-aqueous electrolytic solution may be a lithium salt that is a second lithium salt different from the first lithium salt and is typically used in the art. Examples thereof include Li + as a cation and F - , Cl -, Br -, I -, NO 3 -, N (CN) 2 -, BF 4 -, ClO 4 -, AlO 4 -, AlCl 4 -, PF 6 -, SbF 6 -, AsF 6 -, BF 2 C 2 O 4 -, BC 4 O 8 -, (CF 3) 2 PF 4 -, (CF 3) 3 PF 3 -, (CF 3) 4 PF 2 -, (CF 3) 5 PF -, (CF 3) 6 P -, CF 3 SO 3 -, C 4 F 9 SO 3 -, CF 3 CF 2 SO 3 -, CF 3 CF 2 (CF 3) 2 CO -, (CF 3 SO 2) 2 CH -, (SF 5) 3 C -, (CF 3 SO 2) 3 C -, CF 3 (CF 2) 7 SO 3 -, CF 3 CO 2 -, CH 3 CO 2 -, SCN - , and (CF 3 CF 2 SO 2) 2 N - number of the at least a lithium salt comprising any one selected from the group consisting of, and may specifically include LiPF 6.
이때, 상기 제1 리튬염 : 제2 리튬염의 몰비는 1:1 내지 1:4, 구체적으로 1:1.5 내지 1:4일 수 있다.In this case, the molar ratio of the first lithium salt to the second lithium salt may be 1: 1 to 1: 4, specifically 1: 1.5 to 1: 4.
상기 리튬염과 리튬 비스플루오로설포닐이미드의 혼합비가 상기 몰비의 범위에 포함되는 경우, 전지의 충방전시 전해액 내의 부반응을 억제할 수 있으며, 이에 따른 출력 저하 또는 스웰링(swelling) 현상 등이 일어나는 것을 방지할 수 있다. When the mixing ratio of the lithium salt and the lithium bisfluorosulfonylimide is within the range of the above-mentioned molar ratio, side reactions in the electrolyte can be suppressed during charging and discharging of the battery. As a result, a power drop or a swelling phenomenon Can be prevented from occurring.
구체적으로, 상기 제2 리튬염의 몰비가 4를 초과하는 경우, 리튬 이온 전지에서 SEI 막을 형성하는 과정, 및 카보네이트계 용매에 의하여 용매화된 리튬 이온이 음극 사이에 삽입되는 과정에서 다수 용량의 비가역 반응이 발생할 수 있으며, 음극 표면층(예를 들어, 탄소 표면층)의 박리와 전해액의 분해에 의해, 이차 전지의 저온 출력 개선, 고온 저장 후, 사이클 특성 및 용량 특성의 개선의 효과가 미비할 수 있다. 만약, 상기 제2 리튬염의 몰비가 1 미만인 경우 전해액 내에서 리튬 비스플루오로설포닐이미드의 함량이 과도하게 증가하면서 충방전 시에 전극 집전체, 또한 전지를 둘러싸고 있는 캔 혹은 파우치 등 포장재의 부식을 일으켜 이차전지의 안정성에 영향을 줄 수 있다.Specifically, when the molar ratio of the second lithium salt is more than 4, the process of forming the SEI film in the lithium ion battery and the process of inserting the solvated lithium ion between the negative electrode by the carbonate solvent, The effect of improving the low temperature output of the secondary battery and improving the cycle characteristics and the capacity characteristics after high temperature storage may be insufficient due to peeling of the negative electrode surface layer (for example, carbon surface layer) and decomposition of the electrolyte. If the molar ratio of the second lithium salt is less than 1, the content of the lithium bisfluorosulfonylimide in the electrolyte excessively increases and the corrosion of the electrode current collector and the packaging material such as the can surrounding the battery or the pouch Which may affect the stability of the secondary battery.
또한, 상기 유기용매는 이차전지의 충방전 과정에서 산화 반응 등에 의한 분해가 최소화될 수 있고, 첨가제와 함께 목적하는 특성을 발휘할 수 있는 것이라면 제한이 없다. 예를 들면 에테르계 용매, 에스테르계 용매, 또는 아미드계 용매 등을 각각 단독으로 또는 2종 이상 혼합하여 사용할 수 있다. In addition, the organic solvent is not limited as long as it can minimize decomposition due to an oxidation reaction during charging and discharging of the secondary battery, and can exhibit desired properties together with additives. For example, an ether solvent, an ester solvent or an amide solvent may be used alone or in combination of two or more.
상기 유기용매 중 에테르계 용매로는 디메틸에테르, 디에틸에테르, 디프로필 에테르, 메틸에틸에테르, 메틸프로필 에테르 및 에틸프로필 에테르로 이루어진 군으로부터 선택되는 어느 하나 또는 이들 중 2종 이상의 혼합물을 사용할 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.As the ether solvent in the organic solvent, any one selected from the group consisting of dimethyl ether, diethyl ether, dipropyl ether, methyl ethyl ether, methyl propyl ether and ethyl propyl ether, or a mixture of two or more thereof may be used , But is not limited thereto.
또한, 상기 에스테르계 용매는 환형 카보네이트 화합물, 선형 카보네이트 화합물, 선형 에스테르 화합물, 및 환형 에스테르 화합물로 이루어진 군으로부터 선택된 적어도 하나 이상의 화합물을 포함할 수 있다. In addition, the ester solvent may include at least one compound selected from the group consisting of a cyclic carbonate compound, a linear carbonate compound, a linear ester compound, and a cyclic ester compound.
이중 상기 환형 카보네이트 화합물의 구체적인 예로는 에틸렌 카보네이트(ethylene carbonate, EC), 프로필렌 카보네이트(propylene carbonate, PC), 1,2-부틸렌 카보네이트, 2,3-부틸렌 카보네이트, 1,2-펜틸렌카보네이트, 2,3-펜틸렌 카보네이트, 비닐렌 카보네이트 및 플루오로에틸렌 카보네이트 (FEC)으로 이루어진 군으로부터 선택되는 어느 하나 또는 이들 중 2종 이상의 혼합물이 있다.Specific examples of the cyclic carbonate compound include ethylene carbonate (EC), propylene carbonate (PC), 1,2-butylene carbonate, 2,3-butylene carbonate, 1,2-pentylene carbonate , 2,3-pentylene carbonate, vinylene carbonate, and fluoroethylene carbonate (FEC), or a mixture of two or more thereof.
또한, 상기 선형 카보네이트 화합물의 구체적인 예로는 디메틸 카보네이트(dimethyl carbonate, DMC), 디에틸 카보네이트(diethyl carbonate, DEC), 디프로필 카보네이트, 에틸메틸 카보네이트(EMC), 메틸프로필 카보네이트 및 에틸프로필 카보네이트로 이루어진 군으로부터 선택되는 어느 하나 또는 이들 중 2종 이상의 혼합물 등이 대표적으로 사용될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.Specific examples of the linear carbonate compound include dimethyl carbonate (DMC), diethyl carbonate (DEC), dipropyl carbonate, ethyl methyl carbonate (EMC), methyl propyl carbonate and ethyl propyl carbonate , Or a mixture of two or more thereof, but the present invention is not limited thereto.
상기 선형 에스테르 화합물은 그 구체적인 예로 메틸 아세테이트, 에틸 아세테이트, 프로필 아세테이트, 메틸 프로피오네이트, 에틸 프로피오네이트, 프로필 프로피오네이트, 및 부틸 프로피오네이트로 이루어진 군으로부터 선택되는 어느 하나 또는 이들 중 2종 이상의 혼합물 등이 대표적으로 사용될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.Specific examples of the linear ester compound include any one selected from the group consisting of methyl acetate, ethyl acetate, propyl acetate, methyl propionate, ethyl propionate, propyl propionate, and butyl propionate, And mixtures thereof, but the present invention is not limited thereto.
상기 환형 에스테르 화합물은 그 구체적인 예로 γ-부티로락톤, γ-발레로락톤, γ-카프로락톤, σ-발레로락톤, ε-카프로락톤과 같은 이루어진 군으로부터 선택되는 어느 하나 또는 이들 중 2종 이상의 혼합물을 사용할 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.Specific examples of the cyclic ester compound include any one selected from the group consisting of? -Butyrolactone,? -Valerolactone,? -Caprolactone,? -Valerolactone and? -Caprolactone, or two or more Mixtures may be used, but are not limited thereto.
상기 에스테르계 용매 중에서 환형 카보네이트계 화합물은 고점도의 유기용매로서 유전율이 높아 전해질 내의 리튬염을 잘 해리시키므로 바람직하게 사용될 수 있으며, 이러한 환형 카보네이트계 화합물에 디메틸 카보네이트 및 디에틸 카보네이트와 같은 저점도, 저유전율 선형 카보네이트계 화합물 및 선형 에스테르계 화합물을 적당한 비율로 혼합하여 사용하면 높은 전기 전도율을 갖는 전해액을 만들 수 있어 더욱 바람직하게 사용될 수 있다.The cyclic carbonate-based compound in the ester-based solvent is a highly viscous organic solvent having a high dielectric constant and can dissociate the lithium salt in the electrolyte well. The cyclic carbonate-based compound has a low viscosity such as dimethyl carbonate and diethyl carbonate, The dielectric constant linear carbonate compound and the linear ester compound are mixed in an appropriate ratio, an electrolyte having a high electric conductivity can be prepared, and thus it can be more preferably used.
또한, 상기 분리막은 양 전극의 내부 단락을 차단하고 전해질을 함침하는 역할을 하는 것으로, 고분자 수지, 충진제 및 용매를 혼합하여 분리막 조성물을 제조한 다음, 상기 분리막 조성물을 전극 상부에 직접 코팅 및 건조하여 분리막 필름을 형성하거나, 상기 분리막 조성물을 지지체 상에 캐스팅 및 건조된 후, 상기 지지체로부터 박리된 분리막 필름을 전극 상부에 라미네이션하여 형성할 수 있다. In addition, the separation membrane blocks the internal short circuit of both electrodes and impregnates the electrolyte. The separation membrane composition is prepared by mixing a polymer resin, a filler and a solvent, and then the separation membrane composition is directly coated on the electrode and dried Or may be formed by casting and drying the separation membrane composition on a support, and then laminating the separation membrane film peeled off from the support on the electrode.
상기 분리막은 통상적으로 사용되는 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 필름을 단독으로 또는 이들을 적층하여 사용할 수 있으며, 또는 통상적인 다공성 부직포, 예를 들어 고융점의 유리 섬유, 폴리에틸렌테레프탈레이트 섬유 등으로 된 부직포를 사용할 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.The separator may be a porous polymer film commonly used, such as a porous polymer film made of a polyolefin-based polymer such as an ethylene homopolymer, a propylene homopolymer, an ethylene / butene copolymer, an ethylene / hexene copolymer, and an ethylene / methacrylate copolymer The polymer film may be used alone or as a laminate thereof, or may be a nonwoven fabric made of a conventional porous nonwoven fabric, for example, glass fiber of high melting point, polyethylene terephthalate fiber or the like, but is not limited thereto.
이때, 상기 다공성 분리막의 기공 직경은 일반적으로 0.01 내지 50㎛이고, 기공도는 5 내지 95%일 수 있다. 또한 상기 다공성 분리막의 두께는 일반적으로 5 내지 300㎛ 범위일 수 있다. At this time, the pore diameter of the porous separation membrane is generally 0.01 to 50 μm, and the porosity may be 5 to 95%. The thickness of the porous separator may be generally in the range of 5 to 300 mu m.
종래, 니켈의 함량이 높은 양극활물질을 포함하는 리튬 이차전지의 경우, 양극활물질과 전해액의 직접적인 접촉으로 인한 부반응에 기인하는 전지 특성의 열화로, 고온 안정성이 저하되어 고용량에 적합한 리튬 이차전지를 제조함에 어려움이 있었다.Conventionally, in the case of a lithium secondary battery including a cathode active material having a high content of nickel, deterioration of the battery characteristics due to side reactions due to direct contact between the cathode active material and the electrolyte deteriorates high-temperature stability, There was difficulty in doing.
특히, 이러한 니켈계 양극활물질 중에서, 니켈 함량이 60%를 초과하는 고함량(Hi-rich) 니켈계 리튬 전이금속 산화물의 경우, 양극활물질과 전해액 반응으로 인한 양극활물질로부터 니켈의 용출될 뿐만 아니라, 고온에서 열안정성의 저하가 심각하다는 단점이 지적되고 있다.In particular, among such nickel-based cathode active materials, in the case of a high-content nickel-based lithium transition metal oxide having a nickel content of more than 60%, nickel is not only eluted from the cathode active material due to the reaction between the cathode active material and the electrolyte, It is pointed out that the thermal stability is seriously degraded at high temperature.
즉, 과량의 Ni 전이금속이 양극활물질 내에 포함될 때 Ni의 산화수 변동에 따라 고온 등의 환경에서 d 궤도를 가지는 니켈 전이금속이 배위 결합시 정팔면체 구조를 가져야 하나 외부의 에너지 공급에 의하여, 에너지 레벨의 순서가 뒤바뀌거나, 산화수가 변동되어(불균일화 반응) 뒤틀어진 팔면체를 형성하게 된다. 결과적으로 니켈 전이 금속을 포함하는 양극활물질의 결정 구조가 변형되어 양극활물질 내의 니켈 금속이 용출될 확률이 높아진다.That is, when an excessive amount of Ni transition metal is contained in the cathode active material, the nickel transition metal having the d orbital in an environment such as high temperature has an octahedron structure at the time of coordination according to the oxidation number change of Ni, The order changes backward or the oxidation number fluctuates (nonuniformization reaction) to form a distorted octahedron. As a result, the crystal structure of the positive electrode active material including the nickel transition metal is deformed, and the probability of nickel metal in the positive electrode active material is increased.
하지만, 본 발명의 일 실시예에 따른 리튬 이차전지와 같이, 양극활물질로 상기 화학식 1로 표시되는 리튬 전이금속 산화물을 포함하는 양극과 음극활물질로 탄소계 활물질 및 규소계 활물질을 혼합한 음극, 및 제1 리튬염인 LiFSI과 제2 리튬염을 1:1 내지 1:4 몰비로 포함하는 비수전해액을 함께 적용하는 경우, 결과적으로 높은 출력을 생성하면서도, 고온 안정성이 향상된 리튬 이차전지를 제조할 수 있었다.However, as in a lithium secondary battery according to an embodiment of the present invention, a positive electrode comprising a lithium transition metal oxide represented by Formula 1 as a positive electrode active material and a negative electrode comprising a carbonaceous active material and a silicon-based active material as a negative electrode active material, When a non-aqueous electrolyte containing a first lithium salt LiFSI and a second lithium salt in a molar ratio of 1: 1 to 1: 4 is used together, a lithium secondary battery having improved high-temperature stability can be produced, there was.
즉, 상기 양극 표면에 LiFSI에 기인한 성분으로 보호막을 형성되어 Li +1가 이온과 Ni +2가 이온의 양이온 혼합(cation mixing) 현상을 억제하면서도, 양극활물질의 용량 확보를 위한 충분한 니켈 전이금속량을 확보할 수 있고, 전해액과의 부반응, 및 금속 용출 현상 등을 효과적으로 억제할 수 있었다. That is, a protective layer is formed on the surface of the positive electrode due to LiFSI to suppress the cation mixing phenomenon of Li + 1 + ions and Ni +2 ions, and sufficient nickel transition metal The side reaction with the electrolytic solution and the metal elution phenomenon can be effectively suppressed.
결과적으로, 본 발명자들은 상기 화학식 1의 범위에 따른 산화물을 포함하는 양극활물질과 LiFSI 조합시에 높은 출력을 생성하면서도, 고온 안정성 및 용량 특성에서 우수한 효율을 나타내는 것을 확인하였다.As a result, the present inventors have found that the cathode active material containing the oxide according to the above formula (1) exhibits a high output in the combination of LiFSI and LiFSI, and exhibits excellent efficiency in high temperature stability and capacity characteristics.
이하, 본 발명을 구체적으로 설명하기 위해 실시예를 들어 상세하게 설명하기로 한다. 그러나 본 발명에 따른 실시예는 여러 가지 다른 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 아래에서 상술하는 실시예에 한정되는 것으로 해석되어서는 안 된다. 본 발명의 실시예는 당업계에서 평균적인 지식을 가진 자에게 본 발명을 보다 완전하게 설명하기 위해서 제공되는 것이다.BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to examples. However, the embodiments according to the present invention can be modified into various other forms, and the scope of the present invention should not be construed as being limited to the embodiments described below. The embodiments of the present invention are provided to enable those skilled in the art to more fully understand the present invention.
실시예Example
실시예Example 1. One.
양극활물질로서 Li(Ni0.7Mn0.15Co0.15)O2 80g, 도전제로 카본 블랙(carbon black) 15g, 바인더로 폴리비닐리덴플루오라이드(PVDF) 5g을 용매인 N-메틸-2-피롤리돈(NMP)에 첨가하여 양극 혼합물 슬러리 (고형분 함량 60 중량%)를 제조하였다. 상기 양극 혼합물 슬러리를 두께가 20㎛ 정도의 양극 집전체인 알루미늄(Al) 박막에 도포하고, 건조하여 양극을 제조한 후, 롤 프레스(roll press)를 실시하여 양극을 제조하였다.80 g of Li (Ni 0.7 Mn 0.15 Co 0.15 ) O 2 as a cathode active material, 15 g of carbon black as a conductive agent and 5 g of polyvinylidene fluoride (PVDF) as a binder were dissolved in a solvent N-methyl-2-pyrrolidone NMP) to prepare a positive electrode mixture slurry (solid content 60 wt%). The positive electrode mixture slurry was applied to an aluminum (Al) thin film having a thickness of about 20 탆 and dried to produce a positive electrode, followed by a roll press to prepare a positive electrode.
그 다음, 음극 활물질 (천연흑연:SiO = 96:4) 96g, 바인더로 PVDF 3g, 도전제로 카본 블랙(carbon black) 1g을 용매인 NMP에 첨가하여 음극 혼합물 슬러리 (고형분 함량 75 중량%)를 제조하였다. 상기 음극 혼합물 슬러리를 두께가 10㎛의 음극 집전체인 구리(Cu) 박막에 도포하고, 건조하여 음극을 제조한 후, 롤 프레스(roll press)를 실시하여 음극을 제조하였다.Subsequently, 96 g of negative electrode active material (natural graphite: SiO 2 = 96: 4), 3 g of PVDF as a binder and 1 g of carbon black as a conductive agent were added to NMP as a solvent to prepare an anode mixture slurry (solid content 75 wt%) Respectively. The negative electrode mixture slurry was applied to a copper (Cu) thin film as an anode current collector having a thickness of 10 mu m and dried to prepare a negative electrode, followed by roll pressing to produce a negative electrode.
이어서, 에틸렌 카보네이트(EC): 에틸 메틸 카보네이트(EMC) =3:7 (부피비)의 조성을 갖는 비수성 유기 용매에 제1 리튬염인 리튬 비스플루오로설포닐이미드 0.3M와 제2 리튬염인 LiPF6 1.1M을 혼합하여 비수성 전해액을 제조하였다.Subsequently, a non-aqueous organic solvent having a composition of ethylene carbonate (EC): ethyl methyl carbonate (EMC) = 3: 7 (volume ratio) was added with 0.3M of lithium bisfluorosulfonylimide, which is the first lithium salt, LiPF 6 1.1M were mixed to prepare a non-aqueous electrolytic solution.
그 다음, 상기와 같이 제조된 양극과 음극을 폴리프로필렌/폴리에틸렌/폴리프로필렌 (PP/PE/PP) 3층으로 이루어진 분리막과 함께 통상적인 방법으로 폴리머형 전지 제작 후, 상기 비수성 전해액을 주액하여 리튬 이차전지를 제조하였다.Then, the positive electrode and the negative electrode thus prepared were fabricated into a polymer type cell by a conventional method together with a separator composed of three layers of polypropylene / polyethylene / polypropylene (PP / PE / PP) Thereby preparing a lithium secondary battery.
비교예Comparative Example 1 One
상기 실시예 1에서 비수성 전해액 제조 시 제2 리튬염인 LiPF6 1.4M 만을 포함하는 비수성 전해액을 사용하는 것을 제외하고는 실시예 1과 마찬가지의 방법으로 리튬 이차전지를 제조하였다.In the case of the non-aqueous electrolytic solution prepared in Example 1, the second lithium salt LiPF 6 A lithium secondary battery was produced in the same manner as in Example 1 except that a non-aqueous electrolytic solution containing only 1.4M was used.
비교예Comparative Example 2 2
상기 실시예 1에서 음극 제조 시에 음극활물질로 천연흑연 (100 중량%)을 사용하는 것을 제외하고는 실시예 1과 마찬가지의 방법으로 리튬 이차전지를 제조하였다.A lithium secondary battery was produced in the same manner as in Example 1, except that natural graphite (100% by weight) was used as the negative electrode active material in preparation of the negative electrode in Example 1 above.
비교예Comparative Example 3 3
상기 비교예 2에서 비수성 전해액 제조 시 제2 리튬염인 LiPF6 1.4M 만을 포함하는 비수성 전해액을 사용하는 것을 제외하고는 비교예 2와 마찬가지의 방법으로 리튬 이차전지를 제조하였다.In Comparative Example 2, when the non-aqueous electrolyte was prepared, the second lithium salt LiPF 6 A lithium secondary battery was produced in the same manner as in Comparative Example 2, except that a non-aqueous electrolytic solution containing only 1.4M was used.
비교예Comparative Example 4 4
상기 실시예 1에서 음극 제조 시에 음극활물질로 천연흑연:SiO를 90:10 중량비로 사용하는 것을 제외하고는 실시예 1과 마찬가지의 방법으로 리튬 이차전지를 제조하였다.A lithium secondary battery was produced in the same manner as in Example 1, except that natural graphite: SiO 2 was used in an amount of 90:10 by weight as an anode active material in preparation of the negative electrode in Example 1.
비교예Comparative Example 5 5
상기 비교예 4에서 비수성 전해액 제조 시 제2 리튬염인 LiPF6 1.4M 만을 포함하는 비수성 전해액을 사용하는 것을 제외하고는 비교예 4와 마찬가지의 방법으로 리튬 이차전지를 제조하였다.In Comparative Example 4, when the non-aqueous electrolyte was prepared, the second lithium salt LiPF 6 A lithium secondary battery was produced in the same manner as in Comparative Example 4, except that a non-aqueous electrolytic solution containing only 1.4M was used.
실험예Experimental Example
실험예Experimental Example 1. One. 전압Voltage 강하descent (voltage drop) 평가 실험(voltage drop) evaluation experiment
실시예 1 및 비교예 1 내지 5에서 각각 제조된 이차전지를 상온에서 정전류/정전압(Constant current/Constant voltage) 조건에서 4.2V까지 0.2C로 충전한 다음, 정전류(CC) 조건에서 2.5 V까지 0.2C로 방전하였다. 초기 활성화를 마친 이차전지들의 잔존 용량을 100%로 셋팅(setting)하고, 60℃에서 60일 동안 저장한 다음, 이후 전압 거동을 측정하여 전압 강하를 알아보았다. 이때, 전압 강하는 단위가 mV으로서 각 실시 및 비교예에서 5개의 리튬 이차전지를 60일 동안 매 1일 마다 전압 변화량을 구하고 이 전압 변화량의 총량과 이에 대한 5개의 리튬 이차전지 편차값을 하기 표 1 및 도 1에 나타내었다. The secondary batteries prepared in Example 1 and Comparative Examples 1 to 5 were charged at 0.2 C up to 4.2 V under a constant current / constant voltage condition at room temperature and then charged at 0.2 C up to 2.5 V under constant current (CC) C < / RTI > The remaining capacity of the secondary batteries after the initial activation was set to 100%, stored at 60 ° C for 60 days, and then the voltage drop was measured by measuring the voltage behavior. At this time, the voltage drop was a unit of mV, and the voltage change amount of each of the five lithium secondary batteries in each of the examples and the comparative examples was measured every day for 60 days. The total amount of the voltage change amount and the five lithium secondary battery deviation values thereof were shown in the following table 1 and Fig.
(중량%)Anode active material
(weight%)
(M)Lithium salt
(M)
(mV)Average voltage drop
(mV)
활물질Carbon-based
Active material
활물질Silicon-based
Active material
상기 표 1 및 도 1에서 알 수 있는 바와 같이, 실시예 1의 이차전지의 경우 평균 전압 강하는 74 mV, 5개 cell 간 전압 편차는 2 mV정도의 범위로 전압에 있어 큰 변화가 없는 것을 알 수 있다. 따라서, 본 발명의 리튬 이차전지는 고온 저장 시에도 상대적으로 고른 전압 프로파일을 나타낸다는 것을 확인하였다.As can be seen from Table 1 and FIG. 1, in the case of the secondary battery of Example 1, the average voltage drop was 74 mV, and the voltage deviation between the five cells was about 2 mV. . Therefore, it was confirmed that the lithium secondary battery of the present invention exhibited a relatively even voltage profile even at high temperature storage.
반면에, 제1 리튬염을 포함하지 않는 비수전해액을 구비한 비교예 1의 이차전지는 평균 전압 강하는 366 mV, 5개 cell 간 전압 편차는 168 mV실시예 1의 이차전지 대비 현저히 떨어지는 것을 알 수 있다. On the other hand, in the secondary battery of Comparative Example 1 having the non-aqueous electrolyte containing no first lithium salt, the average voltage drop was 366 mV and the voltage deviation between the five cells was 168 mV, which was significantly lower than that of the secondary battery of Example 1 .
또한, 음극활물질로 규소계 활물질을 포함하지 않는 음극을 구비한 비교예 2 및 3의 이차전지 및 음극활물질로 탄소계 활물질 및 규소계 활물질을 90:10 중량비로 포함하는 음극을 구비한 비교예 4 및 5의 이차전지의 전압 강하 및 리튬 이차전지간 전압 편차는 실시예 1의 이차전지 대비 큰 것을 알 수 있다. Comparative Examples 2 and 3 having a negative electrode containing no silicon-based active material as a negative electrode active material and Comparative Example 4 having a negative electrode containing a carbon-based active material and a silicon-based active material as a negative electrode active material in a 90:10 weight ratio And the voltage drop of the secondary battery of 5 and the voltage deviation of the lithium secondary battery were larger than those of the secondary battery of Example 1. [
Claims (7)
탄소계 활물질 및 규소계 활물질을 포함하는 음극;
제1 리튬염인 리튬 비스플루오로설포닐이미드와 상기 제1 리튬염과 상이한 제2 리튬염, 및 비수성 유기용매를 포함하는 비수성 전해액; 및
분리막을 포함하며,
상기 탄소계 활물질 : 규소계 활물질의 중량비는 99:1 내지 91:9이고,
상기 제1 리튬염 : 제2 리튬염의 몰비는 1:1 내지 1:4인 것인 리튬 이차전지.
[화학식 1]
Li(NiaCobMnc)O2
상기 화학식 1에서,
0.6≤a≤0.9, 0.05≤b<0.3, 0.05≤c<0.3이다.
A positive electrode comprising a lithium transition metal oxide represented by the following formula (1);
A negative electrode comprising a carbon-based active material and a silicon-based active material;
A non-aqueous electrolytic solution comprising lithium bis-fluorosulfonylimide as the first lithium salt, a second lithium salt different from the first lithium salt, and a non-aqueous organic solvent; And
Comprising a separator,
The weight ratio of the carbon-based active material to the silicon-based active material is 99: 1 to 91: 9,
Wherein the molar ratio of the first lithium salt: the second lithium salt is 1: 1 to 1: 4.
[Chemical Formula 1]
Li (Ni a Co b Mn c ) O 2
In Formula 1,
0.6? A? 0.9, 0.05? B? 0.3, and 0.05? C <0.3.
상기 화학식 1로 표시되는 리튬 전이금속 산화물은 Li(Ni0.6Mn0.2Co0.2)O2, Li(Ni0.7Mn0.15Co0.15)O2 또는 Li(Ni0.8Mn0.1Co0.1)O2 인 것인 리튬 이차전지.
The method according to claim 1,
Lithium transition metal oxide represented by Formula 1 is Li (Ni 0.6 Mn 0.2 Co 0.2 ) O 2, Li (Ni 0.7 Mn 0.15 Co 0.15) O 2 or Li (Ni 0.8 Mn 0.1 Co 0.1 ) O 2 would lithium Secondary battery.
상기 탄소계 활물질은 천연흑연 및 인조흑연 중 적어도 하나 이상인 것인 리튬 이차전지.
The method according to claim 1,
Wherein the carbon-based active material is at least one of natural graphite and artificial graphite.
상기 규소계 활물질은 SiOx(0 < x < 2)인 것인 리튬 이차전지.
The method according to claim 1,
Wherein the silicon-based active material is SiO x (0 <x <2).
상기 규소계 활물질은 SiO인 것인 리튬 이차전지.
The method of claim 4,
Wherein the silicon-based active material is SiO.
상기 제2 리튬염은 양이온으로 Li+를 포함하고, 음이온으로는 F-, Cl-, Br-, I-, NO3 -, N(CN)2 -, BF4 -, ClO4 -, AlO4 -, AlCl4 -, PF6 -, SbF6 -, AsF6 -, BF2C2O4 -, BC4O8 -, (CF3)2PF4 -, (CF3)3PF3 -, (CF3)4PF2 -, (CF3)5PF-, (CF3)6P-, CF3SO3 -, C4F9SO3 -, CF3CF2SO3 -, CF3CF2(CF3)2CO-, (CF3SO2)2CH-, (SF5)3C-, (CF3SO2)3C-, CF3(CF2)7SO3 -, CF3CO2 -, CH3CO2 -, SCN- 및 (CF3CF2SO2)2N-로 이루어진 군으로부터 선택된 적어도 어느 하나를 포함하는 것인 리튬 이차전지.
The method according to claim 1,
In the second lithium salt comprises a Li + as the cation, the anion is F -, Cl -, Br - , I -, NO 3 -, N (CN) 2 -, BF 4 -, ClO 4 -, AlO 4 -, AlCl 4 -, PF 6 -, SbF 6 -, AsF 6 -, BF 2 C 2 O 4 -, BC 4 O 8 -, (CF 3) 2 PF 4 -, (CF 3) 3 PF 3 -, (CF 3) 4 PF 2 - , (CF 3) 5 PF -, (CF 3) 6 P -, CF 3 SO 3 -, C 4 F 9 SO 3 -, CF 3 CF 2 SO 3 -, CF 3 CF 2 (CF 3) 2 CO - , (CF 3 SO 2) 2 CH -, (SF 5) 3 C -, (CF 3 SO 2) 3 C -, CF 3 (CF 2) 7 SO 3 -, CF 3 And at least one selected from the group consisting of CO 2 - , CH 3 CO 2 - , SCN -, and (CF 3 CF 2 SO 2 ) 2 N - .
상기 제1 리튬염 : 제2 리튬염의 몰비는 1:1.5 내지 1:4인 것인 리튬 이차전지.The method according to claim 1,
Wherein the molar ratio of the first lithium salt: the second lithium salt is 1: 1.5 to 1: 4.
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