KR20220012013A - Method of manufacturing pitch for secondary battery anode material, and anode material manufactured from the same - Google Patents

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KR20220012013A KR1020200091021A KR20200091021A KR20220012013A KR 20220012013 A KR20220012013 A KR 20220012013A KR 1020200091021 A KR1020200091021 A KR 1020200091021A KR 20200091021 A KR20200091021 A KR 20200091021A KR 20220012013 A KR20220012013 A KR 20220012013A
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Abstract

The present invention relates to a method for manufacturing a pitch for a secondary battery negative electrode material, including the steps of: mixing a petrochemical by-product and a boron compound; firstly heat-treating the mixed petrochemical by-product and the boron compound at 150 deg. C to less than 350 deg. C; and forming pitch by secondly heat-treating the mixed petrochemical by-product and the boron compound at 350 deg. C to 500 deg. C.

Description

이차전지 음극재용 피치의 제조방법 및 이로부터 제조된 이차전지 음극재{Method of manufacturing pitch for secondary battery anode material, and anode material manufactured from the same}Method of manufacturing pitch for secondary battery anode material, and anode material manufactured from the same}

본 발명은 이차전지 음극재용 피치의 제조방법 및 이로부터 제조된 이차전지 음극재에 관한 것이다.The present invention relates to a method for manufacturing a pitch for a secondary battery negative electrode material and to a secondary battery negative electrode material manufactured therefrom.

각국의 정부들이 환경 규제를 강화함으로써 자동차 분야의 전기차(Electric Vehicle) 산업과 함께 배터리 시장에 커질 것으로 예상되고 있다. 배터리는 전기차의 원가의 30~40%를 차지하는 핵심부품으로 원가의 절감 및 고에너지 및 좋은 안정성이 중요하고 특히 여러 종류의 배터리 중 1990년 초에 상용화가 시작된 리튬 이차전지가 널리 사용되며 매우 중요하다.As governments in each country strengthen environmental regulations, it is expected that the battery market will grow along with the electric vehicle (EV) industry in the automobile sector. The battery is a key component that accounts for 30-40% of the cost of electric vehicles, and cost reduction, high energy and good stability are important. In particular, lithium secondary batteries, which were commercialized in the early 1990s, are widely used among various types of batteries and are very important. .

리튬 이차전지는 다른 이차전지에 비해 작동전압 및 에너지 밀도가 높을 뿐 아니라 장시간 사용할 수 있어 전자 기기의 전지에 요구되는 다양한 조건을 충족시킬 수 있는 우수한 특성을 지니고 있기 때문에, 최근에는 리튬 이차전지의 기술을 더욱 발전시켜 수송 장치, 전력저장 장치, 의료 장치, 국방 장치 등으로 그 응용분야를 확대하기 위한 노력이 활발히 진행되고 있다.Lithium secondary batteries have excellent characteristics that can satisfy various conditions required for batteries of electronic devices by not only having high operating voltage and energy density compared to other secondary batteries, but also being able to use them for a long time. Efforts are being made to further develop and expand its application fields to transportation devices, power storage devices, medical devices, and defense devices.

리튬 이차전지의 음극 소재로서 사용되는 흑연은 크게 천연 흑연과 인조 흑연으로 나뉜다. 천연흑연은 현재 부유선광, 산처리, 구형화 등의 방법에 의해서 제조되며, 이러한 제조 방식에 의하여 표면의 결함 혹은 모서리 면이 표면으로 노출되어 고성능 및 고효율의 리튬 이차전지용 음극재로 직접적으로 사용되기에는 한계가 있다. Graphite used as a negative electrode material for lithium secondary batteries is largely divided into natural graphite and artificial graphite. Natural graphite is currently manufactured by methods such as flotation, acid treatment, and spheronization, and by this manufacturing method, defects or corners on the surface are exposed to the surface, so it is directly used as a high-performance and high-efficiency anode material for lithium secondary batteries. has limitations.

한편, 인조 흑연은 코크스 전구체인 피치를 흑연화하여 제조될 수 있으나 흑연화를 위한 열처리가 3000 ℃ 이상의 고온이 요구되어, 고온 공정에 대한 기술적 한계 때문에 가격이 비싸며 국산화가 어려운 단점이 있어, 이를 해결하기 위한 방법들이 연구되어 왔다.On the other hand, artificial graphite can be produced by graphitizing pitch, which is a coke precursor, but heat treatment for graphitization requires a high temperature of 3000 ° C. or higher, so the price is expensive and localization is difficult because of the technical limitations of the high temperature process. Methods to do this have been studied.

이와 관련하여 대한민국 등록특허 제10-1597208호에서는 붕소화합물을 이용하여 음극재용 피치를 제조하는 방법으로, 붕소화합물 및 피치를 닫힌계 및 열린 계에서 반응시켜 제조하는 피치의 제조방법이 개시된 바 있으며, 상기 피치를 탄화시킴으로써 탄소 음극 재료를 제조하는 방법이 개시된 바 있다. In this regard, Republic of Korea Patent No. 10-1597208 discloses a method for producing a pitch for an anode material using a boron compound, and a method for producing a pitch prepared by reacting a boron compound and a pitch in a closed system and an open system has been disclosed. A method of manufacturing a carbon negative electrode material by carbonizing pitch has been disclosed.

하지만, 상기 문헌의 탄소 음극재료는 저온 열처리 탄소인 소프트 카본으로, 소프트 카본은 석유계 및 석탄계 유기물질을 원료로 피치 중간체를 제조하고 1000℃ 내외의 저온탄화를 실시하여 비교적 저렴하고 출력 특성이 뛰어나다는 장점을 가지고 있지만, 흑연 음극재에 비해 비교적 용량이 낮고 피치 제조 시 수득율이 낮다는 단점을 가지고 있다. However, the carbon anode material of the above literature is soft carbon, which is a low-temperature heat-treated carbon, and the soft carbon is relatively inexpensive and has excellent output characteristics by manufacturing a pitch intermediate using petroleum and coal-based organic materials as raw materials and performing low-temperature carbonization at around 1000 ° C. has advantages, but has a disadvantage in that the capacity is relatively low compared to graphite anode materials and the yield is low during pitch manufacturing.

한편, 피치를 흑연화할 때 붕소는 촉매로서 이용하여 피치의 흑연화 온도를 낮출 수 있다고 알려진 바 있지만, 한편 이러한 붕소는 탄소와 반응해 탄화붕소를 형성함으로써 음극 소재의 저항을 높이고, 전지의 비용량을 낮추는 등의 문제를 갖고 있다. On the other hand, when graphitizing the pitch, it is known that boron can be used as a catalyst to lower the graphitization temperature of the pitch. There are problems such as lowering

이에, 본 발명자들은 상기의 문제를 해결하기 위하여 붕소화합물 및 석유화학 부산물을 반응시켜 피치를 제조하되 상기 반응 조건을 조절함으로써, 피치의 흑연화도를 높이는 동시에 탄화붕소의 생성을 억제하여 음극재로 사용하기에 우수한 피치의 제조방법 및 붕소가 도핑된 흑연의 제조방법을 개발하고 본 발명을 완성하였다.Accordingly, the present inventors prepare pitch by reacting a boron compound and a petrochemical by-product in order to solve the above problem, but by controlling the reaction conditions, the graphitization degree of the pitch is increased and the generation of boron carbide is suppressed and used as an anode material A method for producing an excellent pitch and a method for producing graphite doped with boron were developed and completed the present invention.

대한민국 등록특허 제10-1597208호Republic of Korea Patent No. 10-1597208

본 발명의 목적은The object of the present invention is

이차전지 음극재용 피치의 제조방법 및 이로부터 제조된 이차전지 음극재를 제공하는 데 있다.An object of the present invention is to provide a method for manufacturing a pitch for a secondary battery negative electrode material and a secondary battery negative electrode material manufactured therefrom.

상기 목적을 달성하기 위하여, In order to achieve the above object,

일 측면에서는,In one aspect,

석유화학 부산물 및 붕소화합물을 혼합하는 단계;mixing a petrochemical by-product and a boron compound;

상기 혼합된 석유화학 부산물 및 붕소화합물을 150℃ 내지 350℃ 미만에서 1차 열처리하는 단계; 및Primary heat treatment of the mixed petrochemical by-products and boron compound at 150°C to less than 350°C; and

상기 혼합된 석유화학 부산물 및 붕소화합물을 350℃ 내지 500℃에서 2차 열처리하여 피치를 형성하는 단계;를 포함하는 이차전지 음극재용 피치의 제조방법이 제공된다.Secondary heat treatment of the mixed petrochemical by-product and boron compound at 350°C to 500°C to form a pitch;

이때, 상기 1차 열처리는 150℃ 내지 350℃ 미만에서 30분 내지 180분 동안 수행되고, 상기 2차 열처리는 350℃ 내지 500℃에서 60분 내지 300분 동안 수행될 수 있다.In this case, the first heat treatment may be performed at 150° C. to less than 350° C. for 30 minutes to 180 minutes, and the second heat treatment may be performed at 350° C. to 500° C. for 60 minutes to 300 minutes.

또한, 상기 1차 열처리는 바람직하게는 180℃ 내지 300℃에서 30분 내지 120분 동안 수행될 수 있다.In addition, the first heat treatment may be preferably performed at 180° C. to 300° C. for 30 minutes to 120 minutes.

또한, 상기 혼합은 상기 붕소화합물이 분산된 용액에 상기 석유화학 부산물을 첨가하여 혼합하는 방법으로 수행될 수 있다.In addition, the mixing may be performed by adding and mixing the petrochemical by-product to the solution in which the boron compound is dispersed.

또한, 상기 혼합은 석유화학 부산물 및 붕소화합물을 100:1 내지 100:10의 중량비로 혼합할 수 있고 바람직하게는 100:3 내지 100:5의 중량비로 혼합할 수 있다.In addition, in the mixing, petrochemical by-products and boron compounds may be mixed in a weight ratio of 100: 1 to 100: 10, preferably 100: 3 to 100: 5 by weight.

상기 석유화학 부산물은 열분해 연료유(Pyrolysis fuel oil), 중질유(heavy oil), 초중질유(extract heavyoil), 감압잔사유(Vaccum residue), 상압잔사유 및 오일샌드 비투맨으로 이루어진 군으로부터 선택되는 1종 이상일 수 있다.The petrochemical by-product is 1 selected from the group consisting of pyrolysis fuel oil, heavy oil, extract heavyoil, vacuum residue, atmospheric residue and oil sand bitumen may be more than one species.

상기 붕소 화합물은 H3BO3, B2O3 및 Na2B4O7로 이루어진 군으로부터 선택되는 1종 이상의 화합물일 수 있다.The boron compound may be at least one compound selected from the group consisting of H 3 BO 3 , B 2 O 3 and Na 2 B 4 O 7 .

또한, 다른 일 측면에서는, Also, in another aspect,

상기 제조방법으로 제조되며 붕소를 포함하는, 이차전지 음극재용 피치가 제공된다.A pitch for a secondary battery negative electrode material manufactured by the above manufacturing method and containing boron is provided.

또한, 다른 일 측면에서는, Also, in another aspect,

상기 방법으로 피치를 제조하는 단계; 및producing a pitch by the above method; and

상기 피치를 700℃ 내지 2800℃의 온도에서 열처리하는 단계;를 포함하는 붕소가 도핑된 흑연을 포함하는 이차전지 음극재의 제조방법이 제공된다.There is provided a method for manufacturing a secondary battery negative electrode material comprising a graphite doped with boron;

이때 상기 열처리하는 단계는In this case, the heat treatment step is

상기 피치를 700℃ 내지 1100 ℃에서 3차 열처리하는 단계; 및third heat treatment of the pitch at 700° C. to 1100° C.; and

상기 3차 열처리된 피치를 2400℃ 내지 2800℃에서 4차 열처리하는 단계;를 포함할 수 있다.The tertiary heat treatment of the pitch at 2400 °C to 2800 °C quaternary heat treatment; may include.

또 다른 일 측면에서는In another aspect

상기 제조방법으로 제조되며 붕소가 도핑된 흑연을 포함하는 이차전지 음극재가 제공된다.There is provided a secondary battery negative electrode material manufactured by the above manufacturing method and comprising boron-doped graphite.

상기 음극재는 탄화붕소(B4C)를 1 중량% 이하로 포함할 수 있다.The negative electrode material may include boron carbide (B 4 C) in an amount of 1 wt% or less.

일 실시 예에 따른 이차전지 음극재용 피치의 제조방법은 붕소화합물과 석유화학 부산물을 낮은 온도에서부터 반응시켜 제조한 것으로, 상기 피치를 이용하여 3000℃ 이하의 낮은 온도에서 높은 흑연화도로 흑연을 제조할 수 있다.The method for producing a pitch for a secondary battery negative electrode material according to an embodiment is prepared by reacting a boron compound and a petrochemical by-product at a low temperature, and using the pitch, graphite with a high graphitization degree at a low temperature of 3000 ° C. or less. can

일 실시 예에 따른 붕소가 도핑된 흑연을 포함하는 이차전지 음극재의 제조방법은 상기 피치를 이용하여 붕소가 도핑된 흑연을 포함하는 음극재를 제조하는 방법으로, 붕소를 포함함으로써 결정화도가 높은 흑연이 갖는 단점인 낮은 속도 특성을 개선할 수 있다. The method for manufacturing a secondary battery negative electrode material including boron-doped graphite according to an embodiment is a method of manufacturing a negative electrode material containing boron-doped graphite using the pitch, and by including boron, graphite having a high degree of crystallinity is It is possible to improve the low speed characteristic, which is a disadvantage of the present invention.

또한, 상기 제조방법 탄화붕소(B4C)가 생성되는 억제할 수 있어, 음극재에 탄화붕소(B4C)가 포함됨으로써 나타나는 문제, 예를 들어 전지의 용량특성이 낮아지는 문제를 해결할 수 있다. In addition, the production method can suppress the generation of boron carbide (B 4 C), and it is possible to solve the problem caused by the inclusion of boron carbide (B 4 C) in the negative electrode material, for example, the problem of lowering the capacity characteristics of the battery. have.

도 1은 일 실시 예에 따른 이차전지 음극재용 피치의 제조방법을 나타내는 순서도이고,
도 2는 일 실시 예에 따른 붕소가 도핑된 흑연을 포함하는 이차전지 음극재의 제조방법을 나타내는 순서도이고,
도 3은 실시 예 및 비교 예에 따라 제조된 붕소가 도핑된 흑연을 포함하는 이차전지 음극재의 X선 회절분석(XRD)의 결과 그래프이고,
도 4는 도 3의 XRD 그래프의 일부를 확대하여 나타낸 그래프이고,
도 5는 실시 예 및 비교 예에 따라 제조된 붕소가 도핑된 흑연을 포함하는 이차전지 음극재의 전기화학특성 평가 그래프이다.
1 is a flowchart showing a method of manufacturing a pitch for a secondary battery negative electrode material according to an embodiment;
2 is a flowchart illustrating a method of manufacturing a secondary battery negative electrode material including boron-doped graphite according to an embodiment;
3 is a graph showing the results of X-ray diffraction analysis (XRD) of a secondary battery negative electrode material containing boron-doped graphite prepared according to Examples and Comparative Examples;
4 is a graph showing an enlarged part of the XRD graph of FIG. 3,
5 is an electrochemical characteristic evaluation graph of a secondary battery negative electrode material including boron-doped graphite prepared according to Examples and Comparative Examples.

이하, 실시 예 및 도면을 이용하여 본 발명을 설명한다. 그러나 이하의 실시 예는 여러 가지 다른 예로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 이하 설명하는 실시 예로 한정되는 것은 아니다. 또한, 이하의 실시 예는 당해 기술분야에서 평균적인 지식을 가진 자에게 본 발명을 더욱 완전하게 설명하기 위해서 제공되는 것이다. 또한, 명세서 전체에서 어떤 구성요소를 "포함"한다는 것은 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있다는 것을 의미한다. Hereinafter, the present invention will be described using examples and drawings. However, the following embodiments may be modified in various other examples, and the scope of the present invention is not limited to the embodiments described below. In addition, the following examples are provided in order to more completely explain the present invention to those with average knowledge in the art. In addition, "including" a certain component throughout the specification means that other components may be further included, rather than excluding other components, unless otherwise stated.

일 측면에서는,In one aspect,

석유화학 부산물 및 붕소화합물을 혼합하는 단계;mixing a petrochemical by-product and a boron compound;

상기 혼합된 석유화학 부산물 및 붕소화합물을 150℃ 내지 350℃ 미만에서 1차 열처리하는 단계; 및Primary heat treatment of the mixed petrochemical by-products and boron compound at 150°C to less than 350°C; and

상기 혼합된 석유화학 부산물 및 붕소화합물을 350℃ 내지 500℃에서 2차 열처리하여 피치를 형성하는 단계;를 포함하는 이차전지 음극재용 피치의 제조방법이 제공된다.Secondary heat treatment of the mixed petrochemical by-product and boron compound at 350°C to 500°C to form a pitch;

이하, 일 측면에서 제공되는 이차전지 음극재용 피치의 제조방법을 도면을 참조하여 각 단계별로 상세히 설명한다.Hereinafter, a method of manufacturing a pitch for a secondary battery negative electrode material provided in one aspect will be described in detail for each step with reference to the drawings.

도 1은 실시 예에 따른 이차전지 음극재용 피치의 제조방법을 나타낸 순서도이다.1 is a flowchart illustrating a method of manufacturing a pitch for a secondary battery negative electrode material according to an embodiment.

실시 예에 따른 이차전지 음극재용 피치의 제조방법은 석유화학 부산물 및 붕소화합물을 혼합하는 단계를 포함한다.The method of manufacturing a pitch for a secondary battery negative electrode material according to an embodiment includes mixing a petrochemical by-product and a boron compound.

이때, 상기 석유화학 부산물은 석유화학 제품을 생산하는 공정에서 발생하는 부산물을 의미한다.In this case, the petrochemical by-product means a by-product generated in the process of producing a petrochemical product.

구체적으로, 테레프탈산 제조과정, 프탈산 제조과정, 이소프탈산 제조과정, 2,6-나프탈렌 디카르복실산 제조과정, 트리멜릭산 제조과정, 메타메틸크릴산 제조과정 또는 니트로 톨루엔류 제조과정에서 발생하는 부산물을 의미한다.Specifically, by-products generated in the terephthalic acid manufacturing process, phthalic acid manufacturing process, isophthalic acid manufacturing process, 2,6-naphthalene dicarboxylic acid manufacturing process, trimelic acid manufacturing process, methmethylacrylic acid manufacturing process, or nitro toluene manufacturing process means

상기 석유화학 부산물에는 카르보닐기(C=O)를 가진 화합물, 황산화에 의한 황산기(-SOx)를 가진 화합물 또는 질산화에 의한 질산기(-NOx)를 가진 화합물 등이 있으나, 이에 한정되지는 않는다. 보다 구체적으로 상기 석유화학 부산물에는 벤조산, 파라-톨루산, 산화스티론, 1,2-에폭시-페녹시프로판,글리시딜-2-메틸페닐 에테르, (2,3-에폭시프로필)벤젠, 1-페닐프로필렌 옥사이드, 산화스틸벤, 2-(또는 3-또는 4-) 할로(예를 들면, 클로로, 플루오르, 브로모, 또는 이오도)스틸벤 옥사이드, 벤질 글리시딜 에테르, C1-10 직쇄형 또는 분지쇄형 사슬 알킬(예를 들면, 메틸, 에틸, 프로필, 부틸, sec-부틸, tert-부틸, 펜틸, 헥실, 헵틸등)페닐 글리시딜 에테르, 4-할로(예를 들면, 클로로, 플루오로, 브로모, 또는 이오도)페닐 글리시딜 에테르 등이 있을 수 있으나 바람직하게는 열분해 연료유(Pyrolysis Fuel Oil, PFO), 중질류(heavy crude), 초중질유 (extract heavy crude), 감압잔사유(vacuum residue, VR), 상압잔사유 및 오일샌드 비투맨으로 이루어진 군으로부터 선택되는 1 종 이상일 수 있다.The petrochemical by-products include, but are not limited to, a compound having a carbonyl group (C=O), a compound having a sulfate group (-SOx) by sulfation, or a compound having a nitrate group (-NOx) by nitration. More specifically, the petrochemical by-products include benzoic acid, para-toluic acid, styrone oxide, 1,2-epoxy-phenoxypropane, glycidyl-2-methylphenyl ether, (2,3-epoxypropyl)benzene, 1- Phenylpropylene oxide, stilbene oxide, 2- (or 3- or 4-) halo (eg chloro, fluorine, bromo, or iodo) stilbene oxide, benzyl glycidyl ether, C1-10 straight chain or branched chain alkyl (e.g. methyl, ethyl, propyl, butyl, sec-butyl, tert-butyl, pentyl, hexyl, heptyl, etc.) phenyl glycidyl ether, 4-halo (e.g. chloro, fluoro Furnace, bromo, or iodo) phenyl glycidyl ether, etc. may be present, but preferably Pyrolysis Fuel Oil (PFO), heavy crude, extract heavy crude, decompression residue It may be at least one selected from the group consisting of vacuum residue (VR), atmospheric residue, and oil sand bitumen.

또한, 상기 붕소화합물은 상기 석유화합 부산물과 반응을 위해, H3BO3, B2O3 및 Na2B4O7로 이루어진 군으로부터 선택되는 1종 이상의 화합물이 사용될 수 있으나 바람직하게는 상기 석유화합 부산물과의 반응 활성이 우수한 H3BO3가 사용될 수 있다.In addition, the boron compound may be one or more compounds selected from the group consisting of H 3 BO 3 , B 2 O 3 and Na 2 B 4 O 7 for the reaction with the petrochemical by-product, but preferably the petroleum H 3 BO 3 having excellent reaction activity with the chemical by-product may be used.

상기 단계에서, 상기 석유화학 부산물 및 붕소화합물은 100:1 내지 100:10의 중량비로 혼합할 수 있고, 바람직하게는 100:3 내지 100:5의 중량비로 혼합할 수 있다. In the above step, the petrochemical by-product and boron compound may be mixed in a weight ratio of 100:1 to 100:10, preferably 100:3 to 100:5 by weight.

만약, 석유화학 부산물 대비 붕소 화합물을 1 중량% 미만의 양을 첨가하여 혼합할 경우, 상기 붕소 화합물에 의한 첨가 효과, 즉, 제조되는 피치의 흑연화 온도를 낮추고 흑연화도를 높이는 효과가 미비한 문제가 발생될 수 있고, 상기 석유화학 부산물 대비 붕소 화합물을 5 중량% 초과하는 양을 첨가하여 혼합할 경우, 제조되는 피치를 흑연화하여 흑연 제조되 탄화붕소가 함께 생성되어, 음극재로서 사용할 때 전지 특성을 저하시키는 문제가 발생될 수 있다. If, when mixing the boron compound in an amount of less than 1% by weight compared to the petrochemical by-product, the effect of the addition of the boron compound, that is, the effect of lowering the graphitization temperature of the produced pitch and increasing the graphitization degree, is insufficient. When mixed by adding and mixing the boron compound in an amount exceeding 5% by weight compared to the petrochemical by-product, graphite is produced by graphitizing the produced pitch, and boron carbide is produced together, and battery characteristics when used as an anode material There may be a problem of lowering the

또한, 상기 단계에서의 혼합은 상기 붕소화합물 및 상기 석유화학 부산물의 반응성을 높이기 위해, 상기 석유화학 부산물 및 붕소화합물을 균일하게 혼합시키는 방법으로 수행되는 것이 바람직하다. 이에, 용매에 상기 석유화학 부산물 및 붕소화합물을 첨가하는 방법으로 수행될 수 있고, 바람직하게는 붕소화합물을 용매에 분산시킨 용액을 제조하고, 상기 용액에 상기 석유화학 부산물을 첨가하여 혼합하는 방법으로 수행될 수 있다. In addition, in order to increase the reactivity of the boron compound and the petrochemical by-product, the mixing in the above step is preferably performed by a method of uniformly mixing the petrochemical by-product and the boron compound. Accordingly, it may be carried out by a method of adding the petrochemical by-product and the boron compound to a solvent, preferably preparing a solution in which a boron compound is dispersed in a solvent, and adding the petrochemical by-product to the solution and mixing it. can be performed.

이때, 상기 용매는 물, 에탄올 및 메탄올로 이루어진 군으로부터 선택되는 1종 이상일 수 있으나 이에 제한된 것은 아니며, 상기 석유화학 부산물 및 붕소 화합물을 분산시킬 수 있는 다양한 용매가 사용될 수 있다.In this case, the solvent may be at least one selected from the group consisting of water, ethanol and methanol, but is not limited thereto, and various solvents capable of dispersing the petrochemical by-product and boron compound may be used.

또한, 상기 붕소화합물을 분산시킨 용액에서의 상기 붕산화합물 및 용매 1:6 내지 1:20의 질량비로 포함할 수 있다. 이는 상기 붕소화합물을 균일하게 분산시켜, 이후 상기 석유화학 화합물과 균일하게 반응하게 하기 위한 것으로, 만약, 상기 붕산 화합물이 용매 대비 상기 1:6 내지 1:20의 질량비 범위보다 많이 포함될 경우, 상기 용매 내에서 상기 붕소화합물이 충분히 분산되지 않아, 이후 피치 제조시 상기 붕산화합물이 응집되는 문제가 발생될 수 있고, 상기 붕산 화합물이 용매 대비 상기 1:6 내지 1:20의 질량비 범위보다 적게 포함될 경우, 피치 제조 반응 중 용매가 기화되는 비율이 너무 높아져, 반응기의 압력이 빠르게 상승해 위험할 수 있다.In addition, the boric acid compound and the solvent in a solution in which the boron compound is dispersed may be included in a mass ratio of 1:6 to 1:20. This is for uniformly dispersing the boron compound and uniformly reacting with the petrochemical compound thereafter. Since the boron compound is not sufficiently dispersed within, there may be a problem in that the boric acid compound is agglomerated during pitch production, and the boric acid compound is included in less than the mass ratio range of 1:6 to 1:20 compared to the solvent, During the pitch production reaction, the rate at which the solvent is vaporized becomes too high, and the pressure in the reactor rises quickly, which can be dangerous.

또한, 상기 붕소화합물을 용매에 분산시킨 용액에 상기 석유화학 부산물을 첨가하여 수행하는 상기 혼합은 볼 밀, 교반기 등을 이용하여 수행할 수 있으나 이에 제한된 것은 아니며, 용액 내 입자를 분산시키는 다양한 방법으로 수행될 수 있다.In addition, the mixing, which is performed by adding the petrochemical by-product to a solution in which the boron compound is dispersed in a solvent, may be performed using a ball mill, a stirrer, etc., but is not limited thereto, and various methods for dispersing the particles in the solution can be performed.

또한, 상기 혼합시, 분산성을 높이기 위해, 유기 용매, 바람직하게는 테트라하이드로 푸란(THF)을 더 첨가할 수 있다.In addition, during the mixing, an organic solvent, preferably tetrahydrofuran (THF), may be further added to increase dispersibility.

실시 예에 따른 이차전지 음극재용 피치의 제조방법은 상기 혼합된 석유화학 부산물 및 붕소화합물을 150℃ 내지 500℃에서 열처리하여 피치를 형성하는 단계를 포함한다.The method of manufacturing a pitch for a secondary battery negative electrode material according to an embodiment includes the step of heat-treating the mixed petrochemical by-product and boron compound at 150° C. to 500° C. to form a pitch.

상기 단계는 상기 석유화학 부산물 및 붕소화합물을 반응시켜 탄소 및 붕소를 포함하는 피치를 형성하는 단계이다.The step is a step of forming a pitch containing carbon and boron by reacting the petrochemical by-product and the boron compound.

이에, 만약, 상기 열처리를 150℃ 미만에서 수행할 경우 상기 석유화학 부산물 및 붕소화합물의 반응이 충분히 이루어지지 않아 피치가 제조되지 않는 문제가 발생될 수 있고, 상기 열처리를 500℃를 초과하는 온도에서 수행할 경우 피치의 빠른 코크스화로 인해 피치의 수율이 저하되는 문제가 발생될 수 있다.Accordingly, if the heat treatment is performed at less than 150° C., the reaction of the petrochemical by-product and the boron compound is not sufficiently performed, so a problem that the pitch is not manufactured may occur, and the heat treatment is performed at a temperature exceeding 500° C. When performed, a problem in which the yield of the pitch is lowered may occur due to the rapid coking of the pitch.

상기 열처리는 바람직하게는 150℃ 내지 500℃에서 1시간 내지 10 시간 동안 수행될 수 있고, 보다 바람직하게는 불활성 분위기에서 수행될 수 있다.The heat treatment may be preferably performed at 150° C. to 500° C. for 1 hour to 10 hours, and more preferably in an inert atmosphere.

이때, 상기 제조되는 피치에 붕소가 균일하게 분산되도록 하기 위해, 상기 열처리는 반응이 개시되는 보다 낮은 온도에서 1차 열처리를 수행하고, 이후 반응이 완료되는 보다 높은 온도에서 2차 열처리를 하는, 단계적 열처리 방법으로 수행하는 것이 바람직할 수 있다.At this time, in order to ensure that boron is uniformly dispersed in the produced pitch, the heat treatment is performed in a first heat treatment at a lower temperature at which the reaction is initiated, and then the second heat treatment is performed at a higher temperature at which the reaction is completed, step by step It may be preferable to carry out a heat treatment method.

이에, 상기 단계는 상기 혼합된 석유화학 부산물 및 붕소화합물을 150℃ 내지 350℃ 미만에서 1차 열처리하는 단계; 및 상기 혼합된 석유화학 부산물 및 붕소화합물을 350℃ 내지 500℃에서 2차 열처리하여 피치를 형성하는 단계;를 포함할 수 있다.Accordingly, the step is a step of primary heat treatment of the mixed petrochemical by-product and boron compound at 150 ℃ to less than 350 ℃; and forming a pitch by performing secondary heat treatment of the mixed petrochemical by-product and boron compound at 350°C to 500°C.

이때, 상기 1차 열처리는, 150℃ 내지 350℃ 미만에서 30분 내지 180분 동안 수행할 수 있고, 상기 2차 열처리는 350℃ 내지 500℃에서 60분 내지 300분 동안 수행할 수 있다. In this case, the first heat treatment may be performed at 150° C. to less than 350° C. for 30 minutes to 180 minutes, and the second heat treatment may be performed at 350° C. to 500° C. for 60 minutes to 300 minutes.

또한, 1차 열처리를 180℃ 내지 300℃에서 30분 내지 120분 동안 수행하는 것이 보다 바람직할 수 있다.In addition, it may be more preferable to perform the first heat treatment at 180° C. to 300° C. for 30 minutes to 120 minutes.

상기 1차 열처리는 상기 석유화학 부산물 및 붕소 화합물의 반응으로 제조되는 피치 내에 상기 붕소 화합물이 균일하게 분포되도록 하기 위한 것으로, 만약, 상기 1차 열처리를 수행하지 않을 경우, 제조되는 피치의 흑연화도가 낮을 수 있고, 또한, 제조되는 피치를 흑연화하는 과정에 상기 붕소가 상기 흑연의 결정 내에 도핑되지 않고 별도의 화합물인 탄화붕소(B4C)를 생성하는 문제가 발생될 수 있고, 상기 탄화붕소(B4C)는 절연성 물질로, 음극재에 포함될 경우, 전지의 용량 특성 및 속도 특성을 저하시키는 문제를 발생시킬 수 있다.The primary heat treatment is to ensure that the boron compound is uniformly distributed in the pitch produced by the reaction of the petrochemical by-product and the boron compound, and if the primary heat treatment is not performed, the graphitization degree of the produced pitch is It may be low, and in the process of graphitizing the produced pitch, the boron is not doped in the crystal of the graphite and there may be a problem of generating a separate compound, boron carbide (B 4 C), the boron carbide (B 4 C) is an insulating material, and when included in the negative electrode material, may cause a problem of reducing the capacity characteristics and speed characteristics of the battery.

일 측면에서 제공되는 이차전지 음극재용 피치의 제조방법은 전술한 바와 같이 석유화학 부산물 및 붕소 화합물을 반응 속도를 조절하여 피치 내 붕소가 균일하게 분산된 피치를 제조할 수 있다.The method for producing a pitch for a secondary battery negative electrode material provided in one aspect can prepare a pitch in which boron is uniformly dispersed in the pitch by controlling the reaction rate of a petrochemical by-product and a boron compound as described above.

상기 제조된 피치는 균일 분산된 붕소에 의해 흑연화 과정에서 탄화붕소(B4C)를 생성하지 않고 흑연 결정 내에 포함되므로, 상기 제조된 피치를 흑연화하여 음극재로 이용 시 전지의 속도 특성을 향상시키는 동시에 비용량 특성을 향상시킬 수 있다.Since the prepared pitch is contained in graphite crystals without generating boron carbide (B 4 C) in the graphitization process by uniformly dispersed boron, the speed characteristics of the battery when graphitizing the prepared pitch and using it as an anode material At the same time, it is possible to improve the specific capacity characteristics.

다른 일 측면에서는,In another aspect,

상기 제조방법으로 제조되며 붕소를 포함하는, 이차전지 음극재용 피치를 제공한다.It is manufactured by the above manufacturing method and provides a pitch for a secondary battery negative electrode material containing boron.

상기 피치는 균일 분산된 붕소를 포함하며, 상기 붕소는 흑연화 과정에서 탄화붕소(B4C)를 생성하지 않고 흑연 결정 내에 포함되므로, 상기 피치를 흑연화하여 이차전지 음극재로 이용 시 전지의 속도 특성을 향상시키는 동시에 비용량 특성을 향상시킬 수 있다.The pitch includes uniformly dispersed boron, and since the boron is contained in graphite crystals without generating boron carbide (B 4 C) during the graphitization process, the pitch is graphitized and used as a secondary battery negative electrode material. It is possible to improve the specific capacity characteristics while improving the speed characteristics.

또 다른 일 측면에서는,In another aspect,

상기 방법으로 피치를 제조하는 단계; 및producing a pitch by the above method; and

상기 피치를 700℃ 내지 2800℃의 온도에서 열처리하는 단계;를 포함하는 붕소가 도핑된 흑연을 포함하는 이차전지 음극재의 제조방법이 제공된다.There is provided a method for manufacturing a secondary battery negative electrode material comprising a graphite doped with boron;

도 2는 실시 예에 따른 붕소가 도핑된 흑연을 포함하는 이차전지 음극재의 제조방법을 나타낸 순서도이다.2 is a flowchart illustrating a method of manufacturing a secondary battery negative electrode material including graphite doped with boron according to an embodiment.

실시 예에 따른 붕소가 도핑된 흑연을 포함하는 이차전지 음극재의 제조방법은 전술한 방법으로 피치를 제조하는 단계를 포함한다. The method for manufacturing a secondary battery negative electrode material including boron-doped graphite according to an embodiment includes manufacturing a pitch by the above-described method.

즉, 상기 단계는 석유화학 부산물 및 붕소화합물을 혼합하는 단계 및 상기 혼합된 석유화학 부산물 및 붕소화합물을 150℃ 내지 500℃에서 열처리하여 피치를 형성하는 단계를 포함한다.That is, the step comprises mixing the petrochemical by-product and the boron compound and forming a pitch by heat-treating the mixed petrochemical by-product and the boron compound at 150° C. to 500° C.

이때, 상기 석유화학 부산물은 석유화학 제품을 생산하는 공정에서 발생하는 부산물을 의미한다.In this case, the petrochemical by-product means a by-product generated in the process of producing a petrochemical product.

구체적으로, 테레프탈산 제조과정, 프탈산 제조과정, 이소프탈산 제조과정, 2,6-나프탈렌 디카르복실산 제조과정, 트리멜릭산 제조과정, 메타메틸크릴산 제조과정 또는 니트로 톨루엔류 제조과정에서 발생하는 부산물을 의미한다.Specifically, by-products generated in the terephthalic acid manufacturing process, phthalic acid manufacturing process, isophthalic acid manufacturing process, 2,6-naphthalene dicarboxylic acid manufacturing process, trimelic acid manufacturing process, methmethylacrylic acid manufacturing process, or nitro toluene manufacturing process means

상기 석유화학 부산물에는 카르보닐기(C=O)를 가진 화합물, 황산화에 의한 황산기(-SOx)를 가진 화합물 또는 질산화에 의한 질산기(-NOx)를 가진 화합물 등이 있으나, 이에 한정되지는 않는다. 보다 구체적으로 상기 석유화학 부산물에는 벤조산, 파라-톨루산, 산화스티론, 1,2-에폭시-페녹시프로판,글리시딜-2-메틸페닐 에테르, (2,3-에폭시프로필)벤젠, 1-페닐프로필렌 옥사이드, 산화스틸벤, 2-(또는 3-또는 4-) 할로(예를 들면, 클로로, 플루오르, 브로모, 또는 이오도)스틸벤 옥사이드, 벤질 글리시딜 에테르, C1-10 직쇄형 또는 분지쇄형 사슬 알킬(예를 들면, 메틸, 에틸, 프로필, 부틸, sec-부틸, tert-부틸, 펜틸, 헥실, 헵틸등)페닐 글리시딜 에테르, 4-할로(예를 들면, 클로로, 플루오로, 브로모, 또는 이오도)페닐 글리시딜 에테르 등이 있을 수 있으나 바람직하게는 열분해 연료유(Pyrolysis Fuel Oil, PFO), 중질류(heavy crude), 초중질유 (extract heavy crude), 감압잔사유(vacuum residue, VR), 상압잔사유 및 오일샌드 비투맨으로 이루어진 군으로부터 선택되는 1 종 이상일 수 있다.The petrochemical by-products include, but are not limited to, a compound having a carbonyl group (C=O), a compound having a sulfate group (-SOx) by sulfation, or a compound having a nitrate group (-NOx) by nitration. More specifically, the petrochemical by-products include benzoic acid, para-toluic acid, styrone oxide, 1,2-epoxy-phenoxypropane, glycidyl-2-methylphenyl ether, (2,3-epoxypropyl)benzene, 1- Phenylpropylene oxide, stilbene oxide, 2- (or 3- or 4-) halo (eg chloro, fluorine, bromo, or iodo) stilbene oxide, benzyl glycidyl ether, C1-10 straight chain or branched chain alkyl (e.g. methyl, ethyl, propyl, butyl, sec-butyl, tert-butyl, pentyl, hexyl, heptyl, etc.) phenyl glycidyl ether, 4-halo (e.g. chloro, fluoro Furnace, bromo, or iodo) phenyl glycidyl ether, etc. may be present, but preferably Pyrolysis Fuel Oil (PFO), heavy crude, extract heavy crude, decompression residue It may be at least one selected from the group consisting of vacuum residue (VR), atmospheric residue, and oil sand bitumen.

또한, 상기 붕소화합물은 상기 석유화합 부산물과 반응을 위해, H3BO3, B2O3 및 Na2B4O7로 이루어진 군으로부터 선택되는 1종 이상의 화합물이 사용될 수 있으나 바람직하게는 상기 석유화합 부산물과의 반응 활성이 우수한 H3BO3가 사용될 수 있다.In addition, the boron compound may be one or more compounds selected from the group consisting of H 3 BO 3 , B 2 O 3 and Na 2 B 4 O 7 for the reaction with the petrochemical by-product, but preferably the petroleum H 3 BO 3 having excellent reaction activity with the chemical by-product may be used.

상기 석유화학 부산물 및 붕소화합물을 혼합하는 단계는, 상기 석유화학 부산물 및 붕소화합물은 100:1 내지 100:10의 중량비로 혼합할 수 있고, 바람직하게는 100:3 내지 100:5의 중량비로 혼합할 수 있다. In the step of mixing the petrochemical by-product and the boron compound, the petrochemical by-product and the boron compound may be mixed in a weight ratio of 100: 1 to 100: 10, preferably in a weight ratio of 100: 3 to 100: 5. can do.

만약, 석유화학 부산물 대비 붕소 화합물을 1 중량% 미만의 양을 첨가하여 혼합할 경우, 상기 붕소 화합물에 의한 첨가 효과, 즉, 제조되는 피치의 흑연화 온도를 낮추고 흑연화도를 높이는 효과가 미비한 문제가 발생될 수 있고, 상기 석유화학 부산물 대비 붕소 화합물을 10 중량% 초과하는 양을 첨가하여 혼합할 경우, 제조되는 피치를 흑연화하여 흑연 제조되 탄화붕소가 함께 생성되어, 음극재로서 사용할 때 전지 특성을 저하시키는 문제가 발생될 수 있다. If, when mixing the boron compound in an amount of less than 1% by weight compared to the petrochemical by-product, the effect of the addition of the boron compound, that is, the effect of lowering the graphitization temperature of the produced pitch and increasing the graphitization degree, is insufficient. When mixed by adding and mixing an amount exceeding 10% by weight of the boron compound compared to the petrochemical by-product, graphite is produced by graphitizing the produced pitch, and boron carbide is produced together, and battery characteristics when used as an anode material There may be a problem of lowering the

상기 혼합은 상기 붕소화합물 및 상기 석유화학 부산물의 반응성을 높이기 위해, 상기 석유화학 부산물 및 붕소화합물을 균일하게 혼합시키는 방법으로 수행되는 것이 바람직하다. In order to increase the reactivity of the boron compound and the petrochemical by-product, the mixing is preferably performed by uniformly mixing the petrochemical by-product and the boron compound.

이에, 용매에 상기 석유화학 부산물 및 붕소화합물을 첨가하는 방법으로 수행될 수 있고, 바람직하게는 붕소화합물을 용매에 분산시킨 용액을 제조하고, 상기 용액에 상기 석유화학 부산물을 첨가하여 혼합하는 방법으로 수행될 수 있다. Accordingly, it may be carried out by a method of adding the petrochemical by-product and the boron compound to a solvent, preferably preparing a solution in which a boron compound is dispersed in a solvent, and adding the petrochemical by-product to the solution and mixing it. can be performed.

이때, 상기 용매는 물, 에탄올 및 메탄올로 이루어진 군으로부터 선택되는 1종 이상일 수 있으나 이에 제한된 것은 아니며, 상기 석유화학 부산물 및 붕소 화합물을 분산시킬 수 있는 다양한 용매가 사용될 수 있다.In this case, the solvent may be at least one selected from the group consisting of water, ethanol and methanol, but is not limited thereto, and various solvents capable of dispersing the petrochemical by-product and boron compound may be used.

또한, 상기 붕소화합물을 분산시킨 용액에서의 상기 붕산화합물 및 용매 1:6 내지 1:20의 질량비로 포함할 수 있다. 이는 상기 붕소화합물을 균일하게 분산시켜, 이후 상기 석유화학 화합물과 균일하게 반응하게 하기 위한 것으로, 만약, 상기 붕산 화합물이 용매 대비 상기 1:6 내지 1:20의 질량비 범위보다 많이 포함될 경우, 상기 용매 내에서 상기 붕소화합물이 충분히 분산되지 않아, 이후 피치 제조시 상기 붕산화합물이 응집되는 문제가 발생될 수 있고, 상기 붕산 화합물이 용매 대비 상기 1:6 내지 1:20의 질량비 범위보다 적게 포함될 경우, 피치 제조 반응 중 용매가 기화되는 비율이 너무 높아져, 반응기의 압력이 빠르게 상승해 위험할 수 있다.In addition, the boric acid compound and the solvent in a solution in which the boron compound is dispersed may be included in a mass ratio of 1:6 to 1:20. This is for uniformly dispersing the boron compound and uniformly reacting with the petrochemical compound thereafter. Since the boron compound is not sufficiently dispersed within, there may be a problem in that the boric acid compound is agglomerated during pitch production, and the boric acid compound is included in less than the mass ratio range of 1:6 to 1:20 compared to the solvent, During the pitch production reaction, the rate at which the solvent is vaporized becomes too high, and the pressure in the reactor rises quickly, which can be dangerous.

또한, 상기 붕소화합물을 용매에 분산시킨 용액에 상기 석유화학 부산물을 첨가하여 수행하는 상기 혼합은 볼 밀, 교반기 등을 이용하여 수행할 수 있으나 이에 제한된 것은 아니며, 용액 내 입자를 분산시키는 다양한 방법으로 수행될 수 있다.In addition, the mixing, which is performed by adding the petrochemical by-product to a solution in which the boron compound is dispersed in a solvent, may be performed using a ball mill, a stirrer, etc., but is not limited thereto, and various methods for dispersing the particles in the solution can be performed.

또한, 상기 혼합시, 분산성을 높이기 위해, 유기 용매, 바람직하게는 테트라하이드로 푸란(THF)을 더 첨가할 수 있다.In addition, during the mixing, an organic solvent, preferably tetrahydrofuran (THF), may be further added to increase dispersibility.

또한, 상기 혼합된 석유화학 부산물 및 붕소화합물을 150℃ 내지 500℃에서 열처리하여 피치를 형성하는 단계는, 상기 석유화학 부산물 및 붕소화합물을 반응시켜 탄소 및 붕소를 포함하는 피치를 형성하는 단계이다.In addition, the step of forming a pitch by heat-treating the mixed petrochemical by-product and boron compound at 150° C. to 500° C. is a step of forming a pitch containing carbon and boron by reacting the petrochemical by-product and boron compound.

이에, 만약, 상기 열처리를 150℃ 미만에서 수행할 경우 상기 석유화학 부산물 및 붕소화합물의 반응이 충분히 이루어지지 않아 피치가 제조되지 않는 문제가 발생될 수 있고, 상기 열처리를 500℃를 초과하는 온도에서 수행할 경우 피치의 빠른 코크스화로 인해 피치의 수율이 저하되는 문제가 발생될 수 있다.Accordingly, if the heat treatment is performed at less than 150° C., the reaction of the petrochemical by-product and the boron compound is not sufficiently performed, so a problem that the pitch is not manufactured may occur, and the heat treatment is performed at a temperature exceeding 500° C. When performed, a problem in which the yield of the pitch is lowered may occur due to the rapid coking of the pitch.

상기 열처리는 바람직하게는 150℃ 내지 500℃에서 1시간 내지 10시간 동안 수행될 수 있고, 보다 바람직하게는 불활성 분위기에서 수행될 수 있다.The heat treatment may be preferably performed at 150° C. to 500° C. for 1 hour to 10 hours, and more preferably in an inert atmosphere.

이때, 상기 제조되는 피치에 붕소가 균일하게 분산되도록 하기 위해, 상기 열처리는 반응이 개시되는 보다 낮은 온도에서 1차 열처리를 수행하고, 이후 반응이 완료되는 보다 높은 온도에서 2차 열처리를 하는, 단계적 열처리 방법으로 수행하는 것이 바람직할 수 있다.At this time, in order to ensure that boron is uniformly dispersed in the produced pitch, the heat treatment is performed in a first heat treatment at a lower temperature at which the reaction is initiated, and then the second heat treatment is performed at a higher temperature at which the reaction is completed, step by step It may be preferable to carry out a heat treatment method.

이에, 상기 단계는 상기 혼합된 석유화학 부산물 및 붕소화합물을 150℃ 내지 350℃ 미만에서 1차 열처리하는 단계; 및 상기 혼합된 석유화학 부산물 및 붕소화합물을 350℃ 내지 500℃에서 2차 열처리하여 피치를 형성하는 단계;를 포함할 수 있다.Accordingly, the step is a step of primary heat treatment of the mixed petrochemical by-product and boron compound at 150 ℃ to less than 350 ℃; and forming a pitch by performing secondary heat treatment of the mixed petrochemical by-product and boron compound at 350°C to 500°C.

이때, 상기 1차 열처리는 150℃ 내지 350℃ 미만에서 30분 내지 180분 동안 수행도리 수 있고, 상기 2차 열처리는 350℃ 내지 500℃에서 60분 내지 300분 동안 수행될 수 있다.In this case, the first heat treatment may be performed at 150° C. to less than 350° C. for 30 minutes to 180 minutes, and the second heat treatment may be performed at 350° C. to 500° C. for 60 minutes to 300 minutes.

상기 1차 열처리를 180℃ 내지 300℃에서 30분 내지 120분 동안 수행하는 것이 보다 바람직할 수 있다.It may be more preferable to perform the first heat treatment at 180° C. to 300° C. for 30 minutes to 120 minutes.

상기 1차 열처리는 상기 석유화학 부산물 및 붕소 화합물의 반응으로 제조되는 피치 내에 상기 붕소 화합물이 균일하게 분포되도록 하기 위한 것으로, 만약, 상기 1차 열처리를 수행하지 않을 경우, 제조되는 피치의 흑연화도가 낮을 수 있고, 또한, 제조되는 피치를 흑연화하는 과정에 상기 붕소가 상기 흑연의 결정 내에 도핑되지 않고 별도의 화합물인 탄화붕소(B4C)를 생성하는 문제가 발생될 수 있고, 상기 탄화붕소(B4C)는 절연성 물질로, 음극재에 포함될 경우, 전지의 용량 특성 및 속도 특성을 저하시키는 문제를 발생시킬 수 있다.The primary heat treatment is to ensure that the boron compound is uniformly distributed in the pitch produced by the reaction of the petrochemical by-product and the boron compound, and if the primary heat treatment is not performed, the graphitization degree of the produced pitch is It may be low, and in the process of graphitizing the produced pitch, the boron is not doped in the crystal of the graphite and there may be a problem of generating a separate compound, boron carbide (B 4 C), the boron carbide (B 4 C) is an insulating material, and when included in the negative electrode material, may cause a problem of reducing the capacity characteristics and speed characteristics of the battery.

일 측면에서 제공되는 붕소가 도핑된 흑연을 포함하는 이차전지 음극재의 제조방법은 상기 피치를 700℃ 내지 2800℃의 온도에서 열처리하는 단계를 포함한다.A method of manufacturing a secondary battery negative electrode material including boron-doped graphite provided in one aspect includes heat-treating the pitch at a temperature of 700°C to 2800°C.

상기 열처리하는 단계는 상기 피치를 고온 열처리하여 흑연을 제조하기 위한 것으로, 불활성 분위기에서 수행하는 것이 바람직할 수 있다.The heat treatment is for producing graphite by heat-treating the pitch at a high temperature, and may be preferably performed in an inert atmosphere.

또한, 상기 열처리하는 단계는 바람직하게는 상기 피치를 700℃ 내지 1100 ℃에서 3차 열처리하는 단계; 및 상기 3차 열처리된 피치를 2400℃ 내지 2800℃에서 열처리하는 단계;를 포함할 수 있다.In addition, the step of heat treatment is preferably a third heat treatment step of the pitch at 700 ℃ to 1100 ℃; and heat-treating the tertiary heat-treated pitch at 2400°C to 2800°C.

상기 3차 열처리하는 단계는 상기 피치 내 휘발성 물질을 제거하여 탄화시키기 위한 것으로, 바람직하게는 700℃ 내지 1100℃에서 30분 내지 3시간 동안 수행할 수 있다.The third heat treatment is to remove the volatile material in the pitch for carbonization, and may preferably be performed at 700° C. to 1100° C. for 30 minutes to 3 hours.

만약 상기 2차 열처리하는 단계를 700℃ 미만에서 수행하거나 30분 미만의 시간 동안 수행할 경우, 상기 휘발성 물질이 충분히 배출되지 않아 이후, 고온 공정에서 흑연화가 제대로 이루어지지 않을 수 있고, 1200℃를 초과하는 온도에서 수행하거나 3시간을 초과하는 시간동안 수행할 경우, 너무 많은 에너지가 소모되어 공정 비용이 상승하는 문제가 발생될 수 있다. If the secondary heat treatment is performed at less than 700°C or for a time of less than 30 minutes, the volatile material is not sufficiently discharged, so graphitization may not be performed properly in the high-temperature process thereafter, exceeding 1200°C If it is carried out at a temperature of a certain temperature or for a time exceeding 3 hours, too much energy is consumed and a problem of increasing the process cost may occur.

상기 3차 열처리된 피치를 2400℃ 내지 2800℃에서 흑연화하는 단계는 탄화된 피치로부터 결정성을 갖는 흑연을 제조하기 위한 것으로, 바람직하게는 2400℃ 내지 2800℃에서 30분 내지 1시간 동안 수행할 수 있다.The step of graphitizing the tertiary heat-treated pitch at 2400 ° C. to 2800 ° C. is to prepare graphite having crystallinity from the carbonized pitch, preferably at 2400 ° C. to 2800 ° C. for 30 minutes to 1 hour. can

만약, 상기 4차 열처리하는 단계를 2400℃ 미만에서 수행할 경우, 흑연화가 발생되지 않을 수 있고, 30분 미만의 시간동안 수행할 경우 제조되는 붕소가 도핑된 흑연의 수율이 낮은 문제가 발생될 수 있다.If the fourth heat treatment is performed at less than 2400° C., graphitization may not occur, and if it is performed for less than 30 minutes, a low yield of the produced boron-doped graphite may occur. have.

또한, 상기 4차 열처리하는 단계는 2800℃를 초과하는 온도에서 수행하거나 1시간을 초과하는 시간동안 수행할 경우, 너무 많은 에너지가 소모되어 공정 비용이 상승하는 문제가 발생될 수 있다. In addition, when the fourth heat treatment step is performed at a temperature exceeding 2800° C. or for a time exceeding 1 hour, too much energy is consumed and a problem of increasing the process cost may occur.

실시 예에 따른 붕소가 도핑된 흑연을 포함하는 이차전지 음극재의 제조방법은 균일 분산된 붕소를 포함하는 피치를 흑연화하여 음극재를 제조하는 방법으로써, 피치 내 분산된 붕소가 탄화붕소(B4C)와 같은 별도의 화합물로 생성되지 않고 흑연 결정 내에 도핑 되도록 할 수 있어, 상기 제조방법으로 제조된 음극재는 탄화붕소(B4C)를 1 중량% 이하로 포함할 수 있다.The method of manufacturing a secondary battery negative electrode material including boron-doped graphite according to an embodiment is a method of manufacturing a negative electrode material by graphitizing a pitch containing uniformly dispersed boron, and the boron dispersed in the pitch is boron carbide (B 4 ). C) can be made to be doped in the graphite crystal without being produced as a separate compound, so that the negative electrode material prepared by the above method may contain boron carbide (B 4 C) in an amount of 1 wt% or less.

이에, 상기 제조방법으로 제조된 음극재는 흑연 결정 내 붕소가 도핑됨으로써 이차전지의 속도 특성이 우수하고, 리튬 이온에 불활성이며 절연성을 갖는 탄화붕소(B4C)를 1 중량% 이하로 미량을 포함하거나 또는 포함하지 않음으로써, 전지의 비용량을 높은 장점이 있다.Accordingly, the negative electrode material prepared by the above manufacturing method is doped with boron in the graphite crystal, so that it has excellent speed characteristics of the secondary battery, is inert to lithium ions, and contains a trace amount of boron carbide (B 4 C) having insulation in 1 wt% or less. By having or not including it, there is an advantage in that the specific capacity of the battery is high.

다른 일 측면에서는,In another aspect,

상기 제조방법으로 제조되며 붕소가 도핑된 흑연을 포함하는, 이차전지 음극재가 제공된다.A secondary battery negative electrode material is provided, which is manufactured by the above manufacturing method and includes graphite doped with boron.

상기 음극재는 흑연 결정 내 붕소가 도핑됨으로써 이차전지의 속도 특성이 우수하고, 리튬 이온에 불활성이며 절연성을 갖는 탄화붕소(B4C)를 1 중량% 이하로 미량을 포함하거나 또는 포함하지 않음으로써, 전지의 비용량을 높은 장점이 있다.The negative electrode material is doped with boron in the graphite crystal, so that the speed characteristics of the secondary battery are excellent, and boron carbide (B 4 C) which is inert to lithium ions and has insulation is included in a trace amount of 1 wt% or less or not, It has the advantage of high specific capacity of the battery.

이하, 실시 예 및 실험예를 통하여 본 발명을 상세하게 설명한다. Hereinafter, the present invention will be described in detail through Examples and Experimental Examples.

단, 하기 실시 예 및 실험 예는 본 발명을 예시하는 것일 뿐, 본 발명의 내용이 하기의 실시 예에 의해 한정되는 것은 아니다.However, the following examples and experimental examples are only to illustrate the present invention, the content of the present invention is not limited by the following examples.

<실시 예 1><Example 1>

단계 1: 에탄올 150 ml에 붕산(H3BO3) 25 g을 분산시킨 용액을 60 ℃에서 1시간 교반하여 붕산 용액을 제조하였다. Step 1: A solution of 25 g of boric acid (H 3 BO 3 ) dispersed in 150 ml of ethanol was stirred at 60° C. for 1 hour to prepare a boric acid solution.

단계 2: 반응기에 상기 붕산용액을 투입하고 석유계 잔사유인 PFO 500g를 투입한 후, 50rpm의 속도로 30분 동안 교반하였다. 상기 반응기는 질소 기체를 흘려주어 반응기 내부를 불활성 분위기로 형성하였다.Step 2: The boric acid solution was put into the reactor, and 500 g of PFO, a petroleum residue, was added, followed by stirring at a speed of 50 rpm for 30 minutes. In the reactor, nitrogen gas was flowed to form an inert atmosphere inside the reactor.

단계 3: 상기 반응기 내부의 온도를 180 ℃에서 30분, 250 ℃에서 30분, 300 ℃에서 30분, 420 ℃에서 3시간으로 조절하여 피치를 제조하였다.Step 3: A pitch was prepared by adjusting the temperature inside the reactor to 180° C. for 30 minutes, 250° C. for 30 minutes, 300° C. for 30 minutes, and 420° C. for 3 hours.

단계 4: 제조된 피치를 질소 기체가 흐르는 탄화로에 투입한 후 1200℃에서 1시간 동안 열처리한 후 상온으로 냉각하여 붕산 도핑된 탄소소재를 제조하였다.Step 4: After putting the prepared pitch into a carbonization furnace through which nitrogen gas flows, heat treatment at 1200° C. for 1 hour, and then cooling to room temperature to prepare a boric acid-doped carbon material.

단계 5: 제조된 붕산 도핑된 탄소소재를 2500 ℃에서 1시간동안 열처리하여 흑연화한 후, 10 내지 25 ㎛로 입도 조절하여 붕소 도핑된 흑연을 포함하는 이차전지용 음극재를 제조하였다.Step 5: The prepared boric acid-doped carbon material was heat-treated at 2500° C. for 1 hour to graphitize, and then the particle size was adjusted to 10 to 25 μm to prepare an anode material for a secondary battery including boron-doped graphite.

<비교 예 1><Comparative Example 1>

상기 실시 예 1에서 반응기에 붕산용액을 넣지 않는 것으로 변경하는 것을 제외하고는 실시 예 1과 동일한 과정을 실시하여 이차전지용 음극재를 제조하였다.A negative electrode material for a secondary battery was manufactured in the same manner as in Example 1, except that in Example 1, no boric acid solution was added to the reactor.

<비교 예 2><Comparative Example 2>

상기 실시 예 1에서 상기 단계 3에서 상기 반응기 내부의 온도를 420 ℃에서 3시간으로 변경하는 것을 제외하고는 실시 예 1과 동일한 과정을 실시하여 붕소 도핑된 흑연을 포함하는 이차전지용 음극재를 제조하였다.In Example 1, a negative electrode material for a secondary battery comprising boron-doped graphite was prepared in the same manner as in Example 1, except that the temperature inside the reactor was changed at 420° C. for 3 hours in step 3 .

<실험 예 1><Experimental Example 1>

상기 실시 예 1, 비교 예 1 및 비교예 2를 통해 제조된 음극재의 구성성분을 분석하기 위해 X-ray diffraction (Rigaku D/Max 2200 V, Bruker: CuK α radiation)를 이용하여 X선 회절 분석(XRD)을 수행하였으며, 그 결과를 도 2 및 3에 나타내었다.X-ray diffraction analysis using X-ray diffraction (Rigaku D/Max 2200 V, Bruker: CuK α radiation) to analyze the components of the negative electrode material prepared in Example 1, Comparative Example 1 and Comparative Example 2 ( XRD) was performed, and the results are shown in FIGS. 2 and 3 .

도 2에 나타난 바와 같이, 실시 예 1, 비교 예 1 및 비교 예 2의 제조방법으로 제조된 음극재는 모두 흑연(graphite)를 포함하는 것을 알 수 있다.As shown in FIG. 2 , it can be seen that the negative electrode materials prepared by the manufacturing methods of Example 1, Comparative Example 1, and Comparative Example 2 all include graphite.

또한, 도 3에 나타난 바와 같이, 붕산을 사용하여 제조한 실시 예 1 및 비교 예 2 중 비교 예 2에 의해 제조된 음극재 내에 탄화붕소(B4C)가 포함되어 있는 반면, 실시 예 1에 의해 제조된 음극재에는 탄화붕소(B4C)가 포함되어 있지 않음을 알 수 있다.In addition, as shown in FIG. 3 , boron carbide (B 4 C) was contained in the negative electrode material prepared by Comparative Example 2 among Examples 1 and 2 prepared using boric acid, whereas in Example 1 It can be seen that boron carbide (B 4 C) is not included in the anode material manufactured by

이는 350℃ 내지 500℃의 온도에서 열처리하여 피치를 형성하는 비교 예 2의 경우, 피치 내 붕소가 균일 분산되지 못해, 흑연화과정에서 탄화붕소(B4C)가 생성되는 반면, 180℃ 내지 350℃ 미만의 온도에서 1차 열처리를 수행한 후 350℃ 내지 500℃의 온도에서 2차 열처리를 수행하여 피치를 생성하는 실시 예 1의 경우, 피치 내 붕소를 균일하게 분산시킬 수 있어, 흑연화 과정에서, 붕소가 흑연 결정 내에 균일하게 도핑되어, 이에 탄화붕소(B4C)가 생성되지 않은 것으로 볼 수 있다.This is in the case of Comparative Example 2, in which the pitch is formed by heat treatment at a temperature of 350 ° C. to 500 ° C., the boron in the pitch cannot be uniformly dispersed, while boron carbide (B 4 C) is produced in the graphitization process, while 180 ° C. to 350 ° C. In the case of Example 1 in which the pitch is generated by performing the primary heat treatment at a temperature of less than ℃ and then performing the secondary heat treatment at a temperature of 350 to 500℃, boron in the pitch can be uniformly dispersed, so that the graphitization process In , it can be seen that boron is uniformly doped in the graphite crystal, so that boron carbide (B 4 C) is not generated.

<실험 예 2><Experimental Example 2>

상기 실시 예 1, 비교 예 1 및 비교 예 2를 통해 제조된 음극재에 대해, 이하의 방법으로 흑연화도를 측정하였으며, 그 결과를 하기 표 1에 나타내었다.For the negative electrode materials prepared in Example 1, Comparative Example 1, and Comparative Example 2, the graphitization degree was measured by the following method, and the results are shown in Table 1 below.

이때, 흑연화도는 아래의 식으로 계산하였다.At this time, the graphitization degree was calculated by the following formula.

P(흑연화도, %)=(3.44-d(002)/(0.086)*100P(Graphitization degree, %)=(3.44-d(002)/(0.086)*100

(이때, d(002)는 도 2의 XRD 그래프의 graphtite(002) 피크를 통해 계산된 면간 거리임)(In this case, d(002) is the interplanar distance calculated through the graphtite(002) peak of the XRD graph of FIG. 2)

실시 예 1Example 1 비교 예 1Comparative Example 1 비교 예 2Comparative Example 2 d(002)d(002) 3.358 Å3.358 Å 3.374 Å3.374 Å 3.362 Å3.362 Å 흑연화도(%)Graphitization degree (%) 94.594.5 76.576.5 91.191.1

상기 표 1에 나타난 바와 같이, 붕산을 사용하지 않은 비교예 1 대비 붕산을 사용한 실시 예 1 및 비교 예 2의 흑연화도가 현저히 높은 것을 알 수 있다.As shown in Table 1, it can be seen that the graphitization degree of Example 1 and Comparative Example 2 using boric acid compared to Comparative Example 1 not using boric acid was significantly higher.

또한, 실시 예 1 및 비교 예 2의 비교 결과, 단일 열처리를 수행하여 피치를 제조하는 경우 대비 180℃ 내지 350℃미만의 온도에서 1차 열처리를 수행한 후 350℃ 내지 500℃의 온도에서 2차 열처리를 수행하는 방법으로 피치를 제조할 경우, 흑연화도(%)가 보다 높은 것을 알 수 있다.In addition, as a result of comparison of Example 1 and Comparative Example 2, after performing the primary heat treatment at a temperature of 180 ° C. to less than 350 ° C. compared to the case of manufacturing the pitch by performing a single heat treatment, the second at a temperature of 350 ° C. to 500 ° C. When the pitch is manufactured by a method of performing heat treatment, it can be seen that the graphitization degree (%) is higher.

<실험 예 3><Experimental Example 3>

상기 실시 예 1, 비교 예 1 및 비교 예 2를 통해 제조된 음극재에 대한 전기화학 특성을 확인하기 위하여, 이하의 방법으로 반쪽 전지를 구성한 후, 반쪽 전지의 전기 화학적 특성을 평가하기 위하여 Battery Cycler(WBCS 3000, Won A Tech)를 이용하여 충-방전, 속도 특성 시험을 진행하였다. 이때, 충방전 테스트는 CC-CV 모드로 진행하였으며, cut-off 전압은 0.01 ~ 1.5 V로 하고 속도 특성은 방전 전류를 0.1 C, 0.5 C, 1 C, 2 C, 0.1 C으로 변화하며 다양한 C-rate에서 테스트를 진행하고 그 결과를 도 5에 나타내었다.In order to confirm the electrochemical properties of the negative electrode materials prepared in Example 1, Comparative Example 1 and Comparative Example 2, a half-cell was constructed in the following manner, and then, in order to evaluate the electrochemical properties of the half-cell, Battery Cycler (WBCS 3000, Won A Tech) was used to test charge-discharge and speed characteristics. At this time, the charging/discharging test was conducted in CC-CV mode, the cut-off voltage was 0.01 ~ 1.5 V, and the rate characteristic changed the discharge current to 0.1 C, 0.5 C, 1 C, 2 C, 0.1 C, and various C The test was performed at -rate, and the results are shown in FIG. 5 .

(반쪽 전지 제조)(Half-cell manufacturing)

리튬 포일(foil)을 상대전극으로 하여 코인 타입의 반쪽 전지를 제조하였다.A coin-type half-cell was manufactured using a lithium foil as a counter electrode.

측정 전극의 활물질은 제조된 음극재를 사용하였으며, 바인더는 CMC (Carboxymethyl Cellulose, MTI Korea)와 SBR (Styrene-Butadiene Rubber, MTI Korea)을 사용하였다. 활물질, SBR 및 CMC를 97:1.5:1.5의 중량비로 혼합하고 증류수를 20 ml첨가한 후, thinky mixer(ARE-310, Thinky corporation) 전극 슬러리를 제조하였다. 제조된 전극 슬러리를 구리 호일 위에 130 ㎛ 두께로 코팅하여 상온에서 12시간, 120 ℃에서 12시간 건조를 진행하였다. 완전히 건조된 전극을 압연하여 전극 밀도를 1.5 ± 0.1 g/cm3으로 조절하여 측정 전극 제조를 완료하였다. 이때 전해액으로는 LiPF6(EC : DEC =1 : 1 vol.%)를 사용해 전지의 특성을 조사하였다. The prepared negative electrode material was used as the active material of the measuring electrode, and CMC (Carboxymethyl Cellulose, MTI Korea) and SBR (Styrene-Butadiene Rubber, MTI Korea) were used as the binder. The active material, SBR and CMC were mixed in a weight ratio of 97:1.5:1.5, and 20 ml of distilled water was added, and then an electrode slurry was prepared by a thinky mixer (ARE-310, Thinky Corporation). The prepared electrode slurry was coated on a copper foil to a thickness of 130 μm and dried at room temperature for 12 hours and at 120° C. for 12 hours. By rolling the completely dried electrode, the electrode density was adjusted to 1.5 ± 0.1 g/cm 3 to complete the preparation of the measuring electrode. At this time, LiPF6 (EC : DEC = 1 : 1 vol.%) was used as the electrolyte to investigate the characteristics of the battery.

도 5에 나타난 바와 같이, 비교예 2의 경우, 붕소를 사용하지 않은 비교예 1보다 비용량이 낮은 것을 알 수 있다. 이는 비교예 1의 경우, 흑연화하는 과정에서 절연체인 탄화붕소(B4C)가 생성되었기 때문인 것으로 볼 수 있다.As shown in FIG. 5 , in the case of Comparative Example 2, it can be seen that the specific capacity was lower than that of Comparative Example 1 in which boron was not used. This is considered to be because, in the case of Comparative Example 1, boron carbide (B 4 C), which is an insulator, was generated during the graphitization process.

또한, 실시 예 1에 의해 제조된 음극재의 비용량이 비교예 1 및 2보다 우수한 것을 알 수 있다. 이는, 실시 예 1에 의해 제조된 음극재는 석유 화합 부산물 및 붕소를 사용하여 피치를 제조하되 특정조건으로 다단계 열처리를 수행하여 피치를 제조하고, 이를 흑연화하여 제조한 것으로, 비교예 1 및 2 대비 흑연화도가 높고, 동시에 절연체인 탄화붕소(B4C)를 포함하고 있지 않았기 때문인 것으로 볼 수 있다. In addition, it can be seen that the specific capacity of the negative electrode material prepared in Example 1 is superior to those of Comparative Examples 1 and 2. This is, the anode material prepared in Example 1 was prepared by producing pitch using petroleum chemical by-product and boron, but performing multi-step heat treatment under specific conditions to prepare pitch, and graphitizing it, compared to Comparative Examples 1 and 2 It can be seen that this is because the graphitization degree is high and at the same time, it does not contain boron carbide (B 4 C), which is an insulator.

Claims (12)

석유화학 부산물 및 붕소화합물을 혼합하는 단계;
상기 혼합된 석유화학 부산물 및 붕소화합물을 150℃ 내지 350℃ 미만에서 1차 열처리하는 단계; 및
상기 혼합된 석유화학 부산물 및 붕소화합물을 350℃ 내지 500℃에서 2차 열처리하여 피치를 형성하는 단계;를 포함하는 이차전지 음극재용 피치의 제조방법.
mixing a petrochemical by-product and a boron compound;
Primary heat treatment of the mixed petrochemical by-products and boron compound at 150°C to less than 350°C; and
Secondary heat treatment of the mixed petrochemical by-product and boron compound at 350°C to 500°C to form a pitch;
제1항에 있어서,
상기 1차 열처리는 150℃ 내지 350℃ 미만에서 30분 내지 180분 동안 수행되고, 상기 2차 열처리는 350℃ 내지 500℃에서 60분 내지 300분 동안 수행되는, 이차전지 음극재용 피치의 제조방법.
The method of claim 1,
The first heat treatment is performed at 150 ° C. to less than 350 ° C. for 30 minutes to 180 minutes, and the secondary heat treatment is performed at 350 ° C. to 500 ° C. for 60 minutes to 300 minutes, a method for producing a pitch for a secondary battery negative electrode material.
제1항에 있어서,
상기 1차 열처리는 180℃ 내지 300℃에서 30분 내지 120분 동안 수행되는, 이차전지 음극재용 피치의 제조방법.
The method of claim 1,
The primary heat treatment is performed at 180 ° C. to 300 ° C. for 30 minutes to 120 minutes, a method for producing a pitch for a secondary battery negative electrode material.
제1항에 있어서,
상기 혼합은 상기 붕소화합물이 분산된 용액에 상기 석유화학 부산물을 첨가하여 혼합하는 방법으로 수행되는, 이차전지 음극재용 피치의 제조방법.
The method of claim 1,
The mixing is performed by adding and mixing the petrochemical by-product to the solution in which the boron compound is dispersed, a method for producing a pitch for a secondary battery negative electrode material.
제1항에 있어서,
상기 혼합은 석유화학 부산물 및 붕소화합물을 100:1 내지 100:10의 중량비로 혼합하는, 이차전지 음극재용 피치의 제조방법.
The method of claim 1,
The mixing is a method for producing a pitch for a secondary battery negative electrode material by mixing a petrochemical by-product and a boron compound in a weight ratio of 100:1 to 100:10.
제1항에 있어서,
상기 석유화학 부산물은 열분해 연료유(Pyrolysis fuel oil), 중질유(heavy oil), 초중질유(extract heavyoil), 감압잔사유(Vaccum residue), 상압잔사유 및 오일샌드 비투맨으로 이루어진 군으로부터 선택되는 1종 이상인, 이차전지 음극재용 피치의 제조방법.
The method of claim 1,
The petrochemical by-product is 1 selected from the group consisting of pyrolysis fuel oil, heavy oil, extract heavyoil, vacuum residue, atmospheric residue and oil sand bitumen A method of producing a pitch for a secondary battery negative electrode material, which is more than a species.
제1항에 있어서,
상기 붕소 화합물은 H3BO3, B2O3 및 Na2B4O7로 이루어진 군으로부터 선택되는 1종 이상의 화합물인, 이차전지 음극재용 피치의 제조방법.
The method of claim 1,
The boron compound is at least one compound selected from the group consisting of H 3 BO 3 , B 2 O 3 and Na 2 B 4 O 7 A method for producing a pitch for a secondary battery negative electrode material.
제1항의 제조방법으로 제조되며 붕소를 포함하는, 이차전지 음극재용 피치.
A pitch for a secondary battery negative electrode material manufactured by the manufacturing method of claim 1 and containing boron.
제1항의 방법으로 피치를 제조하는 단계; 및
상기 피치를 700℃ 내지 2800℃의 온도에서 열처리하는 단계;를 포함하는 붕소가 도핑된 흑연을 포함하는 이차전지 음극재의 제조방법.
The method of claim 1 comprising the steps of producing a pitch; and
Heating the pitch at a temperature of 700 °C to 2800 °C; Method of manufacturing a secondary battery negative electrode material comprising boron-doped graphite comprising a.
제9항에 있어서,
상기 열처리하는 단계는
상기 피치를 700℃ 내지 1100℃에서 3차 열처리하는 단계; 및
상기 3차 열처리된 피치를 2400℃ 내지 2800℃에서 4차 열처리하는 단계;를 포함하는 붕소가 도핑된 흑연을 포함하는 이차전지 음극재의 제조방법.
10. The method of claim 9,
The heat treatment step
third heat treatment of the pitch at 700° C. to 1100° C.; and
A method of manufacturing a secondary battery negative electrode material comprising boron-doped graphite comprising a; quaternary heat treatment of the tertiary heat-treated pitch at 2400° C. to 2800° C.
제9항의 제조방법으로 제조되며 붕소가 도핑된 흑연을 포함하는, 이차전지 음극재.
A secondary battery negative electrode material manufactured by the manufacturing method of claim 9 and comprising boron-doped graphite.
제11항에 있어서,
상기 음극재는 탄화붕소(B4C)를 1 중량% 이하의 함량으로 포함하는, 이차전지 음극재.
12. The method of claim 11,
The negative electrode material is a secondary battery negative electrode material comprising boron carbide (B 4 C) in an amount of 1 wt% or less.
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