KR20200015992A - Negative electrode active material for rechargeable lithium battery and preparation method of the same - Google Patents

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Abstract

The present invention relates to a negative electrode active material for a lithium secondary battery and a manufacturing method thereof. The negative electrode active material comprises: an amorphous matrix containing Si, Fe, and Al while a crystalline phase is not formed upon heat treatment; and crystalline Si particles dispersed in the amorphous matrix and having a particle size of 50 nm or less. By preventing the coarsening of the crystalline Si particles, a high capacity and excellent lifespan characteristics are realized by the negative electrode active material in which the crystalline Si particles of uniform size are dispersed.

Description

리튬 이차전지용 음극 활물질 및 그의 제조방법{Negative electrode active material for rechargeable lithium battery and preparation method of the same}Negative electrode active material for rechargeable lithium battery and preparation method of the same

본 발명은 최근 고용량 음극 활물질로 연구되고 있는 실리콘을 사용한 리튬 이차전지용 음극 활물질 및 그를 포함하는 리튬 이차전지에 관한 것이다.The present invention relates to a negative electrode active material for a lithium secondary battery using silicon, which has recently been studied as a high capacity negative electrode active material, and a lithium secondary battery including the same.

실리콘(Si)은 지속적인 고용량화를 요구하는 리튬 이차전지의 음극 활물질로, 기존 탄소 소재 기반의 음극 활물질의 대체 물질로서 주목 받고 있으나, 충방전 시 리튬과의 반응에 따른 과도한 체적 변화로 인해 수명이 급격하게 저하되는 문제가 있다. 이러한 문제점을 해결하기 위하여 활성 Si 미세입자와 상기 활성 Si 미세입자 주위에 분포하는 비활성 금속간화합물로 구성되는 복합입자의 구조가 주목 받고 있다.Silicon (Si) is a negative electrode active material for lithium secondary batteries that requires continuous high capacity, and has been attracting attention as an alternative material of the negative electrode active material based on carbon materials, but its life is abrupt due to excessive volume change due to reaction with lithium during charging and discharging. There is a problem that is degraded. In order to solve this problem, the structure of the composite particles composed of the active Si microparticles and inert intermetallic compounds distributed around the active Si microparticles have attracted attention.

예컨대, 일본공개특허공보 2001-297757호나 일본공개특허공보 평10-312804호에는 Si 등의 상의 적어도 일부를 Si과 천이금속으로 대표되는 금속과의 금속간 화합물로 포위한 재료나 그 제조방법이 제안되어 있다.For example, Japanese Patent Application Laid-Open No. 2001-297757 or Japanese Patent Application Laid-open No. Hei 10-312804 proposes a material or method for producing at least a part of a phase such as Si as an intermetallic compound of Si and a metal represented by a transition metal. It is.

상술한 복합입자의 구조를 구성하기 위해서는 급냉응고프로세스(rapidly solidification processes)가 널리 사용되고 있다. 급냉응고프로세스 중에 가장 냉각 속도가 높다고 알려진 멜트스피닝법 (melt-spinning process)의 경우 104~106 K/s의 속도로 급속냉각에 의한 상변태가 가능하다. 고속으로 회전하는 냉각휠에 접촉하여 회전 방향으로 넓고 얇게 도포된 고온의 금속용액은 열전도가 뛰어난 냉각휠로 열을 빼앗겨 고온의 금속용액에서 상온의 금속판재로 상변태가 발생한다. 이와 같이 매우 짧은 시간 내에 액상에서 고상으로의 상변태가 종료되기 때문에 고상의 핵이 성장하기보다 다수의 고상의 핵을 형성시킴으로써 상변태를 종료하게 된다. 즉, 상변태 시간을 최소화시켜 고상의 핵을 늘림으로써 Si 및 금속간 화합물의 크기를 미세하게 형성시킬 수 있다.Rapidly solidification processes are widely used to construct the above-described structure of the composite particles. The melt-spinning process, which is known to have the highest cooling rate during the quench solidification process, enables phase transformation by rapid cooling at a rate of 10 4 to 10 6 K / s. The hot metal solution coated in a wide and thin direction in the rotational direction in contact with the cooling wheel rotating at a high speed is deprived of heat by the cooling wheel having excellent thermal conductivity, and a phase transformation occurs from the hot metal solution to the metal plate at room temperature. Since phase transformation from the liquid phase to the solid phase is terminated in such a short time, the phase transformation is terminated by forming a plurality of solid phase nuclei rather than growing solid phase nuclei. That is, the size of Si and the intermetallic compound can be finely formed by increasing the nucleus of the solid phase by minimizing the phase transformation time.

그러나, 상술한 급냉응고프로세스를 사용한다고 하더라도 고상의 Si의 핵이 형성된 후 조대하게 성장하는 영역이 존재한다. 이러한 영역은 냉각휠에 접촉하는 면에서 멀어질수록 크게 발생하며, 합금의 조성에 따라서도 상이하게 발생한다. 특히 Si과 금속간화합물의 융점이 차이가 많이 날수록 조대화 영역의 범위 및 크기도 커진다. 이와 같은 Si 입자의 조대화, 미세조직의 불균일성은 사이클 특성을 저하시키는 문제를 야기한다.However, even when the above-mentioned quenching and coagulation process is used, there exists a region growing coarsely after the formation of the solid-state Si nucleus. This area occurs larger away from the surface in contact with the cooling wheel, differently depending on the composition of the alloy. In particular, as the melting point of Si and the intermetallic compound increases, the range and size of the coarsening region also increase. Such coarsening of Si particles and nonuniformity of microstructures cause a problem of lowering cycle characteristics.

일본공개특허공보 2001-297757호Japanese Patent Laid-Open No. 2001-297757 일본공개특허공보 평10-312804호Japanese Patent Application Laid-Open No. 10-312804

본 발명은 상기와 같은 종래기술의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 충방전용량이 높고 향상된 사이클 수명을 나타내는 리튬 이차전지용 음극 활물질을 제공하는 것을 목적으로 한다.The present invention has been made to solve the problems of the prior art as described above, an object of the present invention to provide a negative active material for a lithium secondary battery showing a high charge and discharge capacity and improved cycle life.

또한 본 발명은 제조된 활물질 전체적으로 조대화가 억제된 Si 미세입자가 균일하게 형성된 리튬 이차전지용 음극 활물질을 제공하는 것을 목적으로 한다.Another object of the present invention is to provide a negative electrode active material for a lithium secondary battery in which Si fine particles in which coarsening is suppressed as a whole are uniformly formed.

또한 본 발명은 조대화가 억제된 Si 미세입자를 열적·전기화학적으로 안정한 비정질 매트릭스중에 균일하게 형성시키는, 리튬 이차전지용 음극 활물질의 제조 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.Moreover, an object of this invention is to provide the manufacturing method of the negative electrode active material for lithium secondary batteries which uniformly forms Si microparticles with the coarsening suppressed in a thermally and electrochemically stable amorphous matrix.

본 발명은 리튬이차전지용 음극 활물질을 제공하는 것으로, 본 발명의 리튬이차전지용 음극 활물질은, Si, Fe, 및 Al를 포함하고, 열처리시 결정상이 형성되지 않는 비정질 매트릭스; 및 상기 비정질 매트릭스 내에 분산되고 입자 크기가 50 nm 이하인 결정질 Si 입자;를 포함한다.The present invention provides a negative electrode active material for a lithium secondary battery, and the negative electrode active material for a lithium secondary battery of the present invention includes an amorphous matrix containing Si, Fe, and Al, wherein a crystal phase is not formed during heat treatment; And crystalline Si particles dispersed in the amorphous matrix and having a particle size of 50 nm or less.

또한 본 발명의 리튬 이차전지용 음극은 본 발명에 따른 음극 활물질을 포함한다.In addition, the negative electrode for a lithium secondary battery of the present invention includes the negative electrode active material according to the present invention.

또한 본 발명의 리튬 이차전지는 본 발명에 따른 음극을 포함한다.In addition, the lithium secondary battery of the present invention includes a negative electrode according to the present invention.

또한 본 발명은 리튬이차전지용 음극 활물질의 제조 방법을 제공하는 것으로, 본 발명의 제조 방법은, Si과 함께, Fe 및 Al을 포함하는 금속 물질을 용융하는 단계; 상기 용융된 물질을 급냉하여, 결정상이 석출되지 않은 응고물을 형성하는 단계; 및 상기 응고물을 열처리하여, Si, Fe, 및 Al을 포함하는 매트릭스 중에, 입자 크기가 50 nm 이하인 결정질 Si 입자를 석출시키는 단계;를 포함하되, 상기 매트릭스는 상기 열처리 후에도 비정질로 유지된다.In another aspect, the present invention provides a method for producing a negative electrode active material for a lithium secondary battery, the manufacturing method of the present invention, the step of melting a metal material containing Fe and Al together with Si; Quenching the molten material to form a coagulum in which a crystal phase is not precipitated; And heat-treating the coagulated product to precipitate crystalline Si particles having a particle size of 50 nm or less in a matrix including Si, Fe, and Al, wherein the matrix remains amorphous even after the heat treatment.

본 발명의 일 양태에서, 상기 매트릭스는 Cr, Cu, Mn, Mo, Ni, Nb, Ti, V, Co, Zr, Mg, Se, Te, Sn, In, Ga, Pb, Bi, Zn, 및 Ag로 이루어지는 군으로부터 선택되는 1종 이상의 금속원소를 더 포함할 수 있다.In one aspect of the invention, the matrix is Cr, Cu, Mn, Mo, Ni, Nb, Ti, V, Co, Zr, Mg, Se, Te, Sn, In, Ga, Pb, Bi, Zn, and Ag It may further comprise at least one metal element selected from the group consisting of.

또한 본 발명의 일 양태에서, 상기 매트릭스는 Si, Fe, 및 Al 중 어느 하나 이상을 포함하는 하나 또는 둘 이상의 비정질상을 포함할 수 있다.In addition, in one aspect of the present invention, the matrix may include one or two or more amorphous phases including any one or more of Si, Fe, and Al.

또한 본 발명의 일 양태에서, 상기 매트릭스는 리튬에 대해 전기화학적으로 비활성일 수 있다.Also in one aspect of the invention, the matrix may be electrochemically inert with respect to lithium.

또한 본 발명의 일 양태에서, 상기 매트릭스는 상기 결정질 Si 입자보다 높은 전기전도도를 가질 수 있다.In addition, in one embodiment of the present invention, the matrix may have a higher electrical conductivity than the crystalline Si particles.

본 발명의 리튬 이차전지용 음극 활물질은 조대화가 억제된 결정질 Si 미세입자, 및 상기 Si 미세입자 주위에 분포하고 열적·전기화학적으로 안정한 매트릭스를 포함하여, Si 미세입자가 매트릭스중에 균일하게 분포하고, 뛰어난 충방전 용량과 사이클 수명을 보이는 리튬 이차전지를 제공한다.The negative electrode active material for a lithium secondary battery of the present invention includes crystalline Si microparticles in which coarsening is suppressed, and a matrix distributed around the Si microparticles and stable thermally and electrochemically so that the Si microparticles are uniformly distributed in the matrix, It provides a lithium secondary battery with excellent charge and discharge capacity and cycle life.

또한, 본 발명의 리튬 이차전지용 음극 활물질 제조방법은, 조대화가 억제된 결정질 Si 미세입자, 및 상기 Si 미세입자 주위에 분포하고 열적·전기화학적으로 안정한 매트릭스를 포함하여, Si 미세입자가 매트릭스중에 균일하게 분포하고, 또한 제조되는 활물질 전체적으로도 균일하게 미세화된 음극 활물질을 넓은 공정 조건에서 제조하는 방법을 제공한다.In addition, the method for producing a negative electrode active material for a lithium secondary battery of the present invention includes crystalline Si microparticles in which coarsening is suppressed, and a matrix distributed around the Si microparticles and having a thermally and electrochemically stable matrix, wherein the Si microparticles are contained in the matrix. Provided is a method for producing a negative electrode active material uniformly distributed and finely refined evenly over the entire active material under a wide range of process conditions.

도 1은 실시예 1에 따른 Si 포함 금속 용탕 급냉 응고물의 시차주사열량측정(Differential scanning calorimetry (DSC)) 결과이다.
도 2는 실시예 1에 따른 Si 포함 금속 용탕 급냉 응고물의 투과전자현미경(Transmission electron microscopy (TEM)) 화상이다.
도 3은 실시예 1에 따른 열처리 결과물의 TEM 화상이다.
도 4는 실시예 1 및 2에 따른 Si 포함 금속 용탕 급냉 응고물 및 그 열처리 결과물의 X-ray 회절분석(X-ray diffraction (XRD)) 결과이다.
도 5는 실시예 2에 따른 열처리 결과물의 TEM 화상이다.
도 6는 실시예 2에 따른 열처리 결과물의 DSC 결과이다.
도 7은 실시예 3에 따른 열처리 결과물의 TEM 화상이다.
도 8은 실시예 4에 따른 열처리 결과물의 TEM 화상이다.
도 9는 비교예에 따른 Si 포함 금속 용탕 급냉 응고물의 TEM 화상이다.
도 10은 비교예에 따른 열처리 결과물의 TEM 화상이다.
도 11은 실시예 1 내지 4에서 제조된 음극 활물질을 포함한 리튬 이차전지의 충방전 결과이다.
도 12는 실시예 5 내지 8에서 제조된 음극 활물질을 포함한 리튬 이차전지의 충방전 결과이다.
도 13은 실시예 9 내지 12에서 제조된 음극 활물질을 포함한 리튬 이차전지의 충방전 결과이다.
도 14는 비교예에서 제조된 음극 활물질을 포함한 리튬 이차전지의 충방전 결과이다.
1 is a differential scanning calorimetry (DSC) result of a molten metal-containing quench solidified solid according to Example 1;
FIG. 2 is a transmission electron microscopy (TEM) image of a Si-containing molten metal quench solidified product according to Example 1. FIG.
3 is a TEM image of the heat treatment result according to Example 1. FIG.
FIG. 4 is an X-ray diffraction (XRD) result of the molten metal-containing metal quench solidified product and its heat treatment resultant according to Examples 1 and 2. FIG.
5 is a TEM image of the heat treatment result according to Example 2. FIG.
6 is a DSC result of the heat treatment result of Example 2.
7 is a TEM image of the heat treatment result according to Example 3. FIG.
8 is a TEM image of the heat treatment result according to Example 4. FIG.
9 is a TEM image of a Si-containing metal quench solidified product according to a comparative example.
10 is a TEM image of a heat treatment result according to a comparative example.
11 shows charge and discharge results of the lithium secondary battery including the negative active materials prepared in Examples 1 to 4;
12 is a charge and discharge result of the lithium secondary battery including the negative electrode active material prepared in Examples 5 to 8.
13 is a result of charging and discharging of a lithium secondary battery including the negative electrode active materials prepared in Examples 9 to 12.
14 is a charge and discharge result of the lithium secondary battery including the negative electrode active material prepared in Comparative Example.

이하 본 발명의 가스 발생 장치를 상세히 설명한다. 다음에 소개되는 실시예 및 도면들은 당업자에게 본 발명의 사상이 충분히 전달될 수 있도록 하기 위해 예로서 제공되는 것이다. 따라서, 본 발명은 이하 제시되는 실시예 및 도면들에 한정되지 않고 다른 형태로 구체화될 수도 있다. 이때, 사용되는 기술 용어 및 과학 용어에 있어서 다른 정의가 없다면, 이 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 통상적으로 이해하고 있는 의미를 가지며, 하기의 설명 및 첨부 도면에서 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있는 공지 기능 및 구성에 대한 설명은 생략한다.Hereinafter, the gas generator of the present invention will be described in detail. The embodiments and drawings introduced below are provided as examples to sufficiently convey the spirit of the present invention to those skilled in the art. Accordingly, the present invention is not limited to the embodiments and drawings presented below, but may be embodied in other forms. At this time, if there is no other definitions in the technical terms and scientific terms used, those having ordinary skill in the technical field to which the present invention has a meaning commonly understood, the gist of the present invention in the following description and the accompanying drawings. Descriptions of well-known functions and configurations that may be unnecessarily blurred are omitted.

본 발명에 있어, 리튬이차전지용 음극 활물질은,In the present invention, the negative electrode active material for a lithium secondary battery,

Si, Fe, 및 Al를 포함하고, 열처리시 결정상이 형성되지 않는 비정질 매트릭스; 및An amorphous matrix containing Si, Fe, and Al, wherein a crystalline phase is not formed upon heat treatment; And

상기 비정질 매트릭스 내에 분산되고 입자 크기가 50 nm 이하인 결정질 Si 입자;를 포함한다.And crystalline Si particles dispersed in the amorphous matrix and having a particle size of 50 nm or less.

또한 본 발명에 있어, 리튬이차전지용 음극 활물질 제조 방법은,In addition, in the present invention, the method for producing a negative electrode active material for a lithium secondary battery,

Si과 함께, Fe 및 Al을 포함하는 금속 물질을 용융하는 단계;Melting a metal material including Fe and Al together with Si;

상기 용융된 물질을 급냉하여, 결정상이 석출되지 않은 응고물을 형성하는 단계; 및Quenching the molten material to form a coagulum in which a crystal phase is not precipitated; And

상기 응고물을 열처리하여, Si, Fe, 및 Al을 포함하는 매트릭스 중에, 입자 크기가 50 nm 이하인 결정질 Si 입자를 석출시키는 단계;를 포함하되,Heat treating the coagulated product to precipitate crystalline Si particles having a particle size of 50 nm or less in a matrix comprising Si, Fe, and Al;

상기 매트릭스는 상기 열처리 후에도 비정질로 유지된다.The matrix remains amorphous even after the heat treatment.

본 발명의 일 양태에서, 상기 결정질 Si 입자는 입자 크기가 50 nm 이하이고, 바람직하게는 20 nm 이하, 더 바람직하게는 10 nm 이하일 수 있다. 또한 본 발명의 일 양태에서, 상기 결정질 Si 입자 크기의 하한은 10 nm일 수 있고, 바람직하게는 5 nm일 수 있으며, 더 바람직하게는 2 nm일 수 있다.In one aspect of the present invention, the crystalline Si particles may have a particle size of 50 nm or less, preferably 20 nm or less, more preferably 10 nm or less. Also in one aspect of the invention, the lower limit of the size of the crystalline Si particles may be 10 nm, preferably 5 nm, more preferably 2 nm.

상기 결정질 Si 입자는 상기 입자 크기의 결정질 Si 입자는 높은 리튬 흡장량을 가지면서도, 충방전에 따른 리튬 이온의 흡장과 방출시의 체적 변화가 적어, 소재 자체의 높은 용량을 유지하면서도 우수한 수명 특성이 구현된다.The crystalline Si particles have a high lithium occlusion amount while the crystalline Si particles have a high lithium occlusion amount, and have a small volume change during occlusion and release of lithium ions due to charging and discharging. Is implemented.

상기 비정질 매트릭스는 열처리시에도 결정상이 형성되지 않고 비정질상을 안정적으로 유지하며, 상기 결정질 Si 입자에 대한 리튬 이온의 흡장과 방출시의 체적 변화에 따른 활물질의 구조를 안정시킴으로써, 역시 결정질 Si 입자에 의한 높은 용량 구현이 가능케 하면서도, 우수한 수명 특성도 구현할 수 있다.The amorphous matrix stably maintains the amorphous phase without forming a crystalline phase even during heat treatment, and stabilizes the structure of the active material according to the volume change during occlusion and release of lithium ions with respect to the crystalline Si particles. While enabling high capacity, good life characteristics can be achieved.

본 발명의 일 양태에서, 상기 금속 물질의 용융은 불활성 또는 환원 분위기에서 수행할 수 있으며, 상기 분위기는 아르곤 가스 분위기일 수 있다.In one aspect of the invention, the melting of the metal material may be carried out in an inert or reducing atmosphere, the atmosphere may be an argon gas atmosphere.

본 발명의 일 양태에서, 상기 금속 물질은 아크용해법(arc melting)으로 용융될 수 있으나, 용융 방법에 특별한 제한은 없다.In one aspect of the invention, the metal material may be melted by arc melting, but there is no particular limitation on the melting method.

본 발명의 일 양태에서 상기 급냉 속도는 104 내지 108 K/s일 수 있고, 바람직하게는 106 내지 108 K/s일 수 있고, 더 바람직하게는 107 내지 108 K/s일 수 있다. 본 발명의 일 양태에서, 급냉 방법으로 멜트스피닝법이 사용될 수 있으나, 충분한 냉각 속도를 구현할 수 있다면 그 방법에 특별한 제약은 없다. 본 발명의 일 양태에서, 멜트스피닝법 적용시의 냉각휠 회전 속도는 20 내지 60 m/s, 바람직하게는 30 내지 50 m/s일 수 있다.In one aspect of the invention the quench rate may be 10 4 to 10 8 K / s, preferably 10 6 to 10 8 K / s, more preferably 10 7 to 10 8 K / s Can be. In one aspect of the present invention, the melt spinning method may be used as a quenching method, but there is no particular limitation on the method as long as a sufficient cooling rate can be realized. In one aspect of the invention, the cooling wheel rotational speed during the melt spinning method may be 20 to 60 m / s, preferably 30 to 50 m / s.

상기 비정질 매트릭스는 Fe 및 Al를 포함함에 따라, 급냉시 뿐 아니라 상기 결정질 Si 입자가 석출되는 온도 이상의 열처리시에도 추가의 결정상이 형성되지 않는 비정질상을 유지하게 된다. 본 발명의 일 양태에서, 상기 매트릭스의 결정상이 형성되지 않는 상기 열처리 온도는 900 K 이하일 수 있다.As the amorphous matrix includes Fe and Al, the amorphous matrix maintains an amorphous phase in which no additional crystal phase is formed not only at the time of quenching but also at a temperature above the temperature at which the crystalline Si particles are precipitated. In one embodiment of the present invention, the heat treatment temperature at which the crystal phase of the matrix is not formed may be 900 K or less.

본 발명의 일 양태에서, 결정질 Si 입자는 단결정(single crystal) 또는 다결정(poly crystal)일 수 있고, 다결정이 충방전시 팽창억제 및 수용에 유리하여 팽창에 따른 사이클 특성 영향을 고려하면 다결정 입자인 것이 바람직하다.In one aspect of the present invention, the crystalline Si particles may be single crystal or polycrystal, and the polycrystalline particles are polycrystalline particles in consideration of the influence of the cycle characteristics due to expansion because they are advantageous for expansion inhibition and acceptance during charge and discharge. It is preferable.

본 발명의 일 양태에서, 상기 결정질 Si 입자는 평균 입자 직경이 40 nm 이하, 바람직하게는 20 nm 이하, 더 바람직하게는 10 nm 이하일 수 있다.In one aspect of the present invention, the crystalline Si particles may have an average particle diameter of 40 nm or less, preferably 20 nm or less, more preferably 10 nm or less.

또한 상기 결정질 Si 입자는 냉각시 석출되어 열처리 과정중에 성장하는 일반적인 경우와는 달리, 활물질 전체에 걸쳐 균일한 크기로 분산되어 있으며, 상기 입자 직경의 상대표준편차(relative standard deviation), 즉 입자 직경의 표준편차(standard deviation)를 평균 입자 직경으로 나눈 값이 20% 이하, 바람직하게는 15% 이하, 더 바람직하게는 10% 이하, 그보다 더 바람직하게는 5% 이하일 수 있다.In addition, unlike the general case in which the crystalline Si particles are precipitated upon cooling and grow during the heat treatment process, the crystalline Si particles are dispersed in a uniform size throughout the active material, and have a relative standard deviation of the particle diameter, that is, the particle diameter. The standard deviation divided by the average particle diameter may be 20% or less, preferably 15% or less, more preferably 10% or less, even more preferably 5% or less.

본 발명의 일 양태에서, 상기 매트릭스는 Cr, Cu, Mn, Mo, Ni, Nb, Ti, V, Co, Zr, Mg, Se, Te, Sn, In, Ga, Pb, Bi, Zn, 및 Ag로 이루어지는 군으로부터 선택되는 1종 이상의 금속원소를 더 포함할 수 있다. 상기의 더 포함될 수 있는 금속원소는 Si보다 도전성이 좋으며 유연한 금속간 화합물을 형성하여 상기 결정질 Si 입자를 둘러쌈으로써, 리튬이 Si에 흡장 및 방출될 때의 체적팽창에 의하여 발생하는 응력을 완화하고, 전극의 탈리, Si의 전기적 고립을 방지하게 된다.In one aspect of the invention, the matrix is Cr, Cu, Mn, Mo, Ni, Nb, Ti, V, Co, Zr, Mg, Se, Te, Sn, In, Ga, Pb, Bi, Zn, and Ag It may further comprise at least one metal element selected from the group consisting of. The metal element, which may be further included, is more conductive than Si and forms a flexible intermetallic compound to surround the crystalline Si particles, thereby relieving stress caused by volume expansion when lithium is occluded and released into Si and This prevents desorption of electrodes and electrical isolation of Si.

본 발명의 일 양태에서, 상기 음극 활물질은 하기 식 1의 조성을 가지는 합금일 수 있다.In one embodiment of the present invention, the negative electrode active material may be an alloy having a composition of Formula 1.

[식 1][Equation 1]

SixFeyAlzMa Si x Fe y Al z M a

이때, M은 Cr, Cu, Mn, Mo, Ni, Nb, Ti, V, Co, Zr, Mg, Se, Te, Sn, In, Ga, Pb, Bi, Zn, 및 Ag로 이루어지는 군으로부터 선택되는 1종 이상의 금속원소이고, 40≤x≤80, 1≤y≤25, 10≤z≤40, 0≤a≤20, x+y+z+a=100이며, 바람직하게는 45≤x≤70, 5≤y≤20, 15≤z≤30, 1≤a≤15, x+y+z+a=100일 수 있고, 더 바람직하게는 50≤x≤60, 10≤y≤15, 20≤z≤25, 1≤a≤10, x+y+z+a=100일 수 있다.Wherein M is selected from the group consisting of Cr, Cu, Mn, Mo, Ni, Nb, Ti, V, Co, Zr, Mg, Se, Te, Sn, In, Ga, Pb, Bi, Zn, and Ag It is at least one metal element, 40≤x≤80, 1≤y≤25, 10≤z≤40, 0≤a≤20, x + y + z + a = 100, preferably 45≤x≤70 , 5 ≦ y ≦ 20, 15 ≦ z ≦ 30, 1 ≦ a ≦ 15, x + y + z + a = 100, more preferably 50 ≦ x ≦ 60, 10 ≦ y ≦ 15, 20 ≦ z ≦ 25, 1 ≦ a ≦ 10, and x + y + z + a = 100.

본 발명의 일 양태에서, 상기 매트릭스는 Si, Fe, 및 Al 중 어느 하나 이상을 포함하는 하나 또는 둘 이상의 비정질상을 포함할 수 있다.In one aspect of the invention, the matrix may comprise one or two or more amorphous phases comprising any one or more of Si, Fe, and Al.

본 발명의 일 양태에서, 상기 매트릭스는 Si 및 Fe를 포함하는 상(phase), Si 및 Al을 포함하는 상, Si, Fe, 및 Al을 포함하는 상, Fe 및 Al을 포함하는 상 등을 포함할 수 있다. 상기 상들은 상술한 바와 같이, Si을 포함한 원료 금속물질이 고온의 액상으로부터 냉각되어 응고될 때, 결정질 Si 입자의 결정립 성장을 억제하는 피닝(pinning)효과로 미세입자 형성에 도움을 준다.In one aspect of the invention, the matrix comprises a phase comprising Si and Fe, a phase comprising Si and Al, a phase comprising Si, Fe, and Al, a phase comprising Fe and Al, and the like. can do. As described above, when the raw metal material including Si is solidified by cooling from a high temperature liquid phase, the phases help to form fine particles with a pinning effect that suppresses grain growth of crystalline Si particles.

본 발명의 일 양태에서, 상기 매트릭스는 2종 이상의 상을 포함하는 것이 미세조직의 제어 측면에서 바람직할 수 있다.In one aspect of the invention, it may be desirable for the matrix to include two or more phases in terms of control of the microstructure.

본 발명의 일 양태에서, 상기 매트릭스는 리튬에 대해 전기화학적으로 비활성일 수 있으나, 리튬에 대해 전기화학적으로 활성이 있더라도 이차전지의 특성 저하를 가져오지 않는다면 제한되지 않을 수 있다.In one aspect of the present invention, the matrix may be electrochemically inactive with respect to lithium, but may not be limited, even if it is electrochemically active with respect to lithium, provided that it does not deteriorate the characteristics of the secondary battery.

본 발명의 일 양태에서, 상기 매트릭스는 상기 결정질 Si 입자에 대해 동등 또는 그 이상의 전기전도도를 가질 수 있다. 그러한 전도도 특성은 Si에 더하여 매트릭스에 Fe, Al, M 등의 금속이 포함됨으로써 구현될 수 있고, 본 발명의 일 양태에서는, 그밖에도 전기전도도를 향상시킬 수 있는 원소를 더 포함할 수 있으며, 그러한 원소로 B, P, As, Sb, Ge, N, Au, 및 Pt 중 어느 하나 또는 둘 이상이 사용될 수 있다. 본 발명의 일 양태에서, 전도도 향상을 위해 더 포함될 수 있는 상기 원소는 1 at% 이하, 바람직하게는 0.5 at% 이하, 더 바람직하게는 0.1 at% 이하로 포함될 수 있다.In one aspect of the invention, the matrix may have an electrical conductivity equal to or greater than that of the crystalline Si particles. Such conductivity characteristics may be realized by including metals such as Fe, Al, M, etc. in the matrix in addition to Si, and in one aspect of the present invention, may further include an element capable of improving electrical conductivity. Any one or two or more of B, P, As, Sb, Ge, N, Au, and Pt may be used as the element. In one aspect of the present invention, the element that may be further included to improve conductivity may be included in 1 at% or less, preferably 0.5 at% or less, more preferably 0.1 at% or less.

또한 본 발명에 있어, 리튬 이차전지용 음극은 본 발명의 음극 활물질을 포함한다. 본 발명의 일 양태에서, 리튬 이차전지용 음극은 집전체를 더 포함할 수 있다.Moreover, in this invention, the negative electrode for lithium secondary batteries contains the negative electrode active material of this invention. In one aspect of the invention, the negative electrode for a lithium secondary battery may further comprise a current collector.

또한 본 발명에 있어, 리튬 이차전지는 본 발명의 리튬 이차전지용 음극을 포함한다. 본 발명의 일 양태에서, 리튬 이차전지는 양극 활물질을 포함하는 양극; 상기 본 발명의 음극 활물질을 포함하는 음극; 및 전해액;을 포할 수 있다. 또한 본 발명의 일 양태에서, 리튬 이차전지는 양극과 음극사이에 게재된 세퍼레이터를 포함할 수 있다.In addition, in the present invention, the lithium secondary battery includes the anode for lithium secondary battery of the present invention. In one aspect of the present invention, a lithium secondary battery includes a positive electrode including a positive electrode active material; A negative electrode including the negative electrode active material of the present invention; And an electrolyte solution. In addition, in one aspect of the present invention, the lithium secondary battery may include a separator disposed between the positive electrode and the negative electrode.

본 발명의 리튬 이차전지에 있어서, 음극에 포함되는 음극 활물질을 제외한 구성요소 및 리튬 이차전지의 셀 형태들은 이 분야에서 공지된 것들이 제한 없이 사용될 수 있으므로, 이들에 대한 추가 설명은 생략하기로 한다.  In the lithium secondary battery of the present invention, the cell forms of the component and the lithium secondary battery except for the negative electrode active material included in the negative electrode may be used without limitation, those known in the art, further description thereof will be omitted.

[실시예 1]Example 1

Si, Al, 및 Fe 모합금을 Si 56 at.%, Al 25 at.%, Fe 16 at.% Cu 1 at% Ni 2%의 조성을 갖도록 아르곤 가스 분위기 하에서 아크용해법으로 용융하고, 이를 40 m/s의 급냉 속도(냉각휠의 회전 속도) 조건의 멜트스피닝법을 이용하여 급냉하여, 석출된 결정상이 존재하지 않는 응고물을 제조하였다. 온도에 따른 상기 응고물의 열출입을 조사하였고, 그에 따른 DSC 결과가 도 1에 나타나 있다. 응고물이 가열되어 결정상들이 형성되는 온도에서 발열피크가 관찰된다.Si, Al, and Fe master alloys were melted by an arc melting method under an argon gas atmosphere to have a composition of Si 56 at.%, Al 25 at.%, Fe 16 at.% Cu 1 at% Ni 2%, and this was 40 m / It was quenched using the melt spinning method under the squeeze rate (rotational speed of the cooling wheel) of s to prepare a coagulated product in which no precipitated crystal phase was present. The heat entry and exit of the coagulated product with temperature was investigated, and the DSC result is shown in FIG. 1. An exothermic peak is observed at the temperature at which the coagulum is heated to form crystal phases.

급냉하여 제조된 상기 응고물을 아르곤 분위기의 환원 분위기인 전기로에서 723 K로 60분간 열처리하였다. The solidified product prepared by quenching was heat-treated at 723 K for 60 minutes in an electric furnace which is a reducing atmosphere of argon atmosphere.

제조된 응고물 및 음극 활물질의 TEM 화상을 각각 도 2 및 3에 나타내었다. 급냉 직후에는 석출된 결정이 보이지 않았고(도 2), 열처리 후에는 20 nm 미만의 입자가 석출된 것이 확인된다(도 3). 열처리 전(도 4(a))과 후(도 4(b))의 XRD 결과를 통해 상기 석출 입자가 결정질 Si 입자임을 확인할 수 있다.TEM images of the prepared coagulum and the negative electrode active material are shown in FIGS. 2 and 3, respectively. Immediately after quenching, no precipitated crystals were seen (FIG. 2), and after heat treatment, it was confirmed that particles smaller than 20 nm were precipitated (FIG. 3). It can be confirmed that the precipitated particles are crystalline Si particles through the XRD results before (FIG. 4 (a)) and after (FIG. 4 (b)).

[실시예 2 내지 4][Examples 2 to 4]

실시예 1과 동일한 응고물을 제조하였다. 이를 아르곤 분위기의 환원 분위기인 전기로에서 각각 773 K(실시예 2), 823 K(실시예 3), 873 K(실시예 4)로 60분간 열처리하였다. 773 K의 열처리 후에도 입자의 성장은 제한적으로, 여전히 미세한 입자가 석출된 것이 확인된다(도 5). 또한 석출된 입자가 결정질 Si 입자임을 확인할 수 있다(도 4(c)).The same coagulum as in Example 1 was prepared. This was heat-treated at 773 K (Example 2), 823 K (Example 3), and 873 K (Example 4) for 60 minutes in an electric furnace which is a reducing atmosphere of argon atmosphere. After the heat treatment of 773 K, the growth of the particles was limited, and it was confirmed that fine particles were still precipitated (FIG. 5). In addition, it can be confirmed that the precipitated particles are crystalline Si particles (FIG. 4 (c)).

상기 773 K에서 열처리된 결과물에 대해 온도에 따른 발열, 흡열 반응 유무를 조사하였고, 그에 따른 DSC 결과가 도 6에 나타나 있다. 상기 온도에서 열처리된 결과물은 그보다 높은 온도에서도 결정화 반응에 따른 발열/흡열피크가 관찰되지 않아, 열적으로도 결정상 측면에서도 안정한 물질이 형성되었음을 확인할 수 있다.The heat-treated product at 773 K was examined for the exothermic and endothermic reactions according to temperature, and the DSC results are shown in FIG. 6. As a result of the heat treatment at the temperature, no exothermic / endothermic peaks due to the crystallization reaction were observed at higher temperatures, and thus, it was confirmed that a stable material was formed in terms of thermally and crystalline phases.

또한 각각 823 K 및 873 K의 열처리 후에도 여전히 미세한 입자가 석출된 것이 확인된다(도 7 및 8).In addition, it was confirmed that even after the heat treatment of 823 K and 873 K, fine particles were still precipitated (FIGS. 7 and 8).

[실시예 5 내지 8][Examples 5 to 8]

Si, Al, 및 Fe 모합금을 Si 54 at.%, Al 27 at.%, Fe 16 at.% Cu 1 at% Ni 2%의 조성을 갖도록 아르곤 가스 분위기 하에서 아크용해법으로 용융한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일하게, 석출된 결정상이 존재하지 않는 응고물을 제조하였다. Except that the Si, Al, and Fe master alloys were melted by an arc melting method under an argon gas atmosphere to have a composition of Si 54 at.%, Al 27 at.%, Fe 16 at.% Cu 1 at% Ni 2%. In the same manner as in Example 1, a coagulum was prepared in which no precipitated crystal phase was present.

급냉하여 제조된 상기 응고물을 아르곤 분위기의 환원 분위기인 전기로에서 각각 723 K(실시예 5), 773 K(실시예 6), 823 K(실시예 7), 873 K(실시예 8)로 60분간 열처리하였다. 열처리 후에도 입자의 성장은 제한적으로, 여전히 미세한 결정질 Si 입자가 석출되었다.The solidified product prepared by quenching was 60 into 723 K (Example 5), 773 K (Example 6), 823 K (Example 7), and 873 K (Example 8) in an electric furnace which is a reducing atmosphere of argon atmosphere. Heat treatment was performed for a minute. Even after the heat treatment, the growth of the particles was limited, and still fine crystalline Si particles were precipitated.

[실시예 9 내지 12][Examples 9 to 12]

Si, Al, 및 Fe 모합금을 Si 51 at.%, Al 29 at.%, Fe 17 at.% Cu 1 at% Ni 2%의 조성을 갖도록 아르곤 가스 분위기 하에서 아크용해법으로 용융한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일하게, 석출된 결정상이 존재하지 않는 응고물을 제조하였다. Except that the Si, Al, and Fe mother alloys were melted by an arc melting method under an argon gas atmosphere to have a composition of Si 51 at.%, Al 29 at.%, Fe 17 at.% Cu 1 at% Ni 2%. In the same manner as in Example 1, a coagulum was prepared in which no precipitated crystal phase was present.

급냉하여 제조된 상기 응고물을 아르곤 분위기의 환원 분위기인 전기로에서 각각 723 K(실시예 9), 773 K(실시예 10), 823 K(실시예 11), 873 K(실시예 12)로 60분간 열처리하였다. 열처리 후에도 입자의 성장은 제한적으로, 여전히 미세한 결정질 Si 입자가 석출되었다.The solidified product prepared by quenching was 60 into 723 K (Example 9), 773 K (Example 10), 823 K (Example 11), and 873 K (Example 12) in an electric furnace which is a reducing atmosphere of argon atmosphere. Heat treatment was performed for a minute. Even after the heat treatment, the growth of the particles was limited, and still fine crystalline Si particles were precipitated.

[비교예 1]Comparative Example 1

Si, Ni 및 Al 모합금이 Si 40at.%, Ni 25at.%, Al 35at.%의 조성을 갖도록 한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일하게 응고물을 제조하고 열처리하였다. 제조된 응고물은 실시예 1과는 달리 Si 미세입자가 이미 형성된 상태로 얻어졌다(도 9). 또한, 형성된 Si 입자도 열처리 후 실시예에 비해 현저히 성장하여(도 10), 결국 조대화가 억제되지 못한 Si 입자를 포함하는 음극 활물질이 제조되었다.A coagulated product was prepared and heat-treated in the same manner as in Example 1 except that the Si, Ni, and Al mother alloys had a composition of Si 40at.%, Ni 25at.%, And Al 35at.%. The prepared coagulum was obtained in a state in which Si microparticles were already formed unlike in Example 1 (FIG. 9). Further, the Si particles formed were also prepared the negative electrode active material containing a significant growth (Fig. 10), Si particle finally did roughness is not suppressed as compared with the embodiments after heat treatment.

[실험예 : 리튬 이차전지의 제조]Experimental Example: Fabrication of Lithium Secondary Battery

상기 실시예 1 내지 12 및 비교예에서 제조된 리튬 이차전지용 음극 활물질에 각각 폴리이미드 10 중량%(음극 활물질 총량 기준)를 첨가하고 N-메틸피롤리돈을 혼합하여 음극 활물질층 형성용 슬러리를 제조하였다. 상기 슬러리들을 각각 두께 15 ㎛의 구리 호일에 코팅한 후, 롤러프레스에 의해 전극을 가압 성형하여 110℃ 조건에서 2시간 진공 건조하였다. 건조된 극판을 1.33 cm2 크기로 절단하여 음극을 제조하였다. 10 wt% of polyimide (based on the total amount of the negative electrode active material) was added to the negative electrode active material for lithium secondary batteries prepared in Examples 1 to 12 and Comparative Examples, respectively, and N-methylpyrrolidone was mixed to prepare a slurry for forming a negative electrode active material layer. It was. Each of the slurries was coated on a copper foil having a thickness of 15 μm, and the electrodes were press-molded by a roller press and vacuum dried at 110 ° C. for 2 hours. The dried negative electrode plate was cut to a size of 1.33 cm 2 to prepare a negative electrode.

양극으로 리튬금속, 분리막으로 셀가드 2500(Celgard 2500), 전해액으로 EC:EMC이 3:7 부피비인 용매에 LiPF6를 1.0M 용액을 사용하여, 2032 코인셀을 조립제작하였다.A 2032 coin cell was fabricated by using LiPF6 as a 1.0 M solution in a solvent having a lithium metal as an anode, a Celgard 2500 as a separator, and an electrolytic solution with an EC: EMC of 3: 7 by volume.

충·방전 장비로 PNE를 사용하였으며, 초기 세 사이클(cycle)은 0.1 C, 네 번째 사이클부터는 0.5 C의 전류를 인가하였다.PNE was used as a charging and discharging device, and the initial three cycles were applied at 0.1 C and the fourth cycle at 0.5 C.

실시예 1 내지 4, 5 내지 8, 9 내지 12, 및 비교예에서 각각 제조된 음극 활물질을 포함하는 전지의 사이클 특성이 도 11 내지 14에 각각 나타나 있다. 본 발명의 일 양태에 따른 실시예 1 내지 12의 음극 활물질을 포함하는 전지는 비교예의 경우에 비해 현격하게 우수한 용량 유지율과 쿨롱 효율을 보여주고 있어, 본 발명에 따른 리튬 이차전지가 높은 용량 및 우수한 수명 특성을 가짐을 확인할 수 있다.Cycle characteristics of the battery including the negative electrode active materials prepared in Examples 1 to 4, 5 to 8, 9 to 12, and Comparative Examples, respectively, are shown in FIGS. 11 to 14, respectively. The battery including the negative electrode active material of Examples 1 to 12 according to an aspect of the present invention shows a significantly superior capacity retention rate and coulombic efficiency compared to the case of the comparative example, the lithium secondary battery according to the present invention has a high capacity and excellent It can be seen that it has a life characteristic.

Claims (14)

Si, Fe, 및 Al를 포함하고, 열처리시 결정상이 형성되지 않는 비정질 매트릭스; 및
상기 비정질 매트릭스 내에 분산되고 입자 크기가 50 nm 이하인 결정질 Si 입자;
를 포함하는 리튬이차전지용 음극 활물질.
An amorphous matrix containing Si, Fe, and Al, wherein a crystalline phase is not formed upon heat treatment; And
Crystalline Si particles dispersed in the amorphous matrix and having a particle size of 50 nm or less;
Anode active material for a lithium secondary battery comprising a.
제1항에 있어서, 상기 매트릭스는 Cr, Cu, Mn, Mo, Ni, Nb, Ti, V, Co, Zr, Mg, Se, Te, Sn, In, Ga, Pb, Bi, Zn, 및 Ag로 이루어지는 군으로부터 선택되는 1종 이상의 금속원소를 더 포함하는, 리튬 이차전지용 음극 활물질.
The method of claim 1, wherein the matrix is Cr, Cu, Mn, Mo, Ni, Nb, Ti, V, Co, Zr, Mg, Se, Te, Sn, In, Ga, Pb, Bi, Zn, and Ag. A negative electrode active material for lithium secondary batteries, further comprising at least one metal element selected from the group consisting of:
제1항에 있어서, 상기 하기 식 1의 조성을 가지는, 리튬 이차전지용 음극 활물질.
[식 1]
SixFeyAlzMa
이때, M은 Cr, Cu, Mn, Mo, Ni, Nb, Ti, V, Co, Zr, Mg, Se, Te, Sn, In, Ga, Pb, Bi, Zn, 및 Ag로 이루어지는 군으로부터 선택되는 1종 이상의 금속원소이고, 40≤x≤80, 1≤y≤25, 10≤z≤40, 0≤a≤20, x+y+z+a=100이다.
The negative electrode active material for lithium secondary batteries of Claim 1 which has a composition of the said Formula 1.
[Equation 1]
Si x Fe y Al z M a
Wherein M is selected from the group consisting of Cr, Cu, Mn, Mo, Ni, Nb, Ti, V, Co, Zr, Mg, Se, Te, Sn, In, Ga, Pb, Bi, Zn, and Ag It is at least one metal element, 40≤x≤80, 1≤y≤25, 10≤z≤40, 0≤a≤20, and x + y + z + a = 100.
제1항에 있어서, 상기 매트릭스는 Si, Fe, 및 Al 중 어느 하나 이상을 포함하는 하나 또는 둘 이상의 비정질상을 포함하는, 리튬 이차전지용 음극 활물질.
The negative active material of claim 1, wherein the matrix comprises one or two or more amorphous phases including at least one of Si, Fe, and Al.
제1항에 있어서, 상기 매트릭스는 리튬에 대해 전기화학적으로 비활성인, 리튬 이차전지용 음극 활물질.
The negative active material of claim 1, wherein the matrix is electrochemically inactive with respect to lithium.
제1항에 있어서, 상기 매트릭스는 상기 결정질 Si 입자보다 높은 전기전도도를 가지는, 리튬 이차전지용 음극 활물질.
The negative active material of claim 1, wherein the matrix has higher electrical conductivity than the crystalline Si particles.
제1항 내지 제6항 중 어느 한 항의 음극 활물질을 포함하는 리튬 이차전지용 음극.
The negative electrode for lithium secondary batteries containing the negative electrode active material of any one of Claims 1-6.
제7항의 음극을 포함하는 리튬 이차전지.
A lithium secondary battery comprising the negative electrode of claim 7.
Si과 함께, Fe 및 Al을 포함하는 금속 물질을 용융하는 단계;
상기 용융된 물질을 급냉하여, 결정상이 석출되지 않은 응고물을 형성하는 단계; 및
상기 응고물을 열처리하여, Si, Fe, 및 Al을 포함하는 매트릭스 중에, 입자 크기가 50 nm 이하인 결정질 Si 입자를 석출시키는 단계;를 포함하되,
상기 매트릭스는 상기 열처리 후에도 비정질로 유지되는, 리튬 이차전지용 음극 활물질 제조 방법.
Melting a metal material including Fe and Al together with Si;
Quenching the molten material to form a coagulum in which a crystal phase is not precipitated; And
And heat-treating the coagulated product to precipitate crystalline Si particles having a particle size of 50 nm or less in a matrix including Si, Fe, and Al.
The matrix is maintained even after the heat treatment, the method of manufacturing a negative electrode active material for a lithium secondary battery.
제9항에 있어서, 상기 금속 물질은 Cr, Cu, Mn, Mo, Ni, Nb, Ti, V, Co, Zr, Mg, Se, Te, Sn, In, Ga, Pb, Bi, Zn, 및 Ag로 이루어지는 군으로부터 선택되는 1종 이상의 금속을 더 포함하는, 리튬 이차전지용 음극 활물질 제조 방법.
The method of claim 9, wherein the metal material is Cr, Cu, Mn, Mo, Ni, Nb, Ti, V, Co, Zr, Mg, Se, Te, Sn, In, Ga, Pb, Bi, Zn, and Ag A method for producing a negative electrode active material for a lithium secondary battery, further comprising at least one metal selected from the group consisting of:
제9항에 있어서, 상기 하기 식 1의 조성을 가지는, 리튬 이차전지용 음극 활물질 제조 방법.
[식 1]
SixFeyAlzMa
이때, M은 Cr, Cu, Mn, Mo, Ni, Nb, Ti, V, Co, Zr, Mg, Se, Te, Sn, In, Ga, Pb, Bi, Zn, 및 Ag로 이루어지는 군으로부터 선택되는 1종 이상의 금속원소이고, 40≤x≤80, 1≤y≤25, 10≤z≤40, 0≤a≤20, x+y+z+a=100이다.
The negative electrode active material manufacturing method for lithium secondary batteries of Claim 9 which has a composition of the said Formula 1.
[Equation 1]
Si x Fe y Al z M a
Wherein M is selected from the group consisting of Cr, Cu, Mn, Mo, Ni, Nb, Ti, V, Co, Zr, Mg, Se, Te, Sn, In, Ga, Pb, Bi, Zn, and Ag It is at least one metal element, 40≤x≤80, 1≤y≤25, 10≤z≤40, 0≤a≤20, and x + y + z + a = 100.
제9항에 있어서, 상기 매트릭스는 Si, Fe, 및 Al 중 어느 하나 이상을 포함하는 하나 또는 둘 이상의 비정질상을 포함하는, 리튬 이차전지용 음극 활물질 제조 방법.
The method of claim 9, wherein the matrix comprises one or two or more amorphous phases including any one or more of Si, Fe, and Al.
제9항에 있어서, 상기 매트릭스는 리튬에 대해 전기화학적으로 비활성인, 리튬 이차전지용 음극 활물질 제조 방법.
The method of claim 9, wherein the matrix is electrochemically inactive with respect to lithium.
제9항에 있어서, 상기 매트릭스는 상기 결정질 Si 입자보다 높은 전기전도도를 가지는, 리튬 이차전지용 음극 활물질 제조 방법.The method of claim 9, wherein the matrix has a higher electrical conductivity than the crystalline Si particles.
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