KR20210006252A - Positive electrode active material for lithium secondary battery and positive electrode for lithium secondary battery and lithium secondary battery including the same - Google Patents

Positive electrode active material for lithium secondary battery and positive electrode for lithium secondary battery and lithium secondary battery including the same Download PDF

Info

Publication number
KR20210006252A
KR20210006252A KR1020190082327A KR20190082327A KR20210006252A KR 20210006252 A KR20210006252 A KR 20210006252A KR 1020190082327 A KR1020190082327 A KR 1020190082327A KR 20190082327 A KR20190082327 A KR 20190082327A KR 20210006252 A KR20210006252 A KR 20210006252A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
active material
positive electrode
electrode active
secondary battery
lithium secondary
Prior art date
Application number
KR1020190082327A
Other languages
Korean (ko)
Inventor
강효석
Original Assignee
주식회사 엘지화학
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 주식회사 엘지화학 filed Critical 주식회사 엘지화학
Priority to KR1020190082327A priority Critical patent/KR20210006252A/en
Publication of KR20210006252A publication Critical patent/KR20210006252A/en

Links

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M4/00Electrodes
    • H01M4/02Electrodes composed of, or comprising, active material
    • H01M4/36Selection of substances as active materials, active masses, active liquids
    • H01M4/362Composites
    • H01M4/366Composites as layered products
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/05Accumulators with non-aqueous electrolyte
    • H01M10/052Li-accumulators
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M4/00Electrodes
    • H01M4/02Electrodes composed of, or comprising, active material
    • H01M4/36Selection of substances as active materials, active masses, active liquids
    • H01M4/48Selection of substances as active materials, active masses, active liquids of inorganic oxides or hydroxides
    • H01M4/52Selection of substances as active materials, active masses, active liquids of inorganic oxides or hydroxides of nickel, cobalt or iron
    • H01M4/525Selection of substances as active materials, active masses, active liquids of inorganic oxides or hydroxides of nickel, cobalt or iron of mixed oxides or hydroxides containing iron, cobalt or nickel for inserting or intercalating light metals, e.g. LiNiO2, LiCoO2 or LiCoOxFy
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M4/00Electrodes
    • H01M4/02Electrodes composed of, or comprising, active material
    • H01M4/36Selection of substances as active materials, active masses, active liquids
    • H01M4/362Composites
    • H01M4/364Composites as mixtures
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M4/00Electrodes
    • H01M4/02Electrodes composed of, or comprising, active material
    • H01M4/36Selection of substances as active materials, active masses, active liquids
    • H01M4/38Selection of substances as active materials, active masses, active liquids of elements or alloys
    • H01M4/386Silicon or alloys based on silicon
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M4/00Electrodes
    • H01M4/02Electrodes composed of, or comprising, active material
    • H01M4/36Selection of substances as active materials, active masses, active liquids
    • H01M4/48Selection of substances as active materials, active masses, active liquids of inorganic oxides or hydroxides
    • H01M4/483Selection of substances as active materials, active masses, active liquids of inorganic oxides or hydroxides for non-aqueous cells
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M4/00Electrodes
    • H01M4/02Electrodes composed of, or comprising, active material
    • H01M4/36Selection of substances as active materials, active masses, active liquids
    • H01M4/58Selection of substances as active materials, active masses, active liquids of inorganic compounds other than oxides or hydroxides, e.g. sulfides, selenides, tellurides, halogenides or LiCoFy; of polyanionic structures, e.g. phosphates, silicates or borates
    • H01M4/583Carbonaceous material, e.g. graphite-intercalation compounds or CFx
    • H01M4/587Carbonaceous material, e.g. graphite-intercalation compounds or CFx for inserting or intercalating light metals
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/10Energy storage using batteries

Abstract

The present invention relates to a lithium secondary battery which includes a positive electrode including a positive electrode active material and a negative electrode including a silicon-based negative electrode active material, wherein the positive electrode active material of which the ratio of the thickness of the shell part to the radius of the positive electrode active material is formed to be less than 1 %. The positive electrode active material includes a core part including a first lithium transition metal oxide represented by following chemical formula 1; and a shell part formed on the surface of the core part and including a second lithium transition metal oxide represented by following chemical formula 2. [Chemical formula 1] Li_(1+d1)(Ni_(a1)Co_(1-(a1+b1))M^1_(b1))_(1-d1)O_2 [Chemical formula 2] Li_(1+d2)(Ni_(a2)Co_(1-(a1+b2))M^1_(b2))_(1-d2)O_2 In Chemical formulas 1 and 2, M^1 is at least one of Mn and Al, 0 <= d1 <= 0.5, 0.5 <= a1 < 0.9, 0.1 <= b1 <= 0.5, a1+b1 <= 1, 0 <= d2 <= 0.5, 0.9 < a2 <= 1.0, 0 <= b2 <= 0.1, and a1 < a2.

Description

리튬 이차전지용 양극 활물질 및 이를 포함하는 리튬 이차전지용 양극 및 리튬 이차전지{POSITIVE ELECTRODE ACTIVE MATERIAL FOR LITHIUM SECONDARY BATTERY AND POSITIVE ELECTRODE FOR LITHIUM SECONDARY BATTERY AND LITHIUM SECONDARY BATTERY INCLUDING THE SAME}Positive electrode active material for lithium secondary battery and positive electrode and lithium secondary battery for lithium secondary battery including the same {POSITIVE ELECTRODE ACTIVE MATERIAL FOR LITHIUM SECONDARY BATTERY AND POSITIVE ELECTRODE FOR LITHIUM SECONDARY BATTERY AND LITHIUM SECONDARY BATTERY INCLUDING THE SAME}

본 발명은 리튬 이차전지용 양극 활물질 및 상기 리튬 이차전지용 양극 활물질을 포함하는 리튬 이차전지용 양극과 리튬 이차전지에 관한 것이다.The present invention relates to a positive electrode for a lithium secondary battery and a lithium secondary battery including a positive electrode active material for a lithium secondary battery and the positive electrode active material for a lithium secondary battery.

모바일 기기에 대한 기술 개발과 수요가 증가함에 따라 에너지원으로서 이차전지의 수요가 급격히 증가하고 있다. 이러한 이차전지 중 높은 에너지 밀도와 전압을 가지며, 사이클 수명이 길고, 자기방전율이 낮은 리튬 이차전지가 상용화되어 널리 사용되고 있다. As technology development and demand for mobile devices increase, the demand for secondary batteries as an energy source is rapidly increasing. Among these secondary batteries, lithium secondary batteries having a high energy density and voltage, a long cycle life, and a low self-discharge rate have been commercialized and widely used.

리튬 이차전지는 일반적으로 양극 활물질을 포함하는 양극, 음극 활물질을 포함하는 음극, 세퍼레이터 및 전해질로 구성되며 리튬 이온의 삽입-탈리(intercalation-decalation)에 의해 충전 및 방전이 이루어지는 이차전지이다. 리튬 이차전지는 에너지 밀도(energy density)가 높고, 기전력이 크며 고용량을 발휘할 수 있는 장점을 가지므로 다양한 분야에 적용되고 있다.A lithium secondary battery is generally composed of a positive electrode including a positive electrode active material, a negative electrode including a negative electrode active material, a separator, and an electrolyte, and is charged and discharged by intercalation-decalation of lithium ions. Lithium secondary batteries are being applied in various fields because they have high energy density, high electromotive force, and high capacity.

이러한 리튬 이차전지의 보다 높은 용량을 구현하기 위해 다양한 방법이 연구되어 왔다. 구체적으로, 리튬 이차전지용 양극에 포함되는 양극 활물질로서 LCO, LNMCO, LMO 등의 1종 또는 2종 이상의 재료를 사용함으로써 리튬 이차전지의 고용량을 구현하는 방법이 시도되었다. 그러나, 실제 리튬 이차전지의 용량을 높이기 위해서는 양극의 용량뿐만 아니라 음극의 용량 또한 향상되어야 하는데, 이를 위해 용량이 높은 규소계 음극 활물질을 음극으로서 사용하는 방법 또한 시도되었다. 그러나, 이러한 규소계 음극 활물질의 경우, 비가역 용량 또한 크기 때문에, 충방전 효율이 낮다는 문제점이 있었다.Various methods have been studied in order to realize a higher capacity of such a lithium secondary battery. Specifically, a method of realizing a high capacity of a lithium secondary battery has been attempted by using one or two or more materials such as LCO, LNMCO, and LMO as a positive electrode active material included in a positive electrode for a lithium secondary battery. However, in order to actually increase the capacity of a lithium secondary battery, not only the capacity of the positive electrode but also the capacity of the negative electrode must be improved. To this end, a method of using a silicon-based negative active material having a high capacity as a negative electrode has also been attempted. However, in the case of such a silicon-based negative active material, since the irreversible capacity is also large, there is a problem that the charging/discharging efficiency is low.

이에, 종래에는 규소계 음극을 포함하는 리튬 이차전지에 있어서, 상기 음극의 효율 저하로 인해, 양극 제조 시 상술한 양극 활물질뿐만 아니라, LiNiO2와 같이 양극의 효율을 낮출 수 있는 화합물을 추가 투입함으로써, 양극의 효율 또한 강제로 낮추어 전지를 설계하는 방법이 연구되었다. 즉, 종래에는 고용량 이차전지 구현을 위해 규소계 음극을 적용할 경우, 양극의 효율을 강제적으로 낮출 수 있는 화합물을 반드시 투입해야 했으며, 이로 인해 수익성이 악화되고, 추가로 화합물을 투입해야 한다는 단점이 있었다. Thus, conventionally, in a lithium secondary battery including a silicon-based negative electrode, due to the decrease in the efficiency of the negative electrode, not only the above-described positive electrode active material but also a compound capable of lowering the efficiency of the positive electrode such as LiNiO 2 was added when manufacturing the positive electrode. In addition, a method of designing a battery by forcibly lowering the efficiency of the anode was studied. That is, conventionally, when a silicon-based negative electrode is applied to realize a high-capacity secondary battery, a compound that can forcibly lower the efficiency of the positive electrode must be added, which deteriorates the profitability and requires additional compound input. there was.

따라서, 양극의 효율을 강제적으로 낮출 수 있는 화합물의 추가 투입 없이, 충방전 동안 양극의 효율을 낮출 수 있어, 규소계 음극 활물질을 포함하는 음극과 함께 적용할 수 있는 양극 활물질에 대한 개발이 요구되고 있다. Therefore, it is possible to lower the efficiency of the positive electrode during charging and discharging without the addition of a compound that can forcibly lower the efficiency of the positive electrode, and there is a need to develop a positive electrode active material that can be applied with a negative electrode including a silicon-based negative active material. have.

대한민국 공개특허 제10-2014-0085347호Republic of Korea Patent Publication No. 10-2014-0085347

상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여, 코어-쉘 구조를 가지는 양극 활물질에 있어서 쉘부에 과량의 니켈을 포함하는 양극활물질을 사용함으로써 이를 포함하는 이차전지의 초기 충방전 이후 양극 활물질의 표면에 니켈 산화물 층이 형성되며, 상기 니켈 산화물 층은 이후 반응에 참여하지 않으므로 이를 적용 시 양극의 효율을 낮출 수 있는 양극 활물질을 제공하는 것이다.In order to solve the above problems, in the positive electrode active material having a core-shell structure, a nickel oxide layer on the surface of the positive electrode active material after the initial charging and discharging of a secondary battery including the same is used by using a positive electrode active material containing an excess of nickel in the shell portion. Is formed, and the nickel oxide layer does not participate in the subsequent reaction, and thus a positive electrode active material capable of lowering the efficiency of the positive electrode upon application thereof is provided.

또한, 본 발명의 제2 기술적 과제는 상기 양극 활물질을 포함하는 양극을 제공하는 것이다.In addition, a second technical problem of the present invention is to provide a positive electrode including the positive electrode active material.

또한, 본 발명의 제3 기술적 과제는 상기 양극 및 규소계 음극 활물질을 음극 활물질로 구성되어, 고용량 특성을 가지고 규소계 음극의 비가역 현상을 개선할 수 있는 리튬 이차전지를 제공하는 것이다. In addition, a third technical problem of the present invention is to provide a lithium secondary battery comprising the positive electrode and the silicon-based negative electrode active material as a negative electrode active material, and having high capacity characteristics and capable of improving the irreversible phenomenon of the silicon-based negative electrode.

본 발명은 하기 화학식 1로 표시되는 제1 리튬 전이금속 산화물을 포함하는 코어부; 및 The present invention includes a core portion including a first lithium transition metal oxide represented by the following formula (1); And

상기 코어부의 표면에 형성되며, 하기 화학식 2로 표시되는 제2 리튬 전이금속 산화물을 포함하는 쉘부;를 포함하는 양극 활물질에 있어서, 상기 양극 활물질의 반지름에 대한 상기 쉘부의 두께비는 1% 미만으로 형성된 것인 양극 활물질을 제공한다. In the positive electrode active material including; a shell portion formed on the surface of the core portion and including a second lithium transition metal oxide represented by the following Formula 2, wherein the thickness ratio of the shell portion to the radius of the positive electrode active material is less than 1%. It provides a positive active material.

[화학식 1][Formula 1]

Li1+d1(Nia1Co1-(a1+b1)M1 b1)1-d1O2 Li 1+d1 (Ni a1 Co 1-(a1+b1) M 1 b1 ) 1-d1 O 2

[화학식 2][Formula 2]

Li1+d2(Nia2Co1-(a+b2)M1 b2)1-d2O2 Li 1+d2 (Ni a2 Co 1-(a+b2) M 1 b2 ) 1-d2 O 2

상기 화학식 1 및 2에서, In Formulas 1 and 2,

M1은 Mn 및 Al 중 적어도 어느 하나이고, M 1 is at least one of Mn and Al,

0≤d1≤0.5, 0.5≤a1<0.9, 0.1≤b1≤0.5, a1+b1≤1, 0≤d2≤0.5, 0.9<a2≤1.0, 0≤b2≤0.1이고, a1<a2임.0≤d1≤0.5, 0.5≤a1<0.9, 0.1≤b1≤0.5, a1+b1≤1, 0≤d2≤0.5, 0.9<a2≤1.0, 0≤b2≤0.1, and a1<a2.

또한, 본 발명에 따른 리튬 이차전지용 양극을 제공한다. In addition, it provides a positive electrode for a lithium secondary battery according to the present invention.

또한, 본 발명에 따른 양극; 규소계 음극 활물질을 포함하는 음극; 및 상기 양극 및 음극 사이에 개재된 분리막을 포함하는 리튬 이차전지에 있어서, 상기 리튬 이차전지를 2.5V 내지 4.2V의 구동전압에서 충전 및 방전시, 상기 양극에 포함되는 양극 활물질의 표면에 니켈 산화물층이 형성되는 것이고, 상기 양극 활물질의 반지름에 대한 상기 니켈 산화물층의 두께비는 1% 미만인 리튬 이차전지를 제공한다.In addition, the anode according to the present invention; A negative electrode including a silicon-based negative active material; And a separator interposed between the positive electrode and the negative electrode, wherein when the lithium secondary battery is charged and discharged at a driving voltage of 2.5V to 4.2V, nickel oxide on the surface of the positive electrode active material included in the positive electrode A layer is formed, and the thickness ratio of the nickel oxide layer to the radius of the positive electrode active material is less than 1%, providing a lithium secondary battery.

본 발명에 따르면, 양극 활물질로서 입자의 중심부(코어)에 비해 표면부(쉘)에 더 많은 함량으로 Ni을 포함하는 코어-쉘 구조의 양극 활물질을 사용함으로써, 이를 전지에 적용 시 고용량 전지를 제조하기 위해 규소계 음극을 적용할 경우 발생하였던 비가역 용량 문제를 해결할 수 있어, 효율 특성이 개선되고, 고용량 특성을 나타내는 이차전지를 제공할 수 있다. According to the present invention, a high-capacity battery is manufactured when applying this to a battery by using a positive electrode active material having a core-shell structure containing Ni in a larger amount in the surface part (shell) than the central part (core) of the particle as the positive electrode active material. For this purpose, it is possible to solve the irreversible capacity problem that occurred when the silicon-based negative electrode is applied, thereby improving efficiency characteristics and providing a secondary battery exhibiting high capacity characteristics.

이하, 본 발명을 더욱 상세하게 설명한다.Hereinafter, the present invention will be described in more detail.

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.The terms or words used in this specification and claims should not be construed as being limited to their usual or dictionary meanings, and the inventor may appropriately define the concept of terms in order to describe his own invention in the best way. It should be interpreted as a meaning and concept consistent with the technical idea of the present invention based on the principle that there is.

본 명세서에서 사용되는 용어는 단지 예시적인 실시예들을 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도는 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. The terms used in the present specification are only used to describe exemplary embodiments, and are not intended to limit the present invention. Singular expressions include plural expressions unless the context clearly indicates otherwise.

본 명세서에서, "포함하다", "구비하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 실시된 특징, 숫자, 단계, 구성 요소 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 구성 요소, 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.In the present specification, terms such as "comprise", "include" or "have" are intended to designate the presence of implemented features, numbers, steps, components, or a combination thereof, and one or more other features or It is to be understood that the possibility of the presence or addition of numbers, steps, elements, or combinations thereof is not preliminarily excluded.

본 명세서에서, "%"는 명시적인 다른 표시가 없는 한 중량%를 의미한다.In this specification, "%" means% by weight unless otherwise indicated.

양극 활물질Positive electrode active material

이하, 본 발명에 따른 양극 활물질에 대해 구체적으로 설명한다.Hereinafter, the positive active material according to the present invention will be described in detail.

본 발명에 따른 양극 활물질은, 하기 화학식 1로 표시되는 제1 리튬 전이금속 산화물을 포함하는 코어부; 및 상기 코어부의 표면에 형성되며, 하기 화학식 2로 표시되는 제2 리튬 전이금속 산화물을 포함하는 쉘부;를 포함하는 양극 활물질에 있어서, 이때 상기 양극 활물질의 반지름에 대한 상기 쉘부의 두께비가 1% 미만으로 형성된 것이다.The positive electrode active material according to the present invention includes a core portion including a first lithium transition metal oxide represented by Formula 1 below; And a shell portion formed on the surface of the core portion and including a second lithium transition metal oxide represented by Formula 2 below, wherein the thickness ratio of the shell portion to the radius of the positive electrode active material is less than 1% It is formed by

[화학식 1][Formula 1]

Li1+d1(Nia1Co1-(a1+b1)M1 b1)1-d1O2 Li 1+d1 (Ni a1 Co 1-(a1+b1) M 1 b1 ) 1-d1 O 2

[화학식 2][Formula 2]

Li1+d2(Nia2Co1-(a+b2)M1 b2)1-d2O2 Li 1+d2 (Ni a2 Co 1-(a+b2) M 1 b2 ) 1-d2 O 2

상기 화학식 1 및 2에서, In Formulas 1 and 2,

M1은 Mn 및 Al 중 적어도 어느 하나이고, M 1 is at least one of Mn and Al,

0≤d1≤0.5, 0.5≤a1≤0.9, 0.1≤b1≤0.5, a1+b1≤1, 0≤d2≤0.5, 0.9<a2≤1.0, 0≤b2≤0.1이고, a1<a2이며, 바람직하게는 0.75≤a1≤0.85, 0.01≤b1≤0.15, 0.95≤a2≤1, 0≤b2≤0.05 이다. 0≤d1≤0.5, 0.5≤a1≤0.9, 0.1≤b1≤0.5, a1+b1≤1, 0≤d2≤0.5, 0.9<a2≤1.0, 0≤b2≤0.1, a1<a2, preferably Is 0.75≤a1≤0.85, 0.01≤b1≤0.15, 0.95≤a2≤1, 0≤b2≤0.05.

본 발명과 같이, 상기 양극 활물질에 포함되는 상기 제1 리튬 전이금속 산화물 및 제2 리튬 전이금속 산화물은 니켈 함량의 차이가 발생할 경우, 이를 이용하여 이차전지를 제조할 경우, 이차전지의 초기 충방전에 의해 니켈이 과량으로 포함된 쉘부에서 Ni 이온의 탈리가 발생하며, 쉘부에서 탈리된 Ni 이온과, 공기 중의 산소가 반응하여 양극 활물질 표면에 니켈 산화물 층을 형성할 수 있다. 즉, 본 발명의 경우 양극 활물질의 반지름에 대한 쉘부의 두께비와, 이후 이차전지의 초기 충방전 이후 측정된 양극 활물질의 반지름에 대한 니켈 산화물 층의 두께비가 동일한 수준으로 형성되는 것이며, 양극 활물질 제조 시 쉘부의 두께를 제어함에 따라 니켈 산화물 층의 생성량 또한 용이하게 제어할 수 있는 것이다.As in the present invention, when a difference in nickel content occurs between the first lithium transition metal oxide and the second lithium transition metal oxide contained in the positive electrode active material, when manufacturing a secondary battery using the same, the initial charging and discharging of the secondary battery As a result, Ni ions are desorbed from the shell portion containing an excessive amount of nickel, and the Ni ions desorbed from the shell portion and oxygen in the air react to form a nickel oxide layer on the surface of the positive electrode active material. That is, in the case of the present invention, the thickness ratio of the shell portion to the radius of the positive electrode active material and the thickness ratio of the nickel oxide layer to the radius of the positive electrode active material measured after initial charging and discharging of the secondary battery are formed at the same level. By controlling the thickness of the shell portion, the amount of the nickel oxide layer produced can also be easily controlled.

반면, 입자의 중심에서부터 표면까지 점진적으로 니켈의 함량이 변하는 농도구배를 가지는 양극 활물질의 경우, 니켈 산화물 층의 생성량 제어가 용이하지 않아 본원발명 범위 이상으로 형성될 우려가 있고, 양극 활물질 제조 시 공정의 복잡화로 인한 비용 상승의 우려가 있다는 단점이 있다.On the other hand, in the case of a positive electrode active material having a concentration gradient in which the content of nickel gradually changes from the center of the particle to the surface, it is not easy to control the amount of formation of the nickel oxide layer, so it may be formed beyond the scope of the present invention. There is a disadvantage in that there is a risk of cost increase due to the complexity of the product.

예를 들면, 상기 쉘부는 리튬을 제외한 전이금속 전체 몰수에 대하여 90몰% 초과 100몰% 이하, 바람직하게는 95몰% 내지 100몰%이 되는 양으로 니켈을 포함할 수 있다. 상기 쉘부에 포함되는 니켈의 몰수가 상기 범위일 경우, 이후 이차전지의 충방전시 쉘부로부터 Ni2 +의 탈리가 용이하여, 양극 활물질의 표면에 니켈 산화물층이 균일하게 형성되는 것일 수 있다.For example, the shell portion may contain nickel in an amount of more than 90 mol% and 100 mol% or less, preferably 95 mol% to 100 mol% with respect to the total number of moles of the transition metal excluding lithium. When the number of moles of nickel contained in the shell portion is within the above range, the nickel oxide layer may be uniformly formed on the surface of the positive electrode active material since Ni 2 + may be easily removed from the shell portion during charging and discharging of the secondary battery.

상기 양극 활물질은 층상 구조를 가지는 것일 수 있다. The positive active material may have a layered structure.

상기 층상구조란, 원자가 공유결합 등에 따라 강하게 결합하여 조밀하게 배열한 면이 반데르발스 힘 등 약한 결합력에 의해 평행하게 중첩된 구조를 의미한다. 층상 구조를 갖는 리튬 전이금속 산화물은 리튬 이온, 전이금속 이온 및 산소 이온이 조밀하게 배열되며, 구체적으로 전이금속과 산소로 구성된 금속 산화물층과 리튬을 둘러싸고 있는 산소 팔면체층이 서로 교대로 배열하며, 금속 산화물층 사이에는 쿨롱 반발력이 작용하기 때문에 리튬 이온의 삽입 및 탈리가 가능하며, 상기 리튬 이온은 2차원 평면을 따라서 확산하기 때문에 이온 전도도가 높다. 따라서, 층상 구조를 갖는 양극 활물질의 경우, 입자 내 리튬 이온의 빠르고 원활한 이동이 가능하여 리튬 이온의 삽입과 탈리가 용이하기 때문에, 초기 전지 내부 저항을 감소시켜 율 특성 및 초기용량 특성의 저하에 대한 우려 없이 방전 용량 및 수명 특성을 더욱 향상시킬 수 있다.The layered structure refers to a structure in which atoms are strongly bonded according to covalent bonds and densely arranged surfaces overlapped in parallel by weak bonding forces such as van der Waals force. In the lithium transition metal oxide having a layered structure, lithium ions, transition metal ions, and oxygen ions are densely arranged, specifically a metal oxide layer composed of a transition metal and oxygen and an oxygen octahedral layer surrounding lithium are alternately arranged with each other, Intercalation and desorption of lithium ions is possible because a Coulomb repulsive force acts between the metal oxide layers, and since the lithium ions diffuse along a two-dimensional plane, ionic conductivity is high. Therefore, in the case of the positive electrode active material having a layered structure, since it is possible to quickly and smoothly move lithium ions in the particles, and it is easy to insert and desorb lithium ions, it is possible to reduce the initial internal resistance of the battery to reduce the rate characteristics and the initial capacity characteristics. The discharge capacity and life characteristics can be further improved without concern.

양극anode

또한, 본 발명은 상기 양극 활물질을 포함하는 리튬 이차전지용 양극을 제공한다. 구체적으로, 상기 이차전지용 양극은, 양극 집전체, 상기 양극 집전체 상에 형성된 양극 활물질층을 포함하며, 상기 양극 활물질층은 본 발명에 따른 양극 활물질을 포함하는 것이다. In addition, the present invention provides a positive electrode for a lithium secondary battery including the positive electrode active material. Specifically, the positive electrode for a secondary battery includes a positive electrode current collector and a positive electrode active material layer formed on the positive electrode current collector, and the positive electrode active material layer includes the positive electrode active material according to the present invention.

이때, 상기 양극 활물질은 상술한 바와 동일하므로, 구체적인 설명을 생략하고, 이하 나머지 구성에 대해서만 구체적으로 설명한다.In this case, since the positive active material is the same as described above, detailed descriptions are omitted, and only the remaining components will be described in detail below.

상기 양극 집전체는 전지에 화학적 변화를 유발하지 않으면서 도전성을 가진 것이라면 특별히 제한되는 것은 아니며, 예를 들어 스테인리스 스틸, 알루미늄, 니켈, 티탄, 소성 탄소 또는 알루미늄이나 스테인레스 스틸 표면에 탄소, 니켈, 티탄, 은 등으로 표면 처리한 것 등이 사용될 수 있다. 또, 상기 양극 집전체는 통상적으로 3 내지 500㎛의 두께를 가질 수 있으며, 상기 집전체 표면 상에 미세한 요철을 형성하여 양극 활물질의 접착력을 높일 수도 있다. 예를 들어 필름, 시트, 호일, 네트, 다공질체, 발포체, 부직포체 등 다양한 형태로 사용될 수 있다.The positive electrode current collector is not particularly limited as long as it has conductivity without causing chemical changes to the battery, for example, stainless steel, aluminum, nickel, titanium, calcined carbon, or carbon, nickel, titanium on the surface of aluminum or stainless steel. , A surface-treated with silver or the like may be used. In addition, the positive electrode current collector may generally have a thickness of 3 to 500 μm, and fine unevenness may be formed on the surface of the current collector to increase the adhesion of the positive electrode active material. For example, it can be used in various forms such as films, sheets, foils, nets, porous bodies, foams, and nonwoven fabrics.

상기 양극 활물질층은 상기 양극 활물질과 함께, 도전재 및 필요에 따라 선택적으로 바인더를 포함할 수 있다.The positive electrode active material layer may include a conductive material and optionally a binder, together with the positive electrode active material.

이때 상기 양극 활물질은 양극 활물질층 총 중량에 대하여 80 내지 99중량%, 보다 구체적으로는 85 내지 98.5중량%의 함량으로 포함될 수 있다. 상기한 함량범위로 포함될 때 우수한 용량 특성을 나타낼 수 있다.In this case, the positive electrode active material may be included in an amount of 80 to 99% by weight, more specifically 85 to 98.5% by weight, based on the total weight of the positive electrode active material layer. When included in the above content range, excellent capacity characteristics may be exhibited.

상기 도전재는 전극에 도전성을 부여하기 위해 사용되는 것으로서, 구성되는 전지에 있어서, 화학변화를 야기하지 않고 전자 전도성을 갖는 것이면 특별한 제한 없이 사용 가능하다. 구체적인 예로는 천연 흑연이나 인조 흑연 등의 흑연; 카본 블랙, 아세틸렌블랙, 케첸블랙, 채널 블랙, 퍼네이스 블랙, 램프 블랙, 서머 블랙, 탄소섬유 등의 탄소계 물질; 구리, 니켈, 알루미늄, 은 등의 금속 분말 또는 금속 섬유; 산화아연, 티탄산 칼륨 등의 도전성 위스키; 산화 티탄 등의 도전성 금속 산화물; 또는 폴리페닐렌 유도체 등의 전도성 고분자 등을 들 수 있으며, 이들 중 1종 단독 또는 2종 이상의 혼합물이 사용될 수 있다. 상기 도전재는 양극 활물질층 총 중량에 대하여 0.1 내지 15 중량%로 포함될 수 있다.The conductive material is used to impart conductivity to the electrode, and in the battery to be configured, it may be used without particular limitation as long as it does not cause chemical change and has electronic conductivity. Specific examples include graphite such as natural graphite and artificial graphite; Carbon-based materials such as carbon black, acetylene black, ketjen black, channel black, furnace black, lamp black, thermal black, and carbon fiber; Metal powder or metal fibers such as copper, nickel, aluminum, and silver; Conductive whiskey such as zinc oxide and potassium titanate; Conductive metal oxides such as titanium oxide; Alternatively, a conductive polymer such as a polyphenylene derivative may be used, and one of them alone or a mixture of two or more may be used. The conductive material may be included in an amount of 0.1 to 15% by weight based on the total weight of the positive active material layer.

상기 바인더는 양극 활물질 입자들 간의 부착 및 양극 활물질과 집전체와의 접착력을 향상시키는 역할을 한다. 구체적인 예로는 폴리비닐리덴플로라이드(PVDF), 비닐리덴플루오라이드-헥사플루오로프로필렌 코폴리머(PVDF-co-HFP), 폴리비닐알코올, 폴리아크릴로니트릴(polyacrylonitrile), 카르복시메틸셀룰로우즈(CMC), 전분, 히드록시프로필셀룰로우즈, 재생 셀룰로우즈, 폴리비닐피롤리돈, 테트라플루오로에틸렌, 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 에틸렌-프로필렌-디엔 폴리머(EPDM), 술폰화-EPDM, 스티렌 부타디엔 고무(SBR), 불소 고무, 또는 이들의 다양한 공중합체 등을 들 수 있으며, 이들 중 1종 단독 또는 2종 이상의 혼합물이 사용될 수 있다. 상기 바인더는 양극 활물질층 총 중량에 대하여 0.1 내지 15 중량%로 포함될 수 있다.The binder serves to improve adhesion between positive electrode active material particles and adhesion between the positive electrode active material and the current collector. Specific examples include polyvinylidene fluoride (PVDF), vinylidene fluoride-hexafluoropropylene copolymer (PVDF-co-HFP), polyvinyl alcohol, polyacrylonitrile, carboxymethylcellulose (CMC). ), starch, hydroxypropylcellulose, recycled cellulose, polyvinylpyrrolidone, tetrafluoroethylene, polyethylene, polypropylene, ethylene-propylene-diene polymer (EPDM), sulfonated-EPDM, styrene butadiene rubber (SBR), fluororubber, or various copolymers thereof, and the like, and one of them alone or a mixture of two or more may be used. The binder may be included in an amount of 0.1 to 15% by weight based on the total weight of the positive active material layer.

상기 양극은 상기한 양극 활물질을 이용하는 것을 제외하고는 통상의 양극 제조방법에 따라 제조될 수 있다. 구체적으로, 상기한 양극 활물질 및 선택적으로, 바인더 및 도전재를 용매 중에 용해 또는 분산시켜 제조한 양극 활물질층 형성용 조성물을 양극집전체 상에 도포한 후, 건조 및 압연함으로써 제조할 수 있다.The positive electrode may be manufactured according to a conventional positive electrode manufacturing method except for using the positive electrode active material described above. Specifically, the positive electrode active material and optionally, a composition for forming a positive electrode active material layer prepared by dissolving or dispersing a binder and a conductive material in a solvent may be coated on a positive electrode current collector, followed by drying and rolling.

상기 용매로는 당해 기술분야에서 일반적으로 사용되는 용매일 수 있으며, 디메틸설폭사이드(dimethyl sulfoxide, DMSO), 이소프로필 알코올(isopropyl alcohol), N-메틸피롤리돈(NMP), 아세톤(acetone) 또는 물 등을 들 수 있으며, 이들 중 1종 단독 또는 2종 이상의 혼합물이 사용될 수 있다. 상기 용매의 사용량은 슬러리의 도포 두께, 제조 수율을 고려하여 상기 양극 활물질, 도전재 및 바인더를 용해 또는 분산시키고, 이후 양극제조를 위한 도포시 우수한 두께 균일도를 나타낼 수 있는 점도를 갖도록 하는 정도면 충분하다.The solvent may be a solvent generally used in the art, dimethyl sulfoxide (DMSO), isopropyl alcohol, N-methylpyrrolidone (NMP), acetone, or Water, and the like, and one of them alone or a mixture of two or more may be used. The amount of the solvent is sufficient to dissolve or disperse the positive electrode active material, the conductive material, and the binder in consideration of the coating thickness and production yield of the slurry, and then have a viscosity that can exhibit excellent thickness uniformity when applied for the production of the positive electrode. Do.

또한, 다른 방법으로, 상기 양극은 상기 양극 활물질층 형성용 조성물을 별도의 지지체 상에 캐스팅한 다음, 이 지지체로부터 박리하여 얻은 필름을 양극 집전체 상에 라미네이션함으로써 제조될 수도 있다.In addition, as another method, the positive electrode may be prepared by casting the composition for forming a positive electrode active material layer on a separate support and then laminating a film obtained by peeling from the support on a positive electrode current collector.

리튬 이차전지Lithium secondary battery

또한, 본 발명은 상기 양극을 포함하는 전기화학소자를 제조할 수 있다. 상기 전기화학소자는 구체적으로 전지, 커패시터 등일 수 있으며, 보다 구체적으로는 리튬 이차전지일 수 있다.In addition, the present invention can manufacture an electrochemical device including the anode. The electrochemical device may specifically be a battery, a capacitor, or the like, and more specifically, a lithium secondary battery.

상기 리튬 이차전지는 구체적으로, 상술한 양극 활물질을 포함하는 양극, 상기 양극과 대향하여 위치하며, 규소계 음극 활물질을 포함하는 음극, 및 상기 양극과 음극 사이에 개재되는 분리막 및 전해질을 포함하는 리튬 이차전지에 있어서, 상기 리튬 이차전지를 2.5V 내지 4.2V의 구동전압에서 초기 충전 및 방전시, 상기 양극에 포함되는 양극 활물질의 표면에 니켈 산화물 층이 형성되는 것이고, 상기 양극 활물질의 반지름에 대한 상기 니켈 산화물층의 두께비가 1% 미만으로 형성된 것을 포함한다. 이때, 양극 활물질 및 양극은 앞서 설명한 바와 동일하므로, 구체적인 설명을 생략하고, 이하 나머지 구성에 대해서만 구체적으로 설명한다. Specifically, the lithium secondary battery includes a positive electrode including the above-described positive electrode active material, a negative electrode disposed to face the positive electrode and including a silicon-based negative electrode active material, and a separator and an electrolyte interposed between the positive electrode and the negative electrode. In the secondary battery, when the lithium secondary battery is initially charged and discharged at a driving voltage of 2.5V to 4.2V, a nickel oxide layer is formed on the surface of the positive electrode active material included in the positive electrode, and the radius of the positive electrode active material Including that the thickness ratio of the nickel oxide layer is less than 1%. At this time, since the positive electrode active material and the positive electrode are the same as described above, detailed descriptions are omitted, and only the remaining components will be described in detail below.

또한, 상기 리튬 이차전지는 상기 양극, 음극, 분리막의 전극 조립체를 수납하는 전지용기, 및 상기 전지용기를 밀봉하는 밀봉 부재를 선택적으로 더 포함할 수 있다.In addition, the lithium secondary battery may optionally further include a battery container for accommodating the electrode assembly of the positive electrode, the negative electrode, and the separator, and a sealing member for sealing the battery container.

상기 리튬 이차전지에 있어서, 상기 음극 활물질을 포함하는 음극은 음극 집전체 및 상기 음극 집전체 상에 위치하는 음극 활물질층을 포함한다.In the lithium secondary battery, the negative electrode including the negative electrode active material includes a negative electrode current collector and a negative electrode active material layer disposed on the negative electrode current collector.

상기 음극 활물질층은 음극 활물질과 함께 선택적으로 바인더 및 도전재를 포함한다.The negative active material layer optionally includes a binder and a conductive material together with the negative active material.

상기 음극 활물질로는 리튬의 가역적인 인터칼레이션 및 디인터칼레이션이 가능한 화합물이 사용될 수 있다. 바람직하게는, 상기 음극은 고용량 특성을 나타내는 규소계 음극 활물질을 포함하는 것일 수 있다. As the negative active material, a compound capable of reversible intercalation and deintercalation of lithium may be used. Preferably, the negative electrode may include a silicon-based negative active material exhibiting high capacity characteristics.

또한, 상기 음극 활물질은 규소계 음극 활물질 뿐만 아니라 탄소계 음극 활물질을 더 포함할 수 있다. 예를 들면, 상기 음극 활물질이 규소계 음극 활물질 및 탄소계 음극 활물질을 포함할 경우, 고용량 특성을 가지면서 규소계 음극 활물질만을 포함하는 경우에 비해 비가역 용량을 감소할 수 있다. In addition, the negative active material may further include a carbon-based negative active material as well as a silicon-based negative active material. For example, when the anode active material includes a silicon-based anode active material and a carbon-based anode active material, the irreversible capacity may be reduced compared to the case where only the silicon-based anode active material is included while having high capacity characteristics.

상기 규소계 음극 활물질 및 탄소계 음극 활물질의 경우, 1:99 내지 20:80의 중량비로 혼합하여 사용하는 것일 수 있다. In the case of the silicon-based negative active material and the carbon-based negative active material, it may be used by mixing in a weight ratio of 1:99 to 20:80.

상기 음극활물질은 음극 활물질층의 전체 중량을 기준으로 80 중량% 내지 99중량%로 포함될 수 있다.The negative active material may be included in an amount of 80% to 99% by weight based on the total weight of the negative active material layer.

또한, 상기 음극 집전체는 전지에 화학적 변화를 유발하지 않으면서 높은 도전성을 가지는 것이라면 특별히 제한되는 것은 아니며, 예를 들어, 구리, 스테인레스 스틸, 알루미늄, 니켈, 티탄, 소성 탄소, 구리나 스테인레스 스틸의 표면에 탄소, 니켈, 티탄, 은 등으로 표면처리한 것, 알루미늄-카드뮴 합금 등이 사용될 수 있다. 또, 상기 음극 집전체는 통상적으로 3㎛ 내지 500㎛의 두께를 가질 수 있으며, 양극 집전체와 마찬가지로, 상기 집전체 표면에 미세한 요철을 형성하여 음극활물질의 결합력을 강화시킬 수도 있다. 예를 들어, 필름, 시트, 호일, 네트, 다공질체, 발포체, 부직포체 등 다양한 형태로 사용될 수 있다.In addition, the negative electrode current collector is not particularly limited as long as it has high conductivity without causing a chemical change in the battery, for example, copper, stainless steel, aluminum, nickel, titanium, calcined carbon, copper or stainless steel. Surface treatment with carbon, nickel, titanium, silver, etc., aluminum-cadmium alloy, etc. may be used. In addition, the negative electrode current collector may generally have a thickness of 3 μm to 500 μm, and, like the positive electrode current collector, microscopic irregularities may be formed on the surface of the current collector to enhance the bonding strength of the negative electrode active material. For example, it may be used in various forms such as films, sheets, foils, nets, porous bodies, foams, and nonwoven fabrics.

상기 바인더는 도전재, 활물질 및 집전체 간의 결합에 조력하는 성분으로서, 통상적으로 음극 활물질층의 전체 중량을 기준으로 0.1 중량% 내지 10 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, 니트릴-부타디엔 고무, 불소 고무, 이들의 다양한 공중합체 등을 들 수 있다.The binder is a component that aids in bonding between the conductive material, the active material, and the current collector, and is typically added in an amount of 0.1% to 10% by weight based on the total weight of the negative active material layer. Examples of such binders include polyvinylidene fluoride (PVDF), polyvinyl alcohol, carboxymethylcellulose (CMC), starch, hydroxypropylcellulose, regenerated cellulose, polyvinylpyrrolidone, tetrafluoro. Ethylene, polyethylene, polypropylene, ethylene-propylene-diene polymer (EPDM), sulfonated-EPDM, styrene-butadiene rubber, nitrile-butadiene rubber, fluorine rubber, and various copolymers thereof.

상기 도전재는 음극활물질의 도전성을 더욱 향상시키기 위한 성분으로서, 음극 활물질층의 전체 중량을 기준으로 10 중량% 이하, 바람직하게는 5 중량% 이하로 첨가될 수 있다. 이러한 도전재는 당해 전지에 화학적 변화를 유발하지 않으면서 도전성을 가진 것이라면 특별히 제한되는 것은 아니며, 예를 들어, 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 10% by weight or less, preferably 5% by weight or less based on the total weight of the negative electrode active material layer. Such a conductive material is not particularly limited as long as it has conductivity without causing a chemical change in the battery, and examples thereof include graphite such as natural graphite or artificial graphite; Carbon blacks such as acetylene black, ketjen black, channel black, furnace black, lamp black, and thermal black; Conductive fibers such as carbon fibers and metal fibers; 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 may be used.

예를 들면, 상기 음극 활물질층은 음극 집전체 상에 음극 활물질, 및 선택적으로 바인더 및 도전재를 용매 중에 용해 또는 분산시켜 제조한 음극 활물질층 형성용 조성물을 도포하고 건조함으로써 제조되거나, 또는 상기 음극 활물질층 형성용 조성물을 별도의 지지체 상에 캐스팅한 다음, 이 지지체로부터 박리하여 얻은 필름을 음극 집전체 상에 라미네이션함으로써 제조될 수 있다.For example, the negative electrode active material layer is prepared by applying and drying a negative electrode active material, and a composition for forming a negative electrode active material layer prepared by dissolving or dispersing a binder and a conductive material in a solvent on a negative electrode current collector, or It can be prepared by casting the composition for forming an active material layer on a separate support, and then laminating a film obtained by peeling from the support on a negative electrode current collector.

상기 음극 활물질층은 일례로서 음극 집전체 상에 음극 활물질, 및 선택적으로 바인더 및 도전재를 용매 중에 용해 또는 분산시켜 제조한 음극 활물질층 형성용 조성물을 도포하고 건조하거나, 또는 상기 음극 활물질층 형성용 조성물을 별도의 지지체 상에 캐스팅한 다음, 이 지지체로부터 박리하여 얻은 필름을 음극 집전체 상에 라미네이션함으로써 제조될 수도 있다.The negative active material layer is, for example, coated with a composition for forming a negative active material layer prepared by dissolving or dispersing a negative active material, and optionally a binder and a conductive material in a solvent on a negative current collector and drying, or for forming the negative active material layer It can also be prepared by casting the composition on a separate support and then laminating a film obtained by peeling from the support on a negative electrode current collector.

한편, 본 발명과 같이, 상기 음극으로서 규소계 음극 활물질을 포함할 경우, 고용량 특성을 달성할 수는 있으나, 상기 규소계 음극 활물질의 높은 비가역 용량으로 인해 이차전지의 효율이 낮아져, 에너지 밀도가 오히려 낮아진다는 단점이 있었다.On the other hand, as in the present invention, when the silicon-based negative active material is included as the negative electrode, high capacity characteristics can be achieved, but the efficiency of the secondary battery is lowered due to the high irreversible capacity of the silicon-based negative active material, and the energy density is rather There was a drawback of being lowered.

이에, 상술한 바와 같이, 하기 화학식 1로 표시되는 제1 리튬 전이금속 산화물을 포함하는 코어부; 및 상기 코어부의 표면에 형성되며, 하기 화학식 2로 표시되는 제2 리튬 전이금속 산화물을 포함하는 쉘부;를 포함하는 양극 활물질에 있어서, 상기 양극 활물질의 반지름에 대한 상기 쉘부의 두께비가 1% 미만으로 형성된 것인 양극 활물질을 이용하여 양극을 제조하고 이를 리튬 이차전지에 적용함으로써, 이차전지의 초기 충방전시 발생하는 양극에 포함되는 양극 활물질, 구체적으로 양극 활물질 중 쉘부의 구조 변화로 인하여, 양극의 효율 또한 음극에 맞게 낮추어 사용함으로써, 음극의 비가역 현상으로 인한 전지의 효율 저하를 현저히 개선하고 에너지 밀도가 개선된 이차전지를 제조할 수 있다. Thus, as described above, the core portion including the first lithium transition metal oxide represented by the following formula (1); And a shell part formed on the surface of the core part and including a second lithium transition metal oxide represented by Formula 2 below, wherein the thickness ratio of the shell part to the radius of the positive electrode active material is less than 1%. By manufacturing a positive electrode using the formed positive electrode active material and applying it to a lithium secondary battery, the positive electrode active material contained in the positive electrode generated during the initial charging and discharging of the secondary battery, specifically, due to the structural change of the shell portion of the positive electrode active material, By lowering the efficiency according to the negative electrode and using it, it is possible to significantly improve the efficiency decrease of the battery due to the irreversible phenomenon of the negative electrode and to manufacture a secondary battery with improved energy density.

[화학식 1][Formula 1]

Li1+d1(Nia1Co1-(a1+b1)M1 b1)1-d1O2 Li 1+d1 (Ni a1 Co 1-(a1+b1) M 1 b1 ) 1-d1 O 2

[화학식 2][Formula 2]

Li1+d2(Nia2Co1-(a+b2)M1 b2)1-d2O2 Li 1+d2 (Ni a2 Co 1-(a+b2) M 1 b2 ) 1-d2 O 2

상기 화학식 1 및 2에서, M1은 Mn 및 Al 중 적어도 어느 하나이고, 0≤d1≤0.5, 0.5≤a1<0.9, 0.1≤b1≤0.5, a1+b1≤1, 0≤d2≤0.5, 0.9<a2≤1.0, 0≤b2≤0.1이고, a1<a2임.In Formulas 1 and 2, M 1 is at least one of Mn and Al, and 0≤d1≤0.5, 0.5≤a1<0.9, 0.1≤b1≤0.5, a1+b1≤1, 0≤d2≤0.5, 0.9 <a2≤1.0, 0≤b2≤0.1, and a1<a2.

이를 구체적으로 살펴보면, 본 발명에 따른 리튬 이차전지의 경우, 2.5V 내지 4.2V의 구동전압에서 충방전을 수행할 경우, 상기 양극 활물질에 포함되는 쉘부의 과도한 니켈 함유로 인하여, 상기 양극 활물질 표면의 구조가 불안정해지고, 이로 인하여 상기 리튬 이차전지의 충방전이 진행됨에 따라 층상구조를 가지는 양극 활물질의 표면에서 탈리된 니켈과, 공기 중의 산소가 반응하여 상기 양극 활물질의 표면에 니켈 산화물 층을 형성할 수 있다.Specifically, in the case of the lithium secondary battery according to the present invention, when charging and discharging at a driving voltage of 2.5V to 4.2V, due to excessive nickel content in the shell part included in the positive electrode active material, the surface of the positive electrode active material As the structure becomes unstable, as the lithium secondary battery is charged and discharged, nickel desorbed from the surface of the positive electrode active material having a layered structure reacts with oxygen in the air to form a nickel oxide layer on the surface of the positive electrode active material. I can.

상기 양극 활물질의 표면에 니켈 산화물 층이 형성될 경우, 상기 니켈 산화물은 전기화학적으로 안정한 암염(rock salt) 구조가 되어, 이후 리튬 이차전지의 충방전이 진행되더라도 반응에 참여하지 않는다. 따라서, 상기 리튬 이차전지의 충방전 진행에 따라 양극 활물질의 표면에 니켈 산화물 층이 균일하게 형성될 경우 양극의 효율 또한 저하되게 된다.When a nickel oxide layer is formed on the surface of the positive electrode active material, the nickel oxide has an electrochemically stable rock salt structure, and does not participate in the reaction even if charging and discharging of the lithium secondary battery proceeds thereafter. Accordingly, when the nickel oxide layer is uniformly formed on the surface of the positive electrode active material according to the charging and discharging of the lithium secondary battery, the efficiency of the positive electrode is also lowered.

본 발명에 따르면, 상기 이차전지의 충방전 시 생성되는 니켈 산화물층은, 양극 활물질의 반지름에 대하여 상기 니켈 산화물층의 두께비가 1% 미만 바람직하게는 0.1% 내지 0.99%, 더 바람직하게는 0.1% 내지 0.9%의 두께비로 형성되는 것일 수 있다. 예를 들면, 상기 양극 활물질의 반지름에 대한 니켈 산화물층의 두께비가 1% 이상일 경우 이를 전지에 적용시 방전 용량이 감소하는 문제점이 발생할 수 있고, 충방전 진행시 상기 니켈 산화물층은 반응에 참여하지 않으므로, 이를 전지에 적용시 사이클 진행에 따라 수명 특성이 급격히 저하될 수 있다.According to the present invention, in the nickel oxide layer generated during charging and discharging of the secondary battery, the thickness ratio of the nickel oxide layer to the radius of the positive electrode active material is less than 1%, preferably 0.1% to 0.99%, more preferably 0.1% It may be formed in a thickness ratio of 0.9%. For example, when the thickness ratio of the nickel oxide layer to the radius of the positive electrode active material is 1% or more, a problem of reducing the discharge capacity may occur when applying this to a battery, and the nickel oxide layer does not participate in the reaction during charging and discharging. Therefore, when it is applied to a battery, lifespan characteristics may be rapidly deteriorated as the cycle progresses.

따라서, 본 발명에 따르면 종래 고용량 이차전지를 구현하기 위해 규소계 음극 적용 시 양극의 효율을 강제적으로 낮출 수 있는 화합물, 즉 양극 활물질 이외에 LiNiO2와 같은 희생 양극 등을 더 추가하여야 했으나, 본 발명의 경우, 리튬 이차전지의 충방전에 따라 양극 활물질의 불안정한 구조로 인하여 양극의 효율이 저하되므로, 상술한 희생 양극을 추가하지 않더라도, 규소계 음극의 높은 비가역성을 해소할 수 있다. Accordingly, according to the present invention, in order to implement a conventional high-capacity secondary battery, a compound capable of forcibly lowering the efficiency of the positive electrode when applying a silicon-based negative electrode, that is, a sacrificial positive electrode such as LiNiO 2 in addition to the positive electrode active material had to be added. In this case, since the efficiency of the positive electrode is lowered due to the unstable structure of the positive electrode active material according to the charging and discharging of the lithium secondary battery, high irreversibility of the silicon-based negative electrode can be eliminated even if the sacrificial positive electrode is not added.

한편, 상기와 같이 양극 활물질의 표면에 니켈 산화물층이 형성될 경우, Li+와 유사한 크기를 가지는 Ni+ 이온이 Li 층의 공간에 들어가면서 양이온 혼합(cation mixing)이 발생하여 상기 양극 활물질의 표면이 층상 구조에서 암염 구조로 변하는 것일 수 있다. On the other hand, if the nickel oxide layer formed on the surface of the positive electrode active material as described above, Ni + ions having a similar size and Li + is entering the space of the Li layer by the cation mixing (cation mixing) occurs the surface of the positive electrode active material It may change from a layered structure to a rock salt structure.

상기 암염구조란, 금속 원자가 주위에 정팔면체형으로 위치한 6개의 산소 원자에 의해 배위된 면심입방구조(face centered cubic structure)를 구조를 의미한다. 이러한 암염 결정 구조를 가지는 화합물은, 구조적 안정성, 특히 고온에서의 구조적 안정성이 높다.The rock salt structure refers to a structure having a face centered cubic structure in which metal atoms are coordinated by six oxygen atoms located in an octahedral shape. A compound having such a rock salt crystal structure has high structural stability, particularly at high temperatures.

즉, 본 발명에 따른 리튬 이차전지는 충방전이 진행됨에 따라 양극 활물질 표면의 불안정한 구조로 인하여, 층상 구조를 가지는 양극 활물질의 표면이 초기 충방전에 의해 암염 구조로 변할 수 있다. 상기 암염 구조는 그 안정적인 구조로 인하여 충방전시 반응에 참여를 하지 않기 때문에, 표면에 암염 구조를 형성할 경우 양극의 효율을 저하할 수 있어, 별도의 희생 양극을 추가하지 않더라도 양극의 효율 또한 규소계 음극 활물질을 포함하는 음극에 맞게 낮출 수 있으므로, 음극의 비가역 특성으로 인한 이차전지의 효율 저하를 개선할 수 있다. That is, in the lithium secondary battery according to the present invention, due to the unstable structure of the surface of the positive electrode active material as charging and discharging proceeds, the surface of the positive electrode active material having a layered structure may change into a rock salt structure by initial charging and discharging. Since the rock salt structure does not participate in the reaction during charging and discharging due to its stable structure, the efficiency of the anode may be lowered when a rock salt structure is formed on the surface, and the efficiency of the anode is also regulated even if a separate sacrificial anode is not added. Since it can be lowered to suit the negative electrode including the sub-type negative active material, the reduction in efficiency of the secondary battery due to the irreversible characteristic of the negative electrode can be improved.

한편, 상기 리튬 이차전지에 있어서, 분리막은 음극과 양극을 분리하고 리튬 이온의 이동 통로를 제공하는 것으로, 통상 리튬 이차전지에서 분리막으로 사용되는 것이라면 특별한 제한 없이 사용가능하며, 특히 전해질의 이온 이동에 대하여 저저항이면서 전해액 함습 능력이 우수한 것이 바람직하다. 구체적으로는 다공성 고분자 필름, 예를 들어 에틸렌 단독중합체, 프로필렌 단독중합체, 에틸렌/부텐 공중합체, 에틸렌/헥센 공중합체 및 에틸렌/메타크릴레이트 공중합체 등과 같은 폴리올레핀계 고분자로 제조한 다공성 고분자 필름 또는 이들의 2층 이상의 적층 구조체가 사용될 수 있다. 또 통상적인 다공성 부직포, 예를 들어 고융점의 유리 섬유, 폴리에틸렌테레프탈레이트 섬유 등으로 된 부직포가 사용될 수도 있다. 또, 내열성 또는 기계적 강도 확보를 위해 세라믹 성분 또는 고분자 물질이 포함된 코팅된 분리막이 사용될 수도 있으며, 선택적으로 단층 또는 다층 구조로 사용될 수 있다.On the other hand, in the lithium secondary battery, the separator separates the negative electrode and the positive electrode and provides a passage for lithium ions, and can be used without particular limitation as long as it is used as a separator in a general lithium secondary battery. On the other hand, it is preferable to have low resistance and excellent electrolyte-moisturizing ability. Specifically, a porous polymer film, for example, a porous polymer film made of polyolefin-based polymers such as ethylene homopolymer, propylene homopolymer, ethylene/butene copolymer, ethylene/hexene copolymer, and ethylene/methacrylate copolymer, or these A stacked structure of two or more layers of may be used. In addition, a conventional porous nonwoven fabric, for example, a nonwoven fabric made of a high melting point glass fiber, polyethylene terephthalate fiber, or the like may be used. In addition, a coated separator containing a ceramic component or a polymer material may be used to secure heat resistance or mechanical strength, and may be optionally used in a single layer or multilayer structure.

또한, 본 발명에서 사용되는 전해질로는 리튬 이차전지 제조시 사용 가능한 유기계 액체 전해질, 무기계 액체 전해질, 고체 고분자 전해질, 겔형 고분자 전해질, 고체 무기 전해질, 용융형 무기 전해질 등을 들 수 있으며, 이들로 한정되는 것은 아니다. In addition, electrolytes used in the present invention include organic liquid electrolytes, inorganic liquid electrolytes, solid polymer electrolytes, gel polymer electrolytes, solid inorganic electrolytes, molten inorganic electrolytes, etc. that can be used in the manufacture of lithium secondary batteries. It does not become.

구체적으로, 상기 전해질은 유기 용매 및 리튬염을 포함할 수 있다. Specifically, the electrolyte may include an organic solvent and a lithium salt.

상기 유기 용매로는 전지의 전기 화학적 반응에 관여하는 이온들이 이동할 수 있는 매질 역할을 할 수 있는 것이라면 특별한 제한 없이 사용될 수 있다. 구체적으로 상기 유기 용매로는, 메틸 아세테이트(methyl acetate), 에틸 아세테이트(ethyl acetate), γ-부티로락톤(γ-butyrolactone), ε-카프로락톤(ε-caprolactone) 등의 에스테르계 용매; 디부틸 에테르(dibutyl ether) 또는 테트라히드로퓨란(tetrahydrofuran) 등의 에테르계 용매; 시클로헥사논(cyclohexanone) 등의 케톤계 용매; 벤젠(benzene), 플루오로벤젠(fluorobenzene) 등의 방향족 탄화수소계 용매; 디메틸카보네이트(dimethylcarbonate, DMC), 디에틸카보네이트(diethylcarbonate, DEC), 메틸에틸카보네이트(methylethylcarbonate, MEC), 에틸메틸카보네이트(ethylmethylcarbonate, EMC), 에틸렌카보네이트(ethylene carbonate, EC), 프로필렌카보네이트(propylene carbonate, PC) 등의 카보네이트계 용매; 에틸알코올, 이소프로필 알코올 등의 알코올계 용매; R-CN(R은 탄소수 2 내지 20의 직쇄상, 분지상 또는 환 구조의 탄화수소기이며, 이중결합 방향 환 또는 에테르 결합을 포함할 수 있다) 등의 니트릴류; 디메틸포름아미드 등의 아미드류; 1,3-디옥솔란 등의 디옥솔란류; 또는 설포란(sulfolane)류 등이 사용될 수 있다. 이중에서도 카보네이트계 용매가 바람직하고, 전지의 충방전 성능을 높일 수 있는 높은 이온전도도 및 고유전율을 갖는 환형 카보네이트(예를 들면, 에틸렌카보네이트 또는 프로필렌카보네이트 등)와, 저점도의 선형 카보네이트계 화합물(예를 들면, 에틸메틸카보네이트, 디메틸카보네이트 또는 디에틸카보네이트 등)의 혼합물이 보다 바람직하다. 이 경우 환형 카보네이트와 사슬형 카보네이트는 약 1:1 내지 약 1:9의 부피비로 혼합하여 사용하는 것이 전해액의 성능이 우수하게 나타날 수 있다. The organic solvent may be used without particular limitation as long as it can serve as a medium through which ions involved in the electrochemical reaction of a battery can move. Specifically, examples of the organic solvent include ester solvents such as methyl acetate, ethyl acetate, γ-butyrolactone, and ε-caprolactone; Ether solvents such as dibutyl ether or tetrahydrofuran; Ketone solvents such as cyclohexanone; Aromatic hydrocarbon solvents such as benzene and fluorobenzene; Dimethylcarbonate (DMC), diethylcarbonate (DEC), methylethylcarbonate (MEC), ethylmethylcarbonate (EMC), ethylene carbonate (EC), propylene carbonate, Carbonate-based solvents such as PC); Alcohol solvents such as ethyl alcohol and isopropyl alcohol; Nitriles, such as R-CN (R is a C2-C20 linear, branched or cyclic hydrocarbon group, and may contain a double bonded aromatic ring or an ether bond); Amides such as dimethylformamide; Dioxolanes such as 1,3-dioxolane; Alternatively, sulfolanes or the like may be used. Among them, carbonate-based solvents are preferable, and cyclic carbonates having high ionic conductivity and high dielectric constant (e.g., ethylene carbonate or propylene carbonate, etc.), which can increase the charging/discharging performance of the battery, and low-viscosity linear carbonate-based compounds ( For example, a mixture of ethylmethyl carbonate, dimethyl carbonate or diethyl carbonate) is more preferable. In this case, when the cyclic carbonate and the chain carbonate are mixed and used in a volume ratio of about 1:1 to about 1:9, the electrolyte may exhibit excellent performance.

상기 리튬염은 리튬 이차전지에서 사용되는 리튬 이온을 제공할 수 있는 화합물이라면 특별한 제한 없이 사용될 수 있다. 구체적으로 상기 리튬염은, LiPF6, LiClO4, LiAsF6, LiBF4, LiSbF6, LiAl04, LiAlCl4, LiCF3SO3, LiC4F9SO3, LiN(C2F5SO3)2, LiN(C2F5SO2)2, LiN(CF3SO2)2 . LiCl, LiI, 또는 LiB(C2O4)2 등이 사용될 수 있다. 상기 리튬염의 농도는 0.1 내지 2.0M 범위 내에서 사용하는 것이 좋다. 리튬염의 농도가 상기 범위에 포함되면, 전해질이 적절한 전도도 및 점도를 가지므로 우수한 전해질 성능을 나타낼 수 있고, 리튬 이온이 효과적으로 이동할 수 있다.The lithium salt may be used without particular limitation as long as it is a compound capable of providing lithium ions used in a lithium secondary battery. Specifically, the lithium salt is LiPF 6 , LiClO 4 , LiAsF 6 , LiBF 4 , LiSbF 6 , LiAl0 4 , LiAlCl 4 , LiCF 3 SO 3 , LiC 4 F 9 SO 3 , LiN(C 2 F 5 SO 3 ) 2 , LiN(C 2 F 5 SO 2 ) 2 , LiN(CF 3 SO 2 ) 2 . LiCl, LiI, or LiB(C 2 O 4 ) 2 or the like may be used. The concentration of the lithium salt is preferably used within the range of 0.1 to 2.0M. When the concentration of the lithium salt is within the above range, since the electrolyte has an appropriate conductivity and viscosity, excellent electrolyte performance can be exhibited, and lithium ions can effectively move.

상기 전해질에는 상기 전해질 구성 성분들 외에도 전지의 수명특성 향상, 전지 용량 감소 억제, 전지의 방전 용량 향상 등을 목적으로 예를 들어, 디플루오로 에틸렌카보네이트 등과 같은 할로알킬렌카보네이트계 화합물, 피리딘, 트리에틸포스파이트, 트리에탄올아민, 환상 에테르, 에틸렌 디아민, n-글라임(glyme), 헥사인산 트리아미드, 니트로벤젠 유도체, 유황, 퀴논 이민 염료, N-치환 옥사졸리디논, N,N-치환 이미다졸리딘, 에틸렌 글리콜 디알킬 에테르, 암모늄염, 피롤, 2-메톡시 에탄올 또는 삼염화 알루미늄 등의 첨가제가 1종 이상 더 포함될 수도 있다. 이때 상기 첨가제는 전해질 총 중량에 대하여 0.1 내지 5 중량%로 포함될 수 있다.In addition to the electrolyte constituents, the electrolyte includes, for example, haloalkylene carbonate-based compounds such as difluoroethylene carbonate, pyridine, and trivalent for the purpose of improving battery life characteristics, suppressing reduction in battery capacity, and improving battery discharge capacity. Ethyl phosphite, triethanolamine, cyclic ether, ethylene diamine, n-glyme, hexaphosphate triamide, nitrobenzene derivative, sulfur, quinone imine dye, N-substituted oxazolidinone, N,N-substituted imida One or more additives, such as zolidine, ethylene glycol dialkyl ether, ammonium salt, pyrrole, 2-methoxy ethanol, or aluminum trichloride, may be further included. At this time, the additive may be included in an amount of 0.1 to 5% by weight based on the total weight of the electrolyte.

상기와 같이 본 발명에 따른 양극 활물질을 포함하는 리튬 이차전지는 우수한 방전 용량, 출력 특성 및 수명 특성을 안정적으로 나타내기 때문에, 휴대전화, 노트북 컴퓨터, 디지털 카메라 등의 휴대용 기기, 및 하이브리드 전기자동차(hybrid electric vehicle, HEV) 등의 전기 자동차 분야 등에 유용하다.As described above, since the lithium secondary battery including the positive electrode active material according to the present invention stably exhibits excellent discharge capacity, output characteristics, and life characteristics, portable devices such as mobile phones, notebook computers, digital cameras, and hybrid electric vehicles ( It is useful in electric vehicle fields such as hybrid electric vehicle, HEV).

이에 따라, 본 발명의 다른 일 구현예에 따르면, 상기 리튬 이차전지를 단위 셀로 포함하는 전지 모듈 및 이를 포함하는 전지팩이 제공된다. Accordingly, according to another embodiment of the present invention, a battery module including the lithium secondary battery as a unit cell and a battery pack including the same are provided.

상기 전지모듈 또는 전지팩은 파워 툴(Power Tool); 전기자동차(Electric Vehicle, EV), 하이브리드 전기자동차, 및 플러그인 하이브리드 전기자동차(Plug-in Hybrid Electric Vehicle, PHEV)를 포함하는 전기차; 또는 전력 저장용 시스템 중 어느 하나 이상의 중대형 디바이스 전원으로 이용될 수 있다.The battery module or battery pack may include a power tool; Electric vehicles including electric vehicles (EV), hybrid electric vehicles, and plug-in hybrid electric vehicles (PHEV); Alternatively, it may be used as a power source for any one or more medium and large-sized devices in a power storage system.

본 발명의 리튬 이차전지의 외형은 특별한 제한이 없으나, 캔을 사용한 원통형, 각형, 파우치(pouch)형 또는 코인(coin)형 등이 될 수 있다.The external shape of the lithium secondary battery of the present invention is not particularly limited, but may be a cylindrical shape using a can, a square shape, a pouch type, or a coin type.

본 발명에 따른 리튬 이차전지는 소형 디바이스의 전원으로 사용되는 전지셀에 사용될 수 있을 뿐만 아니라, 다수의 전지셀들을 포함하는 중대형 전지모듈에 단위전지로도 바람직하게 사용될 수 있다. The lithium secondary battery according to the present invention can be used not only for a battery cell used as a power source for a small device, but also can be preferably used as a unit cell for a medium or large battery module including a plurality of battery cells.

이하, 본 발명을 구체적으로 설명하기 위해 실시예를 들어 상세하게 설명한다. 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.Hereinafter, examples will be described in detail to illustrate the present invention in detail. However, the embodiments according to the present invention may be modified in various forms, and the scope of the present invention should not be construed as being limited to the embodiments described below. Embodiments of the present invention are provided to more completely describe the present invention to those of ordinary skill in the art.

실시예Example

실시예Example 1 One

40℃로 설정된 회분식 배치(batch)형 4L 반응기에서, NiSO4, CoSO4 및 MnSO4를 니켈:코발트:망간의 몰비가 80:10:10이 되도록 하는 양으로 N-메틸피롤리돈(NMP) 용매 중에서 혼합하여 3M 농도의 제 1 전이금속 함유 용액을 준비하고, 또 NiSO4를 NMP 용매에 투입하여 3M 농도의 제 2 전이금속 함유 용액을 준비하였다.In a batch type 4L reactor set at 40°C, NiSO 4 , CoSO 4 and MnSO 4 are N-methylpyrrolidone (NMP) in an amount such that the molar ratio of nickel: cobalt: manganese is 80:10:10. Mixing in a solvent to prepare a 3M concentration of a first transition metal-containing solution, and NiSO 4 was added to the NMP solvent to prepare a 3M concentration of a second transition metal-containing solution.

상기 제1 전이금속 함유 용액이 담겨있는 용기와 제2 전이금속 함유 용액이 담겨있는 용기를 상기 배치식 반응기에 연결하였다. 추가로 4M NaOH 용액과 NH4OH 수용액을 준비하여 각각 상기 배치식 반응기에 연결하였다.The vessel containing the first transition metal-containing solution and the vessel containing the second transition metal-containing solution were connected to the batch reactor. In addition, 4M NaOH solution and NH 4 OH aqueous solution were prepared and connected to the batch reactor, respectively.

공침 반응기(용량 4L)에 탈이온수를 넣은 뒤 질소가스를 반응기에 0.005L/분의 속도로 퍼징하여 물 속의 용존 산소를 제거하고 반응기 내를 비산화 분위기로 조성하였다. 이후 4M NaOH를 투입한 후, 1,000rpm의 교반속도로 교반하며, 공침 반응기 내의 pH가 pH 10.5을 유지하도록 하였다.After adding deionized water to the co-precipitation reactor (capacity 4L), nitrogen gas was purged into the reactor at a rate of 0.005L/min to remove dissolved oxygen in the water, and the reactor was made into a non-oxidizing atmosphere. After 4M NaOH was added, the mixture was stirred at a stirring speed of 1,000 rpm, and the pH in the coprecipitation reactor was maintained at pH 10.5.

이후, 상기 제1 전이금속 함유 용액을 상기 공침 반응기 내로 300mL/hr의 속도로 투입하고, NaOH 수용액을 300mL/hr, NH4OH 수용액을 300mL/hr의 속도로 각각 투입하여 6시간 동안 공침반응시켜 Ni0 . 8Co0 . 1Mn0 .1(OH)2로 표시되는 양극 활물질 입자를 형성하였다.Thereafter, the first transition metal-containing solution was introduced into the coprecipitation reactor at a rate of 300 mL/hr, NaOH aqueous solution was added at a rate of 300 mL/hr, and NH 4 OH aqueous solution was added at a rate of 300 mL/hr, respectively, followed by co-precipitation reaction for 6 hours. Ni 0 . 8 Co 0 . 1 to form the anode active material particles represented by 0 .1 Mn (OH) 2.

이후, 제1 전이금속 함유 용액의 투입을 중단하고, 제2 전이금속 함유 용액을 300mL/hr의 속도로 투입하고, NaOH 수용액을 300mL/hr, NH4OH 수용액을 300mL/hr의 속도로 각각 투입하여 1시간 동안 공침반응시켜, 상기 양극 활물질 입자의 표면에 Ni(OH)2로 표시되는 화합물을 성장시킴으로써 코어-쉘 구조의 양극 활물질 전구체를 제조하였다.Thereafter, the addition of the first transition metal-containing solution was stopped, the second transition metal-containing solution was added at a rate of 300 mL/hr, NaOH aqueous solution was added at a rate of 300 mL/hr, and NH 4 OH aqueous solution was added at a rate of 300 mL/hr. Then, a co-precipitation reaction was performed for 1 hour, and a compound represented by Ni(OH) 2 was grown on the surface of the positive electrode active material particles to prepare a core-shell structured positive electrode active material precursor.

상기 양극 활물질 전구체와 LiOH를 혼합하고(전구체 금속 1몰에 대해 리튬 소스 1.2몰), 산소 분위기 하에서 700℃에서 8시간 동안 소성하여, 코어-쉘 구조의 양극 활물질을 제조하였다. The cathode active material precursor and LiOH were mixed (1.2 mol of lithium source per 1 mol of precursor metal), and fired at 700° C. for 8 hours in an oxygen atmosphere to prepare a core-shell structured cathode active material.

실시예Example 2 2

제1 전이금속 함유 용액으로서 NiSO4, CoSO4 및 MnSO4를 니켈:코발트:망간의 몰비가 83:6:11이 되도록 하는 양으로 NMP 용매 중에서 혼합하여 3M 농도의 제 1 전이금속 함유 용액을 준비하고, 이를 사용하는 것을 제외하고는, 상기 실시예 1과 동일하게 양극 활물질을 제조하였다.As the first transition metal-containing solution, NiSO 4 , CoSO 4 and MnSO 4 were mixed in an NMP solvent in an amount such that the molar ratio of nickel: cobalt: manganese was 83:6:11 to prepare a solution containing a 3M concentration of the first transition metal. And, except for using it, a positive electrode active material was prepared in the same manner as in Example 1.

비교예Comparative example 1 One

상기 실시예 1에서 준비한 제1 전이금속 함유 용액과 제2 전이금속 함유용액을 100부피%:0부피%에서 0부피%:100부피%의 비율이 되도록 변화시키며 혼합하였다. 결과의 혼합 금속 용액을 혼합 용액용 배관을 통해 300mL/hr의 속도로 상기 공침 반응기 내로 연속 투입하고, NaOH 수용액을 300mL/hr, NH4OH 수용액을 300mL/hr의 속도로 각각 투입하여 6시간 동안 공침반응시켜 양극 활물질 전구체 입자를 침전시켰다. 침전된 양극 활물질 전구체 입자를 분리하여 수세 후 700℃의 오븐에서 8시간 동안 건조하여 입자의 중심에서부터 표면까지 점진적으로 변하는 농도구배를 가지고, 평균 조성이 Ni0 . 8Co0 . 1Mn0 . 1(OH)2이 되도록 공침반응 시간을 조절하여, 양극 활물질용 전구체를 제조하는 것을 제외하고는, 상기 실시예 1과 동일한 방법을 이용하여, 농도구배를 가지는 양극 활물질을 제조하였다.The first transition metal-containing solution and the second transition metal-containing solution prepared in Example 1 were mixed in a ratio of 100% by volume: 0% by volume to 0% by volume: 100% by volume. The resulting mixed metal solution was continuously introduced into the coprecipitation reactor at a rate of 300 mL/hr through a pipe for a mixed solution, and NaOH aqueous solution was added at a rate of 300 mL/hr, and NH 4 OH aqueous solution was added at a rate of 300 mL/hr for 6 hours. The cathode active material precursor particles were precipitated by co-precipitation reaction. The precipitated positive electrode active material precursor particles are separated and dried in an oven at 700° C. for 8 hours after washing with water to have a concentration gradient gradually changing from the center of the particles to the surface, and the average composition is Ni 0 . 8 Co 0 . 1 Mn 0 . A positive electrode active material having a concentration gradient was prepared in the same manner as in Example 1, except that the co-precipitation reaction time was adjusted to be 1 (OH) 2 to prepare a precursor for the positive electrode active material.

비교예Comparative example 2 2

실시예 1에서 준비한 제2 전이금속 함유 용액만을 이용하여 6시간 동안 공침반응시켜, Ni(OH)2로 표시되는 양극 활물질 전구체를 형성하고, 이를 이용하는 것을 제외하고는 상기 실시예 1과 동일한 방법을 이용하여 양극 활물질을 제조하였다.Using only the second transition metal-containing solution prepared in Example 1, a co-precipitation reaction was performed for 6 hours to form a positive electrode active material precursor represented by Ni(OH) 2 , and the same method as in Example 1 was used. To prepare a positive electrode active material.

비교예Comparative example 3 3

실시예 1에서 준비한 제1 전이금속 함유 용액 대신, NiSO4, CoSO4 및 MnSO4를 니켈:코발트:망간의 몰비가 50:20:30이 되도록 하는 양으로 혼합하여 제조한 3M 농도의 제1 전이금속 함유 용액을 사용하는 것을 제외하고는, 상기 실시예 1과 동일한 방법을 이용하여 양극 활물질을 제조하였다. Instead of the first transition metal-containing solution prepared in Example 1, the first transition of 3M concentration prepared by mixing NiSO 4 , CoSO 4 and MnSO 4 in an amount such that the molar ratio of nickel: cobalt: manganese is 50:20:30 A positive electrode active material was prepared in the same manner as in Example 1, except for using a metal-containing solution.

실험예Experimental example 1: 리튬 이차전지의 용량 특성 확인 1: Confirmation of capacity characteristics of lithium secondary battery

실시예 1~2 및 비교예 1~3에서 각각 제조한 양극 활물질을 이용하여 리튬 이차전지를 제조하였고, 이의 수명 특성을 측정하였다. 이때, 상기 리튬 이차전지는 상기 실시예 1~2 및 비교예 1~3에서 각각 제조한 양극 활물질을 사용하는 것을 제외하고는 하기와 동일한 방법을 이용하여 제조하였다. A lithium secondary battery was manufactured using the positive electrode active material each prepared in Examples 1 to 2 and Comparative Examples 1 to 3, and the lifespan characteristics thereof were measured. At this time, the lithium secondary battery was manufactured using the same method as described below, except for using the positive active material prepared in Examples 1 to 2 and Comparative Examples 1 to 3, respectively.

구체적으로, 상기 실시예 1~2 및 비교예 1~3에서 각각 제조한 양극 활물질, 탄소 도전재, 및 폴리비닐리덴 플루오라이드(PVDF) 바인더를 90:10:10의 중량비로 혼합하고, 이를 N-메틸피롤리돈(NMP) 용매 중에서 혼합하여 양극 형성용 조성물을 제조하였다. 상기 양극 형성용 조성물을 두께가 15㎛인 알루미늄 집전체에 도포한 후, 건조하고, 롤 프레스를 실시하여 양극을 제조하였다. 이어서, 탄소계 음극 활물질 및 규소계 음극 활물질을 혼합한 혼합 음극 활물질, 탄소 도전재, 및 PVDF 바인더를 90:10:10의 중량비로 혼합하여 용매인 탈이온수에 첨가하여 음극 활물질 슬러리를 제조하였다. 이를 두께가 15㎛인 구리 집전체 상에 도포하고 건조한 후, 롤 프레스(roll press)를 실시하여 음극을 제조하였다. 상기에서 제조한 양극과 음극을 폴리에틸렌 분리막과 함께 적층하여 통상적인 방법으로 폴리머형 전지를 제조한 다음, 이를 전지 케이스에 넣고 에틸렌카보네이트(EC)와 디메틸카보네이트(DMC)를 혼합한 혼합 용매에 1.0M의 LiFP6를 용해시킨 전해액을 주입하여, 상기 실시예 1~2 및 비교예 1~3에 따른 리튬 이차전지를 제조하였다.Specifically, the positive electrode active material, carbon conductive material, and polyvinylidene fluoride (PVDF) binder each prepared in Examples 1 to 2 and Comparative Examples 1 to 3 were mixed in a weight ratio of 90:10:10, and this was N -Methylpyrrolidone (NMP) was mixed in a solvent to prepare a composition for forming a positive electrode. The composition for forming a positive electrode was applied to an aluminum current collector having a thickness of 15 μm, dried, and roll pressed to prepare a positive electrode. Subsequently, a mixed negative active material, a carbon conductive material, and a PVDF binder were mixed at a weight ratio of 90:10:10 and added to deionized water as a solvent to prepare a negative electrode active material slurry. This was coated on a copper current collector having a thickness of 15 μm, dried, and then roll pressed to prepare a negative electrode. A polymer-type battery was prepared by a conventional method by laminating the positive electrode and negative electrode prepared above with a polyethylene separator, and then placed in a battery case and 1.0 M in a mixed solvent of ethylene carbonate (EC) and dimethyl carbonate (DMC). By injecting an electrolyte solution in which LiFP 6 was dissolved, lithium secondary batteries according to Examples 1 to 2 and Comparative Examples 1 to 3 were prepared.

상기에서 제조한 실시예 1~2 및 비교예 1~3의 리튬 이차전지 각각에 대하여 25℃에서 0.2C 정전류로 4.2V까지 0.05C cut off로 충전을 실시하였다. 이후, 0.2C 정전류로 2.5V가 될 때까지 방전을 실시하였다. 이때의 충전 및 방전 용량과, 충반전 효율을 측정하였고, 이를 하기 표 1에 나타내었다. Each of the lithium secondary batteries of Examples 1 to 2 and Comparative Examples 1 to 3 prepared above was charged at a rate of 0.05C cut off to 4.2V at a constant current of 0.2C at 25°C. Thereafter, discharge was performed at a constant current of 0.2C until it became 2.5V. The charging and discharging capacity and charging/discharging efficiency at this time were measured, and are shown in Table 1 below.

충전 용량(mAh/g)Charging capacity (mAh/g) 방전 용량 (mAh/g)Discharge capacity (mAh/g) 효율(%)efficiency(%) 실시예 1Example 1 222.1222.1 196.8196.8 88.688.6 실시예 2Example 2 225.8225.8 199.4199.4 88.388.3 비교예 1Comparative Example 1 222.4222.4 193.9193.9 87.287.2 비교예 2Comparative Example 2 232.2232.2 181.3181.3 78.178.1 비교예 3Comparative Example 3 172.2172.2 148.3148.3 86.186.1

상기 표 1에 나타난 바와 같이, 실시예 1 및 2의 경우, 비교예 1~3에 비해 효율이 개선된 것을 확인할 수 있었다. 특히, 비교예 1 및 비교예 2에서 제조한 이차전지의 경우, 과도한 니켈 산화물층의 형성으로 인해 실시예 1~2에서 제조한 이차전지에 비해 용량 특성 및 효율 모두 저하된 것을 확인할 수 있었다. 한편, 비교예 3에서 제조한 이차전지의 경우, 양극활물질 내 니켈의 함량 저하로 인하여 실시예 1~2에서 제조한 이차전지에 비해 용량이 열위한 것을 확인할 수 있었다. As shown in Table 1, in the case of Examples 1 and 2, it was confirmed that the efficiency was improved compared to Comparative Examples 1 to 3. In particular, in the case of the secondary batteries prepared in Comparative Examples 1 and 2, it was confirmed that both the capacity characteristics and efficiency were lowered compared to the secondary batteries prepared in Examples 1 to 2 due to the formation of an excessive nickel oxide layer. On the other hand, in the case of the secondary battery prepared in Comparative Example 3, it was confirmed that the capacity was lower than that of the secondary batteries prepared in Examples 1 to 2 due to the decrease in the content of nickel in the positive electrode active material.

실험예Experimental example 2: 양극 활물질의 표면 상(phase) 분석 2: Analysis of the surface phase of the positive electrode active material

충방전이 완료된 양극 활물질을 추출하여, 상기 양극 활물질의 단면을 1nm 두께로 절단하여 TEM(FE-STEM, TITAN G2 80-100 ChemiSTEM)을 이용하여 양극 활물질의 표면을 관찰하였고, 양극 활물질의 상(phase)은 저각 회절 패턴(small angle diffraction pattern, SADP)을 통하여 측정하였다.After extracting the positive electrode active material completed charging and discharging, the cross section of the positive electrode active material was cut to a thickness of 1 nm, and the surface of the positive electrode active material was observed using TEM (FE-STEM, TITAN G2 80-100 ChemiSTEM), and the image of the positive electrode active material ( phase) was measured through a small angle diffraction pattern (SADP).

양극 활물질 입자의 표면에서 중심방향에 이르기까지 암염 구조가 형성된 여부를 확인하였고, 이를 하기 표 1에 나타내었다. 암염구조가 형성된 경우 ○로 표시하였고, 암염구조가 형성되지 않을 경우 ×로 표시하였다. It was confirmed whether a rock salt structure was formed from the surface of the positive electrode active material particle to the center direction, and it is shown in Table 1 below. When the rock salt structure was formed, it was marked as ○, and when the rock salt structure was not formed, it was marked as x.

더불어, 양극 활물질 입자의 반지름에 대하여 암염 구조가 형성된 두께비, 즉 양극 활물질 입자의 반지름에 대한 니켈 산화물층의 두께비 또한 하기 표 2에 나타내었다. In addition, the ratio of the thickness in which the rock salt structure is formed to the radius of the positive electrode active material particles, that is, the thickness ratio of the nickel oxide layer to the radius of the positive electrode active material particles, is also shown in Table 2 below.

암염구조 형성 여부Whether rock salt structure is formed 양극 활물질의 반지름에 대한 니켈 산화물층의 두께비 (%)Ratio of the thickness of the nickel oxide layer to the radius of the positive electrode active material (%) 실시예 1Example 1 0.90.9 실시예 2Example 2 0.70.7 비교예 1Comparative Example 1 5.35.3 비교예 2Comparative Example 2 15.715.7 비교예 3Comparative Example 3 0.90.9

상기 표 2에 나타난 바와 같이 실시예 1~2에서 제조한 양극 활물질의 경우, 양극 활물질의 반지름에 대한 니켈 산화물층의 두께비가 1% 미만임을 확인할 수 있었다. 반면, 비교예 1~2의 경우 상기 실시예 1~2에 비해 양극 활물질의 반지름에 대한 니켈 산화물층의 두께비가 커진 것을 확인할 수 있었다. 특히, 비교예 1의 경우, 입자의 중심에서부터 점진적으로 변화하는 농도구배를 가지는 양극 활물질을 적용함에 따라 양극 활물질의 반지름에 대한 니켈 산화물층의 두께비가 실시예 1~2 대비 커진 것을 확인할 수 있었다.As shown in Table 2, in the case of the positive electrode active material prepared in Examples 1 to 2, it was confirmed that the thickness ratio of the nickel oxide layer to the radius of the positive electrode active material was less than 1%. On the other hand, in Comparative Examples 1 and 2, it was confirmed that the thickness ratio of the nickel oxide layer to the radius of the positive electrode active material was increased compared to Examples 1 and 2. In particular, in the case of Comparative Example 1, it was confirmed that the thickness ratio of the nickel oxide layer to the radius of the positive electrode active material was increased compared to Examples 1 and 2 as a positive electrode active material having a concentration gradient gradually changing from the center of the particle was applied.

실험예Experimental example 3: 용량 유지율 측정 3: Capacity retention measurement

상기 실험예 1에서 제조한 실시예 1~2 및 비교예 1~3에 따른 이차전지의 용량 유지율을 측정하였다.The capacity retention rate of the secondary batteries according to Examples 1 to 2 and Comparative Examples 1 to 3 prepared in Experimental Example 1 was measured.

구체적으로, 상기 실험예 1에서 제조한 실시예 1~2 및 비교예 1~3의 리튬 이차전지 각각에 대하여 25℃에서 0.2C 정전류로 4.2V까지 0.05C cut off로 충전을 실시하였다. 이후, 0.2C 정전류로 2.5V가 될 때까지 방전을 실시하였고, 상기 충전 및 방전을 1 cycle로 하여 이를 50회 반복한 후, 50회 째의 용량유지율을 측정하였고, 이를 하기 표 3에 나타내었다. Specifically, each of the lithium secondary batteries of Examples 1 to 2 and Comparative Examples 1 to 3 prepared in Experimental Example 1 was charged at a rate of 0.05C cut off to 4.2V at a constant current of 0.2C at 25°C. Thereafter, discharge was performed at a constant current of 0.2C until it became 2.5V, and the charging and discharging were repeated 50 times with 1 cycle, and the capacity retention rate at the 50th time was measured, which is shown in Table 3 .

용량 유지율 (%)Capacity retention rate (%) 실시예 1Example 1 97.597.5 실시예 2Example 2 97.197.1 비교예 1Comparative Example 1 95.395.3 비교예 2Comparative Example 2 87.187.1 비교예 3Comparative Example 3 97.197.1

상기 표 3에 나타난 바와 같이 실시예 1~2에서 제조한 이차전지의 50회 용량 유지율이 비교예 1~2에서 제조한 이차전지의 용량 유지율보다 우수한 것을 확인할 수 있었다. 특히, 비교예 2에서 제조한 이차전지의 경우 과도한 니켈 산화물층의 형성으로 인하여 용량유지율이 가장 열위한 것을 확인할 수 있었다.As shown in Table 3, it was confirmed that the capacity retention rate of the secondary batteries prepared in Examples 1 to 2 was superior to that of the secondary batteries prepared in Comparative Examples 1 to 2. In particular, in the case of the secondary battery manufactured in Comparative Example 2, it was confirmed that the capacity retention rate was the most inferior due to the formation of an excessive nickel oxide layer.

Claims (11)

하기 화학식 1로 표시되는 제1 리튬 전이금속 산화물을 포함하는 코어부; 및
상기 코어부의 표면에 형성되며, 하기 화학식 2로 표시되는 제2 리튬 전이금속 산화물을 포함하는 쉘부;를 포함하는 양극 활물질에 있어서,
상기 양극 활물질의 반지름에 대한 상기 쉘부의 두께비가 1% 미만으로 형성된 것인 양극 활물질.
[화학식 1]
Li1+d1(Nia1Co1-(a1+b1)M1 b1)1-d1O2
[화학식 2]
Li1+d2(Nia2Co1-(a+b2)M1 b2)1-d2O2
상기 화학식 1 및 2에서,
M1은 Mn 및 Al 중 적어도 어느 하나이고,
0≤d1≤0.5, 0.5≤a1≤0.9, 0.1≤b1≤0.5, a1+b1≤1,
0≤d2≤0.5, 0.9<a2≤1.0, 0≤b2≤0.1이고, a1<a2임.
A core portion including a first lithium transition metal oxide represented by Formula 1 below; And
In the positive electrode active material comprising; a shell portion formed on the surface of the core portion and including a second lithium transition metal oxide represented by Formula 2 below,
A positive electrode active material in which a thickness ratio of the shell portion to a radius of the positive electrode active material is less than 1%.
[Formula 1]
Li 1+d1 (Ni a1 Co 1-(a1+b1) M 1 b1 ) 1-d1 O 2
[Formula 2]
Li 1+d2 (Ni a2 Co 1-(a+b2) M 1 b2 ) 1-d2 O 2
In Formulas 1 and 2,
M 1 is at least one of Mn and Al,
0≤d1≤0.5, 0.5≤a1≤0.9, 0.1≤b1≤0.5, a1+b1≤1,
0≤d2≤0.5, 0.9<a2≤1.0, 0≤b2≤0.1, and a1<a2.
제1항에 있어서,
상기 화학식 2에서,
0≤d2≤0.5, 0.95≤a2≤1.0, 0≤b2≤0.05인 양극 활물질.
The method of claim 1,
In Formula 2,
0≤d2≤0.5, 0.95≤a2≤1.0, 0≤b2≤0.05 positive active material.
제1항에 있어서,
상기 양극 활물질은 층상 구조를 가지는 것인 양극 활물질.
The method of claim 1,
The positive electrode active material is a positive active material having a layered structure.
제1항에 있어서,
상기 양극 활물질의 반지름에 대한 상기 쉘부의 두께비는 0.1% 내지 0.9%인 양극 활물질.
The method of claim 1,
A positive active material having a thickness ratio of the shell portion to a radius of the positive active material of 0.1% to 0.9%.
제1항에 따른 양극 활물질을 포함하는 양극.
A positive electrode comprising the positive electrode active material according to claim 1.
제5항에 따른 양극;
규소계 음극 활물질을 포함하는 음극; 및
상기 양극 및 음극 사이에 개재된 분리막을 포함하는 리튬 이차전지에 있어서,
상기 리튬 이차전지를 2.5V 내지 4.2V의 구동전압에서 충전 및 방전시, 상기 양극에 포함되는 양극 활물질의 표면에 니켈 산화물층이 형성되는 것이고,
상기 양극 활물질의 반지름에 대한 니켈 산화물층의 두께비는 1% 미만인 리튬 이차전지.
The anode according to claim 5;
A negative electrode including a silicon-based negative active material; And
In the lithium secondary battery comprising a separator interposed between the positive electrode and the negative electrode,
When charging and discharging the lithium secondary battery at a driving voltage of 2.5V to 4.2V, a nickel oxide layer is formed on the surface of the positive electrode active material included in the positive electrode,
A lithium secondary battery in which a thickness ratio of a nickel oxide layer to a radius of the positive electrode active material is less than 1%.
제6항에 있어서,
2.5V 내지 4.2V의 구동전압에서 충전 및 방전시, 상기 양극 활물질의 쉘부에 포함되는 과량의 니켈과 공기 중의 산소가 반응하여, 니켈 산화물층이 형성되는 것인 리튬 이차전지.
The method of claim 6,
When charging and discharging at a driving voltage of 2.5V to 4.2V, a nickel oxide layer is formed by reacting an excess of nickel contained in the shell portion of the positive electrode active material with oxygen in the air.
제6항에 있어서,
상기 양극 활물질은 층상구조 및 암염 구조를 가지는 것인 리튬 이차전지.
The method of claim 6,
The positive electrode active material is a lithium secondary battery having a layered structure and a rock salt structure.
제6항에 있어서,
상기 니켈 산화물 층은 암염 구조를 가지는 것인 리튬 이차전지.
The method of claim 6,
The nickel oxide layer is a lithium secondary battery having a rock salt structure.
제6항에 있어서,
상기 양극 활물질의 반지름에 대한 상기 니켈 산화물층의 두께비가 0.1% 내지 0.9%인 리튬 이차전지.
The method of claim 6,
A lithium secondary battery in which a thickness ratio of the nickel oxide layer to a radius of the positive active material is 0.1% to 0.9%.
제6항에 있어서,
상기 음극은 탄소계 음극 활물질을 더 포함하는 것인 리튬 이차전지.
The method of claim 6,
The negative electrode is a lithium secondary battery further comprising a carbon-based negative active material.
KR1020190082327A 2019-07-08 2019-07-08 Positive electrode active material for lithium secondary battery and positive electrode for lithium secondary battery and lithium secondary battery including the same KR20210006252A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020190082327A KR20210006252A (en) 2019-07-08 2019-07-08 Positive electrode active material for lithium secondary battery and positive electrode for lithium secondary battery and lithium secondary battery including the same

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020190082327A KR20210006252A (en) 2019-07-08 2019-07-08 Positive electrode active material for lithium secondary battery and positive electrode for lithium secondary battery and lithium secondary battery including the same

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR20210006252A true KR20210006252A (en) 2021-01-18

Family

ID=74236987

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020190082327A KR20210006252A (en) 2019-07-08 2019-07-08 Positive electrode active material for lithium secondary battery and positive electrode for lithium secondary battery and lithium secondary battery including the same

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR20210006252A (en)

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20140085347A (en) 2012-12-26 2014-07-07 한양대학교 산학협력단 Positive-electrode active material for lithium rechargeable battery

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20140085347A (en) 2012-12-26 2014-07-07 한양대학교 산학협력단 Positive-electrode active material for lithium rechargeable battery

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR102213174B1 (en) Positive electrode active material for lithium secondary battery, preparing method of the same, positive electrode and lithium secondary battery including the same
US11557763B2 (en) Positive electrode active material for lithium secondary battery, method of preparing the same, and positive electrode for lithium secondary battery and lithium secondary battery which include the positive electrode active material
EP3910709A1 (en) Positive electrode active material, method for manufacturing positive electrode active material, and positive electrode and lithium secondary battery comprising positive electrode active material
KR102217766B1 (en) Positive electrode active material for lithium secondary battery, preparing method of the same, positive electrode and lithium secondary battery including the same
EP3627594B1 (en) Positive electrode for lithium secondary battery, manufacturing method therefor, and lithium secondary battery comprising same
KR102244955B1 (en) Positive electrode active material for lithium secondary battery, preparing method of the same, positive electrode and lithium secondary battery including the same
CN110710032B (en) Positive electrode for lithium secondary battery, method of preparing the same, and lithium secondary battery including the same
KR102507631B1 (en) Positive electrode active material for lithium secondary battery, preparing method of the same, positive electrode and lithium secondary battery including the same
KR20170063419A (en) Positive electrode active material for lithium secondary battery, method for preparing the same, and lithium secondary battery comprising the same
KR20190032119A (en) Positive electrode active material for lithium secondary battery, preparing method of the same, positive electrode and lithium secondary battery including the same
KR102227304B1 (en) Positive electrode active material for lithium secondary battery, method for preparing the same, and lithium secondary battery comprising the same
KR20210118644A (en) Positive electrode active material for lithium secondary battery, preparing method of the same, positive electrode and lithium secondary battery including the same
CN111344256A (en) Method for preparing positive electrode active material for secondary battery
EP4012804A1 (en) Positive electrode material for secondary battery and lithium secondary battery comprising same
KR20190083701A (en) Positive electrode active material for secondary battery, method for preparing the same and lithium secondary battery comprising the same
KR102565910B1 (en) Method for preparing positive electrode active material for secondary battery
KR20200107856A (en) Lithium secondary battery
EP3644412B1 (en) Negative electrode for lithium secondary battery and lithium secondary battery comprising same
KR20210047755A (en) Method for preparing positive electrode active material for secondary battery
KR20210031324A (en) Positive electrode active material for secondary battery and lithium secondary battery comprising the same
KR20210017554A (en) Method for preparing positive electrode active material for secondary battery
KR20200086995A (en) Preparing method of positive electrode active material for lithium secondary battery, positive electrode active material thereby
KR20210039962A (en) Method for preparing positive electrode active material precursor for lithium secondary battery
US20220199981A1 (en) Positive Electrode Active Material for Secondary Battery, Method of Preparing the Same, and Lithium Secondary Battery Including the Positive Electrode Active Material
KR20210083098A (en) Method for manufacturing active material for negative electrode

Legal Events

Date Code Title Description
N231 Notification of change of applicant