KR20210156575A - Manufacturing method of positive electrode additives, positive electrode additives and positive electrode comprising the same - Google Patents

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Abstract

The present invention relates to a method for manufacturing a positive electrode additive capable of increasing the stability of an excessive lithium transition metal oxide upon exposure to air, to a positive electrode additive having excellent stability upon exposure to air, and to a positive electrode comprising the same. The method for manufacturing a positive electrode additive comprises the steps of: preparing an excessive lithium transition metal oxide represented by chemical formula 1, Li_xM_yO_z; and forming a coating layer containing boron on a surface of the excessive lithium transition metal oxide through a liquid phase sintering process after mixing the excessive lithium transition metal oxide and boron-containing raw material. The positive electrode additive includes the excessive lithium transition metal oxide represented by the chemical formula 1 with the coating layer containing boron formed on a surface thereof, and when exposed for five days under a relative humidity of 15 to 25% and a temperature of 25℃, the weight change rate of Li_2CO_3 is 1 wt% or less. In the chemical formula 1, M is at least one selected from Co, Fe, Mn, and Ni, and 2 =< x =< 6, 0.5 =< y =< 2, and 2 =< z =< 4.

Description

양극 첨가제 제조 방법, 양극 첨가제 및 이를 포함하는 양극{MANUFACTURING METHOD OF POSITIVE ELECTRODE ADDITIVES, POSITIVE ELECTRODE ADDITIVES AND POSITIVE ELECTRODE COMPRISING THE SAME}A positive electrode additive manufacturing method, a positive electrode additive, and a positive electrode comprising the same

본 발명은 양극 첨가제 제조 방법, 양극 첨가제 및 이를 포함하는 양극에 관한 것이다.The present invention relates to a method for manufacturing a positive electrode additive, a positive electrode additive, and a positive electrode comprising the same.

최근 들어, 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. In recent years, the demand for secondary batteries as an energy source is rapidly increasing. Among these secondary batteries, a lithium secondary battery having a high energy density and voltage, a long cycle life, and a low self-discharge rate has been commercialized and widely used.

리튬 이차전지의 음극 재료로서는 흑연이 주로 이용되고 있지만, 흑연은 단위질량당 용량이 372 mAh/g로 작기 때문에, 리튬 이차전지의 고용량화가 어렵다. 이에 따라, 리튬 이차전지의 고용량화를 위해, 흑연보다도 높은 에너지 밀도를 갖는 비탄소계 음극 재료로서, 실리콘, 주석 및 이들의 산화물 등과 같이, 리튬과 금속간 화합물을 형성하는 음극 재료가 개발, 사용되고 있다. 그런데, 이러한 비탄소계 음극 재료의 경우, 용량은 크지만, 초기 효율이 낮아 초기 충방전 동안의 리튬 소모량이 크고, 비가역 용량 손실이 크다는 문제가 있다.Graphite is mainly used as a negative electrode material for a lithium secondary battery, but since graphite has a small capacity per unit mass of 372 mAh/g, it is difficult to increase the capacity of the lithium secondary battery. Accordingly, in order to increase the capacity of a lithium secondary battery, as a non-carbon-based negative electrode material having a higher energy density than graphite, a negative electrode material that forms an intermetallic compound with lithium, such as silicon, tin, and their oxides, has been developed and used. However, in the case of such a non-carbon-based negative electrode material, although the capacity is large, the initial efficiency is low, the lithium consumption during the initial charge/discharge is large, and there is a problem that the irreversible capacity loss is large.

이에 대해 양극 재료에 리튬 이온 공급원 또는 저장소를 제공할 수 있으며, 전지 전체의 성능을 저하시키지 않도록 최초 사이클 후에 전기화학적으로 활성을 나타내는 재료를 사용하여, 음극의 비가역 용량 손실을 극복하고자 하는 방법이 연구, 제안되었다. 구체적으로 희생 양극재 또는 비가역 첨가제(또는 과방전 방지제)로서, 예를 들어, Li6CoO4(이하, L6C)와 같이 과량의 리튬을 포함하는 다리튬 전이금속 산화물을 양극에 적용하는 방법이 알려져 있다.In this regard, a method for overcoming the irreversible capacity loss of the negative electrode by using a material that can provide a lithium ion source or storage for the positive electrode material and exhibits electrochemical activity after the first cycle so as not to degrade the overall performance of the battery is studied. , has been proposed. Specifically, as a sacrificial cathode material or an irreversible additive (or overdischarge inhibitor), for example, Li 6 CoO 4 (hereinafter, L6C) A method of applying a lithium transition metal oxide containing an excess of lithium to the cathode is known. have.

그러나, 다리튬 전이금속 산화물은 기존 양극 재료를 사용한 전지 제조 환경에서 대기 중의 CO2, H2O와의 화학 반응으로 인하여 LiOH, Li2CO3 등으로 상분리가 진행되어, 전극 제조를 위한 슬러리 조성물 제조 시 조성물의 점도 상승 또는 겔화를 초래할 수 있다. 즉, L6C와 같은 다리튬 산화물은 대기 노출 시의 안정성이 좋지 않은 문제가 있다. 그 결과, 활물질층 형성을 위한 조성물 도포 시 균일한 도포가 어렵고, 전지의 특성이 저하되는 문제를 일으킬 수 있다. However, the lithium transition metal oxide is phase-separated into LiOH, Li 2 CO 3, etc. due to a chemical reaction with CO 2 and H 2 O in the atmosphere in a battery manufacturing environment using an existing cathode material, thereby preparing a slurry composition for manufacturing an electrode This may result in increased viscosity or gelation of the composition. That is, darithium oxide such as L6C has a problem in that stability when exposed to air is not good. As a result, when the composition for forming the active material layer is applied, it is difficult to uniformly apply the composition, which may cause a problem in which the characteristics of the battery are deteriorated.

이에, 다리튬 전이금속 산화물 상에 코팅층을 형성시키는 기술이 개발되고 있고, 기존의 코팅 기술은 코팅하고자 하는 물질을 건식으로 혼합하여 코팅하는 방식을 채택하고 있다. 이러한 방식의 경우 공정비가 낮고 편리하여 일반적으로 많이 사용되고 있으나, 2차 입자를 이루는 내부의 1차 입자 표면까지 코팅이 잘 이루어지지 않아 대기 노출 시의 안정성을 개선하는데 한계가 있다.Accordingly, a technology for forming a coating layer on the lithium transition metal oxide is being developed, and the conventional coating technology adopts a method of coating a material to be coated by dry mixing. In the case of this method, the process cost is low and convenient, so it is generally used. However, there is a limit in improving the stability when exposed to the atmosphere because the coating is not well made to the surface of the primary particles inside the secondary particles.

따라서, 다리튬 전이금속 산화물의 고유한 특성은 유지하면서 대기 노출 시의 안정성을 높일 수 있는 코팅 기술이 필요하다.Therefore, there is a need for a coating technology that can improve stability when exposed to air while maintaining the unique properties of dalithium transition metal oxide.

본 발명은 과량의 리튬을 포함하는 양극 첨가제인 다리튬 전이금속 산화물의 대기 노출 시의 안정성을 높일 수 있는 양극 첨가제 제조 방법, 대기 노출 시의 안정성이 우수한 양극 첨가제 및 이를 포함하는 양극을 제공하고자 하는 것이다.The present invention is to provide a positive electrode additive manufacturing method capable of increasing the stability when exposed to air, a positive electrode additive having excellent stability when exposed to air, and a positive electrode comprising the same will be.

본 발명은 하기 화학식 1로 표시되는 다리튬 전이금속 산화물을 준비하는 단계; 및 상기 다리튬 전이금속 산화물과 붕소 함유 원료 물질을 혼합한 후, 액상 소결 공정을 통하여 상기 다리튬 전이금속 산화물 표면에 붕소를 함유하는 코팅층을 형성하는 단계;를 포함하는 양극 첨가제 제조 방법을 제공한다.The present invention comprises the steps of preparing a darithium transition metal oxide represented by the following formula (1); and forming a coating layer containing boron on the surface of the lithium transition metal oxide through a liquid phase sintering process after mixing the britium transition metal oxide and boron-containing raw material; .

[화학식 1][Formula 1]

LixMyOz Li x M y O z

상기 화학식 1에서, M은 Co, Fe, Mn 및 Ni 중에서 선택된 1종 이상이고, 2≤x≤6, 0.5≤y≤2, 2≤z≤4이다.In Formula 1, M is at least one selected from Co, Fe, Mn, and Ni, and 2≤x≤6, 0.5≤y≤2, and 2≤z≤4.

또한, 본 발명은 표면에 붕소를 함유하는 코팅층이 형성된 하기 화학식 1로 표시되는 다리튬 전이금속 산화물을 포함하고, 상대 습도 15% 내지 25%, 온도 25℃ 하에서 5일 동안 노출시켰을 때, Li2CO3의 중량 변화율이 1중량% 이하인 양극 첨가제를 제공한다.In addition, the present invention includes a darithium transition metal oxide represented by the following Chemical Formula 1 on which a coating layer containing boron is formed on the surface, and when exposed for 5 days under a relative humidity of 15% to 25% and a temperature of 25°C, Li 2 A positive electrode additive having a weight change rate of CO 3 of 1 wt% or less is provided.

[화학식 1][Formula 1]

LixMyOz Li x M y O z

상기 화학식 1에서, M은 Co, Fe, Mn 및 Ni 중에서 선택된 1종 이상이고, 2≤x≤6, 0.5≤y≤2, 2≤z≤4이다.In Formula 1, M is at least one selected from Co, Fe, Mn, and Ni, and 2≤x≤6, 0.5≤y≤2, and 2≤z≤4.

그리고, 본 발명은 상기 양극 첨가제를 포함하는 양극을 제공한다.And, the present invention provides a positive electrode including the positive electrode additive.

본 발명의 제조 방법에 따라 제조된 양극 첨가제는 액상 소결 공정을 통하여 형성된 코팅층을 포함하여, 대기 중에 노출시켜도 상분리가 거의 진행되지 않아 대기 노출 시 안정성이 우수하며, 전지 제조를 위한 슬러리 조성물 제조 시 겔화되는 것을 방지할 수 있다. 이에 따라, 전지의 성능 저하도 방지할 수 있다.The positive electrode additive manufactured according to the manufacturing method of the present invention includes a coating layer formed through a liquid phase sintering process, and hardly undergoes phase separation even when exposed to the air, so it has excellent stability when exposed to air, and gelation when preparing a slurry composition for manufacturing a battery can be prevented from becoming Accordingly, deterioration of battery performance can also be prevented.

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 해석되어야 한다.The terms or words used in the present specification and claims should not be construed as being limited to their ordinary or dictionary meanings, and the inventor may properly define the concept of the term in order to best describe his invention. Based on the principle that there is, it should be interpreted as meaning and concept consistent with the technical idea of the present invention.

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", "comprising" or "have" are intended to designate the existence of an embodied feature, number, step, element, or a combination thereof, but one or more other features or It should be understood that the existence or addition of numbers, steps, elements, or combinations thereof, is not precluded in advance.

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

양극 첨가제 제조 방법Anode additive manufacturing method

본 발명의 양극 첨가제 제조 방법은 하기 화학식 1로 표시되는 다리튬 전이금속 산화물을 준비하는 단계; 및 상기 다리튬 전이금속 산화물과 붕소 함유 원료 물질을 혼합한 후, 액상 소결 공정을 통하여 상기 다리튬 전이금속 산화물 표면에 붕소를 함유하는 코팅층을 형성하는 단계;를 포함한다.The positive electrode additive manufacturing method of the present invention includes the steps of preparing a darithium transition metal oxide represented by the following Chemical Formula 1; and forming a coating layer containing boron on the surface of the britium transition metal oxide through a liquid phase sintering process after mixing the lithium transition metal oxide and the boron-containing raw material.

[화학식 1][Formula 1]

LixMyOz Li x M y O z

상기 화학식 1에서, M은 Co, Fe, Mn 및 Ni 중에서 선택된 1종 이상이고, 2≤x≤6, 0.5≤y≤2, 2≤z≤4이다.In Formula 1, M is at least one selected from Co, Fe, Mn, and Ni, and 2≤x≤6, 0.5≤y≤2, and 2≤z≤4.

이하, 본 발명의 양극 첨가제 제조 방법을 단계별로 상세하게 설명한다.Hereinafter, the method for manufacturing the positive electrode additive of the present invention will be described in detail step by step.

(1) 다리튬 전이금속 산화물을 준비하는 단계(1) preparing a darithium transition metal oxide

상기 (1) 단계는 하기 화학식 1로 표시되는 다리튬 전이금속 산화물을 준비하는 단계이다.Step (1) is a step of preparing a darithium transition metal oxide represented by the following formula (1).

[화학식 1][Formula 1]

LixMyOz Li x M y O z

상기 화학식 1에서, M은 Co, Fe, Mn 및 Ni 중에서 선택된 1종 이상이고, 2≤x≤6, 0.5≤y≤2, 2≤z≤4이다.In Formula 1, M is at least one selected from Co, Fe, Mn, and Ni, and 2≤x≤6, 0.5≤y≤2, and 2≤z≤4.

본 발명의 양극 첨가제 제조 방법에 따르면, 상기 다리튬 전이금속 산화물은 구체적으로, Li6CoO4, Li5FeO4, Li5MnO4 및 Li2NiO2 중에서 선택된 1종 이상일 수 있다. 상기 다리튬 전이금속 산화물은 더욱 구체적으로는 Li6CoO4일 수 있다. 이 경우, 음극의 비가역 용량 손실을 방지하면서, 전지의 성능 저하도 방지할 수 있다.According to the method for manufacturing a positive electrode additive of the present invention, specifically, the lithium transition metal oxide may be at least one selected from among Li 6 CoO 4 , Li 5 FeO 4 , Li 5 MnO 4 and Li 2 NiO 2 . More specifically, the lithium transition metal oxide may be Li 6 CoO 4 . In this case, while preventing the irreversible capacity loss of the negative electrode, it is also possible to prevent deterioration of the battery performance.

상기 화학식 1로 표시되는 다리튬 전이금속 산화물은 리튬 함유 원료 물질과 전이금속 함유 원료 물질을 혼합한 후, 열처리하여 제조할 수 있다.The lithium transition metal oxide represented by Chemical Formula 1 may be prepared by mixing a lithium-containing raw material and a transition metal-containing raw material, followed by heat treatment.

상기 리튬 함유 원료 물질로는 리튬 산화물(Li2O), 리튬 수산화물(LiOH), 리튬 탄산염(Li2CO3) 및 이들의 수화물 중에서 선택된 1종 이상을 사용할 수 있다. As the lithium-containing raw material, at least one selected from lithium oxide (Li 2 O), lithium hydroxide (LiOH), lithium carbonate (Li 2 CO 3 ), and hydrates thereof may be used.

상기 전이금속 함유 원료 물질로는 상기 M을 포함하는 산화물, 수산화물, 옥시수산화물, 황산염, 질산염, 아세트산염, 탄산염, 옥살산염, 시트르산염, 할라이드, 인산염 및 이들의 수활물 중에서 선택된 1종 이상을 사용할 수 있다. As the transition metal-containing raw material, at least one selected from oxides, hydroxides, oxyhydroxides, sulfates, nitrates, acetates, carbonates, oxalates, citrates, halides, phosphates, and hydrates thereof containing M may be used. can

예를 들어, 상기 M이 Co인 경우, 코발트 함유 원료 물질로는 산화코발트(CoO) 등의 코발트 산화물, 수산화 코발트(Co(OH)2) 등의 코발트 수산화물, 코발트 옥시수산화물, 코발트 황산염, 코발트 질산염, 코발트 아세트산염, 코발트 탄산염, 코발트 옥살산염, 코발트 시트르산염, 코발트 할라이드, 코발트 인산염 및 이들의 수화물 중에서 선택된 1종 이상을 사용할 수 있다. 상기 코발트 함유 원료 물질로는 구체적으로, CoO, Co3O4, Co(OH)2, Co(OH)3, Co(NO3)2·xH2O(1≤x≤7), Co(COOCH3)2 등을 사용할 수 있다.For example, when M is Co, as the cobalt-containing raw material, cobalt oxide such as cobalt oxide (CoO), cobalt hydroxide such as cobalt hydroxide (Co(OH) 2 ), cobalt oxyhydroxide, cobalt sulfate, cobalt nitrate , cobalt acetate, cobalt carbonate, cobalt oxalate, cobalt citrate, cobalt halide, cobalt phosphate, and at least one selected from hydrates thereof may be used. Specifically, as the cobalt-containing raw material, CoO, Co 3 O 4 , Co(OH) 2 , Co(OH) 3 , Co(NO 3 ) 2 ·xH 2 O(1≤x≤7), Co(COOCH) 3 ) 2, etc. can be used.

상기한 원료 물질들의 혼합 시에 수분 제거제가 선택적으로 더 첨가될 수도 있다. 상기 수분 제거제로는 구연산, 주석산, 글리콜산 또는 말레인산 등을 들 수 있으며, 이들 중 1종 이상의 혼합물이 사용될 수 있다.When mixing the above raw materials, a moisture scavenger may be optionally further added. The moisture scavenger may include citric acid, tartaric acid, glycolic acid or maleic acid, and a mixture of one or more of these may be used.

상기 열처리는 600℃ 내지 750℃의 온도에서 1.5시간 내지 12시간 동안 수행되는 것일 수 있다. 이 경우, 액상 소결 공정에 적합한 다리튬 전이금속 산화물이 제조될 수 있다. 즉, 다리튬 전이금속 산화물을 형성하는 입자가 액상 소결 공정에 적합한 크기 및 분포를 가질 수 있다. 또한, 상기한 방법에 따라 제조된 다리튬 전이금속 산화물은 다수의 1차 입자(10㎛ 내지 20㎛)가 응집된 2차 입자의 형태를 가질 수 있다. 상기 2차 입자는 구형 또는 포도송이 형상을 가질 수 있다.The heat treatment may be performed at a temperature of 600° C. to 750° C. for 1.5 hours to 12 hours. In this case, a lithium transition metal oxide suitable for a liquid phase sintering process may be prepared. That is, the particles forming the lithium transition metal oxide may have a size and distribution suitable for the liquid phase sintering process. In addition, the lithium transition metal oxide prepared according to the above method may have a form of secondary particles in which a plurality of primary particles (10 μm to 20 μm) are aggregated. The secondary particles may have a spherical or grape cluster shape.

(2) 상기 다리튬 전이금속 산화물과 붕소 함유 원료 물질을 혼합한 후, 액상 소결 공정을 통하여 상기 다리튬 전이금속 산화물 표면에 붕소를 함유하는 코팅층을 형성하는 단계(2) forming a coating layer containing boron on the surface of the britium transition metal oxide through a liquid phase sintering process after mixing the britium transition metal oxide and boron-containing raw material

상기 (2) 단계는 액상 소결 공정을 통하여 표면에 붕소를 함유하는 코팅층을 포함하는 다리튬 전이금속 산화물을 제조하는 단계이다.Step (2) is a step of preparing a britium transition metal oxide including a coating layer containing boron on the surface through a liquid phase sintering process.

상기 액상 소결 공정에 의하면, 소결 온도에서 성형체에 액상이 존재하는 상태에서 치밀화 되어, 입자의 치밀화가 향상될 수 있다. 또한, 상기 액상 소결 공정에 의하면, 상기 다리튬 전이금속 산화물의 입자 표면을 균일하게 코팅할 수 있다. 이에, 본 발명에 따라 제조된 양극 첨가제는 붕소를 함유하는 코팅층으로 균일하게 코팅된 다리튬 전이금속 산화물로서 대기 안정성 및 수분 안정성이 우수할 수 있다.According to the liquid phase sintering process, densification is performed in a state in which the liquid phase is present in the molded body at the sintering temperature, so that the densification of the particles can be improved. In addition, according to the liquid phase sintering process, it is possible to uniformly coat the particle surface of the lithium transition metal oxide. Accordingly, the positive electrode additive prepared according to the present invention is a darithium transition metal oxide uniformly coated with a coating layer containing boron, and may have excellent atmospheric stability and moisture stability.

본 발명의 양극 첨가제 제조 방법에 따르면, 상기 붕소 함유 원료 물질은 붕소 산화물, 붕소 수산화물 및 리튬 붕소 산화물 중에서 선택된 1종 이상을 포함하는 것일 수 있다. 상기 붕소 함유 원료 물질은 구체적으로, B2O3, B(OH)3, Li3BO3, Li2B4O7 및 LiBO2 중에선 선택된 1종 이상일 수 있고, 바람직하게는, B2O3, B(OH)3 및 Li3BO3에서 선택된 1종 이상일 수 있다. 이 경우, 상기 붕소 함유 원료 물질들의 녹는점 및 고체 상태일 때의 입자 특성으로 인하여, 코팅층이 균일하게 형성될 수 있다. According to the cathode additive manufacturing method of the present invention, the boron-containing raw material may include at least one selected from boron oxide, boron hydroxide, and lithium boron oxide. The boron-containing raw material is specifically, B 2 O 3 , B(OH) 3 , Li 3 BO 3 , It may be at least one selected from Li 2 B 4 O 7 and LiBO 2 , and preferably, at least one selected from B 2 O 3 , B(OH) 3 and Li 3 BO 3 . In this case, due to the melting point of the boron-containing raw materials and particle characteristics in a solid state, the coating layer may be uniformly formed.

본 발명의 양극 첨가제 제조 방법에 따르면, 상기 붕소 함유 원료 물질의 함량은 상기 다리튬 전이금속 산화물 100중량부를 기준으로 0.1중량부 내지 10중량부일 수 있다. 구체적으로, 붕소 함유 원료 물질의 함량은 상기 다리튬 전이금속 산화물 100중량부를 기준으로 구체적으로, 0.5중량부 내지 5중량부, 더욱 구체적으로, 1.5중량부 내지 5중량부일 수 있다. 상기 붕소 함유 원료 물질의 함량이 상기 범위 내인 경우, 소비되지 않는 붕소 함유 원료 물질 없이 상기 다리튬 전이금속 산화물의 표면을 전체적으로 균일하게 코팅할 수 있으므로, 제조되는 양극 첨가제의 대기 안정성 및 수분 안정성을 개선시킬 수 있다.According to the method for manufacturing a positive electrode additive of the present invention, the content of the boron-containing raw material may be 0.1 parts by weight to 10 parts by weight based on 100 parts by weight of the darithium transition metal oxide. Specifically, the content of the boron-containing raw material may be specifically, 0.5 parts by weight to 5 parts by weight, more specifically, 1.5 parts by weight to 5 parts by weight based on 100 parts by weight of the britium transition metal oxide. When the content of the boron-containing raw material is within the above range, the entire surface of the darithium transition metal oxide can be uniformly coated without a boron-containing raw material that is not consumed, so that the atmospheric stability and moisture stability of the prepared positive electrode additive are improved can do it

본 발명의 양극 첨가제 제조 방법에 따르면, 상기 액상 소결 공정은 90℃ 내지 500℃의 온도에서 수행하는 것일 수 있다. 구체적으로, 액상 소결 공정의 온도는 250℃ 내지 400℃, 250℃ 내지 350℃ 또는 300℃ 내지 350℃일 수 있다. 상기 액상 소결 공정 온도가 상기 범위 내인 경우, 화학식 1로 표시되는 다리튬 전이금속 산화물의 분해 등을 유발하지 않고, 상기 다리튬 전이금속 산화물 표면에 붕소를 함유하는 코팅층을 치밀하게 형성시킬 수 있다.According to the method for manufacturing the positive electrode additive of the present invention, the liquid phase sintering process may be performed at a temperature of 90°C to 500°C. Specifically, the temperature of the liquid phase sintering process may be 250 °C to 400 °C, 250 °C to 350 °C, or 300 °C to 350 °C. When the liquid phase sintering process temperature is within the above range, it is possible to densely form a coating layer containing boron on the surface of the britium transition metal oxide without causing decomposition of the britium transition metal oxide represented by Chemical Formula 1, etc.

본 발명의 양극 첨가제 제조 방법에 따르면, 상기 액상 소결 공정은 0.5시간 내지 6시간 동안 수행하는 것일 수 있다. 구체적으로, 액상 소결 공정 시간은 0.5시간 내지 5.5시간, 2시간 내지 5.5시간 또는 4시간 내지 5.5시간일 수 있다. 상기 액상 소결 공정 시간이 상기 범위 내인 경우, 상기 다리튬 전이금속 산화물 표면에 붕소를 함유하는 코팅층을 균일하고 치밀하게 형성시킬 수 있다.According to the positive electrode additive manufacturing method of the present invention, the liquid phase sintering process may be performed for 0.5 to 6 hours. Specifically, the liquid phase sintering process time may be 0.5 hours to 5.5 hours, 2 hours to 5.5 hours, or 4 hours to 5.5 hours. When the liquid phase sintering process time is within the above range, a coating layer containing boron may be uniformly and densely formed on the surface of the lithium transition metal oxide.

본 발명의 양극 첨가제 제조 방법에 따르면, 상기 액상 소결 공정은 0.1시간 내지 1시간 동안 상온에서 90℃ 내지 500℃까지 온도를 상승시킨 후, 0.2시간 내지 5시간 동안 90℃ 내지 500℃의 온도를 유지하며 수행하는 것일 수 있다. 이 경우, 다리튬 전이금속 산화물의 분해, 붕소 함유 원료 물질의 소실 등을 유발하지 않고, 삼투력에 의한 코팅을 유도하여 상기 다리튬 전이금속 산화물 표면에 붕소를 함유하는 코팅층을 균일하고 치밀하게 형성시킬 수 있다. 또한, 대기 안정성 개선을 위한 코팅막의 두께 조절이 용이한 장점이 있다. 이에 따라, 제조되는 양극 첨가제의 대기 안정성 및 수분 안정성을 개선시킬 수 있다.According to the positive electrode additive manufacturing method of the present invention, the liquid phase sintering process raises the temperature from room temperature to 90° C. to 500° C. for 0.1 hour to 1 hour, and then maintains the temperature at 90° C. to 500° C. for 0.2 hour to 5 hours. and may be performed. In this case, a coating layer containing boron is uniformly and densely formed on the surface of the britium transition metal oxide by inducing coating by osmotic force without causing decomposition of britium transition metal oxide or loss of boron-containing raw material. can do it In addition, there is an advantage in that it is easy to control the thickness of the coating film to improve atmospheric stability. Accordingly, atmospheric stability and moisture stability of the prepared positive electrode additive may be improved.

한편, 상온에서 90℃ 내지 500℃까지 온도를 상승시킬 때에는 일정한 속도로 온도를 상승시킬 수 있다.On the other hand, when the temperature is raised from room temperature to 90°C to 500°C, the temperature may be increased at a constant rate.

본 발명의 양극 첨가제 제조 방법에 따르면, 상기 액상 소결 공정은 0.1MPa 내지 10MPa의 압력 하에서 수행하는 것일 수 있다. 구체적으로, 액상 소결 공정은 0.1MPa 내지 5MPa 또는 1MPa 내지 5MPa의 압력 하에서 수행하는 것일 수 있다.According to the method for manufacturing the positive electrode additive of the present invention, the liquid phase sintering process may be performed under a pressure of 0.1 MPa to 10 MPa. Specifically, the liquid phase sintering process may be performed under a pressure of 0.1 MPa to 5 MPa or 1 MPa to 5 MPa.

상기 액상 소결 공정은 상기 붕소 함유 원료 물질이 고상에서 액상으로 변하는 상변화 과정을 수반하는데, 상기 다리튬 전이금속 산화물에 상기 범위 내의 일정한 압력을 가하여 상기 다리튬 전이금속 산화물 입자가 상호 치밀화되어 간격이 좁아진 경우, 간격 사이에 삼투력(osmosis force)이 작용하게 되고, 상기 액상 소결 공정에서 상변화된 액상 형태의 붕소 함유 원료 물질이 상기 삼투력을 받아 상기 다리튬 전이금속 산화물 입자 사이에 스며들게 된다. 이에 따라, 액상 소결 공정 시의 압력이 상기 범위 내인 경우, 상기 다리튬 전이금속 산화물의 모든 입자 표면, 즉, 1차 입자의 표면까지 매우 균질하게 코팅층을 형성할 수 있다는 장점이 있다.The liquid phase sintering process involves a phase change process in which the boron-containing raw material changes from a solid to a liquid phase. In the case of narrowing, an osmosis force acts between the gaps, and the boron-containing raw material in a liquid phase changed in the liquid phase in the liquid phase sintering process receives the osmotic force to permeate between the lithium transition metal oxide particles. Accordingly, when the pressure during the liquid phase sintering process is within the above range, there is an advantage in that the coating layer can be formed very homogeneously on the surfaces of all particles of the darithium transition metal oxide, that is, even the surfaces of the primary particles.

본 발명의 양극 첨가제 제조 방법에 따르면, 상기 액상 소결 공정은 반응 효율 증가 및 부반응 억제를 위해 진공 또는 불활성 분위기에서 수행하는 것일 수 있다. 바람직하게는 상기 액상 소결 공정은 진공 분위기에서 수행하는 것일 수 있다.According to the method for manufacturing the positive electrode additive of the present invention, the liquid phase sintering process may be performed in a vacuum or an inert atmosphere to increase reaction efficiency and suppress side reactions. Preferably, the liquid phase sintering process may be performed in a vacuum atmosphere.

본 발명에 따라 제조된 양극 첨가제의 코팅층의 두께는 100nm 내지 1㎛일 수 있다. 구체적으로, 양극 첨가제의 코팅층은 두께가 100nm내지 500nm일 수 있다. 양극 첨가제의 코팅층의 두께가 상기 범위 내인 경우, 양극 첨가제의 대기 안정성 및 수분 안정성을 개선시킬 수 있다.The thickness of the coating layer of the positive electrode additive prepared according to the present invention may be 100 nm to 1 μm. Specifically, the coating layer of the positive electrode additive may have a thickness of 100 nm to 500 nm. When the thickness of the coating layer of the positive electrode additive is within the above range, atmospheric stability and moisture stability of the positive electrode additive may be improved.

양극 첨가제anode additive

본 발명의 양극 첨가제는 표면에 붕소를 함유하는 코팅층이 형성된 하기 화학식 1로 표시되는 다리튬 전이금속 산화물을 포함하고, 상대 습도 15% 내지 25%, 온도 25℃ 하에서 5일 동안 노출시켰을 때, Li2CO3의 중량 변화율이 1중량% 이하인 것이다.The positive electrode additive of the present invention includes a darithium transition metal oxide represented by the following Chemical Formula 1 on which a coating layer containing boron is formed on the surface, and when exposed for 5 days under a relative humidity of 15% to 25% and a temperature of 25°C, Li The weight change rate of 2 CO 3 is 1% by weight or less.

[화학식 1][Formula 1]

LixMyOz Li x M y O z

상기 화학식 1에서, M은 Co, Fe, Mn 및 Ni 중에서 선택된 1종 이상이고, 2≤x≤6, 0.5≤y≤2, 2≤z≤4이다.In Formula 1, M is at least one selected from Co, Fe, Mn, and Ni, and 2≤x≤6, 0.5≤y≤2, and 2≤z≤4.

본 발명에 따르면, 상기 양극 첨가제는 상기 양극 첨가제의 제조 방법에 따라 제조되어, 붕소를 함유하는 코팅층으로 균일하게 코팅된 다리튬 전이금속 산화물로, 양극 활물질층에 포함되어 이차전지에 사용될 수 있으며, 전지의 성능 저하를 방지할 수 있다. 구체적으로, 본 발명에 따라 제조된 양극 첨가제는 대기 노출 시 안정성이 우수하여, 전지 제조를 위한 슬러리 조성물 제조 시 겔화되는 것을 방지할 수 있으며, 이에 따라, 전지의 성능 저하를 방지할 수 있다.According to the present invention, the positive electrode additive is prepared according to the method for producing the positive electrode additive, and is a darithium transition metal oxide uniformly coated with a coating layer containing boron, and is included in the positive electrode active material layer to be used in a secondary battery, It is possible to prevent deterioration of battery performance. Specifically, the positive electrode additive prepared according to the present invention has excellent stability when exposed to the air, and thus it is possible to prevent gelation during the preparation of the slurry composition for manufacturing the battery, and thus, it is possible to prevent deterioration of the battery performance.

본 발명에 따르면, 상기 다리튬 전이금속 산화물은 구체적으로, Li6CoO4, Li5FeO4, Li5MnO4 및 Li2NiO2 중에서 선택된 1종 이상일 수 있다. 상기 다리튬 전이금속 산화물은 더욱 구체적으로는 Li6CoO4일 수 있다. 이 경우, 음극의 비가역 용량 손실을 방지하면서, 전지의 성능 저하도 방지할 수 있다.According to the present invention, the lithium transition metal oxide may be, specifically, at least one selected from Li 6 CoO 4 , Li 5 FeO 4 , Li 5 MnO 4 and Li 2 NiO 2 . More specifically, the lithium transition metal oxide may be Li 6 CoO 4 . In this case, while preventing the irreversible capacity loss of the negative electrode, it is also possible to prevent deterioration of the battery performance.

양극anode

본 발명의 양극은 상기 양극 첨가제를 포함한다.The positive electrode of the present invention includes the positive electrode additive.

상기 양극은 양극 집전체 및 집전체 상에 형성된 양극 활물질층을 포함하고, 상기 양극 활물질층은 상기 양극 첨가제와 양극 활물질을 포함한다.The positive electrode includes a positive electrode current collector and a positive electrode active material layer formed on the current collector, and the positive electrode active material layer includes the positive electrode additive and the positive electrode active material.

상기 양극 활물질은 리튬 코발트 산화물(LiCoO2), 리튬 니켈 산화물(LiNiO2) 등의 층상 화합물이나 1 또는 그 이상의 전이금속으로 치환된 화합물; LiFe3O4 등의 리튬 철 산화물; 화학식 Li1+c1Mn2-c1O4 (0≤c1≤0.33), LiMnO3, LiMn2O3, LiMnO2 등의 리튬 망간 산화물; 리튬 동 산화물(Li2CuO2); LiV3O8, V2O5, Cu2V2O7 등의 바나듐 산화물; 화학식 LiNi1-c2Mc2O2 (여기서, M은 Co, Mn, Al, Cu, Fe, Mg, B 및 Ga으로 이루어진 군에서 선택된 적어도 어느 하나이고, 0.01≤c2≤0.3를 만족한다)으로 표현되는 Ni 사이트형 리튬 니켈 산화물; 화학식 LiMn2-c3Mc3O2 (여기서, M은 Co, Ni, Fe, Cr, Zn 및 Ta 으로 이루어진 군에서 선택된 적어도 어느 하나이고, 0.01≤c3≤0.1를 만족한다) 또는 Li2Mn3MO8 (여기서, M은 Fe, Co, Ni, Cu 및 Zn으로 이루어진 군에서 선택된 적어도 어느 하나이다.)으로 표현되는 리튬 망간 복합 산화물; 화학식의 Li 일부가 알칼리토금속 이온으로 치환된 LiMn2O4 중에서 선택된 1종 이상일 수 있다.The positive active material may include a layered compound such as lithium cobalt oxide (LiCoO 2 ), lithium nickel oxide (LiNiO 2 ), or a compound substituted with one or more transition metals; lithium iron oxides such as LiFe 3 O 4 ; Lithium manganese oxide, such as Formula Li 1+c1 Mn 2-c1 O 4 (0≤c1≤0.33), LiMnO 3 , LiMn 2 O 3 , LiMnO 2 ; lithium copper oxide (Li 2 CuO 2 ); vanadium oxides such as LiV 3 O 8 , V 2 O 5 , and Cu 2 V 2 O 7 ; Formula LiNi 1-c2 M c2 O 2 (where M is at least one selected from the group consisting of Co, Mn, Al, Cu, Fe, Mg, B and Ga, and satisfies 0.01≤c2≤0.3) Ni site-type lithium nickel oxide; Formula LiMn 2-c3 M c3 O 2 (where M is at least one selected from the group consisting of Co, Ni, Fe, Cr, Zn, and Ta, and satisfies 0.01≤c3≤0.1) or Li 2 Mn 3 MO 8 (herein, M is at least one selected from the group consisting of Fe, Co, Ni, Cu and Zn.) lithium manganese composite oxide; It may be at least one selected from LiMn 2 O 4 in which a part of Li in the formula is substituted with an alkaline earth metal ion.

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 change in the battery, and for example, stainless steel, aluminum, nickel, titanium, fired carbon, or carbon, nickel, titanium on the surface of aluminum or stainless steel. , silver or the like surface-treated may be used. In addition, the positive electrode current collector may typically have a thickness of 3 μm to 500 μm, and fine irregularities may be formed on the surface of the current collector to increase adhesion of the positive 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, a non-woven body.

상기 양극 활물질층은 앞서 설명한 본 발명에 따라 제조된 양극 첨가제 및 양극 활물질과 함께, 양극 도전재 및 양극 바인더를 포함할 수 있다.The positive electrode active material layer may include a positive electrode conductive material and a positive electrode binder together with the positive electrode additive and positive electrode active material prepared according to the present invention described above.

이때, 상기 양극 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. At this time, the positive electrode 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 has electronic conductivity without causing chemical change. 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 or a mixture of two or more thereof may be used.

또, 상기 양극 바인더는 양극 활물질 입자들 간의 부착 및 양극 활물질과 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, 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.In addition, the positive electrode binder serves to improve adhesion between the positive electrode active material particles and the adhesion between the positive electrode active 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, hydroxypropylcellulose, regenerated cellulose, polyvinylpyrrolidone, tetrafluoroethylene, polyethylene, polypropylene, ethylene-propylene-diene polymer (EPDM), sulfonated-EPDM, 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.

상기 이차전지는 상기 양극; 음극; 양극과 음극 사이에 개재된 분리막; 및 전해질을 포함할 수 있다.The secondary battery includes the positive electrode; cathode; a separator interposed between the anode and the cathode; and electrolytes.

상기 음극은 음극 집전체 및 상기 집전체 상에 형성된 음극 활물질층을 포함하고, 상기 음극 활물질층은 음극 활물질을 포함하며, 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.The negative electrode includes a negative electrode current collector and a negative electrode active material layer formed on the current collector, the negative electrode active material layer includes a negative electrode active material, and as the negative electrode active material, reversible intercalation and deintercalation of lithium is possible compounds 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 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, amorphous, plate-like, flaky, spherical or fibrous natural or artificial graphite, Kish graphite (Kish) 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.

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, fired carbon, copper or stainless steel surface. Carbon, nickel, titanium, silver, etc. surface-treated, aluminum-cadmium alloy, etc. may be used. In addition, the negative electrode current collector may have a thickness of typically 3 μm 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, a nonwoven body.

상기 음극 활물질층은 앞서 설명한 음극 활물질과 함께, 음극 도전재 및 음극 바인더를 포함할 수 있다.The anode active material layer may include an anode conductive material and an anode binder together with the anode active material described above.

상기 음극 도전재 및 음극 바인더는 앞서 양극에서 설명한 바와 동일한 것일 수 있다.The negative electrode conductive material and the negative electrode binder may be the same as those described above for the positive electrode.

상기 분리막으로는 음극과 양극을 분리하고 리튬 이온의 이동 통로를 제공하는 것으로, 통상 이차 전지에서 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.The separator separates the anode and the anode and provides a passage for lithium ions to move, and it can be used without any particular limitation as long as it is normally used as a separator in a secondary battery. Excellent is preferred. Specifically, a porous polymer film, for example, a porous polymer film made of a polyolefin-based polymer such as ethylene homopolymer, propylene homopolymer, ethylene/butene copolymer, ethylene/hexene copolymer and 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.

상기 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.Examples of the electrolyte may include, but are not limited to, organic liquid electrolytes, inorganic liquid electrolytes, solid polymer electrolytes, gel polymer electrolytes, solid inorganic electrolytes, and molten inorganic electrolytes that can be used in manufacturing a lithium secondary battery.

구체적으로, 상기 전해질은 비수계 유기용매와 금속염을 포함할 수 있다. Specifically, the electrolyte may include a non-aqueous organic solvent and a metal salt.

상기 비수계 유기용매로는, 예를 들어, N-메틸-2-피롤리디논, 프로필렌 카보네이트, 에틸렌 카보네이트, 부틸렌 카보네이트, 디메틸 카보네이트, 디에틸 카보네이트, 감마-부틸로 락톤, 1,2-디메톡시 에탄, 테트라히드록시 프랑(franc), 2-메틸 테트라하이드로푸란, 디메틸술폭시드, 1,3-디옥소런, 포름아미드, 디메틸포름아미드, 디옥소런, 아세토니트릴, 니트로메탄, 포름산 메틸, 초산메틸, 인산 트리에스테르, 트리메톡시 메탄, 디옥소런 유도체, 설포란, 메틸 설포란, 1,3-디메틸-2-이미다졸리디논, 프로필렌 카보네이트 유도체, 테트라하이드로푸란 유도체, 에테르, 피로피온산 메틸, 프로피온산 에틸 등의 비양자성 유기용매가 사용될 수 있다.As the non-aqueous organic solvent, for example, N-methyl-2-pyrrolidinone, propylene carbonate, ethylene carbonate, butylene carbonate, dimethyl carbonate, diethyl carbonate, gamma-butylolactone, 1,2-dime ethoxyethane, tetrahydroxy franc, 2-methyl tetrahydrofuran, dimethyl sulfoxide, 1,3-dioxolane, formamide, dimethylformamide, dioxolane, acetonitrile, nitromethane, methyl formate, Methyl acetate, phosphoric acid triester, trimethoxymethane, dioxolane derivative, sulfolane, methyl sulfolane, 1,3-dimethyl-2-imidazolidinone, propylene carbonate derivative, tetrahydrofuran derivative, ether, pyropion An aprotic organic solvent such as methyl acid or ethyl propionate may be used.

특히, 상기 카보네이트계 유기 용매 중 고리형 카보네이트인 에틸렌 카보네이트 및 프로필렌 카보네이트는 고점도의 유기 용매로서 유전율이 높아 리튬염을 잘 해리시키므로 바람직하게 사용될 수 있으며, 이러한 고리형 카보네이트에 디메틸카보네이트 및 디에틸카보네이트와 같은 저점도, 저유전율 선형 카보네이트를 적당한 비율로 혼합하여 사용하면 높은 전기 전도율을 갖는 전해질을 만들 수 있어 더욱 바람직하게 사용될 수 있다. In particular, among the carbonate-based organic solvents, ethylene carbonate and propylene carbonate, which are cyclic carbonates, are highly viscous organic solvents and have a high dielectric constant and thus well dissociate lithium salts. If the same low-viscosity, low-dielectric constant linear carbonate is mixed in an appropriate ratio, an electrolyte having high electrical conductivity can be prepared, which can be more preferably used.

상기 금속염은 리튬염을 사용할 수 있고, 상기 리튬염은 상기 비수 전해액에 용해되기 좋은 물질로서, 예를 들어, 상기 리튬염의 음이온으로는 F-, Cl-, I-, NO3 -, N(CN)2 -, BF4 -, ClO4 -, PF6 -, (CF3)2PF4 -, (CF3)3PF3 -, (CF3)4PF2 -, (CF3)5PF-, (CF3)6P-, CF3SO3 -, CF3CF2SO3 -, (CF3SO2)2N-, (FSO2)2N-, CF3CF2(CF3)2CO-, (CF3SO2)2CH-, (SF5)3C-, (CF3SO2)3C-, CF3(CF2)7SO3 -, CF3CO2 -, CH3CO2 -, SCN- 및 (CF3CF2SO2)2N-로 이루어진 군으로부터 선택되는 1종 이상을 사용할 수 있다.A lithium salt may be used as the metal salt, and the lithium salt is a material readily soluble in the non-aqueous electrolyte. For example, as an anion of the lithium salt , F - , Cl - , I - , NO 3 - , N(CN ) 2 - , BF 4 - , ClO 4 - , PF 6 - , (CF 3 ) 2 PF 4 - , (CF 3 ) 3 PF 3 - , (CF 3 ) 4 PF 2 - , (CF 3 ) 5 PF - , (CF 3 ) 6 P - , CF 3 SO 3 - , CF 3 CF 2 SO 3 - , (CF 3 SO 2 ) 2 N - , (FSO 2 ) 2 N - , CF 3 CF 2 (CF 3 ) 2 CO - , (CF 3 SO 2 ) 2 CH - , (SF 5 ) 3 C - , (CF 3 SO 2 ) 3 C - , CF 3 (CF 2 ) 7 SO 3 - , CF 3 CO 2 - , CH 3 At least one selected from the group consisting of CO 2 , SCN and (CF 3 CF 2 SO 2 ) 2 N — may be used.

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-치환옥사졸리디논, N,N-치환 이미다졸리딘, 에틸렌 글리콜 디알킬 에테르, 암모늄염, 피롤, 2-메톡시 에탄올 또는 삼염화 알루미늄 등의 첨가제가 1종 이상 더 포함될 수도 있다.In the electrolyte, in addition to the electrolyte components, for the purpose of improving battery life characteristics, suppressing battery capacity reduction, and improving battery discharge capacity, for example, haloalkylene carbonate-based compounds such as difluoroethylene carbonate, pyridine, tri Ethyl phosphite, triethanolamine, cyclic ether, ethylene diamine, n-glyme, hexaphosphoric acid triamide, nitrobenzene derivative, sulfur, quinone imine dye, N-substituted oxazolidinone, N,N-substituted imida One or more additives such as jolidine, ethylene glycol dialkyl ether, ammonium salt, pyrrole, 2-methoxyethanol or aluminum trichloride may be further included.

상기와 같이 본 발명에 따라 제조된 양극 첨가제를 포함하는 리튬 이차전지는 전기 화학적 성능의 퇴화가 억제되기 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 containing the positive electrode additive manufactured according to the present invention is inhibited from deterioration of electrochemical performance, portable devices such as mobile phones, notebook computers, digital cameras, and hybrid electric vehicles, HEV) and the like are useful in the field of electric vehicles.

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 several different forms and is not limited to the embodiments described herein.

실시예 및 비교예Examples and Comparative Examples

실시예 1Example 1

Li2O와 CoO를 3:1의 몰비로 건식 믹서(hantech社, 3D shaking mixer)에 투입하여 500rpm으로 30분 동안 혼합하였다. Li2O와 CoO 혼합물을 알루미나 새거에 장입하여 N2 분위기 하에서 700℃로 5시간 동안 열처리하여 Li6CoO4를 제조하였다.Li 2 O and CoO were put into a dry mixer (hantech, 3D shaking mixer) at a molar ratio of 3:1 and mixed at 500 rpm for 30 minutes. A mixture of Li 2 O and CoO was charged into an alumina sagger and heat-treated at 700° C. for 5 hours under N 2 atmosphere to prepare Li 6 CoO 4 .

상기 Li6CoO4 300중량부와 B2O3(시그마알드리치社) 15중량부를 건식 믹서(hantech社, 3D shaking mixer)에 투입하여 500rpm으로 30분 동안 혼합하였다. 혼합물을 12.7cm(0.5inch) 인코넬 다이에 장입한 후, 열간 프레스로 3MPa의 압력을 가한 상태에서, 진공 분위기 하에서 30분 동안 상온에서 300℃까지 온도를 일정한 속도로 상승시킨 후, 5시간 동안 300℃의 온도를 유지하며 소성하는 액상 소결 공정을 통하여, 표면에 B2O3 코팅층이 형성된 Li6CoO4(양극 첨가제 1)를 제조하였다.300 parts by weight of the Li 6 CoO 4 and 15 parts by weight of B 2 O 3 (Sigma-Aldrich) were put into a dry mixer (hantech, 3D shaking mixer) and mixed at 500 rpm for 30 minutes. After the mixture was charged into a 12.7 cm (0.5 inch) Inconel die, the temperature was increased at a constant rate from room temperature to 300° C. for 30 minutes in a vacuum atmosphere under a pressure of 3 MPa by hot pressing, and then 300 for 5 hours. Through a liquid phase sintering process of sintering while maintaining a temperature of °C, Li 6 CoO 4 (anode additive 1) having a B 2 O 3 coating layer formed on the surface was prepared.

실시예 2Example 2

액상 소결 공정 수행 시, 30분 동안 상온에서 350℃까지 온도를 일정한 속도로 상승시킨 것과 5시간 동안 350℃의 온도를 유지하며 소성한 것을 제외하고, 실시예 1과 동일한 방법으로 표면에 B2O3 코팅층이 형성된 Li6CoO4(양극 첨가제 2)를 제조하였다. When performing the liquid phase sintering process, B 2 O on the surface in the same manner as in Example 1, except that the temperature was increased at a constant rate from room temperature to 350° C. for 30 minutes, and the temperature was maintained at 350° C. for 5 hours. 3 Li 6 CoO 4 (positive electrode additive 2) formed with a coating layer was prepared.

비교예 1Comparative Example 1

Li2O와 CoO를 이용하여 Li6CoO4를 제조하였다.Li 6 CoO 4 was prepared using Li 2 O and CoO.

상기 Li6CoO4 300중량부와 B2O3 15중량부를 건식 믹서에 투입하여 500rpm으로 30분 동안 혼합하였다. 혼합물을 500℃에서 5시간 동안 열처리하여 표면에 B2O3 코팅층이 형성된 Li6CoO4(양극 첨가제 3)를 제조하였다.300 parts by weight of Li 6 CoO 4 and 15 parts by weight of B 2 O 3 were put into a dry mixer and mixed at 500 rpm for 30 minutes. The mixture was heat-treated at 500° C. for 5 hours to prepare a B 2 O 3 coating layer formed on the surface of Li 6 CoO 4 (anode additive 3).

비교예 2Comparative Example 2

열처리 온도가 550℃인 것을 제외하고, 비교예 1과 동일한 방법으로 표면에 B2O3 코팅층이 형성된 Li6CoO4(양극 첨가제 4)를 제조하였다. Li 6 CoO 4 (positive electrode additive 4) having a B 2 O 3 coating layer formed on the surface was prepared in the same manner as in Comparative Example 1, except that the heat treatment temperature was 550° C.

실험예: 대기 안정성 평가Experimental example: air stability evaluation

양극 첨가제 1 내지 4의 대기 안정성을 평가하기 위하여, 양극 첨가제 1 내지 4를 상대 습도 15~25%, 온도 25℃ 하에 5일 동안 노출시켰다. In order to evaluate the atmospheric stability of positive electrode additives 1 to 4, positive electrode additives 1 to 4 were exposed for 5 days under a relative humidity of 15 to 25% and a temperature of 25°C.

이하에서는 5일 동안 노출시킨 양극 첨가제 1을 양극 첨가제 4로, 5일 동안 노출시킨 양극 첨가제 2를 양극 첨가제 5로, 5일 동안 노출시킨 양극 첨가제 3을 양극 첨가제 6으로, 5일 동안 노출시킨 양극 첨가제 4를 양극 첨가제 8로 지칭하겠다.Hereinafter, positive electrode additive 1 exposed for 5 days as positive electrode additive 4, positive electrode additive 2 exposed for 5 days as positive electrode additive 5, positive electrode additive 3 exposed for 5 days as positive electrode additive 6, and positive electrode exposed for 5 days Additive 4 will be referred to as positive electrode additive 8.

실험예 1: 상분리 정도 평가Experimental Example 1: Evaluation of the degree of phase separation

양극 첨가제 1 내지 4를 상대 습도 15~25%, 온도 25℃ 하에 5일 동안 노출시켰을 때, 양극 첨가제에 나타나는 상분리를 X선 회절 분석 기기(Bruker AXS GmbH社, D8)를 이용하여 분석하였다. 구체적으로, 상기 X선 회절 분석 기기를 이용하여 양극 첨가제 1 내지 8의 X선 회절 패턴 데이터를 얻은 후, 정량분석 툴인 리트벨트 분석법을 이용하여 양극 첨가제의 주(main) 상과 대기 노출에 의해 분리된 2차상(Li2CO3)의 정량화를 실시하였다.When the positive electrode additives 1 to 4 were exposed for 5 days at a relative humidity of 15 to 25% and a temperature of 25° C., the phase separation in the positive electrode additive was analyzed using an X-ray diffraction analyzer (Bruker AXS GmbH, D8). Specifically, after obtaining the X-ray diffraction pattern data of the positive electrode additives 1 to 8 using the X-ray diffraction analysis device, the main phase of the positive electrode additive and the atmospheric exposure were separated using the Rietveld analysis method, which is a quantitative analysis tool. Quantification of the formed secondary phase (Li 2 CO 3 ) was performed.

상대 습도 15~25%, 온도 25℃ 하에 5일 동안 노출시켰을 때 일어난 상분리(대기 중의 CO2, H2O와의 화학 반응으로 인한 상분리) 정도, 구체적으로 Li2CO3의 중량% 변화를 하기 표 1에 나타내었다.The degree of phase separation (phase separation due to a chemical reaction with CO 2 and H 2 O in the atmosphere) that occurred when exposed for 5 days at a relative humidity of 15 to 25% and a temperature of 25 ° C. Specifically, the change in weight percent of Li 2 CO 3 is shown in the table below. 1 is shown.

Li2CO3의 중량% 변화Change in weight % of Li 2 CO 3 양극 첨가제 1 -> 양극 첨가제 5Anode Additive 1 -> Anode Additive 5 0중량% -> 0.21중량%0 wt% -> 0.21 wt% 양극 첨가제 2 -> 양극 첨가제 6Anode Additive 2 -> Anode Additive 6 0중량% -> 0.20중량%0 wt% -> 0.20 wt% 양극 첨가제 3 -> 양극 첨가제 7Anode Additive 3 -> Anode Additive 7 0중량% -> 1.3중량%0 wt% -> 1.3 wt% 양극 첨가제 4 -> 양극 첨가제 8Anode Additive 4 -> Anode Additive 8 0중량% -> 1.8중량%0 wt% -> 1.8 wt%

실험예 2: 초기 충전 용량 평가Experimental Example 2: Evaluation of initial charging capacity

양극 첨가제 1, 카본블랙 도전재 및 PVdF 바인더를 N-메틸피롤리돈 용매 중에서 중량비로 97.5:1.5:1의 비율로 혼합하여 양극 형성용 조성물을 제조하고, 이를 알루미늄 집전체에 도포한 후, 건조(70℃) 압연하여 양극을 제조하였다. 음극으로는 리튬 금속을 사용하였으며, EC/DMC/DEC의 혼합 부피비=1/2/1인 용매에 1M의 LiPF6가 포함된 전해액을 사용하고, 다공성 폴리에틸렌 분리막을 사용하여, 코인형 반쪽 전지(coin half-cell) 1을 제조하였다.A composition for forming a positive electrode was prepared by mixing positive electrode additive 1, carbon black conductive material, and PVdF binder in a N-methylpyrrolidone solvent in a ratio of 97.5:1.5:1 by weight, applied to an aluminum current collector, and dried (70°C) was rolled to prepare a positive electrode. Cathode was used as the lithium metal, using that contains 1M of LiPF 6 electrolytic solution in EC / DMC / DEC mixing volume ratio = 1/2/1 of a solvent, and by using porous polyethylene separator, a coin-type half-cell ( coin half-cell) 1 was prepared.

양극 첨가제 1 대신 양극 첨가제 2 내지 8을 각각 이용하여 상기와 같은 방법으로 코인형 반쪽 전지 2 내지 8을 각각 제조하였다.Using positive electrode additives 2 to 8 instead of positive electrode additive 1, respectively, coin-type half-cells 2 to 8 were prepared in the same manner as above.

상기와 같이 제조된 각각의 코인형 반쪽 전지에 대해, 25℃에서 CCCV 모드로 0.1C, 4.25V가 될 때까지 충전하고, 0.51의 정전류로 2.5V가 될 때까지 방전하여 충방전 실험을 진행하였고, 초기 충전 용량 및 초기 충전 용량 감소율을 하기 표 1에 나타내었다.For each coin-type half-cell prepared as described above, in CCCV mode at 25° C., it was charged until 0.1C and 4.25V, and was discharged at a constant current of 0.51 until it became 2.5V, and a charge-discharge experiment was conducted. , the initial charging capacity and the initial charging capacity reduction rate are shown in Table 1 below.

초기 충전 용량 변화Initial charge capacity change 초기 충전 용량 감소율(%)Initial charge capacity reduction rate (%) 양극 첨가제 1 -> 양극 첨가제 5Anode Additive 1 -> Anode Additive 5 689mAh/g -> 671mAh/g689mAh/g -> 671mAh/g 2.612.61 양극 첨가제 2 -> 양극 첨가제 6Anode Additive 2 -> Anode Additive 6 730mAh/g -> 711mAh/g730mAh/g -> 711mAh/g 2.602.60 양극 첨가제 3 -> 양극 첨가제 7Anode Additive 3 -> Anode Additive 7 770mAh/g -> 698mAh/g770mAh/g -> 698mAh/g 9.359.35 양극 첨가제 4 -> 양극 첨가제 8Anode Additive 4 -> Anode Additive 8 710mAh/g -> 650mAh/g710mAh/g -> 650mAh/g 8.458.45

상기 표 1을 참조하면, 본 발명의 제조 방법에 따라 액상 소결 공정을 통하여 제조된 양극 첨가제 1 및 2는 표면에 B2O3 코팅층이 균일하고 치밀하게 형성되어 대기 조건에 노출시켜도 상분리가 거의 진행되지 않은 것을 확인할 수 있었다. 이에 비하여, 일반 소성 공정을 통하여 제조된 양극 첨가제 3 및 4는 대기 조건에 노출시켰을 때, 양극 첨가제 1 및 2 보다 6배 이상의 상분리가 일어나는 것을 확인할 수 있었다. 이는 일반 소성 공정에 따르면 액상이 아닌 기상이 다리튬 전이금속 산화물 표면에 증착되면서 B2O3 코팅층이 형성되므로, 코팅층이 균일하고 치밀하게 형성되는데 한계가 있기 때문이다.Referring to Table 1, the positive electrode additives 1 and 2 manufactured through the liquid phase sintering process according to the manufacturing method of the present invention have a B 2 O 3 coating layer formed uniformly and densely on the surface, so that the phase separation almost proceeds even when exposed to atmospheric conditions. I could confirm that it wasn't. On the other hand, it was confirmed that the positive electrode additives 3 and 4 prepared through the general firing process exhibited 6 times more phase separation than the positive electrode additives 1 and 2 when exposed to atmospheric conditions. This is because, according to the general firing process, a B 2 O 3 coating layer is formed while a gaseous phase, not a liquid phase, is deposited on the surface of the darium transition metal oxide, so there is a limit to uniformly and densely forming the coating layer.

또한, 상기 표 2를 참조하면, 본 발명의 제조 방법에 따라 제조된 양극 첨가제 1 및 2는 대기 조건에 노출시켜도 상분리가 거의 진행되지 않아, 양극 첨가제 5 및 6과의 초기 충전 용량에 거의 차이가 없는 것(초기 충전 용량 감소율이 작음)을 확인할 수 있었다. 한편, 일반 소성 공정을 통하여 제조된 양극 첨가제 3 및 4는 대기 조건에 노출 시 상분리가 많이 진행되어 초기 충전 용량 감소율이 큰 것을 확인할 수 있었다.In addition, referring to Table 2, the positive electrode additives 1 and 2 prepared according to the manufacturing method of the present invention hardly undergo phase separation even when exposed to atmospheric conditions, so there is little difference in the initial charging capacity with the positive electrode additives 5 and 6 It was confirmed that there is no (the initial charge capacity reduction rate is small). On the other hand, it was confirmed that the positive electrode additives 3 and 4 manufactured through the general firing process undergoes a lot of phase separation when exposed to atmospheric conditions, so that the initial charge capacity reduction rate is large.

이에 따라, 본 발명의 제조 방법에 따라 제조된 양극 첨가제는 액상 소결 공정을 통하여 형성된 붕소를 함유하는 코팅층을 포함하여, 대기 노출 시에 안정성이 우수하다는 것을 알 수 있다.Accordingly, it can be seen that the positive electrode additive manufactured according to the manufacturing method of the present invention has excellent stability when exposed to air, including the coating layer containing boron formed through the liquid phase sintering process.

Claims (13)

하기 화학식 1로 표시되는 다리튬 전이금속 산화물을 준비하는 단계; 및
상기 다리튬 전이금속 산화물과 붕소 함유 원료 물질을 혼합한 후, 액상 소결 공정을 통하여 상기 다리튬 전이금속 산화물 표면에 붕소를 함유하는 코팅층을 형성하는 단계;를 포함하는 양극 첨가제 제조 방법:
[화학식 1]
LixMyOz
상기 화학식 1에서, M은 Co, Fe, Mn 및 Ni 중에서 선택된 1종 이상이고, 2≤x≤6, 0.5≤y≤2, 2≤z≤4이다.
Preparing a darithium transition metal oxide represented by the following Chemical Formula 1; and
A cathode additive manufacturing method comprising: mixing the britium transition metal oxide and a boron-containing raw material, and then forming a coating layer containing boron on the surface of the britium transition metal oxide through a liquid phase sintering process:
[Formula 1]
Li x M y O z
In Formula 1, M is at least one selected from Co, Fe, Mn, and Ni, and 2≤x≤6, 0.5≤y≤2, and 2≤z≤4.
제1항에 있어서,
상기 다리튬 전이금속 산화물은 Li6CoO4, Li5FeO4, Li5MnO4 및 Li2NiO2 중에서 선택된 1종 이상인 양극 첨가제 제조 방법.
According to claim 1,
The lithium transition metal oxide is Li 6 CoO 4 , Li 5 FeO 4 , Li 5 MnO 4 and Li 2 NiO 2 At least one selected from the cathode additive manufacturing method.
제1항에 있어서,
상기 붕소 함유 원료 물질은 붕소 산화물, 붕소 수산화물 및 리튬 붕소 산화물 중에서 선택된 1종 이상을 포함하는 것인 양극 첨가제 제조 방법.
According to claim 1,
The boron-containing raw material is a cathode additive manufacturing method comprising at least one selected from boron oxide, boron hydroxide, and lithium boron oxide.
제1항에 있어서,
상기 붕소 함유 원료 물질의 함량은 상기 다리튬 전이금속 산화물 100중량부를 기준으로 0.1중량부 내지 10중량부인 것인 양극 첨가제 제조 방법.
According to claim 1,
The content of the boron-containing raw material is 0.1 parts by weight to 10 parts by weight based on 100 parts by weight of the lithium transition metal oxide.
제1항에 있어서,
상기 액상 소결 공정은 90℃ 내지 500℃의 온도에서 수행하는 것인 양극 첨가제 제조 방법.
According to claim 1,
The liquid phase sintering process is a cathode additive manufacturing method that is performed at a temperature of 90 ℃ to 500 ℃.
제1항에 있어서,
상기 액상 소결 공정은 0.5시간 내지 6시간 동안 수행하는 것인 양극 첨가제 제조 방법.
According to claim 1,
The liquid phase sintering process is a positive electrode additive manufacturing method that is performed for 0.5 to 6 hours.
제1항에 있어서,
상기 액상 소결 공정은 0.1시간 내지 1시간 동안 상온에서 90℃ 내지 500℃까지 온도를 상승시킨 후, 0.2시간 내지 5시간 동안 90℃ 내지 500℃의 온도를 유지하며 수행하는 것인 양극 첨가제 제조 방법.
According to claim 1,
The liquid phase sintering process is performed by increasing the temperature from room temperature to 90° C. to 500° C. for 0.1 hour to 1 hour, and then maintaining the temperature of 90° C. to 500° C. for 0.2 hour to 5 hours.
제1항에 있어서,
상기 액상 소결 공정은 0.1MPa 내지 10MPa의 압력 하에서 수행하는 것인 양극 첨가제 제조 방법.
According to claim 1,
The liquid phase sintering process is a positive electrode additive manufacturing method that is performed under a pressure of 0.1 MPa to 10 MPa.
제1항에 있어서,
상기 액상 소결 공정은 진공 또는 불활성 분위기에서 수행하는 것인 양극 첨가제 제조 방법.
According to claim 1,
The liquid phase sintering process is a positive electrode additive manufacturing method that is performed in a vacuum or an inert atmosphere.
제1항에 있어서,
상기 코팅층의 두께는 100nm 내지 1㎛인 양극 첨가제 제조 방법.
According to claim 1,
The thickness of the coating layer is 100nm to 1㎛ a positive electrode additive manufacturing method.
표면에 붕소를 함유하는 코팅층이 형성된 하기 화학식 1로 표시되는 다리튬 전이금속 산화물을 포함하고,
상대 습도 15% 내지 25%, 온도 25℃ 하에서 5일 동안 노출시켰을 때, Li2CO3의 중량 변화율이 1중량% 이하인 양극 첨가제:
[화학식 1]
LixMyOz
상기 화학식 1에서, M은 Co, Fe, Mn 및 Ni 중에서 선택된 1종 이상이고, 2≤x≤6, 0.5≤y≤2, 2≤z≤4이다.
Containing a darithium transition metal oxide represented by the following formula (1) on the surface of which a coating layer containing boron is formed,
A positive electrode additive having a weight change rate of Li 2 CO 3 of 1% by weight or less when exposed for 5 days under a relative humidity of 15% to 25% and a temperature of 25°C:
[Formula 1]
Li x M y O z
In Formula 1, M is at least one selected from Co, Fe, Mn, and Ni, and 2≤x≤6, 0.5≤y≤2, and 2≤z≤4.
제11항에 있어서,
상기 다리튬 전이금속 산화물은 Li6CoO4, Li5FeO4, Li5MnO4 및 Li2NiO2 중에서 선택된 1종 이상인 양극 첨가제.
12. The method of claim 11,
The lithium transition metal oxide is Li 6 CoO 4 , Li 5 FeO 4 , Li 5 MnO 4 and Li 2 NiO 2 At least one positive electrode additive selected from.
제11항에 따른 양극 첨가제를 포함하는 양극.A positive electrode comprising the positive electrode additive according to claim 11 .
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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