KR20200053238A - 고용량 리튬 이차전지용 바인더 조성물 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 실리콘계 음극활물질이 적용된 고용량 리튬 이차전지의 음극 활물질용 바인더 조성물에 관한 것이다. 구체적으로 본 발명은 고용량 리튬 이차전지의 충방전시 음극 활물질층의 수축 및 팽창이 심하게 발생하는 것을 억제하여 리튬 이차전지의 사이클 수명을 향상시킬 수 있는 리튬 이차전지의 음극 활물질용 바인더 조성물 및 이로부터 형성된 음극 활물질 조성물과 리튬 이차전지에 관한 것이다.

Description

고용량 리튬 이차전지용 바인더 조성물{Binder composition for high capacitance lithium secondary battery}
본 발명은 실리콘계 음극활물질이 적용된 고용량 리튬 이차전지의 음극 활물질용 바인더 조성물에 관한 것이다. 구체적으로 본 발명은 고용량 리튬 이차전지의 충방전시 음극 활물질층의 수축 및 팽창이 심하게 발생하는 것을 억제하여 리튬 이차전지의 사이클 수명을 향상시킬 수 있는 리튬 이차전지의 음극 활물질용 바인더 조성물 및 이로부터 형성된 음극 활물질 조성물과 리튬 이차전지에 관한 것이다.
리튬 이차전지는 주로 휴대폰이나 노트북 등 정보통신 기기에 주로 사용이 되고 있으나, 최근에는 이러한 정보통신기기 뿐만 아니라, 전기자동차 등 기타 산업 전반에 걸쳐 사용이 확대되고 있다.
현재 리튬 이차전지의 음극 활물질로 일반적으로 사용되고 있는 흑연계 재료는 전기 용량이 작아 적용하는데 한계가 있어, 고용량화가 가능한 음극 활물질의 연구가 활발히 진행되고 있으며, 이러한 고용량화가 가능한 음극 활물질로는 주로 규소 등의 원소를 포함한 합금재료를 들 수 있다.
그러나, 규소 등의 원소를 포함한 합금 재료를 음극 활물질로 사용할 경우, 리튬 이차전지의 충방전시 상기 음극 활물질 부피의 수축 및/또는 팽창이 크게 일어나며, 이로 인해 상기 리튬 이차전지의 계속적인 충방전시 상기 음극 활물질은 구리호일과 같은 집전체로부터의 탈리가 발생하거나, 상기 음극 활물질간의 계면 탈리가 발생하여, 음극 내의 집전성이 저하될 수 있고, 나아가 리튬 이차전지의 충방전 사이클 수명이 저하된다는 문제가 있다.
한편, 종래의 흑연계 음극 활물질을 구리호일과 같은 집전체에 고정하기 위한 바인더로 주로 사용되고 있는 SBR/CMC 와 같은 바인더를 적용하는 경우 상기 문제를 해결하기에 불충분하다. 이러한 문제를 해결하기 위한 방법으로, 우수한 접착력 및 기계적 특성이 우수한 폴리이미드를 음극 활물질용 바인더로 사용하는 방법이 제안되어 있지만, 경화온도가 300℃ 이상으로 구리극판의 산화가 일어나는 문제점이 있어 리튬 이차전지용 음극 바인더로 적용하기 위해서는 질소나 아르곤과 같은 비활성 기체하에 경화를 해야하는 번거로움 및 일반적인 선형 2차원 구조로 인해 부피팽창 억제능력이 기대에 미치지 못하고 있었다.
따라서, 리튬 이차전지의 반복적 충방전시 음극 활물질층의 수축 및 팽창에 의한 집전체로부터의 탈리 및/또는 음극 활물질층간의 계면 탈리를 억제함으로써 충방전 사이클 수명의 단축을 최소화할 수 있는 새로운 리튬 이차전지의 음극 활물질용 바인더 조성물이 절실히 요구되고 있는 실정이다.
본 발명은 기계적 특성이 우수한 동시에 200℃ 이하의 저온경화가 가능한 리튬 이차전지용 바인더 조성물을 제공하는 것을 목적으로 한다.
또한, 본 발명은 실리콘계 음극활물질이 적용된 고용량 리튬 이차전지에서 음극활물질층의 부피팽창 40%이하, 사이클수명 90% 이상 유지되는 리튬 이차전지용 바인더 조성물을을 제공하는 것을 목적으로 한다.
상기 과제를 해결하기 위해, 본 발명은,
화학식 1의 폴리이미드 전구체를 제공한다.
[화학식 1]
Figure pat00001
X는 탄소수 6 내지 30의 지방족 또는 방향족환을 포함하는 2가의 유기기이고,
Y는 탄소수 4 내지 30의 지방족 또는 방향족환을 포함하는 4가의 유기기이며,
n은 10 내지 10,000이다.
한편, 상기 폴리이미드 전구체를 포함하는 리튬 이차전지용 바인더 조성물을 제공한다.
상기 화학식 1의 폴리이미드 전구체는 하기 화학식 2의 3가 산무수물, 하기 화학식 3의 디아민 및 하기 화학식 4의 산이무수물의 반응을 통해 제조되는 것을 특징으로 하는, 바인더 조성물을 제공한다.
[화학식 2]
Figure pat00002
[화학식 3]
Figure pat00003
[화학식 4]
Figure pat00004
상기 화학식 3 및 4에서,
X 및 Y는 상기 화학식 1에서 정의한 바와 같다.
또한, 상기 화학식 3의 디아민 화합물은 하기 화학식 5 내지 13으로 이루어진 그룹으로부터 선택된 1종 이상의 디아민 화합물을 포함하는 것을 특징으로 하는, 바인더 조성물을 제공한다.
[화학식 5]
Figure pat00005
[화학식 6]
Figure pat00006
[화학식 7]
Figure pat00007
[화학식 8]
Figure pat00008
[화학식 9]
Figure pat00009
[화학식 10]
Figure pat00010
[화학식 11]
Figure pat00011
[화학식 12]
Figure pat00012
[화학식 13]
Figure pat00013
그리고, 상기 화학식 4의 산이무수물은 하기 화학식 14 내지 20의 산이무수물로 이루어진 그룹으로부터 선택된 1종 이상의 산이무수물을 포함하는 것을 특징으로 하는, 바인더 조성물을 제공한다.
[화학식 14]
Figure pat00014
[화학식 15]
Figure pat00015
[화학식 16]
Figure pat00016
[화학식 17]
Figure pat00017
[화학식 18]
Figure pat00018
[화학식 19]
Figure pat00019
[화학식 20]
Figure pat00020
한편, N-메틸-2-피롤리돈(N-methyl-2-pyrrollidone, NMP), N,N-디메틸포름아미드(N,N-dimethylformamide), N,N-디메틸아세트아미드(N,N-dimethylacetamide), 디메틸 설폭사이드 (dimethyl sulfoxide) 및 물(H2O)로 이루어진 그룹으로부터 선택된 1종 이상의 용매를 포함하는 것을 특징으로 하는, 바인더 조성물을 제공한다.
또한, 저온 경화형 촉매로서 1-메틸이미다졸이나 1-에틸이미다졸 또는 이들 모두를 포함하고, 상기 화학식 3의 디아민 화합물과 저온경화용 촉매의 몰 비가 100:5 내지 100:300인 것을 특징으로 하는, 바인더 조성물을 제공한다.
한편, 상기 바인더 조성물을 포함하는 음극 활물질 조성물을 제공한다.
본 발명에 따른 리튬 이차전지의 음극 활물질용 바인더 조성물은 신규한 3차원 구조의 폴리이미드 전구체와 저온경화용 촉매에 의해 기계적 강도가 극대화됨으로써 리튬 이차전지의 반복적 충방전시 음극 활물질층의 수축 및 팽창에 의한 집전체로부터의 탈리 및/또는 음극 활물질층간의 계면 탈리를 억제하여 리튬 이차전지의 충방전 사이클 수명을 향상시킬 수 있는 동시에 200℃ 이하의 저온경화가 가능한 바인더 조성물을 제공한다.
또한, 상기 3차원 구조의 폴리이미드 전구체 및 이를 포함한 바인더 조성물은 기존의 선형 2차원 폴리이미드 전구체 보다 더욱 접착력 및 기계적 강도가 우수하여 리튬이차전지용 바인더 이외에 산업용 코팅제, 고분자 첨가제, 유/무기 복합소재 등 다양한 용도로 사용이 가능하다.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예 들을 상세히 설명하기로 한다.
그러나, 본 발명은 여기서 설명된 실시예 들에 한정되지 않고 다른 형태로 구체화될 수도 있다. 오히려, 여기서 소개되는 실시예들은 개시된 내용이 철저하고 완전해질 수 있도록, 그리고 당업자에게 본 발명의 사상이 충분히 전달될 수 있도록 하기 위해 제공 되어지는 것이다.
본 발명은 하기 화학식 1의 3차원 구조를 갖는 폴리이미드 전구체 및 이를 포함하는 바인더 조성물에 관한 것이다.
Figure pat00021
상기 화학식 1에서,
X는 탄소수 6 내지 30의 지방족 또는 방향족환을 포함하는 2가의 유기기이고,
Y는 탄소수 4 내지 30의 지방족 또는 방향족환을 포함하는 4가의 유기기이며,
n은 10 내지 10,000이다.
상기 화학식 1의 폴리이미드 전구체는 하기 화학식 2의 3가 산무수물, 하기 화학식 3의 디아민 및 하기 화학식 4의 산이무수물의 반응을 통해 제조될 수 있다.
Figure pat00022
Figure pat00023
Figure pat00024
상기 화학식 3 및 4에서,
X 및 Y는 화학식 1에서 정의한 바와 같다.
여기서, 상기 화학식 3의 디아민 화합물은 하기 화학식 5 내지 13으로 이루어진 그룹으로부터 선택된 1종 이상의 디아민 화합물을 포함할 수 있다.
Figure pat00025
Figure pat00026
Figure pat00027
Figure pat00028
Figure pat00029
Figure pat00030
Figure pat00031
Figure pat00032
Figure pat00033
또한, 상기 화학식 4의 산이무수물은 하기 화학식 14 내지 20의 산이무수물로 이루어진 그룹으로부터 선택된 1종 이상의 산이무수물을 포함할 수 있다.
Figure pat00034
Figure pat00035
Figure pat00036
Figure pat00037
Figure pat00038
Figure pat00039
Figure pat00040
상기 화학식 2 내지 4의 반응에 의해 상기 화학식 1의 3차원 구조의 폴리이미드 전구체를 제조할 경우, 화학식 2의 구조, 화학식 3의 구조 및 화학식 4의 구조의 반응 몰비는 화학식 구조 3을 100으로 기준하여 0.1:100:90 내지 10:100:110 일 수 있으며, 더욱 바람직하게는 0.5:100:95 내지 5:100:105일 수 있다.
화학식 2의 구조의 반응 몰비가 0.1 보다 적으면 가교반응이 부족하여 3차원 폴리이미드 전구체가 만들어지기 어려워지며, 결과적으로 음극활물질 층의 부피팽창 억제 효과가 기대에 미치지 못하게 된다.
또한, 화학식 2의 구조의 반응 몰비가 10 보다 크게 되면 가교반응이 더욱 활발하여 겔화상태가 되어 바인더로서 사용을 못하게 되는 단점이 있다.
또한, 화학식 4의 구조의 반응 몰비가 90 보다 적거나 110보다 크면 점도가 충분히 커지지 않거나, 기계적 강도를 저하시키는 원인이 된다.
한편, 화학식 1의 3차원 구조의 폴리이미드 전구체 제조시 사용되는 용매는 N-메틸-2-피롤리돈(N-methyl-2-pyrrollidone, NMP), N,N-디메틸포름아미드(N,N-dimethylformamide), N,N-디메틸아세트아미드(N,N-dimethylacetamide), 디메틸 설폭사이드 (dimethyl sulfoxide) 및 물(H2O)로 이루어진 그룹으로부터 선택된 1종 이상을 포함하는 것을 특징으로 하는 바인더 조성물을 제공한다.
한편, 200℃ 이하의 저온경화를 위하여 사용되는 촉매는 1-메틸이미다졸이나 1-에틸이미다졸 또는 이들 모두를 포함하는 것을 특징으로 하는 바인더 조성물을 제공한다. 여기서, 첨가되는 촉매의 양은 상기 화학식 3의 디아민 화합물과 저온경화용 촉매의 몰 비가 100:5 내지 100:300일 수 있다.
또한, 상기 폴리이미드 전구체 제조시 반응시간은 6시간 내지 48시간일 수 있으며, 반응온도는 0℃ 내지 80℃ 일 수 있으나, 여기에 특별히 한정되지는 않는다.
또한, 상기 화학식 2 내지 4로부터 반응하여 제조된 상기 화학식 1의 3차원 구조의 폴리이미드 전구체의 점도는 13wt% 일때, 500 cP 내지 50,000 cP일 수 있으며, 더욱 바람직 하게는 1,000 cP 내지 10,000 cP일 수 있다.
[실시예]
실시예 1. 폴리이미드 전구체 및 바인더 조성물 제조
1,000mL의 3구 둥근 플라스크에 NMP를 첨가하고, 화학식 2 구조의 3가 산무수물 0.002mol, 화학식 5의 디아민 화합물 0.1mol 및 화학식 14의 산이무수물 0.095mol 을 첨가하고, 고형분 13wt%가 되도록 하여 약 25℃에서 12시간 반응하여, 점도 2,800 cP의 폴리이미드 전구체를 제조하였으며, 여기에 1-메틸이미다졸 0.01mol을 첨가하여 바인더 조성물을 제조하였다.
실시예 2. 폴리이미드 전구체 및 바인더 조성물 제조
1,000mL의 3구 둥근 플라스크에 NMP를 첨가하고, 화학식 2 구조의 3가 산무수물 0.002mol, 화학식 6의 디아민 화합물 0.1mol 및 화학식 15의 산이무수물 0.095mol 을 첨가하고, 고형분 13wt%가 되도록 하여 약 25℃에서 12시간 반응하여, 점도 3,200 cP의 폴리이미드 전구체를 제조하였으며, 여기에 1-메틸이미다졸 0.01mol을 첨가하여 바인더 조성물을 제조하였다.
실시예 3. 폴리이미드 전구체 및 바인더 조성물 제조
1,000mL의 3구 둥근 플라스크에 NMP를 첨가하고, 화학식 2 구조의 3가 산무수물 0.001mol, 화학식 7의 디아민 화합물 0.1mol 및 화학식 16의 산이무수물 0.095mol 을 첨가하고, 고형분 13wt%가 되도록 하여 약 25℃에서 12시간 반응하여, 점도 8,400 cP의 폴리이미드 전구체를 제조하였으며, 여기에 1-메틸이미다졸 0.01mol을 첨가하여 바인더 조성물을 제조하였다.
실시예 4. 폴리이미드 전구체 및 바인더 조성물 제조
1,000mL의 3구 둥근 플라스크에 NMP를 첨가하고, 화학식 2 구조의 3가 산무수물 0.003mol, 화학식 8의 디아민 화합물 0.1mol 및 화학식 17의 산이무수물 0.095mol 을 첨가하고, 고형분 13wt%가 되도록 하여 약 25℃에서 12시간 반응하여, 점도 3,500 cP의 폴리이미드 전구체를 제조하였으며, 여기에 1-메틸이미다졸 0.01mol을 첨가하여 바인더 조성물을 제조하였다.
실시예 5. 폴리이미드 전구체 및 바인더 조성물 제조
1,000mL의 3구 둥근 플라스크에 NMP를 첨가하고, 화학식 2 구조의 3가 산무수물 0.002mol, 화학식 9의 디아민 화합물 0.1mol 및 화학식 18의 산이무수물 0.095mol 을 첨가하고, 고형분 13wt%가 되도록 하여 약 25℃에서 12시간 반응하여, 점도 5,200 cP의 폴리이미드 전구체를 제조하였으며, 여기에 1-메틸이미다졸 0.01mol을 첨가하여 바인더 조성물을 제조하였다.
실시예 6. 폴리이미드 전구체 및 바인더 조성물 제조
1,000mL의 3구 둥근 플라스크에 NMP를 첨가하고, 화학식 2 구조의 3가 산무수물 0.003mol, 화학식 5의 디아민 화합물 0.05mol, 화학식 10의 디아민 화합물 0.05mol 및 화학식 19의 산이무수물 0.095mol 을 첨가하고, 고형분 13wt%가 되도록 하여 약 25℃에서 12시간 반응하여, 점도 6,100 cP의 폴리이미드 전구체를 제조하였으며, 여기에 1-에틸이미다졸 0.01mol을 첨가하여 바인더 조성물을 제조하였다.
실시예 7. 폴리이미드 전구체 및 바인더 조성물 제조
1,000mL의 3구 둥근 플라스크에 NMP를 첨가하고, 화학식 2 구조의 3가 산무수물 0.003mol, 화학식 6의 디아민 화합물 0.05mol, 화학식 11의 디아민 화합물 0.05mol 및 화학식 20의 산이무수물 0.095mol 을 첨가하고, 고형분 13wt%가 되도록 하여 약 25℃에서 12시간 반응하여, 점도 3,700 cP의 폴리이미드 전구체를 제조하였으며, 여기에 1-에틸이미다졸 0.01mol을 첨가하여 바인더 조성물을 제조하였다.
실시예 8. 폴리이미드 전구체 및 바인더 조성물 제조
1,000mL의 3구 둥근 플라스크에 NMP를 첨가하고, 화학식 2 구조의 3가 산무수물 0.003mol, 화학식 5의 디아민 화합물 0.05mol, 화학식 12의 디아민 화합물 0.05mol 및 화학식 20의 산이무수물 0.095mol 을 첨가하고, 고형분 13wt%가 되도록 하여 약 25℃에서 12시간 반응하여, 점도 5,200 cP의 폴리이미드 전구체를 제조하였으며, 여기에 1-에틸이미다졸 0.01mol을 첨가하여 바인더 조성물을 제조하였다.
실시예 9. 폴리이미드 전구체 및 바인더 조성물 제조
1,000mL의 3구 둥근 플라스크에 NMP를 첨가하고, 화학식 2 구조의 3가 산무수물 0.003mol, 화학식 5의 디아민 화합물 0.05mol, 화학식 13의 디아민 화합물 0.05mol 및 화학식 19의 산이무수물 0.095mol 을 첨가하고, 고형분 13wt%가 되도록 하여 약 25℃에서 12시간 반응하여, 점도 7,300 cP의 폴리이미드 전구체를 제조하였으며, 여기에 1-에틸이미다졸 0.01mol을 첨가하여 바인더 조성물을 제조하였다.
실시예 10. 폴리이미드 전구체 및 바인더 조성물 제조
1,000mL의 3구 둥근 플라스크에 NMP를 첨가하고, 화학식 2 구조의 3가 산무수물 0.003mol, 화학식 9의 디아민 화합물 0.05mol, 화학식 10의 디아민 화합물 0.05mol 및 화학식 16의 산이무수물 0.095mol 을 첨가하고, 고형분 13wt%가 되도록 하여 약 25℃에서 12시간 반응하여, 점도 6,100 cP의 폴리이미드 전구체를 제조하였으며, 여기에 1-에틸이미다졸 0.01mol을 첨가하여 바인더 조성물을 제조하였다.
비교예 1. 폴리이미드 전구체 및 바인더 조성물 제조
1,000mL의 3구 둥근 플라스크에 NMP를 첨가하고, 화학식 5의 디아민 화합물 0.1mol 및 화학식 14의 산이무수물 0.01mol 을 첨가하고, 고형분 13wt%가 되도록 하여 약 25℃에서 12시간 반응하여, 점도 1,500 cP의 폴리이미드 전구체를 제조하여 바인더 조성물로 사용하였다.
비교예 2. 폴리이미드 전구체 및 바인더 조성물 제조
1,000mL의 3구 둥근 플라스크에 NMP를 첨가하고, 화학식 6의 디아민 화합물 0.1mol 및 화학식 15의 산이무수물 0.01mol 을 첨가하고, 고형분 13wt%가 되도록 하여 약 25℃에서 12시간 반응하여, 점도 800 cP의 폴리이미드 전구체를 제조하여 바인더 조성물로 사용하였다.
비교예 3. 폴리이미드 전구체 및 바인더 조성물 제조
1,000mL의 3구 둥근 플라스크에 NMP를 첨가하고, 화학식 8의 디아민 화합물 0.1mol 및 화학식 18의 산이무수물 0.01mol 을 첨가하고, 고형분 13wt%가 되도록 하여 약 25℃에서 12시간 반응하여, 점도 900 cP의 폴리이미드 전구체를 제조하여 바인더 조성물로 사용하였다.
실험예 1. 바인더 조성물의 인장강도 평가
바인더 조성물로서 실시예 1 내지 10 및 비교예 1 내지 3 각각의 바인더 조성물을 유리판위에 코팅하여 200℃에서 2시간 경화한 후, 두께 40 내지 50um 필름을 제조하여 만능시험기로 인장강도를 측정하였으며, 그 결과를 표 1에 나타내었다.
실험예 2. 리튬 이차전지 특성평가
바인더 조성물로서 실시예 1 내지 10 및 비교예 1 내지 3 각각의 바인더 조성물 10 중량%, 규소합금 음극 활물질 85 중량% 및 케첸블랙 도전재 5 중량%를 혼합하여 음극 슬러리를 제조한 후, 상기 음극 슬러리를 구리 집전체에 도포하고 200℃에서 2시간 경화하여 음극을 제작하였다. 이때, 상기 음극의 로딩량은 4.0mg/cm2로 하였다.
상기에서 제작된 음극을 이용하여, 코인형 리튬 이차전지를 각각 제작하여 부피팽창 및 사이클수명 특성을 평가했고, 그 결과는 아래 표 1에 나타난 바와 같다.
인장강도(Mpa) 부피팽창율(%) 사이클수명(%)
실시예1 116 34.5 93.2
실시예2 120 32.7 92.1
실시예3 126 28.9 92.3
실시예4 135 26.5 92.0
실시예5 121 33.7 92.2
실시예6 138 28.4 92.5
실시예7 115 37.1 91.6
실시예8 136 28.3 91.2
실시예9 121 32.8 91.3
실시예10 124 30.5 91.9
비교예1 98 51.5 83.7
비교예2 101 50.6 84.4
비교예3 95 54.7 85.2
- 부피팽창율(%) = (1 cycle 후 충전시 두께-초기두께)/초기두께 × 100
- 사이클 수명 = 50번째 사이클의 방전용량/첫번째 사이클의 방전용량 × 100
상기 표 1에 나타난 바와 같이, 종래의 폴리이미드 바인더인 비교예 1 내지 3의 바인더를 이용하여 형성된 음극 활물질층을 갖는 리튬 이차전지는 이의 음극에서 집전체에 대한 상기 음극 활물질층의 접착력 및 기계적 강도가 불충분하여 반복적인 충방전시 상기 음극 활물질층의 수축 및 팽창에 의한 상기 집전체로부터의 탈리 및/또는 상기 음극 활물질층간의 계면 탈리 등의 이유로 부피팽창 억제 및 사이클 수명 등이 불충분한 것으로 확인되었다.
반면, 본 발명에 따른 바인더인 실시예 1 내지 10의 바인더를 이용하여 형성된 음극 활물질층을 갖는 리튬 이차전지는 이의 음극에서 집전체에 대한 상기 음극 활물질층의 접착력 및 기계적 강도가 크게 향상됨으로써 부피팽창 억제 및 사이클 수명 등이 크게 개선된 것으로 확인되었다.
본 명세서는 본 발명의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술분야의 당업자는 이하에서 서술하는 특허청구범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경 실시할 수 있을 것이다. 그러므로 변형된 실시가 기본적으로 본 발명의 특허청구범위의 구성요소를 포함한다면 모두 본 발명의 기술적 범주에 포함된다고 보아야 한다.

Claims (8)

  1. 화학식 1의 폴리이미드 전구체.
    [화학식 1]
    Figure pat00041

    X는 탄소수 6 내지 30의 지방족 또는 방향족환을 포함하는 2가의 유기기이고,
    Y는 탄소수 4 내지 30의 지방족 또는 방향족환을 포함하는 4가의 유기기이며,
    n은 10 내지 10,000이다.
  2. 제1항의 폴리이미드 전구체를 포함하는 리튬 이차전지용 바인더 조성물.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 화학식 1의 폴리이미드 전구체는 하기 화학식 2의 3가 산무수물, 하기 화학식 3의 디아민 및 하기 화학식 4의 산이무수물의 반응을 통해 제조되는 것을 특징으로 하는, 바인더 조성물.
    [화학식 2]
    Figure pat00042

    [화학식 3]
    Figure pat00043

    [화학식 4]
    Figure pat00044

    상기 화학식 3 및 4에서,
    X 및 Y는 상기 화학식 1에서 정의한 바와 같다.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 화학식 3의 디아민 화합물은 하기 화학식 5 내지 13으로 이루어진 그룹으로부터 선택된 1종 이상의 디아민 화합물을 포함하는 것을 특징으로 하는, 바인더 조성물.
    [화학식 5]
    Figure pat00045

    [화학식 6]
    Figure pat00046

    [화학식 7]
    Figure pat00047

    [화학식 8]
    Figure pat00048

    [화학식 9]
    Figure pat00049

    [화학식 10]
    Figure pat00050

    [화학식 11]
    Figure pat00051

    [화학식 12]
    Figure pat00052

    [화학식 13]
    Figure pat00053
  5. 제3항에 있어서,
    상기 화학식 4의 산이무수물은 하기 화학식 14 내지 20의 산이무수물로 이루어진 그룹으로부터 선택된 1종 이상의 산이무수물을 포함하는 것을 특징으로 하는, 바인더 조성물.
    [화학식 14]
    Figure pat00054

    [화학식 15]
    Figure pat00055

    [화학식 16]
    Figure pat00056

    [화학식 17]
    Figure pat00057

    [화학식 18]
    Figure pat00058

    [화학식 19]
    Figure pat00059

    [화학식 20]
    Figure pat00060
  6. 제2항에 있어서,
    N-메틸-2-피롤리돈(N-methyl-2-pyrrollidone, NMP), N,N-디메틸포름아미드(N,N-dimethylformamide), N,N-디메틸아세트아미드(N,N-dimethylacetamide), 디메틸 설폭사이드 (dimethyl sulfoxide) 및 물(H2O)로 이루어진 그룹으로부터 선택된 1종 이상의 용매를 포함하는 것을 특징으로 하는, 바인더 조성물.
  7. 제3항에 있어서,
    저온 경화형 촉매로서 1-메틸이미다졸이나 1-에틸이미다졸 또는 이들 모두를 포함하고, 상기 화학식 3의 디아민 화합물과 저온경화용 촉매의 몰 비가 100:5 내지 100:300인 것을 특징으로 하는, 바인더 조성물.
  8. 제2항 내지 제7항 중 어느 한 항의 바인더 조성물을 포함하는 음극 활물질 조성물.
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