KR20220039060A - Active material and the method of manufacturing this - Google Patents

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Abstract

The present invention can provide an electrode active material capable of realizing a battery with high capacity, excellent capacity retention (life characteristics) according to charging and discharging, and excellent conductivity, and a method for manufacturing the same.

Description

전극 활물질 및 이의 제조 방법{Active material and the method of manufacturing this} Active material and the method of manufacturing this

전극 활물질 및 이의 제조 방법에 관한 것이다. It relates to an electrode active material and a method for manufacturing the same.

리튬이차전지(Lithium-ion battery)는 재충전이 가능하고 휴대가 용이하며 출력이 높아, 전기자동차, 휴대용 전자기기, 초소형 가전 소자 등을 구동시키기 위한 고효율의 에너지 저장 및 공급 소자로 널리 쓰이고 있다. Lithium-ion batteries are rechargeable, easy to carry, and have high output, so they are widely used as high-efficiency energy storage and supply devices for driving electric vehicles, portable electronic devices, and micro home appliances.

전자 기기의 개발이 비약적으로 진행되고 있는 현재, 새로운 시스템을 원활히 구현할 수 있는 높은 에너지 밀도와 출력 효율 및 반복적인 충/방전 진행에 있어서 손실이 적은 리튬이차전지의 개발은 필수적으로 이루어져야 하며 이를 성취하기 위해 지속적인 노력이 이루어지고 있다. At present, when the development of electronic devices is progressing rapidly, the development of a lithium secondary battery with high energy density and output efficiency that can smoothly implement a new system and low loss in repeated charging/discharging is essential, and to achieve this, it is essential. Continuous efforts are being made to

예를 들어, 우수한 사이클 특성을 나타내는 LiCoO2 등의 리튬 함유 코발트 산화물, 환경친화적이고 비용이 저렴한 특성을 나타내는 LiMnO2, LiMn2O4 등의 리튬 함유 망간 산화물 및 고용량 특성을 가지는 LiNiO2 등의 리튬 함유 니켈 산화물의 장점을 가질 수 있는 삼성분계 니켈-코발트-망간(LCM) 계열의 양극 활물질에 대한 연구가 활발하다. 이 때 삼성분계 니켈-코발트-망간(LCM) 계열의 양극 활물질 중에서도 니켈을 고함량으로 포함하는 양극 활물질을 사용하는 경우, 저비용으로 고용량의 전지를 구현할 수 있어 특히 그 도입 필요성이 증대되고 있다. For example, lithium-containing cobalt oxides such as LiCoO 2 exhibiting excellent cycle characteristics, lithium-containing manganese oxides such as LiMnO 2 and LiMn 2 O 4 exhibiting environmentally friendly and inexpensive properties, and lithium such as LiNiO 2 having high capacity characteristics Research on ternary nickel-cobalt-manganese (LCM)-based positive electrode active materials, which may have the advantages of nickel oxide-containing nickel oxide, is active. At this time, when a positive electrode active material containing a high nickel content among ternary nickel-cobalt-manganese (LCM)-based positive active materials is used, a high-capacity battery can be realized at low cost, and the need for introduction thereof is increasing.

그러나, 니켈을 고함량으로 포함하는 삼성분계의 니켈-코발트-망간(LCM) 계열의 양극 활물질의 경우, 리튬 이온이 삽입(intercalation)/ 탈리(deintercalation)되는 과정에서 양극 활물질 등의 구조가 불안정해지고 양극 등에서 금속이 용출되어 퇴화되는 문제 및 전지 구동 시 전극의 표면과 전해액이 맞닿는 경계에서의 전위차로 인한 부반응이 많이 발생하는 문제점이 있다. However, in the case of a ternary nickel-cobalt-manganese (LCM)-based positive electrode active material containing nickel in a high content, the structure of the positive electrode active material becomes unstable during intercalation/deintercalation of lithium ions. There are problems in that metals are eluted from the anode, etc. and deteriorated, and side reactions occur a lot due to the potential difference at the boundary where the surface of the electrode and the electrolyte come into contact when the battery is driven.

본 발명은 고용량이면서도 전해액 등과의 부반응이 억제되어 충전 및 방전에 따른 용량유지율(수명특성)이 우수하고, 전도성 또한 우수한 전지를 구현할 수 있는 전극 활물질 및 이의 제조 방법을 제공하는 것을 하나의 목적으로 한다. One object of the present invention is to provide an electrode active material capable of realizing a battery having high capacity and suppressing side reactions with an electrolyte, etc., and thus having excellent capacity retention (lifetime characteristics) according to charging and discharging, and excellent conductivity, and a method for manufacturing the same. .

본 명세서에서 언급하는 물성 중에서 측정 온도가 해당 물성에 영향을 미치는 경우에 특별히 달리 규정하지 않는 한, 상기 물성은 상온에서 측정한 물성이다.Among the physical properties mentioned in the present specification, when the measurement temperature affects the physical properties, unless otherwise specified, the physical properties are those measured at room temperature.

본 명세서에서 용어 상온은 특별히 가온되거나 감온되지 않은 상태에서의 온도로서, 약 10℃ 내지 30℃의 범위 내의 어느 한 온도, 예를 들면, 약 15℃ 이상, 18℃ 이상, 20℃ 이상 또는 약 23℃ 이상이면서, 약 27℃ 이하의 온도를 의미할 수 있다. 또한, 특별히 달리 규정하지 않는 한, 본 명세서에서 언급하는 온도의 단위는 ℃이다. As used herein, the term room temperature is a temperature in a state in which it is not particularly heated or reduced, and any one temperature within the range of about 10°C to 30°C, for example, about 15°C or more, 18°C or more, 20°C or more, or about 23 It may mean a temperature of about 27° C. or lower while being at least ℃. In addition, unless otherwise specified, the unit of temperature referred to in the present specification is °C.

본 발명은 전극 활물질에 관한 것일 수 있다. The present invention may relate to an electrode active material.

본 출원의 전극 활물질은, 예를 들어, 활물질 코어, 상기 활물질 코어 상에 형성된 금속 산화물층 및 상기 금속 산화물층 상에 형성된 전도층을 포함할 수 있다. 본 출원에서 상기 금속 산화물층의 상기 활물질 코어 표면으로부터의 높이(H1) 및 상기 전도층의 상기 금속 산화물층 표면으로부터의 높이(H2)의 비율(H1/H2)은 예를 들어, 약 0.01 내지 10의 범위 내일 수 있다. The electrode active material of the present application may include, for example, an active material core, a metal oxide layer formed on the active material core, and a conductive layer formed on the metal oxide layer. In the present application, the ratio (H 1 /H 2 ) of the height (H 1 ) of the metal oxide layer from the surface of the active material core and the height (H 2 ) of the conductive layer from the surface of the metal oxide layer is, for example, It can be in the range of about 0.01 to 10.

본 명세서에서 「A의 B 표면으로부터의 높이」는, 예를 들어, B 표면의 임의의 한 점에 대해 가상의 접선을 그은 후, 상기 접선에 대해 대략 70° 내지 110° 정도의 각을 이루는 직선이 상기 임의의 한 점을 통과하도록 하였을 때, 상기 B 표면의 임의의 한 점으로부터 상기 직선과 A의 표면 간 교차점까지의 거리를 의미할 수 있다. 본 명세서에서 「A의 B 표면으로부터의 높이」는 또한, 예를 들어, 상기와 같은 거리를 n 개의 임의의 점에 대해 측정한 후, 산술평균을 낸 값을 포함하는 의미일 수 있고, 여기서 n의 값은 1 이상의 정수를 의미할 수 있다. In the present specification, "the height of A from the surface of B" is, for example, a straight line forming an angle of approximately 70° to 110° with respect to the tangent after an imaginary tangent is drawn to an arbitrary point on the surface of B. When this arbitrary point is passed through, it may mean a distance from an arbitrary point on the surface B to an intersection point between the straight line and the surface of A. In this specification, "the height of A from the surface of B" may also mean including, for example, a value obtained by arithmetic mean after measuring the above distance for n arbitrary points, where n A value of may mean an integer of 1 or more.

본 출원에서 상기 높이는 하나의 예시에서, 주사전자현미경(Scanning Electron Microscope) 또는 투과전자현미경(Transmission Electron Microscope) 등을 이용하여 직접 측정하거나 또는, 간접적인 방법으로 측정할 수도 있다. 상기 간접적인 방법은, 예를 들어, 원자층 증착 방식으로 형성한 층에 대해 적용할 수 있는 방법일 수 있다. 상기 간접적인 방법은, 하나의 예시에서, 실리콘 웨이퍼와 같은 평판 기재에 후술하는 원자층 증착 단위 공정을 100회 반복 수행한 후, 상기 기재에 증착된 층의 높이를 주사전자현미경 또는 엘립소미터(Ellipsometer) 등으로 측정하고, 이어서 상기 높이를 단위 공정 수인 100회로 나누어 1 단위 공정 당 형성되는 층의 높이를 계산한 후, 후술하는 원자층 증착 단위 공정을 반복 수행한 횟수에 상기 계산된 1 단위 공정 당 형성되는 층의 높이를 곱하여 도출하는 방법일 수 있다. 상기 간접적인 방법은, 다른 예시에서, 활물질 코어 상에 원자층 증착 단위 공정을 충분한 횟수로 반복한 후, 상기 활물질 코어 상에 형성된 원자층 증착층의 높이를 측정하고, 및/또는 원자층 증착에 의해 형성된 층을 포함하는 입자에 대해 원소 함량 분석을 실시하는 것일 수 있다. 이어서, 상기 원자층 증착에 의해 형성된 층에 포함된 금속 원소 함량을 구하여 단위 공정을 수행한 횟수로 나누어주어 1 단위 공정 당 원자층 증착에 의해 형성된 층에 함유된 금속 원소 함량을 계산한 후, 목적하는 입자에 포함된 상기 금속 원소 함량을 측정하여, 상기 1 단위 공정 당 원자층 증착에 의해 형성된 층에 함유된 금속 원소 함량으로 나누어준 후 상기 1 단위 공정 당 원자층 증착에 의해 형성된 층의 높이를 곱하여 도출하는 방법일 수 있다. In the present application, in one example, the height may be measured directly or indirectly using a scanning electron microscope or a transmission electron microscope, or the like. The indirect method may be, for example, a method applicable to a layer formed by an atomic layer deposition method. The indirect method, in one example, repeats the atomic layer deposition unit process to be described below on a flat substrate such as a silicon wafer 100 times, and then measures the height of the layer deposited on the substrate with a scanning electron microscope or an ellipsometer ( Ellipsometer), and then dividing the height by 100 times, which is the number of unit processes, calculates the height of a layer formed per unit process, and then calculates the number of times the atomic layer deposition unit process described later is repeatedly performed. It may be a method of deriving by multiplying the height of the layer to be formed. The indirect method, in another example, repeats the atomic layer deposition unit process on the active material core a sufficient number of times, then measures the height of the atomic layer deposition layer formed on the active material core, and/or for atomic layer deposition It may be to conduct elemental content analysis on the particles including the layer formed by Then, the content of the metal element contained in the layer formed by the atomic layer deposition is calculated by dividing it by the number of times the unit process is performed to calculate the content of the metal element contained in the layer formed by the atomic layer deposition per unit process, Measure the content of the metal element contained in the particles, divide by the content of the metal element contained in the layer formed by atomic layer deposition per unit process, and then determine the height of the layer formed by atomic layer deposition per unit process It may be a method of deriving by multiplying.

본 발명자들은 특히 상기 비율(H1/H2)을 상기와 같은 범위로 제어함으로써 전해액과 전극 활물질 간의 부반응을 억제하면서도, 전도도 또한 저하되지 않도록 함으로써, 충전 및 방전에 따른 용량유지율(수명특성)이 우수하면서도 전도 특성 등이 우수한 전지를 구현할 수 있는 전극 활물질을 제공할 수 있음을 확인하였다. 상기 금속 산화물층의 활물질 코어 표면으로부터의 높이(H1) 및 전도층의 금속 산화물층 표면으로부터의 높이(H2)의 비율(H1/H2)은 다른 예시에서, 0.02 이상, 0.03 이상, 0.04 이상, 0.05 이상, 0.06 이상, 0.07 이상, 0.08 이상, 0.09 이상, 0.1 이상, 0.11 이상, 0.12 이상, 0.13 이상 또는 0.14 이상이거나 9.5 이하, 9 이하, 8.5 이하, 8 이하, 7.5 이하, 7 이하, 6.5 이하, 6 이하, 5.5 이하, 5 이하, 4.5 이하, 4 이하, 3.5 이하, 3 이하, 2.5 이하, 2 이하, 1.5 이하, 1 이하 또는 0.5 이하일 수 있으나 이에 제한되는 것은 아니다. In particular, the present inventors suppress the side reaction between the electrolyte and the electrode active material by controlling the ratio (H 1 /H 2 ) in the same range as described above, while also preventing the conductivity from being lowered, so that the capacity retention rate (lifetime characteristics) according to charging and discharging is It was confirmed that it is possible to provide an electrode active material capable of implementing a battery having excellent conductivity and the like. The ratio (H 1 /H 2 ) of the height from the surface of the active material core of the metal oxide layer (H 1 ) and the height from the surface of the metal oxide layer of the conductive layer (H 2 ) is 0.02 or more, 0.03 or more, 0.04 or more, 0.05 or more, 0.06 or more, 0.07 or more, 0.08 or more, 0.09 or more, 0.1 or more, 0.11 or more, 0.12 or more, 0.13 or more, or 0.14 or more, or 9.5 or less, 9 or less, 8.5 or less, 8 or less, 7.5 or less, 7 or less , 6.5 or less, 6 or less, 5.5 or less, 5 or less, 4.5 or less, 4 or less, 3.5 or less, 3 or less, 2.5 or less, 2 or less, 1.5 or less, 1 or less, or 0.5 or less.

본 출원에서 금속 산화물층은, 예를 들어 활물질 코어 표면 상에 대한 커버리지가 대략 80% 이상일 수 있다. 본 명세서에서 상기 금속 산화물층의 활물질 코어 표면에 대한 커버리지는 예를 들어, 활물질 코어의 표면적(C)에 대해 활물질 코어의 표면 상에 금속 산화물층이 형성된 부분의 면적(D1)의 비율(D1/C)을 의미할 수 있다. 본 명세서에서 금속 산화물층이 형성되었다는 것은 예를 들어, 금속 산화물층이 활물질 코어가 전해액과의 부반응을 일으키지 않도록 할 수 있는 정도의 두께로 형성된 것을 의미할 수 있다. 일 예시에서, 금속 산화물층이 형성되었다는 것은 예를 들어, 금속 산화물층의 활물질 코어 표면에 대한 두께가 대략 0.2nm 이상인 경우를 의미할 수 있다. 즉, 본 명세서에서 금속 산화물층의 활물질 코어 표면에 대한 커버리지는 예를 들어, 활물질 코어의 표면적(C)에 대해 활물질 코어의 표면 상에 금속 산화물층이 대략 0.2nm 이상으로 형성된 부분의 면적(D1)의 비율(D1/C)을 의미할 수 있다. 하나의 예시에서, 상기 금속 산화물층은 상기 활물질 코어의 표면 상에 후술하는 원자층 증착 방식으로 단위 공정을 반복 수행하여 형성할 수 있고, 상기 각 단위 공정에 의해 형성되는 층은 서브 나노미터 수준의 결점(defect)을 포함할 수는 있으나, 이러한 결점은 각 단위 공정을 반복 수행하여 형성한 금속 산화물층의 기능 등에 대해 유의미한 결점으로 작용하지는 않을 수 있다. 상기 커버리지는 다른 예시에서, 대략 81% 이상, 대략 82% 이상, 대략 83% 이상, 대략 84% 이상, 대략 85% 이상, 대략 86% 이상, 대략 87% 이상, 대략 88% 이상, 대략 90% 이상, 대략 91% 이상, 대략 92% 이상, 대략 93% 이상, 대략 94% 이상, 대략 95% 이상, 대략 96% 이상, 대략 97% 이상, 대략 98% 이상 또는 대략 99% 이상일 수 있다. 상기 금속 산화물층은, 활물질 코어와 전해질 등 간의 부반응이 일어나지 않도록 상기 활물질 코어를 보호하는 역할을 수행할 수 있으며, 상기 활물질 코어와 전해질 간의 접촉 등이 일어나지 않도록 하는 측면에서 상기 커버리지는 클수록, 다시 말해서 금속 산화물층이 활물질 코어 표면 상에 균일하게 형성될 수록 좋을 수 있으므로 상한은 특별히 제한되지 않으나, 일 예시에서 대략 100% 이하, 대략 99% 이하, 대략 98% 이하, 대략 97% 이하, 대략 96% 이하, 대략 95% 이하, 대략 94% 이하, 대략 93% 이하, 대략 92% 이하, 대략 91% 이하, 대략 90% 이하, 대략 89% 이하, 대략 88% 이하, 대략 87% 이하 또는 대략 86% 이하일 수 있으나 이에 제한되는 것은 아니다. In the present application, the metal oxide layer may have a coverage of, for example, about 80% or more on the surface of the active material core. In the present specification, the coverage of the metal oxide layer on the surface of the active material core is, for example, the ratio (D1/) of the area (D1) of the portion where the metal oxide layer is formed on the surface of the active material core to the surface area (C) of the active material core C) can mean In the present specification, the formation of the metal oxide layer may mean, for example, that the metal oxide layer is formed to a thickness sufficient to prevent the active material core from causing a side reaction with the electrolyte. In one example, the formation of the metal oxide layer may mean, for example, when the thickness of the metal oxide layer with respect to the surface of the active material core is about 0.2 nm or more. That is, in the present specification, the coverage of the metal oxide layer on the surface of the active material core is, for example, the area (D1) of the portion where the metal oxide layer is formed to be approximately 0.2 nm or more on the surface of the active material core with respect to the surface area (C) of the active material core. ) may mean a ratio (D1/C). In one example, the metal oxide layer may be formed on the surface of the active material core by repeatedly performing unit processes by an atomic layer deposition method to be described later, and the layer formed by each unit process may be formed at a sub-nanometer level. Defects may be included, but such defects may not act as significant defects with respect to the function of the metal oxide layer formed by repeatedly performing each unit process. In another example, the coverage is about 81% or more, about 82% or more, about 83% or more, about 84% or more, about 85% or more, about 86% or more, about 87% or more, about 88% or more, about 90% or more. or more, about 91% or more, about 92% or more, about 93% or more, about 94% or more, about 95% or more, about 96% or more, about 97% or more, about 98% or more, or about 99% or more. The metal oxide layer may serve to protect the active material core so that a side reaction between the active material core and the electrolyte does not occur, and the coverage is larger in terms of preventing contact between the active material core and the electrolyte from occurring, in other words, The upper limit is not particularly limited because the metal oxide layer may be more uniformly formed on the surface of the active material core, but in one example, about 100% or less, about 99% or less, about 98% or less, about 97% or less, about 96% or less, about 95% or less, about 94% or less, about 93% or less, about 92% or less, about 91% or less, about 90% or less, about 89% or less, about 88% or less, about 87% or less, or about 86% or less It may be the following, but is not limited thereto.

본 출원에서 상기 금속 산화물층의 상기 활물질 코어 표면으로부터의 높이(H1)는, 예를 들어, 0.2 nm 내지 5 nm의 범위 내일 수 있다. 상기 높이(H1)가 상기와 같은 범위로 제어됨으로써, 충전 및 방전에 따른 용량유지율(수명특성)이 우수하도록 보호층의 역할을 적절히 수행하면서도, 저항 증가에 따라 전도성이 저해되는 현상의 발생을 방지할 수 있다. 상기 높이(H1)는 다른 예시에서, 0.3 nm 이상, 0.4 nm 이상, 0.5 nm 이상, 0.6 nm 이상, 0.7 nm 이상, 0.8 nm 이상, 0.9 nm 이상, 1 nm 이상, 1.1 nm 이상, 1.2 nm 이상, 1.3 nm 이상 또는 1.4 nm 이상이거나, 4.5 nm 이하, 4 nm 이하, 3.5 nm 이하, 3 nm 이하, 2.5 nm 이하, 2 nm 이하, 1.9 nm 이하, 1.8 nm 이하, 1.7 nm 이하 또는 1.6 nm 이하일 수 있으나 이에 제한되는 것은 아니다. In the present application, the height (H 1 ) of the metal oxide layer from the surface of the active material core may be, for example, in the range of 0.2 nm to 5 nm. By controlling the height (H 1 ) in the same range as above, the occurrence of a phenomenon in which conductivity is inhibited due to an increase in resistance while appropriately performing the role of a protective layer to be excellent in capacity retention (life characteristics) according to charging and discharging can be prevented The height (H 1 ) is, in another example, 0.3 nm or more, 0.4 nm or more, 0.5 nm or more, 0.6 nm or more, 0.7 nm or more, 0.8 nm or more, 0.9 nm or more, 1 nm or more, 1.1 nm or more, 1.2 nm or more , 1.3 nm or more, or 1.4 nm or more, or 4.5 nm or less, 4 nm or less, 3.5 nm or less, 3 nm or less, 2.5 nm or less, 2 nm or less, 1.9 nm or less, 1.8 nm or less, 1.7 nm or less, or 1.6 nm or less However, the present invention is not limited thereto.

본 출원의 전극 활물질은 또한 전도층을 포함할 수 있다. 상기 전도층은 예를 들어, 전술한 금속 산화물층 상에 형성될 수 있다. 여기서 전도층의 금속 산화물층 표면으로부터의 높이(H2)는 예를 들어, 대략 0.5nm 내지 20nm의 범위 내일 수 있다. 상기 높이(H2)를 상기와 같은 범위로 제어함으로써, 저항 증가를 제어하는 역할을 적절히 수행하면서도 전지의 비용량이 감소하는 문제를 해결할 수 있다. The electrode active material of the present application may also include a conductive layer. The conductive layer may be formed on, for example, the metal oxide layer described above. Here, the height H 2 from the surface of the metal oxide layer of the conductive layer may be, for example, in the range of approximately 0.5 nm to 20 nm. By controlling the height (H 2 ) in the same range as described above, it is possible to solve the problem of reducing the specific capacity of the battery while appropriately performing the role of controlling the increase in resistance.

상기 용어 비용량은, 전지의 부피에 대한 전지의 용량(Capacity)을 의미한다. 상기 전지의 용량은, 이론 용량 또는 실제 용량을 의미할 수 있다. 상기 이론 용량(Theoretical Capacity; CT)은, 전지 활물질의 양에 의해 결정되는 것으로, 하기 수식 1에 따라 계산될 수 있다. The term specific capacity means the capacity of the battery relative to the volume of the battery. The capacity of the battery may refer to a theoretical capacity or an actual capacity. The theoretical capacity (C T ) is determined by the amount of the battery active material, and may be calculated according to Equation 1 below.

[수식 1][Formula 1]

CT = x × FC T = x × F

상기 수식 1에서 F는 패러데이(Faraday) 상수를 의미할 수 있고, x는 전지가 완전히 방전되는 동안 반응으로부터 생성되는 전자의 몰 수를 의미할 수 있다. In Equation 1, F may mean a Faraday constant, and x may mean the number of moles of electrons generated from the reaction while the battery is completely discharged.

상기 실제 용량(Practical Capacity; Cp)은, 예를 들어, 반응물이 방전반응에 100% 참여하지 못하는 문제, 충/방전 속도가 증가함에 따라 나타나는 iR 강하 등의 문제로 인하여, 상기 이론 용량에 비해 작을 수 있다. The actual capacity (C p ) is, for example, due to problems such as a problem that the reactant does not participate 100% in the discharge reaction, iR drop that appears as the charge/discharge rate increases, compared to the theoretical capacity can be small

즉, 본 출원에서 상기 전도층의 금속 산화물층 표면으로부터의 높이(H2)를 적절히 제어하는 것은, 목적하는 효과를 달성하는 측면에서 중요할 수 있다. 상기 높이(H2)는 다른 예시에서, 1 nm 이상, 1.5 nm 이상, 2 nm 이상, 2.5 nm 이상, 3 nm 이상, 3.5 nm 이상, 4 nm 이상, 4.5 nm 이상, 5 nm 이상, 5.5 nm 이상, 6 nm 이상, 6.5 nm 이상, 7 nm 이상, 7.5 nm 이상, 8 nm 이상, 8.5 nm 이상, 9 nm 이상 또는 9.5 nm 이상이거나, 19.5 nm 이하, 19 nm 이하, 18.5 nm 이하, 18 nm 이하, 17.5 nm 이하, 17 nm 이하, 16.5 nm 이하, 16 nm 이하, 15.5 nm 이하, 15 nm 이하, 14.5 nm 이하, 14 nm 이하, 13.5 nm 이하, 13 nm 이하, 12.5 nm 이하, 12 nm 이하, 11.5 nm 이하, 11 nm 이하 또는 10.5 nm 이하일 수 있다.That is, in the present application, appropriately controlling the height (H 2 ) of the conductive layer from the surface of the metal oxide layer may be important in terms of achieving a desired effect. The height (H 2 ) is, in another example, 1 nm or more, 1.5 nm or more, 2 nm or more, 2.5 nm or more, 3 nm or more, 3.5 nm or more, 4 nm or more, 4.5 nm or more, 5 nm or more, 5.5 nm or more , 6 nm or more, 6.5 nm or more, 7 nm or more, 7.5 nm or more, 8 nm or more, 8.5 nm or more, 9 nm or more, or 9.5 nm or more, or 19.5 nm or less, 19 nm or less, 18.5 nm or less, 18 nm or less, 17.5 nm or less, 17 nm or less, 16.5 nm or less, 16 nm or less, 15.5 nm or less, 15 nm or less, 14.5 nm or less, 14 nm or less, 13.5 nm or less, 13 nm or less, 12.5 nm or less, 12 nm or less, 11.5 nm or less or less, 11 nm or less, or 10.5 nm or less.

본 출원에서 상기 전도층의 금속 산화물층 표면에 대한 커버리지는 예를 들어, 50% 이상일 수 있다. 본 명세서에서 상기 전도층의 금속 산화물층 표면에 대한 커버리지는 예를 들어, 금속 산화물층의 표면적(D2)에 대해 금속 산화물층의 표면 상에 전도층이 형성된 부분의 면적(E)의 비율(E/D2)을 의미할 수 있다. 본 명세서에서 전도층이 형성되었다는 것은 예를 들어, 전도층이 활물질 코어가 금속 산화물층 등의 방해를 받지 않고 목적하는 전도성을 나타낼 수 있는 정도의 두께로 형성된 것을 의미할 수 있다. 일 예시에서, 전도층이 형성되었다는 것은 예를 들어, 전도층의 금속 산화물층의 표면에 대한 두께가 대략 0.5nm 이상인 경우를 의미할 수 있다. 즉, 본 명세서에서 전도층의 금속 산화물층에 대한 커버리지는 예를 들어, 금속 산화물층의 표면적(D2)에 대해 금속 산화물층의 표면 상에 전도층이 대략 0.5nm 이상으로 형성된 부분의 면적(D2)의 비율(D2/E)을 의미할 수 있다. 상기 커버리지는 다른 예시에서, 대략 55% 이상, 대략 60% 이상, 대략 65% 이상, 대략 70% 이상, 대략 75% 이상, 대략 80% 이상, 대략 85% 이상, 대략 90% 이상 또는 대략 95% 이상일 수 있다. 상기 전도층의 커버리지는 예를 들어, 전자현미경을 이용하여, 이미지 분석 툴을 이용하여 정량화하여 측정할 수 있다. In the present application, the coverage of the conductive layer on the surface of the metal oxide layer may be, for example, 50% or more. In the present specification, the coverage of the conductive layer on the surface of the metal oxide layer is, for example, the ratio (E) of the area (E) of the portion where the conductive layer is formed on the surface of the metal oxide layer to the surface area (D2) of the metal oxide layer (E) /D2). In the present specification, the conductive layer is formed, for example, may mean that the conductive layer is formed to a thickness such that the active material core exhibits desired conductivity without being disturbed by a metal oxide layer or the like. In one example, the formation of the conductive layer may mean, for example, when the thickness of the conductive layer with respect to the surface of the metal oxide layer is about 0.5 nm or more. That is, in this specification, the coverage of the conductive layer to the metal oxide layer is, for example, the area (D2) of the portion where the conductive layer is formed to be about 0.5 nm or more on the surface of the metal oxide layer with respect to the surface area (D2) of the metal oxide layer. ) may mean a ratio (D2/E). In another example, the coverage is about 55% or more, about 60% or more, about 65% or more, about 70% or more, about 75% or more, about 80% or more, about 85% or more, about 90% or more, or about 95% or more. may be more than The coverage of the conductive layer may be measured by quantifying it using an image analysis tool, for example, using an electron microscope.

본 출원의 전극 활물질은, 상기와 같은 높이 및/또는 커버리지 등을 나타내는 금속 산화물층 및 전도층을 도입함으로써, 특히 후술하는 활물질 코어 등과의 조합에 의해 고용량이면서도 활물질 코어와 전해액 간의 부반응이 제어되어 전지의 충/방전에 따른 용량유지율이 우수하고, 전도도 또한 우수한 전지 등의 구현을 가능하게 하는 전극 활물질 등을 제공할 수 있다. In the electrode active material of the present application, by introducing a metal oxide layer and a conductive layer having the same height and/or coverage as described above, the side reaction between the active material core and the electrolyte is controlled while having a high capacity by combining with the active material core, which will be described later, in particular. It is possible to provide an electrode active material, etc. that enables the realization of a battery having excellent capacity retention according to charging/discharging and excellent conductivity.

본 출원의 전극 활물질은, 예를 들어, 하기 화학식 1로 표시되는 리튬 니켈-망간-코발트 산화물을 포함하고, 2차 입자 형태인 활물질 코어를 포함할 수 있다. The electrode active material of the present application may include, for example, lithium nickel-manganese-cobalt oxide represented by the following Chemical Formula 1, and an active material core in the form of secondary particles.

[화학식 1][Formula 1]

LixMyO2 Li x M y O 2

상기 식에서, M은 Ni1-a-bMnaCob 로 표시될 수 있고, 상기 a는 0.02 내지 0.3의 범위 내일 수 있고, b는 0.02 내지 0.3의 범위 내일 수 있으며, 1-a-b는 0.6 내지 0.95의 범위 내일 수 있고, x는 0.5 내지 1.5의 범위 내일 수 있으며, y는 2-x일 수 있다. In the above formula, M may be represented by Ni 1-ab Mn a Co b , wherein a may be in the range of 0.02 to 0.3, b may be in the range of 0.02 to 0.3, and 1-ab may be in the range of 0.6 to 0.95. can be in the range, x can be in the range of 0.5 to 1.5, and y can be 2-x.

상기 화학식 1로 표시되는 리튬 니켈-망간-코발트 산화물을 포함하고, 2차 입자 형태인 활물질 코어는, Li을 x에 해당하는 몰 함량으로 포함할 수 있다. 본 명세서의 화학식 1에서의 몰 함량은 Li, M 및/또는 O 간의 관계에서 상대적으로 정해지는 값이거나, 다른 예시에서, 화학식 1의 M에 포함되는 Ni, Mn 및/또는 Co 간의 관계에서 상대적으로 정해지는 값을 의미할 수 있다. 상기 화학식 1의 x는 다른 예시에서 0.55 이상, 0.60 이상, 0.65 이상, 0.70 이상, 0.75 이상, 0.80 이상, 0.85 이상, 0.90 이상 또는 0.95 이상이거나 1.45 이하, 1.40 이하, 1.35 이하, 1.30 이하, 1.25 이하, 1.20 이하, 1.15 이하, 1.10 이하 또는 1.05 이하일 수 있으나 이에 제한되는 것은 아니다. Li이 상기 범위의 몰 함량으로 포함될 때, 전지의 출력 및/또는 용량 특성 등이 우수할 수 있다. The active material core, which includes lithium nickel-manganese-cobalt oxide represented by Formula 1 and is in the form of secondary particles, may include Li in a molar content corresponding to x. The molar content in Formula 1 of the present specification is a value relatively determined in the relationship between Li, M and/or O, or in another example, in the relationship between Ni, Mn, and/or Co included in M in Formula 1, the molar content is relatively It may mean a fixed value. In another example, x in Formula 1 is 0.55 or more, 0.60 or more, 0.65 or more, 0.70 or more, 0.75 or more, 0.80 or more, 0.85 or more, 0.90 or more, or 0.95 or more, or 1.45 or less, 1.40 or less, 1.35 or less, 1.30 or less, 1.25 or less , 1.20 or less, 1.15 or less, 1.10 or less, or 1.05 or less, but is not limited thereto. When Li is included in the molar content within the above range, the output and/or capacity characteristics of the battery may be excellent.

상기 화학식 1의 M은, Ni을 1-a-b 에 해당하는 몰 함량으로 포함할 수 있다. 본 명세서에서 화학식 1의 M에서의 Ni의 몰 함량은, 상기 M에 포함될 수 있는 에 포함될 수 있는 다른 Mn 및/또는 Co와의 관계에서 상대적으로 정해지는 값일 수 있다. 다른 예시에서, 0.61 이상, 0.62 이상, 0.63 이상, 0.64 이상, 0.65 이상, 0.66 이상, 0.67 이상, 0.68 이상, 0.69 이상, 0.7 이상, 0.71 이상, 0.72 이상, 0.73 이상, 0.74 이상, 0.75 이상, 0.76 이상, 0.77 이상, 0.78 이상 또는 0.79 이상이거나 0.94 이하, 0.93 이하, 0.92 이하, 0.91 이하, 0.90 이하, 0.89 이하, 0.88 이하, 0.87 이하, 0.86 이하, 0.85 이하, 0.84 이하, 0.83 이하, 0.82 이하 또는 0.81 이하의 몰 함량으로 포함될 수 있으며, 이에 따라 고용량의 리튬이차전지를 구현할 수 있다. M in Formula 1 may include Ni in a molar content corresponding to 1-a-b. In the present specification, the molar content of Ni in M in Formula 1 may be a value relatively determined in relation to other Mn and/or Co that may be included in M that may be included in M. In another example, 0.61 or more, 0.62 or more, 0.63 or more, 0.64 or more, 0.65 or more, 0.66 or more, 0.67 or more, 0.68 or more, 0.69 or more, 0.7 or more, 0.71 or more, 0.72 or more, 0.73 or more, 0.74 or more, 0.75 or more, 0.76 or more or more, 0.77 or more, 0.78 or more, or 0.79 or more, or 0.94 or less, 0.93 or less, 0.92 or less, 0.91 or less, 0.90 or less, 0.89 or less, 0.88 or less, 0.87 or less, 0.86 or less, 0.85 or less, 0.84 or less, 0.83 or less, 0.82 or less, or It may be included in a molar content of 0.81 or less, thereby realizing a high-capacity lithium secondary battery.

상기 화학식 1의 M은, Mn을 a에 해당하는 몰 함량으로 포함할 수 있다. 본 명세서에서 화학식 1의 M에서의 Mn의 몰 함량은, 상기 M에 포함될 수 있는 다른 Ni 및/또는 Co와의 관계에서 상대적으로 정해지는 값일 수 있다. 다른 예시에서, 0.03 이상, 0.04 이상, 0.05 이상, 0.06 이상, 0.07 이상, 0.08 이상 또는 0.09 이상이거나, 0.25 이하, 0.2 이하 또는 0.15 이하의 몰 함량으로 포함될 수 있으며, 이는 전극 활물질의 안정성 측면에서 바람직할 수 있다. M in Formula 1 may include Mn in a molar content corresponding to a. In the present specification, the molar content of Mn in M in Formula 1 may be a value relatively determined in relation to other Ni and/or Co that may be included in M. In another example, 0.03 or more, 0.04 or more, 0.05 or more, 0.06 or more, 0.07 or more, 0.08 or more, or 0.09 or more, or may be included in a molar content of 0.25 or less, 0.2 or less, or 0.15 or less, which is preferable in terms of stability of the electrode active material can do.

상기 화학식 1의 M은, Co를 b에 해당하는 몰 함량으로 포함할 수 있다. 본 명세서에서 화학식 1의 M에서의 Co의 몰 함량은, 상기 M에 포함될 수 있는 다른 Ni 및/또는 Mn과의 관계에서 상대적으로 정해지는 값일 수 있다. 다른 예시에서, 0.03 이상, 0.04 이상, 0.05 이상, 0.06 이상, 0.07 이상, 0.08 이상 또는 0.09 이상이거나, 0.25 이하, 0.2 이하 또는 0.15 이하의 함량으로 포함될 수 있으며, 이는 비용 측면에서 바람직할 수 있다. M in Formula 1 may include Co in a molar content corresponding to b. In the present specification, the molar content of Co in M in Formula 1 may be a value relatively determined in relation to other Ni and/or Mn that may be included in M. In another example, it may be included in an amount of 0.03 or more, 0.04 or more, 0.05 or more, 0.06 or more, 0.07 or more, 0.08 or more, or 0.09 or more, or 0.25 or less, 0.2 or less, or 0.15 or less, which may be preferable in terms of cost.

본 출원은 열적 안정성, 안정한 전기화학적 특성을 나타내면서도 낮은 비용으로 고용량의 전지를 구현하는 측면에서, 상기와 같은 화학식 1로 표시되는 리튬 니켈-망간-코발트 산화물의 2차 입자 형태인 활물질 코어를 포함하는 전극 활물질을 사용할 수 있다. The present application relates to an active material core in the form of secondary particles of lithium nickel-manganese-cobalt oxide represented by Chemical Formula 1 as described above in terms of realizing a high-capacity battery at low cost while exhibiting thermal stability and stable electrochemical properties. electrode active material can be used.

본 출원에서 화학식 1로 표시되는 리튬 니켈-망간-코발트 산화물의 2차 입자는 당 업계의 공지의 기술을 통해 제조할 수 있다. 하나의 예시에서 상기 2차 입자는, 전극 활물질 전구체와 리튬 원료소스를 혼합하고, 산화 분위기 하에서 1차 가소성하여 1차 입자를 형성하는 단계 및/또는 상기 1차 입자를 2차 본소성하는 단계를 포함하여 제조될 수 있다. 상기 전극 활물질 전구체는 예를 들어, 니켈(Ni), 코발트(Co) 및/또는 망간(Mn)을 포함하는 화합물일 수 있다. 상기 전극 활물질 전구체는 니켈 함유 원료물질, 코발트 함유 원료물질 및/또는 망간 함유 원료물질을 포함하는 전이금속 용액에 암모늄 양이온 함유 착물 형성제와 염기성 화합물을 첨가하여 공침 반응시켜 제조되는 것일 수 있다. The secondary particles of lithium nickel-manganese-cobalt oxide represented by Chemical Formula 1 in the present application may be prepared through a technique known in the art. In one example, the secondary particles are prepared by mixing an electrode active material precursor and a lithium raw material source, and performing primary calcination in an oxidizing atmosphere to form primary particles and/or secondary main firing of the primary particles. It can be prepared including. The electrode active material precursor may be, for example, a compound including nickel (Ni), cobalt (Co), and/or manganese (Mn). The electrode active material precursor may be prepared by co-precipitation reaction by adding an ammonium cation-containing complex former and a basic compound to a transition metal solution including a nickel-containing raw material, a cobalt-containing raw material and/or a manganese-containing raw material.

상기 1차 가소성은 산화 분위기 하에서 수행할 수 있는데, 이 때 산화 분위기는 산소를 공급하면서 소성을 수행하는 것을 의미할 수 있다. 상기 소성은 전극 활물질의 균일성 또는 결정성 등을 고려하여 적절한 온도, 시간, 산소 공급량 등을 제어하면서 수행할 수 있다. 이어서, 상기 1차 가소성을 통해 가소성물을 형성한 후 상기 가소성물을 2차 본소성할 수 있고, 상기 2차 본소성의 소성 온도 또는 소성 시간 등은 또한 전극 활물질의 균일성 또는 결정성 등을 고려하여 적절히 제어될 수 있다. The primary firing may be performed under an oxidizing atmosphere, where the oxidizing atmosphere may mean performing firing while supplying oxygen. The firing may be performed while controlling an appropriate temperature, time, and oxygen supply amount in consideration of the uniformity or crystallinity of the electrode active material. Subsequently, after forming a plastic product through the primary firing, the secondary main firing may be performed, and the firing temperature or firing time of the secondary main firing may also determine the uniformity or crystallinity of the electrode active material. It can be appropriately controlled taking into account.

본 출원은, 상기와 같이 특유의 리튬 니켈-망간-코발트 산화물을 포함하는 활물질 코어를 도입하고, 금속 산화물 및/또는 전도층을 상기와 같은 높이 등으로 포함함으로써 고용량이면서도 전지의 충/방전에 따른 용량 유지율(수명 특성)이 우수할 뿐만 아니라, 전도성 또한 우수한 전지를 구현할 수 있는 전극 활물질 등을 제공할 수 있다. The present application introduces an active material core containing a characteristic lithium nickel-manganese-cobalt oxide as described above, and includes a metal oxide and/or a conductive layer at the same height as above, so that the battery has a high capacity while charging/discharging. It is possible to provide an electrode active material capable of implementing a battery having excellent capacity retention (lifetime characteristics) as well as excellent conductivity.

본 출원의 금속 산화물층은 예를 들어, AlOx, ZrOx, NbOx, WOx, 리튬알루미늄산화물, 리튬지르코늄산화물, 리튬니오븀산화물 및/또는 리튬텅스텐산화물로 이루어진 군에서 선택된 적어도 1종을 포함할 수 있고, 상기 x는 예를 들어, 0 이상 3 이하일 수 있다. 상기 x는 다른 예시에서, 0.1 이상, 0.2 이상, 0.3 이상, 0.4 이상, 0.5 이상, 0.6 이상, 0.7 이상, 0.8 이상, 0.9 이상, 1.0 이상, 1.1 이상, 1.2 이상, 1.3 이상 또는 1.4 이상이거나 2.9 이하, 2.8 이하, 2.7 이하, 2.6 이하, 2.5 이하, 2.4 이하, 2.3 이하, 2.2 이하, 2.1 이하, 2.0 이하, 1.9 이하, 1.8 이하, 1.7 이하 또는 1.6 이하일 수 있다. 저항 증가 방지 및/또는 전해액 부반응 방지 효과의 향상 측면에서, 상기 금속 산화물층은 바람직하게는 AlOx (1.3≤x≤1.6)을 포함할 수 있다. The metal oxide layer of the present application includes, for example, at least one selected from the group consisting of AlO x , ZrO x , NbO x , WO x , lithium aluminum oxide, lithium zirconium oxide, lithium niobium oxide and / or lithium tungsten oxide and x may be, for example, 0 or more and 3 or less. In another example, x is 0.1 or more, 0.2 or more, 0.3 or more, 0.4 or more, 0.5 or more, 0.6 or more, 0.7 or more, 0.8 or more, 0.9 or more, 1.0 or more, 1.1 or more, 1.2 or more, 1.3 or more, or 1.4 or more, or 2.9 or less, 2.8 or less, 2.7 or less, 2.6 or less, 2.5 or less, 2.4 or less, 2.3 or less, 2.2 or less, 2.1 or less, 2.0 or less, 1.9 or less, 1.8 or less, 1.7 or less, or 1.6 or less. In terms of preventing an increase in resistance and/or improving the effect of preventing side reactions of the electrolyte, the metal oxide layer may preferably include AlO x (1.3≤x≤1.6).

본 발명자들은 전술한 특성을 가지는 활물질 코어의 니켈(Ni) 함량과 전술한 금속 산화물층의 금속의 함량 비율을 소정 범위로 제어함으로써 목적하는 성능 및/또는 안정성을 가지는 전지 등을 보다 효과적으로 구현할 수 있는 전극 활물질 등의 제공이 가능함을 확인하였다. The present inventors can more effectively implement a battery having the desired performance and/or stability by controlling the nickel (Ni) content of the active material core having the above-described characteristics and the metal content ratio of the above-described metal oxide layer to a predetermined range. It was confirmed that it is possible to provide an electrode active material and the like.

본 출원은, 활물질 코어의 니켈(Ni) 대비 금속 산화물층의 금속의 몰 함량비가 예를 들어, 50ppm 내지 10000ppm의 범위 내인 전극 활물질에 대한 것일 수 있다. 상기 활물질 코어의 니켈(Ni) 함량 대비 금속 산화물층의 금속의 함량 비율은 다른 예시에서, 55ppm 이상, 60 ppm 이상, 65 ppm 이상, 70 ppm 이상, 75 ppm 이상, 80 ppm 이상, 85 ppm 이상, 90 ppm 이상 또는 95 ppm 이상이거나 9500 ppm 이하, 9000 ppm 이하, 8500 ppm 이하, 8000 ppm 이하, 7500 ppm 이하, 7000 ppm 이하 또는 6500 ppm 이하일 수 있다. ~The present application may relate to an electrode active material having a molar content ratio of nickel (Ni) in the active material core to metal in the metal oxide layer in a range of, for example, 50 ppm to 10000 ppm. In another example, the content ratio of the metal of the metal oxide layer to the nickel (Ni) content of the active material core is 55 ppm or more, 60 ppm or more, 65 ppm or more, 70 ppm or more, 75 ppm or more, 80 ppm or more, 85 ppm or more, 90 ppm or more, or 95 ppm or more, or 9500 ppm or less, 9000 ppm or less, 8500 ppm or less, 8000 ppm or less, 7500 ppm or less, 7000 ppm or less, or 6500 ppm or less. ~

본 출원의 전도층은 예를 들어, 탄소재료, 금속, 도전성 산화물 및/또는 도전성 폴리머로 이루어진 군에서 선택된 어느 하나 또는 둘 이상의 조합을 포함할 수 있다. 전극 활물질의 전도도의 관점에서, 본 출원의 전도층은 예를 들어, 비정질 또는 일부 결정질을 포함한 비정질 또는 결정질의 탄소를 포함하는 것이 바람직할 수 있다. The conductive layer of the present application may include, for example, any one or a combination of two or more selected from the group consisting of a carbon material, a metal, a conductive oxide, and/or a conductive polymer. In view of the conductivity of the electrode active material, the conductive layer of the present application may preferably include, for example, amorphous or crystalline carbon including amorphous or partially crystalline carbon.

본 출원은, 상기와 같은 활물질 코어, 금속 산화물층 및/또는 전도층의 재료, 높이 등을 적절히 제어하여 고용량이면서도, 충전 및 방전에 따른 용량유지율(수명특성) 및 전도성 또한 우수한 전지 등을 구현할 수 있는 전극 활물질 등을 제공할 수 있다. The present application can implement a battery with high capacity and excellent capacity retention (lifetime characteristics) and conductivity according to charging and discharging while appropriately controlling the material, height, etc. of the active material core, metal oxide layer and/or conductive layer as described above. It is possible to provide an electrode active material and the like.

본 출원은 또한, 예를 들어, 전극 활물질의 제조 방법에 관한 것일 수 있다. The present application may also relate to, for example, a method of manufacturing an electrode active material.

본 출원은, 활물질 코어 상에 원자층 증착(Atomic Layer Deposition; 이하 ALD) 방식 또는 분자층 증착(Molecular Layer Deposition; 이하 MLD)방식을 통해 금속 산화물층을 형성하는 제 1 단계를 포함하는 전극 활물질 제조 방법에 관한 것일 수 있다. The present application relates to an electrode active material comprising a first step of forming a metal oxide layer on an active material core through an atomic layer deposition (ALD) method or a molecular layer deposition (MLD) method It may be about the method.

상기 ALD 또는 MLD에 의해 금속 산화물층이 형성될 경우 금속 산화물층이 얇고 균일하게 형성될 수 있다. 본 명세서에서 금속 산화물층이 균일하게 형성된다는 것은, 예를 들어, 임의의 활물질 코어에 대해, 상기 임의의 활물질 코어 표면으로부터의 금속 산화물층의 높이 간의 균일성을 의미(활물질 내 금속 산화물층의 높이 균일성)하거나, 각각의 활물질 코어 표면으로부터의 금속 산화물층의 높이 간 균일성을 의미(활물질 간 금속 산화물층의 높이 균일성)할 수 있으며, 바람직하게는 상기 활물질 내 금속 산화물층의 높이 균일성 및 상기 활물질 간 금속 산화물층의 높이 균일성이 모두 충족된 상태를 의미할 수 있다. When the metal oxide layer is formed by the ALD or MLD, the metal oxide layer may be formed thinly and uniformly. The uniform formation of the metal oxide layer in the present specification means, for example, for any active material core, uniformity between the heights of the metal oxide layer from the surface of the any active material core (the height of the metal oxide layer in the active material) uniformity) or the uniformity between the heights of the metal oxide layer from the surface of each active material core (height uniformity of the metal oxide layer between the active materials), preferably, the height uniformity of the metal oxide layer in the active material And it may mean a state in which all of the height uniformity of the metal oxide layer between the active materials is satisfied.

본 출원에서 용어 ALD(또는 MLD)는, 원자(또는 분자) 정도의 두께로 박막층을 한 층 한 층 형성해가는 자기 제한적 표면처리 공법을 의미한다. 본 출원에서 상기 자기 제한적 표면처리 공법은, 금속 전구체 등의 소스(source)를 많이 공급하더라도 원자층(또는 분자층)이 1 단위 공정(Cycle) 당 1개의 층으로만 적층되는 것을 의미할 수 있다. In the present application, the term ALD (or MLD) refers to a self-limiting surface treatment method in which thin film layers are formed one by one with an atomic (or molecular) thickness. In the present application, the self-limiting surface treatment method may mean that the atomic layer (or molecular layer) is laminated in only one layer per unit process (Cycle) even if a large amount of a source such as a metal precursor is supplied. .

상기 ALD(또는 MLD) 방식은 반응 하나의 반응물이 기재 표면과 화학 반응을 일으켜 화학 흡착이 일어난 후, 제 2 또는 제 3 의 각 반응물이 주입되어 다시 기재 위에서 화학흡착이 일어나면서 박막이 형성되는 반응일 수 있다. 즉, 각 반응물의 주기적 공급을 통한 화학흡착을 통해 박막을 형성하는 방법으로, 반응물과 목적하는 재료, 예를 들어, 활물질 코어 등의 표면에서만 반응이 일어나고 반응물과 반응물 간의 반응이 일어나지 않아 원자(또는 분자) 단위의 증착이 가능할 수 있다. 상기 ALD(또는 MLD) 방식의 경우, 예를 들어, 금속 산화물층 등을 낮은 온도 하에서 용이하게 형성할 수 있다. 본 출원에서 상기 ALD(또는 MLD)는 예를 들어, 60℃ 내지 300℃의 온도 범위 내에서 수행될 수 있다. 상기 온도는 다른 예시에서, 70℃ 이상, 80℃ 이상, 90℃ 이상, 100℃ 이상, 110℃ 이상, 120℃ 이상, 130℃ 이상, 140℃ 이상, 150℃ 이상, 160℃ 이상, 170℃ 이상, 180℃ 이상 또는 190℃ 이상이거나 290℃ 이하, 280℃ 이하, 270℃ 이하, 260℃ 이하, 250℃ 이하, 240℃ 이하, 230℃ 이하, 220℃ 이하 또는 210℃ 이하의 온도에서 수행될 수 있다. 본 출원의 ALD(또는 MLD)는 상기와 같은 온도 범위에서 수행됨으로써 반응의 원활한 수행 및/또는 금속 산화물층의 균일한 형성이 가능할 수 있다. The ALD (or MLD) method is a reaction in which one reactant causes a chemical reaction with the substrate surface to cause chemical adsorption, and then a second or third reactant is injected to form a thin film as chemical adsorption occurs again on the substrate can be That is, as a method of forming a thin film through chemisorption through periodic supply of each reactant, the reaction occurs only on the surface of the reactant and the target material, for example, the active material core, and the reaction between the reactant and the reactant does not occur, so the atoms (or Molecular) unit deposition may be possible. In the case of the ALD (or MLD) method, for example, a metal oxide layer may be easily formed at a low temperature. In the present application, the ALD (or MLD) may be performed within a temperature range of, for example, 60°C to 300°C. In another example, the temperature is 70 ℃ or more, 80 ℃ or more, 90 ℃ or more, 100 ℃ or more, 110 ℃ or more, 120 ℃ or more, 130 ℃ or more, 140 ℃ or more, 150 ℃ or more, 160 ℃ or more, 170 ℃ or more. , 180 ° C or higher or 190 ° C or higher or 290 ° C or lower, 280 ° C or lower, 270 ° C or lower, 260 ° C or lower, 250 ° C or lower, 240 ° C or lower, 230 ° C or lower, 220 ° C or lower or 210 ° C or lower. there is. The ALD (or MLD) of the present application may be performed in the temperature range as described above, so that the reaction may be smoothly performed and/or the metal oxide layer may be uniformly formed.

본 출원에서 상기 ALD(또는 MLD)는 예를 들어, 활물질 코어가 위치된 챔버 내에 금속 전구체를 주입하는 단계, 상기 챔버를 퍼징하는 단계, 상기 챔버 내에 산화제를 주입하는 단계 및/또는 상기 챔버를 퍼징하는 단계로 되는 단위 공정을 포함할 수 있다. In the present application, the ALD (or MLD) includes, for example, injecting a metal precursor into a chamber in which an active material core is located, purging the chamber, injecting an oxidizing agent into the chamber, and/or purging the chamber It may include a unit process comprising the steps of:

상기 ALD(또는 MLD)를 수행할 수 있는 챔버로는, 본 발명의 기술 분야에서 통상적으로 사용되는 ALD(또는 MLD) 챔버를 이용할 수 있다.As the chamber capable of performing the ALD (or MLD), an ALD (or MLD) chamber commonly used in the technical field of the present invention may be used.

본 출원에서 상기 금속 전구체는 예를 들어, 알루미늄(Al), 지르코늄(Zr), 니오븀(Ni), 텅스텐(W) 및/또는 리튬(Li) 으로 이루어진 군에서 선택된 적어도 1종, 바람직하게는 알루미늄(Al), 지르코늄(Zr) 및/또는 니오븀(Ni)으로 이루어진 군에서 선택된 적어도 1종, 더 바람직하게는 알루미늄(Al)을 포함할 수 있으며, 상기 금속 전구체가 상술한 금속 원자를 포함할 때, 활물질 코어의 격자 구조를 안정화하는 측면 및/또는 전해액과 활물질 코어 간의 부반응 방지 측면에서 더욱 바람직할 수 있다. In the present application, the metal precursor is, for example, at least one selected from the group consisting of aluminum (Al), zirconium (Zr), niobium (Ni), tungsten (W) and/or lithium (Li), preferably aluminum At least one selected from the group consisting of (Al), zirconium (Zr) and/or niobium (Ni), and more preferably aluminum (Al), when the metal precursor includes the above-mentioned metal atom , it may be more preferable in terms of stabilizing the lattice structure of the active material core and/or preventing side reactions between the electrolyte and the active material core.

상기 금속 전구체가 알루미늄(Al)을 포함하는 경우, 상기 금속 전구체는 예를 들어, 트리메틸알루미늄(Trimethyl Aluminium), 트리에틸알루미늄(Triethyl Aluminium), 알루미늄에톡사이드(Aluminium Ethoxide) 및 트리스(디에틸아미도)알루미늄(Tris(diethylamido)aluminium)으로 이루어진 군에서 선택된 적어도 1종, 바람직하게는 트리메틸알루미늄(Trimethyl Aluminium)을 포함할 수 있다. When the metal precursor includes aluminum (Al), the metal precursor is, for example, trimethyl aluminum, triethyl aluminum, aluminum ethoxide, and tris (diethylami). Also) aluminum (Tris (diethylamido) aluminum) may include at least one selected from the group consisting of, preferably trimethyl aluminum (Trimethyl Aluminum).

금속 산화물층은, 예를 들어, 트리메틸알루미늄(Trimethyl Aluminium)를 금속 전구체로 하여 ALD 방식에 의해 하기 반응식 1의 반응을 통해 형성될 수 있다. The metal oxide layer may be formed through the reaction of Scheme 1 below by an ALD method using, for example, trimethyl aluminum as a metal precursor.

[반응식 1][Scheme 1]

2Al(CH3)3 +3H2O → Al2O3 + 6CH4 2Al(CH 3 ) 3 +3H 2 O → Al 2 O 3 + 6CH 4

본 출원에서 상기 챔퍼를 퍼징하는 단계에서 사용되는 퍼지 가스는, 예를 들어, Ar, N2 및 불활성 기체로 이루어진 군에서 선택된 적어도 1종, 바람직하게는 Ar 또는 N2일 수 있다. In the present application, the purge gas used in the purging of the chamfer may be, for example, at least one selected from the group consisting of Ar, N 2 and an inert gas, preferably Ar or N 2 .

본 출원에서 상기 산화제는, 예를 들어, 수증기(H2O), 오존(O3) 및/또는 산소 플라즈마일 수 있고, 상기 산화제를 주입하는 단계 이후에 수행되는 챔퍼를 퍼징하는 단계에 의해, 챔버 내의 불순물 및 미반응 성분들이 제거될 수 있다. In the present application, the oxidizing agent may be, for example, water vapor (H 2 O), ozone (O 3 ) and/or oxygen plasma, by purging the chamfer performed after the step of injecting the oxidizing agent, Impurities and unreacted components in the chamber may be removed.

상기와 같은 단계로 되는 단위 공정을 수행하여, 전술한 금속 산화물층, 예를 들어, AlOx, ZrOx, NbOx, WOx, 리튬알루미늄산화물, 리튬지르코늄산화물, 리튬니오븀산화물 및/또는 리튬텅스텐산화물로 이루어진 군에서 선택된 적어도 1종을 포함하는 금속 산화물층을 형성할 수 있다. By performing the unit process of the above steps, the above-described metal oxide layer, for example, AlO x , ZrO x , NbO x , WO x , lithium aluminum oxide, lithium zirconium oxide, lithium niobium oxide and/or lithium tungsten A metal oxide layer including at least one selected from the group consisting of oxides may be formed.

본 출원에서 상기 금속 산화물층은, 예를 들어, ALD(또는 MLD)의 상기 단위 공정을 대략 1회 내지 20회 정도 반복 수행하여 형성된 것일 수 있다. 본 출원의 ALD(또는 MLD)는 상기와 같은 횟수의 단위 공정 반복으로 수행할 때, 금속 산화물층의 두께가 지나치게 두꺼워짐에 따른 저항 증가를 방지하면서도 전해액 부반응 방지 또한 효과적으로 이루어질 수 있어 바람직할 수 있다. 본 출원의 금속 산화물층은 다른 예시에서, 상기 ALD(또는 MLD)의 단위 공정을 대략 2회 이상, 3회 이상, 4회 이상, 5회 이상, 6회 이상, 7회 이상, 8회 이상 또는 9회 이상 수행하거나 또는 19회 이하, 18회 이하, 17회 이하, 16회 이하, 15회 이하, 14회 이하, 13회 이하, 12회 이하 또는 11회 이하로 반복 수행할 수 있다. 상기와 같은 횟수로 ALD(또는 MLD)를 수행함으로써, 전술한 높이 등을 가지는 금속 산화물층을 형성할 수 있다. In the present application, the metal oxide layer may be formed by, for example, repeating the unit process of ALD (or MLD) about 1 to 20 times. When the ALD (or MLD) of the present application is performed by repeating the unit process for the same number of times as described above, it may be desirable to prevent an increase in resistance due to an excessively thick metal oxide layer and also effectively prevent side reactions with an electrolyte. . In another example, the metal oxide layer of the present application may perform the unit process of the ALD (or MLD) approximately 2 or more times, 3 or more times, 4 or more, 5 or more, 6 or more, 7 or more, 8 or more, or 9 or more, or 19 or less, 18 or less, 17 or less, 16 or less, 15 or less, 14 or less, 13 or less, 12 or less, or 11 or less. By performing ALD (or MLD) at the same number of times as described above, a metal oxide layer having the above-described height and the like may be formed.

본 출원은, 상기와 같은 ALD 및/또는 MLD 방식 등에 의해 금속 산화물층을 형성함으로써, 용량 유지율이 우수하고, 활물질 코어와 전해질 등 간의 부반응을 효과적으로 억제함으로써 저항 증가율 또한 적절히 제어된 전지 등을 구현할 수 있는 전극 활물질의 제조 방법을 제공할 수 있다.According to the present application, by forming the metal oxide layer by the ALD and/or MLD method as described above, the capacity retention rate is excellent, and the resistance increase rate is also appropriately controlled by effectively suppressing side reactions between the active material core and the electrolyte. It is possible to provide a method for manufacturing an electrode active material with

본 출원의 전극 활물질 제조 방법은 예를 들어, 상기 금속 산화물층 상에 화학기상증착법(Chemical Vapor Deposition; 이하 CVD)을 통해 전도층을 형성하는 제 2 단계를 포함할 수 있다. 상기 CVD는 반응 가스 등을 주입해 에너지, 예를 들어, 열 및/또는 플라즈마 등을 통해 화학 결합 등의 반응을 일으켜 생성된 생성물을 목적하는 재료, 예를 들어, 금속 산화물층의 표면에 쌓아서 얇은 막을 형성하는 것을 의미할 수 있다. 활성화 에너지 공급 방식, 반응 온도, 증착막 종류 및/또는 반응기 내부 압력 등을 고려하여 PECVD(Plasma Enhanced Chemical Vapor Deposition), APCVD(Atmosphere Pressure Chemical Vapor Deposition), LPCVD(Low Pressure Chemical Vapor Deposition) 및/또는 HDPCVD(High Density Plasma Chemical Vapor Plasma) 등 중에서 적절히 선택할 수 있다. The method for manufacturing an electrode active material of the present application may include, for example, a second step of forming a conductive layer on the metal oxide layer through chemical vapor deposition (CVD). In the CVD, a reaction gas is injected to cause a reaction such as chemical bonding through energy, for example, heat and/or plasma, and the resulting product is stacked on the surface of a target material, for example, a metal oxide layer to form a thin layer. It may mean to form a film. Plasma Enhanced Chemical Vapor Deposition (PECVD), Atmosphere Pressure Chemical Vapor Deposition (APCVD), Low Pressure Chemical Vapor Deposition (LPCVD), and/or HDPCVD (High Density Plasma Chemical Vapor Plasma) and the like can be appropriately selected.

본 출원의 CVD는 공지의 방식대로 수행될 수 있다. 하나의 예시에서, CVD는 금속 산화물층이 형성된 활물질 코어가 위치된 챔버 내에 비활성 가스를 주입하여 퍼징하는 단계, 상기 챔버를 반응 온도까지 승온하는 단계, 반응 가스를 주입하는 단계 및/또는 챔버를 쿨링하는 단계 등을 포함할 수 있으나 이에 제한되는 것은 아니고, 공지의 방식으로 수행될 수 있다.CVD of the present application may be performed in a known manner. In one example, CVD includes purging by injecting an inert gas into a chamber in which the active material core on which the metal oxide layer is formed is located, heating the chamber to a reaction temperature, injecting a reaction gas, and/or cooling the chamber and the like, but is not limited thereto, and may be performed in a known manner.

상기 CVD를 수행할 수 있는 챔버로는, 본 발명의 기술 분야에서 통상적으로 사용되는 CVD 챔버를 이용할 수 있다.As the chamber capable of performing the CVD, a CVD chamber commonly used in the technical field of the present invention may be used.

본 출원에서 상기 챔퍼를 퍼징하는 단계에서 사용되는 비활성 가스는, 예를 들어, Ar, N2 및/또는 공기로 이루어진 군에서 선택된 적어도 1종, 바람직하게는 Ar 또는 N2일 수 있다. In the present application, the inert gas used in the purging of the chamfer may be, for example, at least one selected from the group consisting of Ar, N 2 and/or air, preferably Ar or N 2 .

본 출원에서 상기 챔버를 반응 온도까지 승온하는 단계에 있어서 상기 반응 온도는 예를 들어, 400℃ 내지 600℃의 범위 내일 수 있고, 다른 예시에서, 410℃ 이상, 420℃ 이상, 430℃ 이상, 440℃ 이상, 450℃ 이상, 460℃ 이상, 470℃ 이상, 480℃ 이상 또는 490℃ 이상이거나 590℃ 이하, 580℃ 이하, 570℃ 이하, 560℃ 이하, 550℃ 이하, 540℃ 이하, 530℃ 이하, 520℃ 이하 또는 510℃ 이하일 수 있으나 이에 제한되는 것은 아니다. In the present application, in the step of heating the chamber to the reaction temperature, the reaction temperature may be, for example, in the range of 400°C to 600°C, in another example, 410°C or more, 420°C or more, 430°C or more, 440 ℃ or higher, 450 °C or higher, 460 °C or higher, 470 °C or higher, 480 °C or higher, 490 °C or higher, or 590 °C or lower, 580 °C or lower, 570 °C or lower, 560 °C or lower, 550 °C or lower, 540 °C or lower, 530 °C or lower , 520 ℃ or less or 510 ℃ or less, but is not limited thereto.

본 출원에서 상기 반응 가스를 주입하는 단계는 예를 들어, 아세틸렌, 에틸렌, 메탄 또는 에탄올 등을 직접 가스 형태로 주입하거나 비활성 가스로 버블링하여 주입하는 단계일 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니며, 전도층을 보다 균일하게 형성하는 측면에서 수소를 함께 주입하는 것이 바람직할 수 있다. 여기서 수소는 예를 들어, 상기 반응 가스 대비 대략 1% 내지 200%의 유량비로 투입할 수 있다. 상기 수소는 다른 예시에서, 상기 반응 가스 대비 대략 10% 이상, 20% 이상, 30% 이상, 40% 이상, 50% 이상, 60% 이상, 70% 이상, 80% 이상 또는 90% 이상이거나 190% 이하, 180% 이하, 170% 이하, 160% 이하, 150% 이하, 140% 이하, 130% 이하, 120% 이하 또는 110% 이하의 유량비로 투입할 수 있다. 낮은 온도에서도 반응을 효과적으로 진행시키는 측면에서 상기 반응 가스는 아세틸렌인 것이 바람직할 수 있으나 이에 제한되는 것은 아니다.. In the present application, the step of injecting the reaction gas may be, for example, directly injecting acetylene, ethylene, methane or ethanol in the form of a gas or injecting by bubbling with an inert gas, but is not limited thereto, and conduction In terms of forming the layer more uniformly, it may be preferable to inject hydrogen together. Here, for example, hydrogen may be introduced at a flow rate of about 1% to 200% compared to the reaction gas. In another example, the hydrogen is approximately 10% or more, 20% or more, 30% or more, 40% or more, 50% or more, 60% or more, 70% or more, 80% or more, 90% or more, or 190% or more compared to the reaction gas. Below, 180% or less, 170% or less, 160% or less, 150% or less, 140% or less, 130% or less, 120% or less, or 110% or less can be input at a flow rate ratio. In terms of effectively proceeding the reaction even at a low temperature, the reaction gas may preferably be acetylene, but is not limited thereto.

본 출원에서 상기 진공 챔버는, 예를 들어, 1Torr 내지 30Torr의 압력 범위 내이도록 제어될 수 있다. 상기 진공 챔버에서 쿨링하는 단계는, 예를 들어, 10℃ 내지 100℃ 이내이도록 진공 챔버를 감온하는 단계를 의미할 수 있고, 다른 예시에서, 90℃ 이하, 80℃ 이하, 70℃ 이하, 60℃ 이하, 50℃ 이하, 40℃ 이하 또는 30℃ 이하이거나 11℃ 이상, 12℃ 이상, 13℃ 이상, 14℃ 이상, 15℃ 이상, 16℃ 이상, 17℃ 이상, 18℃ 이상, 19℃ 이상 또는 20℃ 이상일 수 있다. In the present application, the vacuum chamber may be controlled to be, for example, within a pressure range of 1 Torr to 30 Torr. The step of cooling in the vacuum chamber, for example, may refer to the step of reducing the temperature of the vacuum chamber to be within 10 ℃ to 100 ℃, in another example, 90 ℃ or less, 80 ℃ or less, 70 ℃ or less, 60 ℃ or less, 50 °C or less, 40 °C or less, or 30 °C or less, or 11 °C or more, 12 °C or more, 13 °C or more, 14 °C or more, 15 °C or more, 16 °C or more, 17 °C or more, 18 °C or more, 19 °C or more, or It may be 20°C or higher.

상기와 같은 단계로 되는 공정을 수행하여, 전술한 전도층이 목적하는 높이 등을 가지도록 적절히 형성할 수 있다. By performing the process having the steps described above, the conductive layer can be appropriately formed to have a desired height and the like.

본 출원은 또한, 예를 들어, 전극 활물질을 포함하는 전극 활물질 슬러리에 대한 것일 수 있다. 전극 활물질 슬러리에 포함되는 상기 전극 활물질의 구성, 재료 등은 전술한 전극 활물질에 대한 내용이 동일하게 적용될 수 있고, 상기 전극 활물질의 제조 방법 역시 전술한 전극 활물질의 제조 방법에 대한 내용이 동일하게 적용될 수 있다. The present application may also relate to, for example, an electrode active material slurry including an electrode active material. The composition, material, etc. of the electrode active material included in the electrode active material slurry may be identically applied to the above-described electrode active material, and the method for preparing the electrode active material is also the same as the above-described method for preparing the electrode active material. can

본 출원에서 상기 전극 활물질 슬러리는 또한 필요에 따라 도전재, 바인더및/또는 용매를 추가로 포함할 수 있다. In the present application, the electrode active material slurry may further include a conductive material, a binder, and/or a solvent if necessary.

상기 도전재는 전극에 도전성을 부여하기 위해 사용되는 것으로, 리튬이차전지 등에 적용되었을 때 상기 전극 활물질 등의 화학 변화를 야기하지 않고 전자 전도성을 갖는 것이라면 특별한 제한 없이 사용 가능하다. 본 출원에서 상기 도전재는 예를 들어, 천연 흑연이나 인조 흑연 등의 흑연; 카본 블랙, 아세틸렌블랙, 케첸블랙, 채널 블랙, 퍼네이스 블랙, 램프 블랙, 서머 블랙, 탄소 섬유 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 등일 수 있으며, 이들 중 1종 단독 또는 2종 이상의 혼합물이 사용될 수 있다. The conductive material is used to impart conductivity to the electrode, and when applied to a lithium secondary battery, etc., it can be used without particular limitation as long as it does not cause a chemical change in the electrode active material and has electronic conductivity. In the present application, the conductive material is, for example, graphite such as natural graphite or artificial graphite; carbon-based substances 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; Alternatively, it may be a conductive polymer such as a polyphenylene derivative, and one or a mixture of two or more thereof may be used.

상기 도전재는 예를 들어, 상기 전극 활물질 100 중량부에 대하여 대략 5 중량부 이하의 범위 내로 포함될 수 있다. 본 출원에서 도전재를 상기와 같은 중량부로 포함함으로써 우수한 용량을 가지면서도 전극 활물질에 충분한 도전성을 부여할 수 있고, 이를 통해 전지 저항의 증가를 효과적으로 억제할 수 있다. 상기 도전재는 다른 예시에서, 상기 전극 활물질 100 중량부에 대하여 대략 0.05 중량부 이상, 0.1 중량부 이상, 0.2 중량부 이상, 대략 0.3 중량부 이상, 대략 0.4 중량부 이상, 대략 0.5 중량부 이상, 대략 0.6 중량부 이상, 대략 0.7 중량부 이상, 대략 0.8 중량부 이상, 대략 0.9 중량부 이상 또는 대략 1 중량부 이상이거나 대략 4.5 중량부 이하, 대략 4 중량부 이하, 대략 3.5 중량부 이하, 대략 3 중량부 이하, 대략 2.5 중량부 이하, 대략 2 중량부 이하 또는 대략 1.5 중량부 이하로 포함될 수 있다. The conductive material may be included, for example, in an amount of about 5 parts by weight or less based on 100 parts by weight of the electrode active material. In the present application, by including the conductive material in the same weight part as described above, it is possible to provide sufficient conductivity to the electrode active material while having an excellent capacity, thereby effectively suppressing an increase in battery resistance. In another example, the conductive material is about 0.05 parts by weight or more, 0.1 parts by weight or more, 0.2 parts by weight or more, about 0.3 parts by weight or more, about 0.4 parts by weight or more, about 0.5 parts by weight or more, about 100 parts by weight of the electrode active material. 0.6 parts by weight or more, about 0.7 parts by weight or more, about 0.8 parts by weight or more, about 0.9 parts by weight or more, or about 1 parts by weight or more, or about 4.5 parts by weight or less, about 4 parts by weight or less, about 3.5 parts by weight or less, about 3 parts by weight It may be included in parts by weight or less, by about 2.5 parts by weight or less, by about 2 parts by weight or less, or by about 1.5 parts by weight or less.

상기 바인더는 전극 활물질 입자들 간의 부착 및/또는 전극 활물질과 후술하는 집전체와의 접착력 등을 향상시키는 역할을 하는 것이라면 특별한 제한 없이 사용 가능하다. 본 출원에서 상기 바인더는 예를 들어, 폴리비닐리덴플로라이드(PVDF), 비닐리덴플루오라이드-헥스플루오로프로필렌 코폴리머(PVDF-co-HFP), 폴리비닐알코올(PVA), 폴리아크릴로니트릴(polyacrylonitrile), 카르복시메틸셀룰로오즈(CMC), 전분, 히드록시프로필셀룰로오즈, 재생 셀룰로오즈, 폴리비닐피롤리돈, 테트라프룰오로에틸렌, 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 에틸렌-프로필렌-디엔 폴리머(EPDM), 술폰화-EPDM, 스티렌 부타디엔 고무(SBR), 불소 고무 또는 이들의 다양한 공중합체 등일 수 있고, 이들 중 1종 단독 또는 2종 이상의 혼합물이 사용될 수 있다. The binder may be used without particular limitation as long as it serves to improve adhesion between the electrode active material particles and/or adhesion between the electrode active material and a current collector to be described later. In the present application, the binder is, for example, polyvinylidene fluoride (PVDF), vinylidene fluoride-hexfluoropropylene copolymer (PVDF-co-HFP), polyvinyl alcohol (PVA), polyacrylonitrile ( polyacrylonitrile), carboxymethylcellulose (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 one or a mixture of two or more thereof may be used.

상기 바인더는 예를 들어, 상기 전극 활물질 100 중량부에 대하여 대략 0.1 내지 5 중량부의 범위 내로 포함될 수 있다. 본 출원에서 바인더를 상기와 같은 중량부로 포함함으로써 전극 활물질과 집전체 등 간의 접착력을 목적하는 수준으로 확보할 수 있다. 상기 바인더는 다른 예시에서, 상기 전극 활물질 100 중량부에 대하여 대략 0.2 중량부 이상, 대략 0.3 중량부 이상, 대략 0.4 중량부 이상, 대략 0.5 중량부 이상, 대략 0.6 중량부 이상, 대략 0.7 중량부 이상, 대략 0.8 중량부 이상, 대략 0.9 중량부 이상, 대략 1 중량부 이상, 대략 1.1 중량부 이상, 대략 1.2 중량부 이상, 대략 1.3 중량부 이상, 대략 1.4 중량부 이상 또는 대략 1.5 중량부 이상이거나 대략 4.5 중량부 이하, 대략 4 중량부 이하, 대략 3.5 중량부 이하, 대략 3 중량부 이하, 대략 2.5 중량부 이하, 대략 2 중량부 이하, 대략 1.9 중량부 이하, 대략 1.8 중량부 이하, 대략 1.7 중량부 이하 또는 대략 1.6 중량부 이하로 포함될 수 있다. The binder may be included, for example, in an amount of about 0.1 to 5 parts by weight based on 100 parts by weight of the electrode active material. In the present application, by including the binder in the same weight part as described above, it is possible to secure the adhesive force between the electrode active material and the current collector at a desired level. In another example, the binder is about 0.2 parts by weight or more, about 0.3 parts by weight or more, about 0.4 parts by weight or more, about 0.5 parts by weight or more, about 0.6 parts by weight or more, about 0.7 parts by weight or more, based on 100 parts by weight of the electrode active material. , about 0.8 parts by weight or more, about 0.9 parts by weight or more, about 1 part by weight or more, about 1.1 parts by weight or more, about 1.2 parts by weight or more, about 1.3 parts by weight or more, about 1.4 parts by weight or more, or about 1.5 parts by weight or more 4.5 parts by weight or less, about 4 parts by weight or less, about 3.5 parts by weight or less, about 3 parts by weight or less, about 2.5 parts by weight or less, about 2 parts by weight or less, about 1.9 parts by weight or less, about 1.8 parts by weight or less, about 1.7 parts by weight It may be included in an amount of up to or less than about 1.6 parts by weight.

본 출원에서 상기 용매는 당해 기술 분야에서 통상적으로 사용되는 용매로, 예를 들어, N-메틸피롤리돈(NMP), 디메틸셀폭사이드(dimethyl sulfoxide, DMSO), 이소프로필 알코올(isopropyl alcohol), 아세톤(acetone) 또는 물 등일 수 있고, 이들 중 1종 단독 또는 2종 이상의 혼합물이 사용될 수 있다. 상기 용매의 사용량은 전극 활물질 슬러리의 도포 두께, 제조 수율 등을 고려하여 상기 전극 활물질, 도전재 및/또는 바인더를 용해 또는 분산시키고, 이후 전극 제조를 위한 도포 시 우수한 두께 균일도를 나타낼 수 있는 점도를 갖도록 하는 정도이면 특별히 제한되지 않는다. In the present application, the solvent is a solvent commonly used in the art, for example, N-methylpyrrolidone (NMP), dimethyl sulfoxide (DMSO), isopropyl alcohol (isopropyl alcohol), acetone (acetone) or water, and the like, and either one of them alone or a mixture of two or more thereof may be used. The amount of the solvent used is a viscosity capable of dissolving or dispersing the electrode active material, the conductive material and/or the binder in consideration of the coating thickness of the electrode active material slurry, the production yield, etc., and exhibiting excellent thickness uniformity when applied for subsequent electrode production. It is not particularly limited as long as it is made to have.

본 발명은 또한, 전극에 관한 것일 수 있다. The invention may also relate to an electrode.

본 출원의 전극은 예를 들어, 전극 집전체, 상기 집전체의 일면에 형성된 활물질층을 포함할 수 있다. 상기 전극 집전체는 전지에 화학적 변화를 유발하지 않으면서 높은 도전성을 가지는 것이라면 특별히 제한되지 않으며, 예를 들어, 구리, 스테인레스 스틸, 알루미늄, 이켈, 티탄, 소성 탄소, 구리나 스테인리스 스틸의 표면에 탄소, 니켈, 티탄, 은 등으로 표면처리한 것, 알루미늄-카드뮴 합금 등일 수 있다. 상기 전극 집전체는 통상적으로 3㎛ 내지 500㎛의 두께를 가질 수 있고, 상기 집전체 표면에 미세한 요철을 형성하여 활물질층 등과의 결합력을 강화시킬 수도 있다. 상기 전극 집전체는 예를 들어, 필름, 시트, 호일, 네트, 다공질체, 발포체, 부직포체 등 다양한 형태로 사용될 수 있다. The electrode of the present application may include, for example, an electrode current collector and an active material layer formed on one surface of the current collector. The 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, calcined carbon, carbon on the surface of copper or stainless steel. , nickel, titanium, silver, etc. surface-treated, aluminum-cadmium alloy, etc. may be used. The electrode current collector may typically have a thickness of 3 μm to 500 μm, and may form fine irregularities on the surface of the current collector to enhance bonding strength with the active material layer and the like. The electrode current collector may be used in various forms such as, for example, a film, a sheet, a foil, a net, a porous body, a foam, a non-woven body, and the like.

상기 활물질층은, 예를 들어, 전술한 전극 활물질 슬러리를 포함할 수 있고, 이 때 상기 전극 활물질 슬러리에 관한 내용은 전술한 내용이 동일하게 적용될 수 있다. The active material layer may include, for example, the electrode active material slurry described above, and in this case, the above-described content may be applied to the electrode active material slurry.

본 발명은 또한, 상기 전극을 포함하는 전기 화학 소자에 관한 것일 수 있다. 상기 전기 화학 소자는 예를 들어, 전지 또는 커페시터 등일 수 있고, 보다 구체적으로는 리튬이차전지일 수 있다. The present invention may also relate to an electrochemical device comprising the electrode. The electrochemical device may be, for example, a battery or a capacitor, and more specifically, a lithium secondary battery.

본 출원에서 상기 리튬이차전지는 예를 들어, 양극, 상기 양극에 대향하여 위치하는 음극, 상기 양극과 음극 사이에 개재된 분리막 및/또는 전해액 등을 포함할 수 있다. 상기 양극으로는 예를 들어, 전술한 전극을 포함 또는 사용할 수 있다. 상기 리튬이차전지는 상기 양극, 음극, 분리막 등의 전극 조립체를 수납하는 전지 용기 및/또는 상기 전지 용기를 밀봉하는 밀봉 부재 등을 추가로 더 포함할 수 있다. In the present application, the lithium secondary battery may include, for example, a positive electrode, a negative electrode positioned to face the positive electrode, a separator interposed between the positive electrode and the negative electrode, and/or an electrolyte. As the anode, for example, the above-described electrode may be included or used. The lithium secondary battery may further include a battery container for accommodating the electrode assembly such as the positive electrode, the negative electrode, and the separator, and/or a sealing member for sealing the battery container.

본 출원에서 상기 음극은 예를 들어, 음극 집전체 및 상기 음극 집전체 상에 형성된 음극 활물질층을 포함할 수 있다. In the present application, the negative electrode may include, for example, a negative electrode current collector and a negative electrode active material layer formed on the negative electrode current collector.

상기 음극 집전체는 예를 들어, 전술한 전극 집전체에 대한 내용이 동일하게 적용될 수 있다. 상기 음극 활물질층은 음극 활물질과 함께 선택적으로 바인더 및/또는 도전재 등을 포함할 수 있다. As for the negative electrode current collector, for example, the above-described electrode current collector may be applied in the same manner. The anode active material layer may optionally include a binder and/or a conductive material together with the anode active material.

상기 음극 활물질로는 리튬의 가역적인 삽입 및 탈리가 가능하면서, 낮은 표준전극전위를 가지고, 리튬이온과의 반응에 따른 구조 변화가 적으며, 리튬 이온과의 반응 가역성이 우수한 재료가 바람직하게 사용될 수 있으며, 예를 들어, 인조흑연, 천연흑연, 흑연화 탄소섬유, 비정질 탄소 등의 탄소질 재료; Si, Al, Sn, Pb, Zn, Bi, In, Mg, Ga, Cd, Si 합금, Sn 합금 또는 Al 합금 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 복합체와 같이 상기 금속질 화합물과 탄소질 재료를 포함하는 복합물 등일 수 있고, 이들 중 어느 하나 또는 둘 이상의 혼합물이 사용될 수 있다. 상기 음극 활물질로 다른 예시에서, 리튬 금속 박막; 저결정성 탄소 및 고결정성 탄소 등의 탄소 재료 등이 사용될 수 있고, 상기 저결정성 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 소성 탄소 등이 예시될 수 있다. 상기 바인더 및/또는 도전재 등은 전술한 전극 활물질층에 도입될 수 있는 바인더 및/또는 도전재가 동일하게 적용될 수 있다. As the anode active material, a material having a low standard electrode potential, a small structural change due to reaction with lithium ions, and excellent reversibility of reaction with lithium ions, while reversible insertion and desorption of lithium is possible, can be preferably used. and, for example, 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, it may be a composite including the above-mentioned metallic compound and a carbonaceous material, such as a Si-C composite or a Sn-C composite, and any one or a mixture of two or more thereof may be used. In another example as the negative active material, a lithium metal thin film; Carbon materials such as low crystalline carbon and high crystalline carbon may be used, and the low crystalline carbon includes natural or artificial graphite of amorphous, plate-like, scale-like, spherical or fibrous shape, Kish graphite, Pyrolytic carbon, mesophase pitch based carbon fiber, meso-carbon microbeads, liquid crystal pitches (Mesophase pitches) and petroleum and coal tar pitch derived cokes and high-temperature calcined carbon such as these can be exemplified. The binder and/or the conductive material may be the same as the binder and/or the conductive material that may be introduced into the electrode active material layer.

본 출원의 리튬이차전지에 있어서, 상기 분리막은 수nm 내지 수㎛ 크기의 기공을 가지는 미세 다공성 고분자막으로, 음극과 양극을 분리하고 리튬 이온의 이동 통로를 제공할 수 있다. 상기 분리막은 통상 리튬 이온 전지에서 분리막으로 사용되는 것이라면 특별한 제한 없이 사용 가능하며, 특히 전해질의 이온 이동에 대하여 저 저항이면서 전해질 함습 능력이 우수한 것이 바람직하다. 상기 분리막은 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 구조체 등이거나, 고융점의 유리 섬유, 폴리에틸렌테레프탈레이트 섬유 등으로 된 통상적인 다공성 부직포일 수 있으며, 다른 예시에서, 내열성 또는 기계적 강도 확보를 위해 세라믹 성분 또는 고분자 물질이 포함된 코팅 분리막이 사용될 수도 있다. In the lithium secondary battery of the present application, the separator is a microporous polymer film having pores having a size of several nm to several μm, and may separate the negative electrode and the positive electrode and provide a passage for lithium ions to move. The separator can be used without any particular limitation as long as it is usually used as a separator in a lithium ion battery. In particular, it is preferable that the separator has low resistance to ion movement of the electrolyte and excellent electrolyte moisture content. The separator is, 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 two layers thereof. It may be the above laminated structure, or a conventional porous nonwoven fabric made of high melting point glass fiber, polyethylene terephthalate fiber, etc. In another example, a coating separator containing a ceramic component or a polymer material is used to secure heat resistance or mechanical strength. may be

본 출원에서 상기 전해질은, 예를 들어, 리튬이차전지 제조 시 사용 가능한 유기계 액체 전해질, 무기계 액체 전해질, 고체 고분자 전해질, 겔형 고분자 전해질, 고체 무기 전해질, 용융형 무기 전해질 등일 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다. In the present application, the electrolyte may be, for example, an organic liquid electrolyte, an inorganic liquid electrolyte, a solid polymer electrolyte, a gel polymer electrolyte, a solid inorganic electrolyte, a molten inorganic electrolyte, etc. that can be used in manufacturing a lithium secondary battery, but is limited thereto not.

상기 전해질은 예를 들어, 유기 용매 및/또는 리튬염을 포함할 수 있다. 상기 유기 용매로는 전지의 전기 화학적 반응에 관여하는 이온들이 이동할 수 있는 매질 역할을 할 수 있는 것이라면 특별한 제한 없이 사용될 수 있다. 구체적으로 상기 유기 용매로는, 메틸 아세테이트(methyl acetate), 에틸 아세테이트(ethyl acetate), γ-부티로락톤(γ-butyrolactone), ε-카프로락톤(ε-caprolactone) 등의 에스테르계 용매; 디부틸 에테르(dibutyl ether) 또는 테트라히드로퓨란(tetrahydrofuran) 등의 에테르계 용매; 시클로헥사논(cyclohexanone) 등의 케톤계 용매; 벤젠(benzene), 플루오로벤젠(fluorobenzene) 등의 방향족 탄화수소계 용매; 디메틸카보네이트(dimethylcarbonate, DMC), 디에틸카보네이트(diethylcarbonate, DEC), 메틸에틸카보네이트(methylethylcarbonate, MEC), 에틸메틸카보네이트(ethylmethylcarbonate, EMC), 에틸렌카보에니트(ethylene carbonate, EC), 프로필렌카보네이트(propylene carbonate, PC) 등의 카보네이트계 용매; 에틸 알코올, 이소프로필 알코올 등의 알코올계 용매; R-CN(R은 C2 내지 C20의 직쇄상, 분지상 또는 환 구조의 탄화수소기이며, 이중결합 방향 환 또는 에테르 결합을 포함할 수 있다) 등의 니트릴류; 디메틸포름아미드 등의 아미드류; 1,3-디옥솔란 등의 디옥솔란류; 또는 설포란(sulfolane)류 등이 사용될 수 있다. 이 중에서도 상기 전해질로는 카보네이트계 용매가 바람직하고, 전지의 충방전 성능을 높일 수 있는 높은 이온 전도도 및 고유전율을 가지는 환형 카보네이트(예를 들어, 에틸렌카보네이트 또는 프로필렌카보네이트 등)와 저점도의 선형 카보네이트계 화합물(예를 들어, 에틸메틸카보네이트, 디메틸카보네이트 또는 디에틸카보네이트 등)의 혼합물이 보다 바람직하다. 이 경우 환형 카보네이트와 사슬형 카보네이트는 약 1:1 내지 약 1:9의 부피비로 혼합하여 사용하는 것이 전해질의 성능 측면에서 바람직할 수 있다. The electrolyte may include, for example, an organic solvent and/or a lithium salt. The organic solvent may be used without any particular limitation as long as it can serve as a medium through which ions involved in the electrochemical reaction of the battery can move. Specifically, as the organic solvent, ester solvents such as methyl acetate, ethyl acetate, γ-butyrolactone, ε-caprolactone; ether solvents such as dibutyl ether or tetrahydrofuran; ketone solvents such as cyclohexanone; aromatic hydrocarbon-based solvents such as benzene and fluorobenzene; dimethylcarbonate (DMC), diethylcarbonate (DEC), methylethylcarbonate (MEC), ethylmethylcarbonate (EMC), ethylene carbonate (EC), propylene carbonate (propylene) carbonate-based solvents such as carbonate, PC); alcohol solvents such as ethyl alcohol and isopropyl alcohol; nitriles such as R-CN (R is a C2 to C20 linear, branched or cyclic hydrocarbon group, which may include a double bond aromatic ring or an ether bond); amides such as dimethylformamide; dioxolanes such as 1,3-dioxolane; Or sulfolane may be used. Among these, a carbonate-based solvent is preferable as the electrolyte, and a cyclic carbonate (eg, ethylene carbonate or propylene carbonate, etc.) having high ionic conductivity and high dielectric constant capable of increasing the charge/discharge performance of a battery and a low-viscosity linear carbonate A mixture of a system compound (eg, ethylmethyl carbonate, dimethyl carbonate, diethyl carbonate, etc.) is more preferable. In this case, it may be preferable in terms of electrolyte performance to mix and use the cyclic carbonate and the chain carbonate in a volume ratio of about 1:1 to about 1:9.

상기 리튬염은 리튬 이차 전지에서 사용되는 리튬 이온을 제공할 수 있는 화합물이라면 특별한 제한 없이 사용될 수 있다. 상기 리튬염은 예를 들어, LiPF6, LiClO4, LiAsF6, LiBF4, LiSbF6, LiAlO4, LiAlCl4, LiCF3SO3, LiC4F9SO3, LiN(C2F5SO3)2, LiN(C2F5SO2)2, LiN(CF3SO2)2, LiCl, LiI 또는 LiB(C2O4)2 등일 수 있다. 상기 리튬염의 농도는 0.1 내지 2.0M의 범위 내로 사용하는 것이 바람직할 수 있다. 리튬염의 농도가 상기와 같은 범위 내인 경우, 전해질이 적절한 전도도 및/또는 점도 등을 가져 우수한 전해질 성능을 나타낼 수 있고, 리튬 이온의 이동이 효과적일 수 있다. The lithium salt may be used without particular limitation as long as it is a compound capable of providing lithium ions used in a lithium secondary battery. The lithium salt is, for example, LiPF 6 , LiClO 4 , LiAsF 6 , LiBF 4 , LiSbF 6 , LiAlO 4 , LiAlCl 4 , LiCF 3 SO 3 , LiC 4 F 9 SO 3 , LiN(C 2 F 5 SO 3 ) 2 , LiN(C 2 F 5 SO 2 ) 2 , LiN(CF 3 SO 2 ) 2 , LiCl, LiI, or LiB(C 2 O 4 ) 2 , and the like. The concentration of the lithium salt may be preferably used within the range of 0.1 to 2.0M. When the concentration of the lithium salt is within the above range, the electrolyte may exhibit excellent electrolyte performance due to appropriate conductivity and/or viscosity, and the movement of lithium ions may be effective.

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

본 발명에 따른 전극을 포함하는 리튬이차전지는 우수한 출력 특성, 용량 유지율 및/또는 우수한 전도도 등을 나타내기 때문에, 휴대전화, 노트북 컴퓨터, 디지털 카메라 등의 휴대용 기기 및 하이브리드 전기자동차(hybrid electric vehicle, HEV) 등의 전기 자동차 분야 등에 유용할 수 있다. Since the lithium secondary battery including the electrode according to the present invention exhibits excellent output characteristics, capacity retention and/or excellent conductivity, etc., portable devices such as mobile phones, notebook computers, digital cameras, and hybrid electric vehicles, HEV) and the like may be useful in the field of electric vehicles.

본 발명은 또한, 예를 들어, 상기 리튬이차전지를 단위 셀로 포함하는 전지 모듈 및 이를 포함하는 전지팩을 또한 제공할 수 있다. 상기 전지 모듈 또는 전지팩은 파워 툴(Power Tool); 전기자동차(Electric Vehicle, EV), 하이브리드 전기자동차 및/또는 플러그인 하이브리드 전기자동차(Plug-in Hybrid Electric Vehicle, PHEV)를 포함하는 전기차; 또는 전력 저장용 시스템 중 어느 하나 이상의 중대형 디바이스 전원으로 이용될 수 있다. The present invention may also provide, for example, a battery module including the lithium secondary battery as a unit cell and a battery pack including the same. The battery module or battery pack is a power tool (Power Tool); Electric vehicles, including electric vehicles (Electric Vehicles, EVs), hybrid electric vehicles and / or plug-in hybrid electric vehicles (Plug-in Hybrid Electric Vehicle, PHEV); Alternatively, it may be used as a power source for any one or more medium-to-large devices in a system for power storage.

본 출원은 고용량이면서 충전 및 방전에 따른 용량유지율(수명특성)이 우수하고, 전도성 또한 우수한 전지를 구현할 수 있는 전극 활물질 및 이의 제조 방법 등을 제공할 수 있다. The present application can provide an electrode active material capable of realizing a battery having a high capacity and excellent capacity retention (lifetime characteristics) according to charging and discharging, and having excellent conductivity, a manufacturing method thereof, and the like.

이하 실시예를 통해서 본 출원의 범위를 보다 구체적으로 설명하지만, 본 출원의 범위가 하기 실시예에 의해 제한되는 것은 아니다. The scope of the present application will be described in more detail through the following examples, but the scope of the present application is not limited by the following examples.

Claims (15)

활물질 코어, 상기 활물질 코어 상에 형성된 금속 산화물층 및 상기 금속 산화물층 상에 형성된 전도층을 포함하고,
상기 금속 산화물층의 상기 활물질 코어 표면으로부터의 높이(H1) 및 상기 전도층의 상기 금속 산화물층 표면으로부터의 높이(H2)의 비율(H1/H2)은 0.01 내지 10의 범위 내인 전극 활물질.
An active material core, a metal oxide layer formed on the active material core, and a conductive layer formed on the metal oxide layer,
The ratio of the height (H 1 ) of the metal oxide layer from the surface of the active material core to the height (H 2 ) of the conductive layer from the surface of the metal oxide layer (H 1 /H 2 ) is an electrode in the range of 0.01 to 10 active material.
제 1 항에 있어서, 전도층의 금속 산화물층 표면에 대한 커버리지가 50% 이상인 전극 활물질. The electrode active material according to claim 1, wherein the conductive layer has a coverage of 50% or more on the surface of the metal oxide layer. 제 1 항에 있어서, 활물질 코어는 하기 화학식 1로 표시되는 리튬 니켈-망간-코발트 산화물을 포함하고, 2차 입자 형태인 전극 활물질:
[화학식 1]
LixMyO2
화학식 1에서, M은 Ni1-a-bMnaCob 로 표시되고, 상기 a는 0.02 내지 0.3의0.05 범위 내이고, b는 0.02 내지 0.3의 범위 내이며, 1-a-b는 0.6 내지 0.95의 범위 내이고, x는 0.5 내지 1.5의 범위 내이며, y는 2-x이다.
The electrode active material of claim 1, wherein the active material core includes lithium nickel-manganese-cobalt oxide represented by the following formula (1), and is in the form of secondary particles:
[Formula 1]
Li x M y O 2
In Formula 1, M is represented by Ni 1-ab Mn a Co b , wherein a is in the range of 0.02 to 0.3 in 0.05, b is in the range of 0.02 to 0.3, and 1-ab is in the range of 0.6 to 0.95. , x is in the range of 0.5 to 1.5, and y is 2-x.
제 1 항에 있어서, 금속 산화물층은, AlOx, ZrOx, NbOx, WOx, 리튬알루미늄산화물, 리튬지르코늄산화물, 리튬니오븀산화물 및 리튬텅스텐산화물로 이루어진 군에서 선택된 적어도 1종을 포함하고, 상기 x는 0 이상 3 이하인 전극 활물질. The method according to claim 1, wherein the metal oxide layer comprises at least one selected from the group consisting of AlO x , ZrO x , NbO x , WO x , lithium aluminum oxide, lithium zirconium oxide, lithium niobium oxide and lithium tungsten oxide, wherein x is an electrode active material of 0 or more and 3 or less. 제 1 항에 있어서, 전도층은 탄소재료, 금속, 도전성 산화물 및 도전성 폴리머로 이루어진 군에서 선택된 어느 하나 또는 둘 이상의 조합을 포함하는 전극 활물질.The electrode active material of claim 1, wherein the conductive layer includes any one or a combination of two or more selected from the group consisting of a carbon material, a metal, a conductive oxide, and a conductive polymer. 제 1 항에 있어서, 활물질 코어의 니켈(Ni) 대비 금속 산화물층의 금속의 몰 함량비가 50ppm 내지 10000ppm의 범위 내인의 범위 내인 전극 활물질.The electrode active material according to claim 1, wherein the molar content ratio of the metal of the metal oxide layer to the nickel (Ni) of the active material core is in the range of 50 ppm to 10000 ppm. 제 1 항에 있어서, 금속 산화물층의 활물질 코어 표면으로부터의 높이가 0.2nm 내지 5nm의 범위 내인 전극 활물질.The electrode active material according to claim 1, wherein a height of the metal oxide layer from the surface of the active material core is in the range of 0.2 nm to 5 nm. 제 1 항에 있어서, 전도층의 금속 산화물층 표면으로부터의 높이가 0.5nm 내지 20nm의 범위 내인 전극 활물질.The electrode active material according to claim 1, wherein the height of the conductive layer from the surface of the metal oxide layer is in the range of 0.5 nm to 20 nm. 활물질 코어 상에 원자층 증착 방식(ALD)을 통해 금속 산화물층을 형성하는 제 1 단계; 및 상기 금속 산화물층 상에 화학기상증착법(CVD)을 통해 전도층을 형성하는 제 2 단계를 포함하는 전극 활물질 제조 방법.A first step of forming a metal oxide layer on the active material core through atomic layer deposition (ALD); and a second step of forming a conductive layer on the metal oxide layer through chemical vapor deposition (CVD). 제 9 항에 있어서, 원자층 증착은,
활물질 코어가 위치된 챔버 내에 금속 전구체를 주입하는 단계;
상기 챔버를 퍼징하는 단계;
상기 챔버 내에 산화제를 주입하는 단계; 및
상기 챔버를 퍼징하는 단계로 되는 단위 공정을 포함하는 전극 활물질 제조 방법.
10. The method of claim 9, wherein the atomic layer deposition comprises:
injecting a metal precursor into the chamber in which the active material core is located;
purging the chamber;
injecting an oxidizing agent into the chamber; and
An electrode active material manufacturing method comprising a unit process comprising the step of purging the chamber.
제 9 항에 있어서, 원자층 증착은 단위 공정을 1회 내지 20회 반복하여 수행하는 것인 전극 활물질 제조 방법.The method of claim 9 , wherein the atomic layer deposition is performed by repeating the unit process 1 to 20 times. 제 9 항에 있어서, 원자층 증착은 60℃ 내지 300℃의 범위 내의 온도에서 수행되는 전극 활물질 제조 방법.10. The method of claim 9, wherein the atomic layer deposition is performed at a temperature in the range of 60°C to 300°C. 제 9 항에 있어서, 화학기상증착법은,
금속 산화물층이 형성된 활물질 코어가 위치된 챔버 내에 비활성 가스를 주입하여 퍼징하는 단계;
상기 챔버를 반응 온도까지 승온하는 단계;
상기 챔버에 반응 가스를 주입하는 단계; 및
상기 챔버를 쿨링하는 단계를 포함하는 전극 활물질 제조 방법.
10. The method of claim 9, wherein the chemical vapor deposition method,
purging by injecting an inert gas into the chamber in which the active material core on which the metal oxide layer is formed is located;
heating the chamber to a reaction temperature;
injecting a reaction gas into the chamber; and
An electrode active material manufacturing method comprising the step of cooling the chamber.
제 1 항의 전극 활물질을 포함하는 전극 활물질 슬러리.An electrode active material slurry comprising the electrode active material of claim 1 . 집전체; 및
상기 집전체의 일면에 형성된 활물질층을 포함하고,
상기 활물질층은, 제 1 항의 전극 활물질을 포함하는 전극.
current collector; and
Including an active material layer formed on one surface of the current collector,
The active material layer is an electrode comprising the electrode active material of claim 1.
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