KR20210080051A - Positive electrode material for secondary battery and lithium secondary battery comprising the same - Google Patents

Positive electrode material for secondary battery and lithium secondary battery comprising the same Download PDF

Info

Publication number
KR20210080051A
KR20210080051A KR1020190172424A KR20190172424A KR20210080051A KR 20210080051 A KR20210080051 A KR 20210080051A KR 1020190172424 A KR1020190172424 A KR 1020190172424A KR 20190172424 A KR20190172424 A KR 20190172424A KR 20210080051 A KR20210080051 A KR 20210080051A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
secondary battery
positive electrode
transition metal
metal oxide
lithium
Prior art date
Application number
KR1020190172424A
Other languages
Korean (ko)
Inventor
한기범
정왕모
이상욱
김학윤
백소라
한정민
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 KR1020190172424A priority Critical patent/KR20210080051A/en
Publication of KR20210080051A publication Critical patent/KR20210080051A/en

Links

Images

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
    • H01M4/48Selection 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
    • 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
    • H01M4/50Selection of substances as active materials, active masses, active liquids of inorganic oxides or hydroxides of manganese
    • H01M4/505Selection of substances as active materials, active masses, active liquids of inorganic oxides or hydroxides of manganese of mixed oxides or hydroxides containing manganese for inserting or intercalating light metals, e.g. LiMn2O4 or LiMn2OxFy
    • 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 positive electrode material for a secondary battery, which is a lithium composite transition metal oxide containing nickel, cobalt and manganese, wherein the particles of the lithium composite transition metal oxide contain a coating element inside the particles, and a concentration change rate represented by the following formula 1 (concentration change rate = │A-B│/A X 100) is 20% or less and a powder rolling density is less than 3 g/cc when the average concentration of the coating element in the 1 μm region from the particle surface to the center direction is A, and the average concentration of the coating element in the 1 μm region from the particle center to the particle surface direction is B.

Description

이차전지용 양극재 및 이를 포함하는 리튬 이차전지{POSITIVE ELECTRODE MATERIAL FOR SECONDARY BATTERY AND LITHIUM SECONDARY BATTERY COMPRISING THE SAME}A cathode material for a secondary battery and a lithium secondary battery comprising the same {POSITIVE ELECTRODE MATERIAL FOR SECONDARY BATTERY AND LITHIUM SECONDARY BATTERY COMPRISING THE SAME}

본 발명은 이차전지용 양극재 및 이를 포함하는 리튬 이차전지에 관한 것이다.The present invention relates to a cathode material for a secondary battery and a lithium secondary battery including the same.

최근 휴대전화, 노트북 컴퓨터, 전기 자동차 등 전지를 사용하는 전자기구의 급속한 보급에 수반하여 소형 경량이면서도 상대적으로 고용량인 이차전지의 수요가 급속히 증대되고 있다. 특히, 리튬 이차전지는 경량이고 고에너지 밀도를 가지고 있어 휴대 기기의 구동 전원으로서 각광을 받고 있다. 이에 따라, 리튬 이차전지의 성능향상을 위한 연구개발 노력이 활발하게 진행되고 있다.Recently, with the rapid spread of electronic devices using batteries, such as mobile phones, notebook computers, and electric vehicles, the demand for small, lightweight and relatively high-capacity secondary batteries is rapidly increasing. In particular, a lithium secondary battery has been in the spotlight as a driving power source for a portable device because it is lightweight and has a high energy density. Accordingly, research and development efforts for improving the performance of lithium secondary batteries are being actively conducted.

리튬 이차전지는 리튬 이온의 삽입(intercalations) 및 탈리(deintercalation)가 가능한 활물질로 이루어진 양극과 음극 사이에 유기 전해액 또는 폴리머 전해액을 충전시킨 상태에서 리튬 이온이 양극 및 음극에서 삽입/탈리 될 때의 산화와 환원 반응에 의해 전기 에너지가 생산된다.In a lithium secondary battery, an organic electrolyte or a polymer electrolyte is charged between a positive electrode and a negative electrode made of an active material capable of intercalation and deintercalation of lithium ions, and lithium ions are intercalated/deintercalated from the positive electrode and the negative electrode. Electric energy is produced by a reduction reaction with

리튬 이차전지의 양극 활물질로는 리튬 코발트 산화물(LiCoO2), 리튬 니켈 산화물(LiNiO2), 리튬 망간 산화물(LiMnO2 또는 LiMn2O4 등), 리튬 인산철 화합물(LiFePO4) 등이 사용되었다. 이 중에서도 리튬 코발트 산화물(LiCoO2)은 작동 전압이 높고 용량 특성이 우수한 장점이 있어, 널리 사용되고 있으며, 고전압용 양극 활물질로 적용되고 있다. 그러나, 코발트(Co)의 가격 상승 및 공급 불안정 때문에 전기 자동차 등과 같은 분야의 동력원으로 대량 사용하기에 한계가 있어, 이를 대체할 수 있는 양극 활물질 개발의 필요성이 대두되었다.As a cathode active material of a lithium secondary battery, lithium cobalt oxide (LiCoO 2 ), lithium nickel oxide (LiNiO 2 ), lithium manganese oxide (LiMnO 2 or LiMn 2 O 4 , etc.), lithium iron phosphate compound (LiFePO 4 ), etc. were used. . Among them, lithium cobalt oxide (LiCoO 2 ) has the advantage of high operating voltage and excellent capacity characteristics, and is widely used, and is applied as a positive electrode active material for high voltage. However, there is a limit to mass use as a power source in fields such as electric vehicles due to an increase in the price of cobalt (Co) and unstable supply, and the need to develop a cathode active material that can replace it has emerged.

이에 따라, 코발트(Co)의 일부를 니켈(Ni)과 망간(Mn)으로 치환한 니켈코발트망간계 리튬 복합 전이금속 산화물(이하 간단히 'NCM계 리튬 복합 전이금속 산화물'이라 함)이 개발되었다. NCM계 리튬 복합 전이금속 산화물이 전해액과 접촉하여 발생할 수 있는 전해액 분해 및 표면 저항 증가 등의 문제를 제어하기 위해 NCM계 리튬 복합 전이금속 산화물의 표면 코팅이 도입되고 있다. 그러나, NCM계 리튬 복합 전이금속 산화물은 1차 입자가 응집된 2차 입자 형태로, 전극 압연시 2차 입자가 깨지면서 표면 코팅 처리되지 않은 부분이 노출되어 전해액과의 부반응을 일으키는 등 전지 성능 열화의 문제가 되었다. 이에, 전극 에너지 밀도 향상을 위해서 기존 수준의 압연을 유지하면서도, 입자 깨짐으로 인해 발생되는 전지 성능 열화를 최소화시킬 수 있는 기술 개발이 여전히 필요한 실정이다.Accordingly, a nickel-cobalt-manganese-based lithium composite transition metal oxide (hereinafter simply referred to as 'NCM-based lithium composite transition metal oxide') in which a part of cobalt (Co) is substituted with nickel (Ni) and manganese (Mn) has been developed. In order to control problems such as electrolyte decomposition and increased surface resistance that may occur when NCM-based lithium composite transition metal oxide comes into contact with electrolyte, a surface coating of NCM-based lithium composite transition metal oxide has been introduced. However, the NCM-based lithium composite transition metal oxide is in the form of secondary particles in which primary particles are agglomerated, and the secondary particles are broken during electrode rolling, exposing parts that are not surface-coated and causing side reactions with the electrolyte. It became a problem. Accordingly, there is still a need to develop a technology capable of minimizing the deterioration of battery performance caused by particle breakage while maintaining the existing level of rolling in order to improve the electrode energy density.

한국등록특허 제1785266호Korean Patent No. 1785266

본 발명은 NCM계 리튬 복합 전이금속 산화물의 양극재에 있어서, 입자의 치밀도를 제어하여 코팅 처리 시 코팅 원소가 입자 내부까지 침투될 수 있게 함으로써, 압연시 입자 깨짐으로 인해 내부에 코팅 처리되지 않은 부분이 드러나면서 발생하는 전해액과의 부반응 및 이로 인한 전지 성능 열화를 개선할 수 있는 이차전지용 양극재를 제공하고자 한다.In the cathode material of NCM-based lithium composite transition metal oxide, the present invention controls the density of the particles so that the coating element can penetrate to the inside of the particles during the coating process, so that the coating inside is not coated due to particle breakage during rolling. An object of the present invention is to provide a cathode material for a secondary battery capable of improving a side reaction with an electrolyte that occurs when the part is exposed and deterioration of battery performance caused by the side reaction.

본 발명은 니켈, 코발트 및 망간을 포함하는 리튬 복합 전이금속 산화물이며, 상기 리튬 복합 전이금속 산화물의 입자는 입자 내부에 코팅 원소를 함유하며, 입자 표면으로부터 중심부 방향으로 1㎛ 영역에서의 상기 코팅 원소의 평균 농도를 A라고 하고, 입자 중심으로부터 입자 표면 방향으로 1㎛ 영역에서의 상기 코팅 원소의 평균 농도를 B라고 했을때, 하기 식 1로 표시되는 농도 변화율이 20% 이하이고, 분체 압연 밀도가 3g/cc 미만인 이차전지용 양극재를 제공한다.The present invention is a lithium composite transition metal oxide containing nickel, cobalt and manganese, wherein the particles of the lithium composite transition metal oxide contain a coating element inside the particle, and the coating element in the 1 μm region from the particle surface to the center direction When the average concentration of A is A, and the average concentration of the coating element in the 1 μm region from the particle center to the particle surface direction is B, the concentration change rate expressed by the following formula 1 is 20% or less, and the powder rolling density is It provides a cathode material for a secondary battery of less than 3 g/cc.

[식 1][Equation 1]

농도 변화율 = │A-B│/A X 100Concentration change rate = │A-B│/A X 100

또한, 본 발명은 상기 양극재를 포함하는 이차전지용 양극 및 이를 포함하는 리튬 이차전지를 제공한다.In addition, the present invention provides a positive electrode for a secondary battery including the positive electrode material and a lithium secondary battery including the same.

본 발명에 따르면, 입자의 치밀도를 제어하여 코팅 처리 시 코팅 원소가 입자 내부까지 침투된 NCM계 리튬 복합 전이금속 산화물의 양극재를 제공할 수 있다. 이에 따라, 압연시 입자 깨짐이 발생하더라도 코팅 처리된 1차 입자의 표면이 드러나게 되므로, 내부에 코팅 처리되지 않은 부분이 드러나면서 발생하는 전해액과의 부반응 및 이로 인한 전지 성능 열화를 개선할 수 있다.According to the present invention, it is possible to provide a cathode material of an NCM-based lithium composite transition metal oxide in which a coating element penetrates to the inside of the particles during coating by controlling the density of particles. Accordingly, even if particle breakage occurs during rolling, the surface of the coated primary particles is exposed, so that the side reaction with the electrolyte and the deterioration of battery performance resulting therefrom can be improved when the portion that is not coated therein is exposed.

도 1은 실시예 1에 따라 제조된 양극재의 단면 조성 분석 사진이다.
도 2는 비교예 1에 따라 제조된 양극재의 단면 조성 분석 사진이다.
1 is a cross-sectional composition analysis photograph of a cathode material prepared according to Example 1. FIG.
2 is a cross-sectional composition analysis photograph of a cathode material prepared according to Comparative Example 1. FIG.

이하, 본 발명에 대한 이해를 돕기 위해 본 발명을 더욱 상세하게 설명한다. 이때, 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니 되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다.Hereinafter, the present invention will be described in more detail to help the understanding of the present invention. At this time, the terms or words used in the present specification and claims should not be construed as being limited to conventional or dictionary meanings, and the inventor appropriately defines the concept of the term in order to best describe his invention. Based on the principle that it can be done, it should be interpreted as meaning and concept consistent with the technical idea of the present invention.

<이차전지용 <For secondary battery 양극재cathode material >>

본 발명은 니켈, 코발트 및 망간을 포함하는 리튬 복합 전이금속 산화물이며, 상기 리튬 복합 전이금속 산화물의 입자는 입자 내부에 코팅 원소를 함유하며, 입자 표면으로부터 중심부 방향으로 1㎛ 영역에서의 상기 코팅 원소의 평균 농도를 A라고 하고, 입자 중심으로부터 입자 표면 방향으로 1㎛ 영역에서의 상기 코팅 원소의 평균 농도를 B라고 했을때, 하기 식 1로 표시되는 농도 변화율이 20% 이하이고, 분체 압연 밀도가 3g/cc 미만인 이차전지용 양극재를 제공한다.The present invention is a lithium composite transition metal oxide containing nickel, cobalt and manganese, wherein the particles of the lithium composite transition metal oxide contain a coating element inside the particle, and the coating element in the 1 μm region from the particle surface to the center direction When the average concentration of A is A, and the average concentration of the coating element in the 1 μm region from the particle center to the particle surface direction is B, the concentration change rate expressed by the following formula 1 is 20% or less, and the powder rolling density is It provides a cathode material for a secondary battery of less than 3 g/cc.

[식 1][Equation 1]

농도 변화율 = │A-B│/A X 100Concentration change rate = │A-B│/A X 100

상기 리튬 복합 전이금속 산화물은 니켈(Ni), 코발트(Co) 및 망간(Mn)을 포함하는 NCM계 리튬 복합 전이금속 산화물이다. 상기 리튬 복합 전이금속 산화물은 보다 바람직하게는 리튬(Li)을 제외한 금속 전체 함량 중 니켈(Ni)의 함량이 50몰% 이상인 고함량 니켈(High-Ni) NCM계 리튬 복합 전이금속 산화물일 수 있고, 더 바람직하게는 니켈(Ni)의 함량이 60몰% 이상일 수 있으며, 더욱 바람직하게는 80몰% 이상일 수 있다. 상기 리튬 복합 전이금속 산화물의 리튬(Li)을 제외한 금속 전체 함량 중 니켈(Ni)의 함량이 50몰% 이상을 만족함으로써 더욱 고용량 확보가 가능할 수 있다.The lithium composite transition metal oxide is an NCM-based lithium composite transition metal oxide including nickel (Ni), cobalt (Co) and manganese (Mn). The lithium composite transition metal oxide is more preferably a high-content nickel (High-Ni) NCM-based lithium composite transition metal oxide in which the content of nickel (Ni) is 50 mol% or more in the total content of metals excluding lithium (Li), and , more preferably, the nickel (Ni) content may be 60 mol% or more, and more preferably 80 mol% or more. Since the content of nickel (Ni) in the total content of the metal excluding lithium (Li) of the lithium composite transition metal oxide satisfies 50 mol% or more, it may be possible to secure a higher capacity.

상기 리튬 복합 전이금속 산화물은 하기 화학식 1로 표시될 수 있다.The lithium composite transition metal oxide may be represented by the following formula (1).

[화학식 1][Formula 1]

LiaNi1-b-c-dCobMncQdO2+δ Li a Ni 1-bcd Co b Mn c Q d O 2+δ

상기 식에서, Q은 Al, B, W, Mg, V, Ti, Zn, Ga, In, Ru, Nb, Sn, Sr 및 Zr로 이루어진 군에서 선택되는 어느 하나 이상의 원소이고, 1.0≤a≤1.5, 0<b≤0.5, 0<c≤0.5, 0≤d≤0.1, 0<b+c+d≤0.5, -0.1≤δ≤1.0이다.In the above formula, Q is any one or more elements selected from the group consisting of Al, B, W, Mg, V, Ti, Zn, Ga, In, Ru, Nb, Sn, Sr and Zr, 1.0≤a≤1.5, 0<b≤0.5, 0<c≤0.5, 0≤d≤0.1, 0<b+c+d≤0.5, -0.1≤δ≤1.0.

상기 화학식 1의 리튬 복합 전이금속 산화물에 있어서, Li은 a에 해당하는 함량, 즉 1.0≤a≤1.5로 포함될 수 있다. a가 1.0 미만이면 용량이 저하될 우려가 있고, 1.5 초과하면 소성 공정에서 입자가 소결되어 버려, 양극 활물질 제조가 어려울 수 있다. Li 함량 제어에 따른 양극 활물질의 용량 특성 개선 효과의 현저함 및 활물질 제조시의 소결성이 발란스를 고려할 때, 상기 Li는 보다 바람직하게는 1.1≤a≤1.2의 함량으로 포함될 수 있다.In the lithium composite transition metal oxide of Formula 1, Li may be included in an amount corresponding to a, that is, 1.0≤a≤1.5. If a is less than 1.0, there is a fear that the capacity may decrease, and if it exceeds 1.5, the particles are sintered in the firing process, so it may be difficult to manufacture the positive active material. Considering the remarkable effect of improving the capacity characteristics of the positive electrode active material according to the control of the Li content and the balance of sinterability during the preparation of the active material, Li may be more preferably included in a content of 1.1≤a≤1.2.

상기 화학식 1의 리튬 복합 전이금속 산화물에 있어서, Ni은 1-(b+c+d)에 해당하는 함량, 예를 들어, 0.5≤1-(b+c+d)<1로 포함될 수 있다. 상기 화학식 1의 리튬 복합 전이금속 산화물 내 Ni의 함량이 0.5 이상의 조성이 되면 충방전에 기여하기에 충분한 Ni량이 확보되어 고용량화를 도모할 수 있다. 보다 바람직하게는 Ni은 0.60≤1-(b+c+d)≤0.99로 포함될 수 있다. In the lithium composite transition metal oxide of Formula 1, Ni may be included in a content corresponding to 1-(b+c+d), for example, 0.5≤1-(b+c+d)<1. When the content of Ni in the lithium composite transition metal oxide of Formula 1 is 0.5 or more, an amount of Ni sufficient to contribute to charging and discharging is secured, thereby achieving high capacity. More preferably, Ni may be included as 0.60≤1-(b+c+d)≤0.99.

상기 화학식 1의 리튬 복합 전이금속 산화물에 있어서, Co는 b에 해당하는 함량, 즉 0<b≤0.5로 포함될 수 있다. 상기 화학식 1의 리튬 복합 전이금속 산화물 내 Co의 함량이 0.5를 초과할 경우 비용 증가의 우려가 있다. Co 포함에 따른 용량 특성 개선 효과의 현저함을 고려할 때, 상기 Co는 보다 구체적으로 0.05≤b≤0.2의 함량으로 포함될 수 있다.In the lithium composite transition metal oxide of Formula 1, Co may be included in an amount corresponding to b, that is, 0<b≤0.5. When the content of Co in the lithium composite transition metal oxide of Formula 1 exceeds 0.5, there is a risk of cost increase. Considering the significant effect of improving capacity characteristics according to the inclusion of Co, Co may be included in a content of 0.05≤b≤0.2 more specifically.

상기 화학식 1의 리튬 복합 전이금속 산화물에 있어서, Mn은 c에 해당하는 함량, 즉 0<c≤0.5의 함량으로 포함될 수 있다. 상기 화학식 1의 리튬 복합 전이금속 산화물 내 c가 0.5을 초과하면 오히려 전지의 출력 특성 및 용량 특성이 저하될 우려가 있으며, 상기 Mn은 보다 구체적으로 0.05≤c≤0.2의 함량으로 포함될 수 있다.In the lithium composite transition metal oxide of Formula 1, Mn may be included in a content corresponding to c, that is, 0<c≤0.5. If c in the lithium composite transition metal oxide of Formula 1 exceeds 0.5, there is a risk that the output characteristics and capacity characteristics of the battery are rather deteriorated, and the Mn may be included in a content of 0.05≤c≤0.2 more specifically.

상기 화학식 1의 리튬 복합 전이금속 산화물에 있어서, Q는 리튬 복합 전이금속 산화물의 결정 구조 내 포함된 도핑원소일 수 있으며, Q는 d에 해당하는 함량, 즉 0≤d≤0.1로 포함될 수 있다.In the lithium composite transition metal oxide of Formula 1, Q may be a doping element included in the crystal structure of the lithium composite transition metal oxide, and Q may be included in a content corresponding to d, that is, 0≤d≤0.1.

상기 리튬 복합 전이금속 산화물은 1차 입자가 응집된 2차 입자일 수 있다. 본 발명에 있어서, ‘1차 입자’는 단일 입자의 1차 구조체를 의미하고, ‘2차 입자’는 2차 입자를 구성하는 1차 입자에 대한 의도적인 응집 또는 조립 공정 없이도 1차 입자 간의 물리적 또는 화학적 결합에 의해 1차 입자들끼리 응집된 응집체, 즉 2차 구조체를 의미한다.The lithium composite transition metal oxide may be secondary particles in which primary particles are aggregated. In the present invention, the 'primary particle' refers to a primary structure of a single particle, and the 'secondary particle' refers to the physical between the primary particles without intentional aggregation or assembly process for the primary particles constituting the secondary particles. Alternatively, it refers to an aggregate in which primary particles are aggregated with each other by chemical bonding, that is, a secondary structure.

본 발명의 상기 리튬 복합 전이금속 산화물은 분체 압연 밀도가 3g/cc 미만이며, 보다 바람직하게는 압연 밀도가 2.5 내지 2.95g/cc, 더욱 바람직하게는 2.7 내지 2.9g/cc일 수 있다. 본 발명에 있어서, 분체 압연 밀도는 5g 분말을 내경 2cm의 원통형 몰드에 넣고, 외경 2cm 원기둥으로 압력을 가하여 압력이 2000kgF일 때의 두께를 측정하여 계산한 값이다. The lithium composite transition metal oxide of the present invention may have a powder rolling density of less than 3 g/cc, more preferably a rolling density of 2.5 to 2.95 g/cc, and still more preferably 2.7 to 2.9 g/cc. In the present invention, the powder rolling density is a value calculated by measuring the thickness when the pressure is 2000 kgF by putting 5 g powder into a cylindrical mold with an inner diameter of 2 cm, and applying pressure to a cylinder with an outer diameter of 2 cm.

전극 에너지 밀도를 향상시키기 위해 압연을 하게 되는데, 종래에는 일반적으로는 압연시 미분 발생이 많으면 표면 코팅되지 않은 1차 입자들의 표면이 드러나게 되어 전해액과의 부반응이 발생하고, 이로 인한 전지 성능 열화가 발생한다고 알려져 왔다. 그러나, 본 발명은 오히려 분체 압연 밀도를 3g/cc 미만으로 한 경우, 즉, 입자 치밀도를 낮게 제어한 경우에 코팅 원소가 입자 내부까지 침투됨으로써, 전해액과의 부반응 발생을 억제할 수 있으며, 전지 성능 향상을 가져올 수 있는 양극재에 관한 것이다. 보다 구체적으로, 분체 압연 밀도를 3g/cc 미만으로 하여 압연시 미분 발생이 상대적으로 많도록 제어한 본 발명의 경우 코팅 원소가 입자 표면 뿐 아니라 입자 내부까지 균일하게 분포될 수 있으며, 입자 표면으로부터 중심부 방향으로 1㎛ 영역에서의 상기 코팅 원소의 평균 농도를 A라고 하고, 입자 중심으로부터 입자 표면 방향으로 1㎛ 영역에서의 상기 코팅 원소의 평균 농도를 B라고 했을때, 하기 식 1로 표시되는 농도 변화율이 20% 이하를 만족할 수 있다.Rolling is performed to improve the electrode energy density. Conventionally, if there is a lot of fine powder during rolling, the surface of primary particles that are not surface-coated is exposed, and a side reaction with the electrolyte occurs, resulting in deterioration of battery performance. has been known to do However, in the present invention, when the powder rolling density is less than 3 g/cc, that is, when the particle density is controlled to be low, the coating element penetrates to the inside of the particles, thereby suppressing the occurrence of side reactions with the electrolyte, and the battery It relates to a cathode material that can bring performance improvement. More specifically, in the case of the present invention, in which the powder rolling density is less than 3 g/cc to control the generation of fine powder to be relatively large during rolling, the coating element can be uniformly distributed not only on the particle surface but also on the inside of the particle, and from the particle surface to the center When the average concentration of the coating element in the region of 1 μm in the direction is A and the average concentration of the coating element in the region of 1 μm in the direction from the particle center to the surface of the particle is denoted as B, the concentration change rate expressed by the following formula 1 This 20% or less can be satisfied.

[식 1][Equation 1]

농도 변화율 = │A-B│/A X 100 Concentration change rate = │A-B│/A X 100

본 발명의 양극재는 하기와 같이 정의된 미분 발생률이 25% 이상일 수 있으며, 보다 바람직하게는 25 내지 35%, 더욱 바람직하게는 25 내지 30%일 수 있다. 본 발명에 있어서 미분 발생률이란, 3g 분말을 내경 2cm의 금속 원기둥 몰드에 넣어 외경 2cm 금속 원기둥으로 9ton 압력으로 가압하여 압연 후 입도 분포(Particle Size Distribution, PSD) 분석 결과에서, 압연 전 입도분포(PSD) 대비 새롭게 형성된 영역의 면적 비율로 정의한다. 미분 발생률의 값이 클수록 압연에 따른 미분 발생이 많고, 미분 발생이 많을수록 입자 치밀도가 낮다고 판단할 수 있다. 상기 미분 생성률의 범위를 만족함으로써 입자 치밀도가 낮아 코팅 원소가 입자 내부까지 효과적으로 침투할 수 있다.The cathode material of the present invention may have a fine powder generation rate of 25% or more, more preferably 25 to 35%, and still more preferably 25 to 30%, as defined below. In the present invention, the fine powder generation rate refers to the particle size distribution (PSD) analysis result after rolling by putting 3 g powder into a metal cylindrical mold with an inner diameter of 2 cm and pressing it with a metal cylinder with an outer diameter of 2 cm at a pressure of 9 tons. ) to the area ratio of the newly formed area. It can be determined that the larger the value of the occurrence rate of fine powder, the more the generation of fine powder according to rolling, and the more the generation of fine powder, the lower the particle density. By satisfying the range of the fine powder production rate, the particle density is low, so that the coating element can effectively penetrate to the inside of the particle.

상기 코팅 원소는 특별히 제한 되지 않으며, 통상적으로 이차전지용 양극재의 코팅 원소로서 사용되는 것을 제한 없이 적용할 수 있다. 예를 들어, 상기 코팅 원소는 Al, B, W, Mg, V, Ti, Zn, Ga, In, Ru, Nb, Sn, Sr 및 Zr로 이루어진 군에서 선택된 적어도 하나 이상일 수 있다.The coating element is not particularly limited, and those typically used as a coating element for a cathode material for a secondary battery may be applied without limitation. For example, the coating element may be at least one selected from the group consisting of Al, B, W, Mg, V, Ti, Zn, Ga, In, Ru, Nb, Sn, Sr, and Zr.

본 발명의 양극재는 입자 치밀도를 제어하여 코팅 원소가 입자 표면 뿐 아니라 내부까지 침투하여 고르게 분포할 수 있으며, 입자 표면으로부터 중심부 방향으로 1㎛ 영역에서의 상기 코팅 원소의 농도에 대한 입자 중심으로부터 입자 표면 방향으로 1㎛ 영역에서의 상기 코팅 원소의 농도의 변화율이 20% 이하를 만족한다. 보다 바람직하게는 상기 농도 변화율이 0.01 내지 15%일 수 있고, 더욱 바람직하게는 농도 변화율이 0.01 내지 10%일 수 있다. 또한, 상기 코팅 원소는 입자 중심으로부터 입자 표면 방향까지 농도 변화율이 20% 이하일 수 있고, 더욱 바람직하게는 입자 중심으로부터 입자 표면 방향까지 농도 변화율이 0.01 내지 10%일 수 있다. The cathode material of the present invention controls the particle density so that the coating element can penetrate not only the particle surface but also the inside to be evenly distributed, and from the particle center to the concentration of the coating element in the 1 μm region from the particle surface to the center direction. The rate of change of the concentration of the coating element in the 1 μm region in the surface direction satisfies 20% or less. More preferably, the concentration change rate may be 0.01 to 15%, and more preferably, the concentration change rate may be 0.01 to 10%. In addition, the concentration change rate of the coating element from the particle center to the particle surface direction may be 20% or less, and more preferably, the concentration change rate from the particle center to the particle surface direction may be 0.01 to 10%.

본 발명에 있어서, 상기 코팅 원소의 입자 내부 분포는 양극재 단면 샘플에 대한 NANO-SIMS 분석을 통해 측정한 값이다.In the present invention, the particle internal distribution of the coating element is a value measured through NANO-SIMS analysis on a cross-section sample of the cathode material.

본 발명에 따른 양극재는 예를 들면, 전구체의 공침 반응에서 온도, 교반 속도를 조절하고, pH를 특정 수치 이하로 제어하여 소성품의 치밀도를 낮게 함으로써 제조할 수 있지만, 이에 특별히 제한되는 것은 아니다.The cathode material according to the present invention may be prepared by, for example, controlling the temperature and stirring speed in the co-precipitation reaction of the precursor, and controlling the pH to a specific value or less to lower the density of the fired product, but is not particularly limited thereto. .

이와 같이 상기 코팅 원소가 상기와 같이 농도 변화율을 만족하며 균일하게 입자 내부까지 분포함으로써 압연시 입자 깨짐이 발생하더라도 코팅 처리된 1차 입자의 표면이 드러나게 되므로, 내부에 코팅 처리되지 않은 부분이 드러나면서 발생하는 전해액과의 부반응 및 이로 인한 전지 성능 열화를 개선할 수 있다.As described above, since the coating element satisfies the concentration change rate as described above and is uniformly distributed to the inside of the particle, even if particle breakage occurs during rolling, the surface of the coated primary particle is exposed, so that the portion that is not coated inside is exposed. It is possible to improve a side reaction with the generated electrolyte and deterioration of battery performance resulting therefrom.

<양극 및 리튬 이차전지><Anode and lithium secondary battery>

본 발명의 또 다른 일 실시예에 따르면 상기와 같은 양극재를 포함하는 이차전지용 양극 및 리튬 이차전지를 제공한다.According to another embodiment of the present invention, there is provided a positive electrode for a secondary battery and a lithium secondary battery including the positive electrode material as described above.

구체적으로, 상기 양극은 양극 집전체 및 상기 양극 집전체 위에 형성되며, 상기 양극재를 포함하는 양극재 층을 포함한다.Specifically, the positive electrode includes a positive electrode current collector and a positive electrode material layer formed on the positive electrode current collector and including the positive electrode material.

상기 양극에 있어서, 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 양극 집전체 표면 상에 미세한 요철을 형성하여 양극재의 접착력을 높일 수도 있다. 예를 들어 필름, 시트, 호일, 네트, 다공질체, 발포체, 부직포체 등 다양한 형태로 사용될 수 있다.In the positive electrode, the positive electrode current collector is not particularly limited as long as it has conductivity without causing a chemical change in the battery, for example, stainless steel, aluminum, nickel, titanium, calcined carbon, or carbon on the surface of aluminum or stainless steel. , nickel, titanium, silver, etc. may be used. In addition, the positive electrode current collector may have a thickness of typically 3 to 500 μm, and fine unevenness may be formed on the surface of the positive electrode current collector to increase adhesion of the positive electrode material. For example, it may be used in various forms such as a film, a sheet, a foil, a net, a porous body, a foam, a non-woven body, and the like.

또, 상기 양극재 층은 앞서 설명한 양극재와 함께, 도전재 및 바인더를 포함할 수 있다.In addition, the positive electrode material layer may include a conductive material and a binder together with the above-described positive electrode material.

이때, 상기 도전재는 전극에 도전성을 부여하기 위해 사용되는 것으로서, 구성되는 전지에 있어서, 화학변화를 야기하지 않고 전자 전도성을 갖는 것이면 특별한 제한없이 사용가능하다. 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 통상적으로 양극재 층 총 중량에 대하여 1 내지 30 중량%로 포함될 수 있다.In this case, the conductive material is used to impart conductivity to the electrode, and in the configured battery, it can be used without any 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, summer black, and carbon fiber; metal powders or metal fibers such as copper, nickel, aluminum, and silver; conductive whiskeys such as zinc oxide and potassium titanate; conductive metal oxides such as titanium oxide; or conductive polymers such as polyphenylene derivatives, and the like, and one type alone or a mixture of two or more types thereof may be used. The conductive material may be included in an amount of 1 to 30 wt% based on the total weight of the cathode material layer.

또, 상기 바인더는 양극재 입자들 간의 부착 및 양극재와 양극 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, 폴리테트라플루오로에틸렌, 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 에틸렌-프로필렌-디엔 모노머 고무(EPDM rubber), 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 양극재 층 총 중량에 대하여 1 내지 30 중량%로 포함될 수 있다.In addition, the binder serves to improve adhesion between the positive electrode material particles and the adhesive force between the positive electrode material and the positive electrode current collector. Specific examples include polyvinylidene fluoride (PVDF), vinylidene fluoride-hexafluoropropylene copolymer (PVDF-co-HFP), polyvinyl alcohol, polyacrylonitrile, carboxymethyl cellulose (CMC) ), starch, hydroxypropyl cellulose, regenerated cellulose, polyvinylpyrrolidone, polytetrafluoroethylene, polyethylene, polypropylene, ethylene-propylene-diene monomer rubber (EPDM rubber), sulfonated-EPDM, and styrene butadiene rubber (SBR), fluororubber, or various copolymers thereof, and any one of them or a mixture of two or more thereof may be used. The binder may be included in an amount of 1 to 30% by weight based on the total weight of the cathode material layer.

상기 양극은 상기한 양극재를 이용하는 것을 제외하고는 통상의 양극 제조방법에 따라 제조될 수 있다. 구체적으로, 상기한 양극재 및 선택적으로, 바인더 및 도전재를 포함하는 양극재 층 형성용 조성물을 양극 집전체 상에 도포한 후, 건조 및 압연함으로써 제조될 수 있다. 이때 상기 양극재, 바인더, 도전재의 종류 및 함량은 앞서 설명한 바와 같다.The positive electrode may be manufactured according to a conventional positive electrode manufacturing method except for using the above-described positive electrode material. Specifically, the cathode material and optionally, the composition for forming a cathode material layer including a binder and a conductive material may be coated on a cathode current collector, and then dried and rolled. In this case, the types and contents of the cathode material, the binder, and the conductive material are as described above.

상기 용매로는 당해 기술분야에서 일반적으로 사용되는 용매일 수 있으며, 디메틸셀폭사이드(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 양극재, 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 commonly used in the art, dimethyl sulfoxide (DMSO), isopropyl alcohol (isopropyl alcohol), N-methylpyrrolidone (NMP), acetone (acetone) or water and the like, and any one of them or a mixture of two or more thereof may be used. The amount of the solvent used is enough to dissolve or disperse the positive electrode material, the conductive material and the binder in consideration of the application thickness of the slurry and the production yield, and to have a viscosity capable of exhibiting excellent thickness uniformity during application for subsequent positive electrode manufacturing. Do.

또, 다른 방법으로, 상기 양극은 상기 양극재 층 형성용 조성물을 별도의 지지체 상에 캐스팅한 다음, 이 지지체로부터 박리하여 얻은 필름을 양극 집전체 상에 라미네이션함으로써 제조될 수도 있다.Alternatively, the positive electrode may be manufactured by casting the composition for forming the positive electrode material layer on a separate support, and then laminating a film obtained by peeling it from the support on the positive electrode current collector.

본 발명의 또 다른 일 실시예에 따르면, 상기 양극을 포함하는 전기화학소자가 제공된다. 상기 전기화학소자는 구체적으로 전지 또는 커패시터 등일 수 있으며, 보다 구체적으로는 리튬 이차전지일 수 있다.According to another embodiment of the present invention, an electrochemical device including the positive electrode is provided. The electrochemical device may specifically be a battery or a capacitor, and more specifically, may be a lithium secondary battery.

상기 리튬 이차전지는 구체적으로 양극, 상기 양극과 대향하여 위치하는 음극, 상기 양극과 음극 사이에 개재되는 세퍼레이터 및 전해질을 포함하며, 상기 양극은 앞서 설명한 바와 같다. 또, 상기 리튬 이차전지는 상기 양극, 음극, 세퍼레이터의 전극 조립체를 수납하는 전지용기, 및 상기 전지용기를 밀봉하는 밀봉 부재를 선택적으로 더 포함할 수 있다. The lithium secondary battery specifically includes a positive electrode, a negative electrode positioned to face the positive electrode, a separator and an electrolyte interposed between the positive electrode and the negative electrode, and the positive electrode is as described above. 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 음극은 음극 집전체 및 상기 음극 집전체 상에 위치하는 음극 활물질 층을 포함한다.In the lithium secondary battery, the negative electrode includes a negative electrode current collector and a negative electrode active material layer positioned on the negative electrode current collector.

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 음극 활물질의 결합력을 강화시킬 수도 있다. 예를 들어, 필름, 시트, 호일, 네트, 다공질체, 발포체, 부직포체 등 다양한 형태로 사용될 수 있다.The negative electrode current collector is not particularly limited as long as it has high conductivity without causing chemical change in the battery, and for example, copper, stainless steel, aluminum, nickel, titanium, sintered carbon, copper or stainless steel surface. Carbon, nickel, titanium, one surface-treated with silver, an aluminum-cadmium alloy, etc. may be used. In addition, the negative electrode current collector may have a thickness of typically 3 to 500 μm, and similarly to the positive electrode current collector, fine concavities and convexities may be formed on the surface of the current collector to strengthen the bonding force of the negative electrode active material. For example, it may be used in various forms such as a film, a sheet, a foil, a net, a porous body, a foam body, a nonwoven body, and the like.

상기 음극 활물질 층은 음극 활물질과 함께 선택적으로 바인더 및 도전재를 포함한다. 상기 음극 활물질 층은 일례로서 음극 집전체 상에 음극 활물질, 및 선택적으로 바인더 및 도전재를 포함하는 음극 형성용 조성물을 도포하고 건조하거나, 또는 상기 음극 형성용 조성물을 별도의 지지체 상에 캐스팅한 다음, 이 지지체로부터 박리하여 얻은 필름을 음극 집전체 상에 라미네이션함으로써 제조될 수도 있다.The anode active material layer optionally includes a binder and a conductive material together with the anode active material. The anode active material layer may be formed by applying a composition for forming an anode including an anode active material, and optionally a binder and a conductive material on an anode current collector and drying, or casting the composition for forming a cathode on a separate support, and then , may also be produced by laminating a film obtained by peeling from this support onto a negative electrode current collector.

상기 음극 활물질로는 리튬의 가역적인 인터칼레이션 및 디인터칼레이션이 가능한 화합물이 사용될 수 있다. 구체적인 예로는 인조흑연, 천연흑연, 흑연화 탄소섬유, 비정질탄소 등의 탄소질 재료; Si, Al, Sn, Pb, Zn, Bi, In, Mg, Ga, Cd, Si합금, Sn합금 또는 Al합금 등 리튬과 합금화가 가능한 금속질 화합물; SiOβ(0 < β < 2), SnO2, 바나듐 산화물, 리튬 바나듐 산화물과 같이 리튬을 도프 및 탈도프할 수 있는 금속산화물; 또는 Si-C 복합체 또는 Sn-C 복합체과 같이 상기 금속질 화합물과 탄소질 재료를 포함하는 복합물 등을 들 수 있으며, 이들 중 어느 하나 또는 둘 이상의 혼합물이 사용될 수 있다. 또한, 상기 음극활물질로서 금속 리튬 박막이 사용될 수도 있다. 또, 탄소재료는 저결정 탄소 및 고결정성 탄소 등이 모두 사용될 수 있다. 저결정성 탄소로는 연화탄소 (soft carbon) 및 경화탄소 (hard carbon)가 대표적이며, 고결정성 탄소로는 무정형, 판상, 인편상, 구형 또는 섬유형의 천연 흑연 또는 인조 흑연, 키시흑연 (Kish graphite), 열분해 탄소 (pyrolytic carbon), 액정피치계 탄소섬유 (mesophase pitch based carbon fiber), 탄소 미소구체 (meso-carbon microbeads), 액정피치 (Mesophase pitches) 및 석유와 석탄계 코크스 (petroleum or coal tar pitch derived cokes) 등의 고온 소성탄소가 대표적이다.As the anode active material, a compound capable of reversible intercalation and deintercalation of lithium may be used. Specific examples include carbonaceous materials such as artificial graphite, natural graphite, graphitized carbon fiber, and amorphous carbon; metal compounds capable of alloying with lithium, such as Si, Al, Sn, Pb, Zn, Bi, In, Mg, Ga, Cd, Si alloy, Sn alloy, or Al alloy; metal oxides capable of doping and dedoping lithium, such as SiO β (0 < β < 2), SnO 2 , vanadium oxide, and lithium vanadium oxide; Alternatively, a composite including the above-mentioned metallic compound and a carbonaceous material such as a Si-C composite or a Sn-C composite may be used, and any one or a mixture of two or more thereof may be used. In addition, a metal lithium thin film may be used as the negative electrode active material. In addition, as the carbon material, both low crystalline carbon and high crystalline carbon may be used. As low crystalline carbon, soft carbon and hard carbon are representative, and as high crystalline carbon, natural or artificial graphite, Kish graphite (Kish) in amorphous, plate-like, flaky, spherical or fibrous shape graphite), pyrolytic carbon, mesophase pitch based carbon fiber, meso-carbon microbeads, liquid crystal pitches (Mesophase pitches), and petroleum and coal tar pitch (petroleum or coal tar pitch) High-temperature calcined carbon such as derived cokes) is a representative example.

또, 상기 바인더 및 도전재는 앞서 양극에서 설명한 바와 동일한 것일 수 있다.In addition, the binder and the conductive material may be the same as described above for the positive electrode.

한편, 상기 리튬 이차전지에 있어서, 세퍼레이터는 음극과 양극을 분리하고 리튬 이온의 이동 통로를 제공하는 것으로, 통상 리튬 이차전지에서 세퍼레이터로 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 세퍼레이터가 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 the movement of lithium ions, and can be used without particular limitation as long as it is normally used as a separator in a lithium secondary battery, especially for the movement of ions in the electrolyte It is preferable to have a low resistance to and excellent electrolyte moisture content. Specifically, a porous polymer film, for example, a porous polymer film made of a polyolefin-based polymer such as an ethylene homopolymer, a propylene homopolymer, an ethylene/butene copolymer, an ethylene/hexene copolymer, and an ethylene/methacrylate copolymer, or these A laminate structure of two or more layers of may be used. In addition, a conventional porous nonwoven fabric, for example, a nonwoven fabric made of high melting point glass fiber, polyethylene terephthalate fiber, etc. may be used. In addition, in order to secure heat resistance or mechanical strength, a coated separator including a ceramic component or a polymer material may be used, and may optionally be used in a single-layer or multi-layer structure.

또, 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, examples of the electrolyte used in the present invention include organic liquid electrolytes, inorganic liquid electrolytes, solid polymer electrolytes, gel polymer electrolytes, solid inorganic electrolytes, and molten inorganic electrolytes, which can be used in the manufacture of lithium secondary batteries, and are limited to these. it's not going to be

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 제한없이 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 C2 내지 C20의 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 any particular limitation as long as it can serve as a medium through which ions involved in the electrochemical reaction of the battery can move. Specifically, as the organic solvent, ester solvents such as methyl acetate, ethyl acetate, γ-butyrolactone, ε-caprolactone; ether-based solvents such as dibutyl ether or tetrahydrofuran; ketone solvents such as cyclohexanone; aromatic hydrocarbon-based 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 to C20 linear, branched or cyclic hydrocarbon group, which may include a double bond aromatic ring or an ether bond); amides such as dimethylformamide; dioxolanes such as 1,3-dioxolane; Or sulfolanes and the like may be used. Among them, a carbonate-based solvent is preferable, and a cyclic carbonate (eg, ethylene carbonate or propylene carbonate, etc.) having high ionic conductivity and high dielectric constant capable of increasing the charge/discharge performance of the battery, and a low-viscosity linear carbonate-based compound ( For example, a mixture of ethyl methyl carbonate, dimethyl carbonate or diethyl carbonate) is more preferable. In this case, when the cyclic carbonate and the chain carbonate are mixed 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 and 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 included in the above range, the electrolyte may exhibit excellent electrolyte performance because it has appropriate conductivity and viscosity, and lithium ions may move effectively.

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), 헥사메틸인산 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 components, the electrolyte includes, for example, haloalkylene carbonate-based compounds such as difluoroethylene carbonate, pyridine, tri Ethyl phosphite, triethanolamine, cyclic ether, ethylene diamine, n-glyme, hexamethyl phosphate triamide, nitrobenzene derivative, sulfur, quinone imine dye, N-substituted oxazolidinone, N,N-substituted imine One or more additives such as dazolidine, ethylene glycol dialkyl ether, ammonium salt, pyrrole, 2-methoxyethanol or aluminum trichloride may be further included. In this case, 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 양극재를 포함하는 리튬 이차전지는 우수한 방전 용량, 출력 특성 및 용량 유지율을 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 material according to the present invention stably exhibits excellent discharge capacity, output characteristics and capacity retention rate, portable devices such as mobile phones, notebook computers, digital cameras, and hybrid electric vehicles ( It is useful in the field of electric vehicles 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 is a power tool (Power Tool); electric vehicles, including electric vehicles (EVs), hybrid electric vehicles, and plug-in hybrid electric vehicles (PHEVs); Alternatively, it may be used as a power source for any one or more medium and large-sized devices in a system for power storage.

이하, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 본 발명의 실시예에 대하여 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다. Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail so that those of ordinary skill in the art can easily carry out the present invention. However, the present invention may be embodied in many different forms and is not limited to the embodiments described herein.

실시예Example 1 One

공침 반응기(용량 20L)에 증류수 4리터를 넣은 뒤 50℃ 온도를 유지시키며 28중량% 농도의 암모니아 수용액 100ml를 투입한 후, NiSO4, CoSO4, MnSO4를 니켈:코발트:망간의 몰비가 0.6:0.2:0.2이 되도록 혼합된 3.2mol/L 농도의 전이금속 용액을 300ml/hr, 28중량%의 암모니아 수용액을 42ml/hr로 반응기에 연속적으로 투입하였다. 임펠러의 속도는 400rpm으로 교반하였고, pH 유지를 위해 40중량%의 수산화나트륨 용액을 이용하여 pH가 10.0이 유지되도록 투입하였다. 24시간 공침 반응시켜 전구체 입자를 형성하였다. 상기 전구체 입자를 분리하여 세척 후 130℃의 오븐에서 건조하여 전구체를 제조하였다. After putting 4 liters of distilled water in a coprecipitation reactor (capacity 20L), maintaining a temperature of 50° C., and adding 100 ml of 28 wt% ammonia aqueous solution, NiSO 4 , CoSO 4 , MnSO 4 Nickel: Cobalt: Manganese molar ratio of 0.6 A 3.2 mol/L concentration of a transition metal solution mixed to :0.2:0.2 was continuously added to the reactor at 300 ml/hr, and a 28 wt% aqueous ammonia solution was added to the reactor at 42 ml/hr. The speed of the impeller was stirred at 400 rpm, and 40% by weight of sodium hydroxide solution was used to maintain the pH so that the pH was maintained at 10.0. The precursor particles were formed by co-precipitation reaction for 24 hours. The precursor particles were separated, washed, and dried in an oven at 130° C. to prepare a precursor.

공침 반응으로 합성된 Ni0 . 6Co0 . 2Mn0 .2(OH)2 전구체를 Li2CO3와 Li/Me(Ni, Co, Mn) 몰비가 1.05가 되도록 혼합하고, 대기 750℃에서 5시간 열처리하여 LiNi0.6Co0.2Mn0.2O2 리튬 복합 전이금속 산화물을 합성하였다. 합성된 리튬 복합 전이금속 산화물을 분쇄하고, B 함량이 리튬 복합 전이금속 산화물 전체에 대하여 1000ppm이 되도록 B(OH)3와 혼합 후 대기 하 400℃에서 5시간 열처리하여 B 코팅된 양극재를 제조하였다. Ni 0 synthesized by co-precipitation reaction . 6 Co 0 . 2 Mn 0 .2 (OH) 2 precursor mixture so that the Li 2 CO 3 and Li / Me mole ratio of 1.05 (Ni, Co, Mn), and heat-treated for 5 hours in the atmosphere 750 ℃ LiNi 0.6 Co 0.2 Mn 0.2 O 2 A lithium composite transition metal oxide was synthesized. The synthesized lithium composite transition metal oxide was pulverized, mixed with B(OH)3 so that the B content was 1000 ppm based on the total lithium composite transition metal oxide, and then heat-treated at 400° C. for 5 hours to prepare a B-coated cathode material. .

실시예Example 2 2

전구체 공침 반응시 pH를 9.0으로 유지한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일하게 실시하여 양극재를 제조하였다.A cathode material was prepared in the same manner as in Example 1, except that the pH was maintained at 9.0 during the precursor co-precipitation reaction.

비교예comparative example 1 One

전구체 공침 반응시 pH를 11.0로 유지한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일하게 실시하여 양극재를 제조하였다.A cathode material was prepared in the same manner as in Example 1, except that the pH was maintained at 11.0 during the precursor co-precipitation reaction.

비교예comparative example 2 2

전구체 공침 반응시 pH를 12.0로 유지한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일하게 실시하여 양극재를 제조하였다.A cathode material was prepared in the same manner as in Example 1, except that the pH was maintained at 12.0 during the precursor co-precipitation reaction.

[[ 실험예Experimental example 1: One: 분체powder 압연 밀도 및 미분 발생 측정] Measurement of rolling density and fine powder generation]

실시예 1~2 및 비교예 1~2에서 제조된 양극재의 분체 압연 밀도 및 미분 발생률을 측정하였다. 분체 압연 밀도는 5g 분말을 내경 2cm의 원통형 몰드에 넣고, 외경 2cm 원기둥으로 압력을 가하여 압력이 2000kgF일 때의 두께를 측정하여 계산한 값이다. 미분 발생률은 3g 분말을 내경 2cm의 금속 원기둥 몰드에 넣어 외경 2cm 금속 원기둥으로 9ton 압력으로 가압하여 압연 후 입도 분포(Particle Size Distribution, PSD) 분석 결과에서, 압연 전 입도분포(PSD) 대비 새롭게 형성된 영역의 면적 비율을 계산한 값이다. 그 결과를 하기 표 1에 나타내었다.Powder rolling density and fine powder generation rate of the positive electrode materials prepared in Examples 1 and 2 and Comparative Examples 1 and 2 were measured. Powder rolling density is a value calculated by putting 5 g powder into a cylindrical mold with an inner diameter of 2 cm, applying pressure to a cylinder with an outer diameter of 2 cm, and measuring the thickness when the pressure is 2000 kgF. The fine powder generation rate is the area newly formed compared to the particle size distribution (PSD) before rolling in the particle size distribution (PSD) analysis result after rolling by putting 3 g powder into a metal cylindrical mold with an inner diameter of 2 cm and pressing it with a metal cylinder with an outer diameter of 2 cm at a pressure of 9 tons It is a calculated value of the area ratio of The results are shown in Table 1 below.

분체 압연 밀도(g/cc)Powder rolling density (g/cc) 미분 발생률(%)Differentiation rate (%) 실시예1Example 1 2.892.89 28.828.8 실시예2Example 2 2.752.75 28.028.0 비교예1Comparative Example 1 3.093.09 15.2715.27 비교예2Comparative Example 2 3.123.12 16.7716.77

상기 표 1을 참조하면, 실시예 1~2의 양극재는 분체 압연 밀도가 3g/cc 미만이며, 미분 발생률이 25% 이상이었으며, 비교예 1~2의 양극재는 압연 밀도가 3g/cc 이상이며, 미분 발생률이 25% 미만인 것을 확인할 수 있다.Referring to Table 1, the positive electrode materials of Examples 1 and 2 had a powder rolling density of less than 3 g/cc and a fine powder generation rate of 25% or more, and the positive electrode materials of Comparative Examples 1 and 2 had a rolling density of 3 g/cc or more, It can be seen that the differential generation rate is less than 25%.

[[ 실험예Experimental example 2: 2: 양극재의cathode material 단면 조성 분석] Section composition analysis]

실시예 1 및 비교예 1에서 제조된 양극재의 단면 샘플에 대하여 NANO-SIMS 단면 조성 분석을 하였으며, 이를 통해 2차 입자 내부에 침투된 코팅 조성을 확인하였다. 그 결과를 도 1 및 도 2에 나타내었다.NANO-SIMS cross-sectional composition analysis was performed on the cross-sectional samples of the cathode materials prepared in Example 1 and Comparative Example 1, and the coating composition permeated into the secondary particles was confirmed. The results are shown in FIGS. 1 and 2 .

도 1은 실시예 1에 따른 양극재의 단면 조성 분석 사진으로, 본 발명에 따른 양극재는 코팅 원소 11B가 2차 입자 내부까지 고루 분포하는 것을 확인할 수 있다. 반면에, 도 2는 비교예 1에 따른 양극재의 단면 조성 분석 사진으로, 코팅 원소 11B가 2차 입자 표면에만 분포하는 것을 확인할 수 있다.1 is a cross-sectional composition analysis photograph of the positive electrode material according to Example 1, it can be seen that the positive electrode material according to the present invention has a coating element 11 B evenly distributed to the inside of the secondary particles. On the other hand, FIG. 2 is a cross-sectional composition analysis photograph of the positive electrode material according to Comparative Example 1, and it can be confirmed that the coating element 11 B is distributed only on the surface of the secondary particles.

[[ 실험예Experimental example 3: 고온 저장 평가] 3: High temperature storage evaluation]

실시예 1~2 및 비교예 1~2에서 제조된 각각의 양극재, 카본블랙 도전재 및 PVdF 바인더를 N-메틸피롤리돈 용매 중에서 중량비로 96:2:2의 비율로 혼합하여 양극 합재을 제조하고, 이를 알루미늄 집전체의 일면에 도포한 후, 100℃에서 건조 후, 압연하여 양극을 제조하였다. Each of the positive electrode material, carbon black conductive material, and PVdF binder prepared in Examples 1 and 2 and Comparative Examples 1 and 2 was mixed in an N-methylpyrrolidone solvent in a weight ratio of 96:2:2 to prepare a positive electrode composite material. Then, it was coated on one side of an aluminum current collector, dried at 100° C., and then rolled to prepare a positive electrode.

음극은 리튬 메탈을 사용하였다.As the negative electrode, lithium metal was used.

상기와 같이 제조된 양극과 음극 사이에 다공성 폴리에틸렌의 세퍼레이터를 개재하여 전극 조립체를 제조하고, 상기 전극 조립체를 케이스 내부에 위치시킨 후, 케이스 내부로 전해액을 주입하여 리튬 이차 전지를 제조하였다. 이때 전해액은 에틸렌카보네이트/에틸메틸카보네이트/디에틸카보네이트/(EC/EMC/DEC의 혼합 부피비=3/4/3)로 이루어진 유기 용매에 1.0M 농도의 리튬헥사플루오로포스페이트(LiPF6)를 용해시켜 제조하였다.An electrode assembly was prepared by interposing a separator of porous polyethylene between the positive electrode and the negative electrode prepared as described above, and the electrode assembly was placed inside the case, and then the electrolyte was injected into the case to prepare a lithium secondary battery. At this time, the electrolyte is ethylene carbonate / ethyl methyl carbonate / diethyl carbonate / (mixed volume ratio of EC / EMC / DEC = 3 / 4 / 3) in an organic solvent consisting of 1.0M concentration of lithium hexafluorophosphate (LiPF 6 ) is dissolved was prepared.

이와 같이 제조된 각 리튬 이차전지 하프 셀(half-cell)에 대해, 25℃에서 CCCV 모드로 0.7C, 4.2V가 될 때까지 충전(종료 전류 1/20C)하고, 60℃에서 4주 동안 고온 저장한 후, 0.5C의 정전류로 3.0V가 될 때까지 방전하여?? 용량 유지율 및 저항 변화를 측정하였다. 그 결과를 표 2에 나타내었다.For each lithium secondary battery half-cell prepared as described above, it is charged (termination current 1/20C) to 0.7C and 4.2V in CCCV mode at 25°C, and high temperature at 60°C for 4 weeks After saving, discharge it with a constant current of 0.5C until it becomes 3.0V. Capacity retention and resistance change were measured. The results are shown in Table 2.

용량 유지율(%)Capacity retention rate (%) 저항 변화(%)Resistance change (%) 실시예1Example 1 95.795.7 143.7143.7 실시예2Example 2 93.493.4 144.7144.7 비교예1Comparative Example 1 87.387.3 190.1190.1 비교예2Comparative Example 2 85.285.2 187.5187.5

상기 표 2를 참조하면, 실시예 1~2의 경우 비교예 1~2보다 압연 밀도가 낮고, 미분 발생이 많았음에도 불구하고, 고온 저장 시 용량 유지율이 향상되고, 저항 변화율이 감소된 것을 확인할 수 있다.Referring to Table 2, in the case of Examples 1 and 2, the rolling density was lower than that of Comparative Examples 1 and 2, and despite the occurrence of fine powder, it was confirmed that the capacity retention rate was improved during high temperature storage and the resistance change rate was reduced. have.

Claims (8)

니켈, 코발트 및 망간을 포함하는 리튬 복합 전이금속 산화물이며,
상기 리튬 복합 전이금속 산화물의 입자는 입자 내부에 코팅 원소를 함유하며, 입자 표면으로부터 중심부 방향으로 1㎛ 영역에서의 상기 코팅 원소의 평균 농도를 A라고 하고, 입자 중심으로부터 입자 표면 방향으로 1㎛ 영역에서의 상기 코팅 원소의 평균 농도를 B라고 했을때, 하기 식 1로 표시되는 농도 변화율이 20% 이하이고,
분체 압연 밀도가 3g/cc 미만인 이차전지용 양극재:
[식 1]
농도 변화율 = │A-B│/A X 100
It is a lithium composite transition metal oxide containing nickel, cobalt and manganese,
The particles of the lithium composite transition metal oxide contain a coating element inside the particle, and the average concentration of the coating element in a 1 μm region from the particle surface to the center direction is A, and a 1 μm region from the particle center to the particle surface direction When the average concentration of the coating element in is B, the concentration change rate represented by the following formula 1 is 20% or less,
A cathode material for a secondary battery having a powder rolling density of less than 3 g/cc:
[Equation 1]
Concentration change rate = │AB│/AX 100
제1항에 있어서,
상기 분체 압연 밀도는 2.7 내지 2.9g/cc인 이차전지용 양극재.
According to claim 1,
The powder rolling density is a cathode material for a secondary battery of 2.7 to 2.9 g / cc.
제1항에 있어서,
상기 코팅 원소는 Al, B, W, Mg, V, Ti, Zn, Ga, In, Ru, Nb, Sn, Sr 및 Zr로 이루어진 군에서 선택된 적어도 하나 이상인 이차전지용 양극재.
According to claim 1,
The coating element is at least one selected from the group consisting of Al, B, W, Mg, V, Ti, Zn, Ga, In, Ru, Nb, Sn, Sr and Zr.
제1항에 있어서,
상기 리튬 복합 전이금속 산화물의 입자는 1차 입자가 응집된 2차 입자인 이차전지용 양극재.
According to claim 1,
The lithium composite transition metal oxide particles are secondary particles in which primary particles are aggregated. A cathode material for a secondary battery.
제1항에 있어서,
상기 리튬 복합 전이금속 산화물은 하기 화학식 1로 표시되는 이차전지용 양극재:
[화학식 1]
LiaNi1-b-c-dCobMncQdO2+δ
상기 식에서, Q은 Al, B, W, Mg, V, Ti, Zn, Ga, In, Ru, Nb, Sn, Sr 및 Zr로 이루어진 군에서 선택되는 어느 하나 이상의 원소이고, 1.0≤a≤1.5, 0<b≤0.5, 0<c≤0.5, 0≤d≤0.1, 0<b+c+d≤0.5, -0.1≤δ≤1.0이다.
According to claim 1,
The lithium composite transition metal oxide is a cathode material for a secondary battery represented by the following Chemical Formula 1:
[Formula 1]
Li a Ni 1-bcd Co b Mn c Q d O 2+δ
In the above formula, Q is any one or more elements selected from the group consisting of Al, B, W, Mg, V, Ti, Zn, Ga, In, Ru, Nb, Sn, Sr and Zr, 1.0≤a≤1.5, 0<b≤0.5, 0<c≤0.5, 0≤d≤0.1, 0<b+c+d≤0.5, -0.1≤δ≤1.0.
제1항에 있어서,
하기와 같이 정의된 미분 발생률이 25% 이상인 이차전지용 양극재:
[미분 발생률]
3g 분말을 내경 2cm의 금속 원기둥 몰드에 넣어 외경 2cm 금속 원기둥으로 9ton 압력으로 가압하여 압연 후 입도 분포(Particle Size Distribution, PSD) 분석 결과에서, 압연 전 입도분포(PSD) 대비 새롭게 형성된 영역의 면적 비율.
According to claim 1,
A cathode material for a secondary battery having a differential generation rate of 25% or more defined as follows:
[Difference rate]
In the particle size distribution (PSD) analysis result after rolling, 3g powder was put into a metal cylindrical mold with an inner diameter of 2cm and pressurized with a metal cylinder with an outer diameter of 2cm at a pressure of 9ton, the area ratio of the newly formed area compared to the particle size distribution (PSD) before rolling .
제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 따른 양극재를 포함하는 이차전지용 양극.
A positive electrode for a secondary battery comprising the positive electrode material according to any one of claims 1 to 6.
제7항에 따른 양극을 포함하는 리튬 이차전지.A lithium secondary battery comprising the positive electrode according to claim 7.
KR1020190172424A 2019-12-20 2019-12-20 Positive electrode material for secondary battery and lithium secondary battery comprising the same KR20210080051A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020190172424A KR20210080051A (en) 2019-12-20 2019-12-20 Positive electrode material for secondary battery and lithium secondary battery comprising the same

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020190172424A KR20210080051A (en) 2019-12-20 2019-12-20 Positive electrode material for secondary battery and lithium secondary battery comprising the same

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR20210080051A true KR20210080051A (en) 2021-06-30

Family

ID=76602513

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020190172424A KR20210080051A (en) 2019-12-20 2019-12-20 Positive electrode material for secondary battery and lithium secondary battery comprising the same

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR20210080051A (en)

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101785266B1 (en) 2013-01-18 2017-11-06 삼성에스디아이 주식회사 composit cathode active material, cathode and lithium battery containing the material, and preparation method thereof

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101785266B1 (en) 2013-01-18 2017-11-06 삼성에스디아이 주식회사 composit cathode active material, cathode and lithium battery containing the material, and preparation method thereof

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR102359103B1 (en) Positive electrode active material for secondary battery, method for preparing the same and lithium secondary battery comprising the same
KR102417199B1 (en) Positive electrode active material for secondary battery, method for preparing the same and lithium secondary battery comprising the same
KR102264634B1 (en) Positive electrode active material for lithium secondary battery, preparing method of the same, positive electrode and lithium secondary battery including the same
KR102410662B1 (en) Positive electrode active material for secondary battery, method for preparing the same and lithium secondary battery comprising the same
KR102464769B1 (en) Positive electrode for lithium secondary battery, method for preparing the same and lithium secondary battery comprising the same
KR102270119B1 (en) Method for preparing of positive electrode active material for secondary battery
JP7357997B2 (en) Cathode material for secondary batteries and lithium secondary batteries containing the same
KR20210117212A (en) Positive electrode material for lithium secondary battery, positive electrode and secondary battery
KR102298293B1 (en) Positive electrode active material for lithium secondary battery, preparing method of the same, positive electrode and lithium secondary battery including the same
KR20210063247A (en) Preparing method of positive electrode active material for lithium secondary battery, positive electrode active material prepared thereby
KR102268076B1 (en) Positive electrode for secondary battery, method for preparing the same, and lithium secondary battery comprising the same
KR20240046148A (en) Positive electrode active material for secondary battery and lithium secondary battery comprising the same
KR102179968B1 (en) Preparing method of positive electrode active material for lithium secondary battery, positive electrode active material thereby, positive electrode and lithium secondary battery including the same
KR102178876B1 (en) Method for preparing positive electrode active material for secondary battery and secondary battery using the same
EP4047685A1 (en) Method for producing positive electrode material for secondary battery
KR20210071612A (en) Positive electrode material for lithium secondary battery and preparing method of the same
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
KR102462952B1 (en) Positive electrode active material for secondary battery, method for preparing the same and lithium secondary battery comprising the same
KR20200118768A (en) Positive electrode for secondary battery and lithium secondary battery comprising the same
KR20210048436A (en) Positive electrode active material, positive electrode and lithium secondary battery compring the same
KR102120393B1 (en) Method for preparing positive electrode active material, positive electrode active material for secondary battery prepared by the same and lithium secondary battery comprising the same
KR20200140122A (en) Method for preparing positive electrode active material for lithium secondary battery and positive electrode active material thereby
KR20200095884A (en) Positive electrode active material for secondary battery, and lithium secondary battery comprising the same
KR20200039260A (en) Positive electrode for lithium secondary battery, and preparing method of the same

Legal Events

Date Code Title Description
N231 Notification of change of applicant
A201 Request for examination