KR20230007366A - 전극 활물질 및 이의 제조 방법 - Google Patents
전극 활물질 및 이의 제조 방법 Download PDFInfo
- Publication number
- KR20230007366A KR20230007366A KR1020227038674A KR20227038674A KR20230007366A KR 20230007366 A KR20230007366 A KR 20230007366A KR 1020227038674 A KR1020227038674 A KR 1020227038674A KR 20227038674 A KR20227038674 A KR 20227038674A KR 20230007366 A KR20230007366 A KR 20230007366A
- Authority
- KR
- South Korea
- Prior art keywords
- active material
- present
- precursor
- particulate
- ranges
- Prior art date
Links
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title claims abstract description 12
- 239000007772 electrode material Substances 0.000 title claims description 28
- 239000002243 precursor Substances 0.000 claims abstract description 38
- 229910052723 transition metal Inorganic materials 0.000 claims abstract description 20
- 150000003624 transition metals Chemical class 0.000 claims abstract description 20
- FAPWRFPIFSIZLT-UHFFFAOYSA-M Sodium chloride Chemical compound [Na+].[Cl-] FAPWRFPIFSIZLT-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims abstract description 16
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 15
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims abstract description 15
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 claims abstract description 15
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 claims abstract description 15
- 229910052759 nickel Inorganic materials 0.000 claims abstract description 12
- 239000000654 additive Substances 0.000 claims abstract description 11
- 230000000996 additive effect Effects 0.000 claims abstract description 11
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 claims abstract description 11
- 150000002642 lithium compounds Chemical class 0.000 claims abstract description 11
- WCUXLLCKKVVCTQ-UHFFFAOYSA-M Potassium chloride Chemical compound [Cl-].[K+] WCUXLLCKKVVCTQ-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims abstract description 8
- 239000011780 sodium chloride Substances 0.000 claims abstract description 8
- 229910015902 Bi 2 O 3 Inorganic materials 0.000 claims abstract description 4
- 229910021591 Copper(I) chloride Inorganic materials 0.000 claims abstract description 4
- OXBLHERUFWYNTN-UHFFFAOYSA-M copper(I) chloride Chemical compound [Cu]Cl OXBLHERUFWYNTN-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims abstract description 4
- 229910000314 transition metal oxide Inorganic materials 0.000 claims abstract description 4
- PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N nickel Substances [Ni] PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 22
- 239000002245 particle Substances 0.000 claims description 19
- 239000011230 binding agent Substances 0.000 claims description 17
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 claims description 16
- 239000002184 metal Substances 0.000 claims description 16
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 15
- WMFOQBRAJBCJND-UHFFFAOYSA-M Lithium hydroxide Chemical compound [Li+].[OH-] WMFOQBRAJBCJND-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims description 14
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 claims description 12
- 239000006182 cathode active material Substances 0.000 claims description 11
- 229910052719 titanium Inorganic materials 0.000 claims description 10
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 claims description 9
- 239000011163 secondary particle Substances 0.000 claims description 9
- 229910052721 tungsten Inorganic materials 0.000 claims description 9
- 229910052726 zirconium Inorganic materials 0.000 claims description 9
- 229910052749 magnesium Inorganic materials 0.000 claims description 8
- 229910052750 molybdenum Inorganic materials 0.000 claims description 8
- 229910052758 niobium Inorganic materials 0.000 claims description 8
- 229910052748 manganese Inorganic materials 0.000 claims description 7
- 229910052715 tantalum Inorganic materials 0.000 claims description 7
- 238000002156 mixing Methods 0.000 claims description 6
- 150000004679 hydroxides Chemical group 0.000 claims description 5
- 239000011164 primary particle Substances 0.000 claims description 5
- 229910018068 Li 2 O Inorganic materials 0.000 claims description 4
- 150000002739 metals Chemical class 0.000 claims description 4
- 229910018071 Li 2 O 2 Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 150000004649 carbonic acid derivatives Chemical class 0.000 claims description 3
- 230000001186 cumulative effect Effects 0.000 claims description 3
- 230000000694 effects Effects 0.000 claims description 3
- -1 lithium metals Chemical class 0.000 description 32
- 229920001577 copolymer Polymers 0.000 description 22
- HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M Sodium hydroxide Chemical compound [OH-].[Na+] HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 15
- 229910052744 lithium Inorganic materials 0.000 description 13
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 11
- 239000002019 doping agent Substances 0.000 description 11
- 238000000034 method Methods 0.000 description 11
- 239000003792 electrolyte Substances 0.000 description 10
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 10
- 229910018072 Al 2 O 3 Inorganic materials 0.000 description 9
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 9
- WHXSMMKQMYFTQS-UHFFFAOYSA-N Lithium Chemical compound [Li] WHXSMMKQMYFTQS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 8
- 230000001351 cycling effect Effects 0.000 description 8
- 239000010936 titanium Substances 0.000 description 8
- LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N Ethanol Chemical compound CCO LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 7
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 7
- KAKZBPTYRLMSJV-UHFFFAOYSA-N Butadiene Chemical compound C=CC=C KAKZBPTYRLMSJV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 239000004743 Polypropylene Substances 0.000 description 6
- PPBRXRYQALVLMV-UHFFFAOYSA-N Styrene Chemical compound C=CC1=CC=CC=C1 PPBRXRYQALVLMV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 239000003570 air Substances 0.000 description 6
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 description 6
- 229920001155 polypropylene Polymers 0.000 description 6
- 239000001103 potassium chloride Substances 0.000 description 6
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 6
- VGGSQFUCUMXWEO-UHFFFAOYSA-N Ethene Chemical compound C=C VGGSQFUCUMXWEO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- HBBGRARXTFLTSG-UHFFFAOYSA-N Lithium ion Chemical compound [Li+] HBBGRARXTFLTSG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- 239000004698 Polyethylene Substances 0.000 description 5
- 239000011888 foil Substances 0.000 description 5
- 229910001416 lithium ion Inorganic materials 0.000 description 5
- 229920002239 polyacrylonitrile Polymers 0.000 description 5
- 229920001515 polyalkylene glycol Polymers 0.000 description 5
- 229920000573 polyethylene Polymers 0.000 description 5
- 150000003839 salts Chemical class 0.000 description 5
- AFFLGGQVNFXPEV-UHFFFAOYSA-N 1-decene Chemical compound CCCCCCCCC=C AFFLGGQVNFXPEV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- CRSBERNSMYQZNG-UHFFFAOYSA-N 1-dodecene Chemical compound CCCCCCCCCCC=C CRSBERNSMYQZNG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- LIKMAJRDDDTEIG-UHFFFAOYSA-N 1-hexene Chemical compound CCCCC=C LIKMAJRDDDTEIG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- KWKAKUADMBZCLK-UHFFFAOYSA-N 1-octene Chemical compound CCCCCCC=C KWKAKUADMBZCLK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- XKRFYHLGVUSROY-UHFFFAOYSA-N Argon Chemical compound [Ar] XKRFYHLGVUSROY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- XTHFKEDIFFGKHM-UHFFFAOYSA-N Dimethoxyethane Chemical compound COCCOC XTHFKEDIFFGKHM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 239000005977 Ethylene Substances 0.000 description 4
- 229910013870 LiPF 6 Inorganic materials 0.000 description 4
- CERQOIWHTDAKMF-UHFFFAOYSA-N Methacrylic acid Chemical compound CC(=C)C(O)=O CERQOIWHTDAKMF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 239000002033 PVDF binder Substances 0.000 description 4
- 238000009826 distribution Methods 0.000 description 4
- 229920001519 homopolymer Polymers 0.000 description 4
- 239000000463 material Substances 0.000 description 4
- 230000001590 oxidative effect Effects 0.000 description 4
- YWAKXRMUMFPDSH-UHFFFAOYSA-N pentene Chemical compound CCCC=C YWAKXRMUMFPDSH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 229920001223 polyethylene glycol Polymers 0.000 description 4
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 4
- GWEVSGVZZGPLCZ-UHFFFAOYSA-N titanium dioxide Inorganic materials O=[Ti]=O GWEVSGVZZGPLCZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- MYRTYDVEIRVNKP-UHFFFAOYSA-N 1,2-Divinylbenzene Chemical compound C=CC1=CC=CC=C1C=C MYRTYDVEIRVNKP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- NLHHRLWOUZZQLW-UHFFFAOYSA-N Acrylonitrile Chemical compound C=CC#N NLHHRLWOUZZQLW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- MYMOFIZGZYHOMD-UHFFFAOYSA-N Dioxygen Chemical compound O=O MYMOFIZGZYHOMD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- PEDCQBHIVMGVHV-UHFFFAOYSA-N Glycerine Chemical compound OCC(O)CO PEDCQBHIVMGVHV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N Hydrogen Chemical compound [H][H] UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- OKKJLVBELUTLKV-UHFFFAOYSA-N Methanol Chemical compound OC OKKJLVBELUTLKV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 229910010413 TiO 2 Inorganic materials 0.000 description 3
- 238000001354 calcination Methods 0.000 description 3
- 239000010406 cathode material Substances 0.000 description 3
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 3
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 3
- 125000004122 cyclic group Chemical group 0.000 description 3
- 238000011156 evaluation Methods 0.000 description 3
- 239000001257 hydrogen Substances 0.000 description 3
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 description 3
- 229910003002 lithium salt Inorganic materials 0.000 description 3
- 159000000002 lithium salts Chemical class 0.000 description 3
- 125000002496 methyl group Chemical group [H]C([H])([H])* 0.000 description 3
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 description 3
- 229920002981 polyvinylidene fluoride Polymers 0.000 description 3
- 239000002002 slurry Substances 0.000 description 3
- 239000011734 sodium Substances 0.000 description 3
- 238000001179 sorption measurement Methods 0.000 description 3
- DHKHKXVYLBGOIT-UHFFFAOYSA-N 1,1-Diethoxyethane Chemical compound CCOC(C)OCC DHKHKXVYLBGOIT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- SPEUIVXLLWOEMJ-UHFFFAOYSA-N 1,1-dimethoxyethane Chemical compound COC(C)OC SPEUIVXLLWOEMJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910002706 AlOOH Inorganic materials 0.000 description 2
- SOGAXMICEFXMKE-UHFFFAOYSA-N Butylmethacrylate Chemical compound CCCCOC(=O)C(C)=C SOGAXMICEFXMKE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- LYCAIKOWRPUZTN-UHFFFAOYSA-N Ethylene glycol Chemical compound OCCO LYCAIKOWRPUZTN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- KIVUUVOREYMMFE-UHFFFAOYSA-N Eupolauridine Chemical compound C1=NC(C2=CC=CC=C22)=C3C2=NC=CC3=C1 KIVUUVOREYMMFE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- VQTUBCCKSQIDNK-UHFFFAOYSA-N Isobutene Chemical compound CC(C)=C VQTUBCCKSQIDNK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910013063 LiBF 4 Inorganic materials 0.000 description 2
- 229910013684 LiClO 4 Inorganic materials 0.000 description 2
- BAPJBEWLBFYGME-UHFFFAOYSA-N Methyl acrylate Chemical compound COC(=O)C=C BAPJBEWLBFYGME-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229920003171 Poly (ethylene oxide) Polymers 0.000 description 2
- 239000005062 Polybutadiene Substances 0.000 description 2
- 239000004793 Polystyrene Substances 0.000 description 2
- 239000004372 Polyvinyl alcohol Substances 0.000 description 2
- 229920001328 Polyvinylidene chloride Polymers 0.000 description 2
- 235000002595 Solanum tuberosum Nutrition 0.000 description 2
- 244000061456 Solanum tuberosum Species 0.000 description 2
- WYURNTSHIVDZCO-UHFFFAOYSA-N Tetrahydrofuran Chemical compound C1CCOC1 WYURNTSHIVDZCO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N Titanium Chemical compound [Ti] RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- MCMNRKCIXSYSNV-UHFFFAOYSA-N Zirconium dioxide Chemical compound O=[Zr]=O MCMNRKCIXSYSNV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000003125 aqueous solvent Substances 0.000 description 2
- 229910052786 argon Inorganic materials 0.000 description 2
- 238000000149 argon plasma sintering Methods 0.000 description 2
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 2
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 2
- 150000004292 cyclic ethers Chemical class 0.000 description 2
- 230000006378 damage Effects 0.000 description 2
- 229940069096 dodecene Drugs 0.000 description 2
- 125000001495 ethyl group Chemical group [H]C([H])([H])C([H])([H])* 0.000 description 2
- JBTWLSYIZRCDFO-UHFFFAOYSA-N ethyl methyl carbonate Chemical compound CCOC(=O)OC JBTWLSYIZRCDFO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000000374 eutectic mixture Substances 0.000 description 2
- 125000001153 fluoro group Chemical group F* 0.000 description 2
- 229910002804 graphite Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000010439 graphite Substances 0.000 description 2
- 125000005843 halogen group Chemical group 0.000 description 2
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-M hydroxide Chemical compound [OH-] XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 2
- TVMXDCGIABBOFY-UHFFFAOYSA-N n-Octanol Natural products CCCCCCCC TVMXDCGIABBOFY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000003960 organic solvent Substances 0.000 description 2
- 229920002857 polybutadiene Polymers 0.000 description 2
- 229920006254 polymer film Polymers 0.000 description 2
- 229920000098 polyolefin Polymers 0.000 description 2
- 229920002223 polystyrene Polymers 0.000 description 2
- 229920001343 polytetrafluoroethylene Polymers 0.000 description 2
- 239000004810 polytetrafluoroethylene Substances 0.000 description 2
- 229920002451 polyvinyl alcohol Polymers 0.000 description 2
- 229920000915 polyvinyl chloride Polymers 0.000 description 2
- 239000004800 polyvinyl chloride Substances 0.000 description 2
- 239000005033 polyvinylidene chloride Substances 0.000 description 2
- 239000011148 porous material Substances 0.000 description 2
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 2
- 238000004626 scanning electron microscopy Methods 0.000 description 2
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000010703 silicon Substances 0.000 description 2
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 2
- 239000002904 solvent Substances 0.000 description 2
- 239000000725 suspension Substances 0.000 description 2
- 125000000999 tert-butyl group Chemical group [H]C([H])([H])C(*)(C([H])([H])[H])C([H])([H])[H] 0.000 description 2
- 239000004711 α-olefin Substances 0.000 description 2
- LZDKZFUFMNSQCJ-UHFFFAOYSA-N 1,2-diethoxyethane Chemical compound CCOCCOCC LZDKZFUFMNSQCJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- VDFVNEFVBPFDSB-UHFFFAOYSA-N 1,3-dioxane Chemical compound C1COCOC1 VDFVNEFVBPFDSB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- VAYTZRYEBVHVLE-UHFFFAOYSA-N 1,3-dioxol-2-one Chemical group O=C1OC=CO1 VAYTZRYEBVHVLE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- WNXJIVFYUVYPPR-UHFFFAOYSA-N 1,3-dioxolane Chemical compound C1COCO1 WNXJIVFYUVYPPR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- RYHBNJHYFVUHQT-UHFFFAOYSA-N 1,4-Dioxane Chemical compound C1COCCO1 RYHBNJHYFVUHQT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- DURPTKYDGMDSBL-UHFFFAOYSA-N 1-butoxybutane Chemical compound CCCCOCCCC DURPTKYDGMDSBL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- GOXQRTZXKQZDDN-UHFFFAOYSA-N 2-Ethylhexyl acrylate Chemical compound CCCCC(CC)COC(=O)C=C GOXQRTZXKQZDDN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- WDQMWEYDKDCEHT-UHFFFAOYSA-N 2-ethylhexyl 2-methylprop-2-enoate Chemical compound CCCCC(CC)COC(=O)C(C)=C WDQMWEYDKDCEHT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- OFNISBHGPNMTMS-UHFFFAOYSA-N 3-methylideneoxolane-2,5-dione Chemical compound C=C1CC(=O)OC1=O OFNISBHGPNMTMS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910018626 Al(OH) Inorganic materials 0.000 description 1
- NLXLAEXVIDQMFP-UHFFFAOYSA-N Ammonium chloride Substances [NH4+].[Cl-] NLXLAEXVIDQMFP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- VHUUQVKOLVNVRT-UHFFFAOYSA-N Ammonium hydroxide Chemical compound [NH4+].[OH-] VHUUQVKOLVNVRT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 108010062802 CD66 antigens Proteins 0.000 description 1
- OYPRJOBELJOOCE-UHFFFAOYSA-N Calcium Chemical compound [Ca] OYPRJOBELJOOCE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- BVKZGUZCCUSVTD-UHFFFAOYSA-L Carbonate Chemical compound [O-]C([O-])=O BVKZGUZCCUSVTD-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 229920002134 Carboxymethyl cellulose Polymers 0.000 description 1
- 229910020599 Co 3 O 4 Inorganic materials 0.000 description 1
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- OIFBSDVPJOWBCH-UHFFFAOYSA-N Diethyl carbonate Chemical compound CCOC(=O)OCC OIFBSDVPJOWBCH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- ZAFNJMIOTHYJRJ-UHFFFAOYSA-N Diisopropyl ether Chemical compound CC(C)OC(C)C ZAFNJMIOTHYJRJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- JIGUQPWFLRLWPJ-UHFFFAOYSA-N Ethyl acrylate Chemical compound CCOC(=O)C=C JIGUQPWFLRLWPJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- KMTRUDSVKNLOMY-UHFFFAOYSA-N Ethylene carbonate Chemical compound O=C1OCCO1 KMTRUDSVKNLOMY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- DGAQECJNVWCQMB-PUAWFVPOSA-M Ilexoside XXIX Chemical compound C[C@@H]1CC[C@@]2(CC[C@@]3(C(=CC[C@H]4[C@]3(CC[C@@H]5[C@@]4(CC[C@@H](C5(C)C)OS(=O)(=O)[O-])C)C)[C@@H]2[C@]1(C)O)C)C(=O)O[C@H]6[C@@H]([C@H]([C@@H]([C@H](O6)CO)O)O)O.[Na+] DGAQECJNVWCQMB-PUAWFVPOSA-M 0.000 description 1
- 238000003109 Karl Fischer titration Methods 0.000 description 1
- 229910010238 LiAlCl 4 Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910015015 LiAsF 6 Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910013553 LiNO Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910012513 LiSbF 6 Inorganic materials 0.000 description 1
- VVQNEPGJFQJSBK-UHFFFAOYSA-N Methyl methacrylate Chemical compound COC(=O)C(C)=C VVQNEPGJFQJSBK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910019440 Mg(OH) Inorganic materials 0.000 description 1
- OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N Phosphorus Chemical group [P] OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000002202 Polyethylene glycol Substances 0.000 description 1
- 239000004642 Polyimide Substances 0.000 description 1
- OFOBLEOULBTSOW-UHFFFAOYSA-N Propanedioic acid Natural products OC(=O)CC(O)=O OFOBLEOULBTSOW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N Silicon Chemical compound [Si] XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229920006373 Solef Polymers 0.000 description 1
- NINIDFKCEFEMDL-UHFFFAOYSA-N Sulfur Chemical group [S] NINIDFKCEFEMDL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910010415 TiO(OH) Inorganic materials 0.000 description 1
- ATJFFYVFTNAWJD-UHFFFAOYSA-N Tin Chemical compound [Sn] ATJFFYVFTNAWJD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- XTXRWKRVRITETP-UHFFFAOYSA-N Vinyl acetate Chemical compound CC(=O)OC=C XTXRWKRVRITETP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- HCHKCACWOHOZIP-UHFFFAOYSA-N Zinc Chemical compound [Zn] HCHKCACWOHOZIP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- FDLZQPXZHIFURF-UHFFFAOYSA-N [O-2].[Ti+4].[Li+] Chemical compound [O-2].[Ti+4].[Li+] FDLZQPXZHIFURF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000005054 agglomeration Methods 0.000 description 1
- 238000013019 agitation Methods 0.000 description 1
- XYLMUPLGERFSHI-UHFFFAOYSA-N alpha-Methylstyrene Chemical compound CC(=C)C1=CC=CC=C1 XYLMUPLGERFSHI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 235000011114 ammonium hydroxide Nutrition 0.000 description 1
- BFNBIHQBYMNNAN-UHFFFAOYSA-N ammonium sulfate Chemical compound N.N.OS(O)(=O)=O BFNBIHQBYMNNAN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052921 ammonium sulfate Inorganic materials 0.000 description 1
- 235000011130 ammonium sulphate Nutrition 0.000 description 1
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 description 1
- 125000000129 anionic group Chemical group 0.000 description 1
- 239000006183 anode active material Substances 0.000 description 1
- 239000007864 aqueous solution Substances 0.000 description 1
- 238000000498 ball milling Methods 0.000 description 1
- CQEYYJKEWSMYFG-UHFFFAOYSA-N butyl acrylate Chemical compound CCCCOC(=O)C=C CQEYYJKEWSMYFG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000011575 calcium Substances 0.000 description 1
- 229910052791 calcium Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000004364 calculation method Methods 0.000 description 1
- 238000003490 calendering Methods 0.000 description 1
- 150000001721 carbon Chemical class 0.000 description 1
- 239000006229 carbon black Substances 0.000 description 1
- 229910021393 carbon nanotube Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000002041 carbon nanotube Substances 0.000 description 1
- 239000001768 carboxy methyl cellulose Substances 0.000 description 1
- 235000010948 carboxy methyl cellulose Nutrition 0.000 description 1
- 239000008112 carboxymethyl-cellulose Substances 0.000 description 1
- 230000015556 catabolic process Effects 0.000 description 1
- 230000003197 catalytic effect Effects 0.000 description 1
- 239000001913 cellulose Substances 0.000 description 1
- 229920002678 cellulose Polymers 0.000 description 1
- RAURUSFBVQLAPW-DNIKMYEQSA-N clocinnamox Chemical compound N1([C@@H]2CC3=CC=C(C=4O[C@@H]5[C@](C3=4)([C@]2(CCC5=O)NC(=O)\C=C\C=2C=CC(Cl)=CC=2)CC1)O)CC1CC1 RAURUSFBVQLAPW-DNIKMYEQSA-N 0.000 description 1
- 238000000975 co-precipitation Methods 0.000 description 1
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 1
- 239000011889 copper foil Substances 0.000 description 1
- 238000000354 decomposition reaction Methods 0.000 description 1
- 238000006731 degradation reaction Methods 0.000 description 1
- 239000008367 deionised water Substances 0.000 description 1
- 229910021641 deionized water Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000001627 detrimental effect Effects 0.000 description 1
- NKDDWNXOKDWJAK-UHFFFAOYSA-N dimethoxymethane Chemical compound COCOC NKDDWNXOKDWJAK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- IEJIGPNLZYLLBP-UHFFFAOYSA-N dimethyl carbonate Chemical compound COC(=O)OC IEJIGPNLZYLLBP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000012153 distilled water Substances 0.000 description 1
- 238000001035 drying Methods 0.000 description 1
- UIWXSTHGICQLQT-UHFFFAOYSA-N ethenyl propanoate Chemical compound CCC(=O)OC=C UIWXSTHGICQLQT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- KLKFAASOGCDTDT-UHFFFAOYSA-N ethoxymethoxyethane Chemical compound CCOCOCC KLKFAASOGCDTDT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- SUPCQIBBMFXVTL-UHFFFAOYSA-N ethyl 2-methylprop-2-enoate Chemical compound CCOC(=O)C(C)=C SUPCQIBBMFXVTL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229920000840 ethylene tetrafluoroethylene copolymer Polymers 0.000 description 1
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 1
- 238000001914 filtration Methods 0.000 description 1
- 229910052731 fluorine Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000006260 foam Substances 0.000 description 1
- 229910021389 graphene Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000004519 grease Substances 0.000 description 1
- 229920001903 high density polyethylene Polymers 0.000 description 1
- 239000004700 high-density polyethylene Substances 0.000 description 1
- 238000000265 homogenisation Methods 0.000 description 1
- WGCNASOHLSPBMP-UHFFFAOYSA-N hydroxyacetaldehyde Natural products OCC=O WGCNASOHLSPBMP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000012535 impurity Substances 0.000 description 1
- 239000010954 inorganic particle Substances 0.000 description 1
- 125000000959 isobutyl group Chemical group [H]C([H])([H])C([H])(C([H])([H])[H])C([H])([H])* 0.000 description 1
- 125000001449 isopropyl group Chemical group [H]C([H])([H])C([H])(*)C([H])([H])[H] 0.000 description 1
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 1
- 229920001684 low density polyethylene Polymers 0.000 description 1
- 239000004702 low-density polyethylene Substances 0.000 description 1
- VZCYOOQTPOCHFL-UPHRSURJSA-N maleic acid Chemical compound OC(=O)\C=C/C(O)=O VZCYOOQTPOCHFL-UPHRSURJSA-N 0.000 description 1
- 239000011976 maleic acid Substances 0.000 description 1
- FPYJFEHAWHCUMM-UHFFFAOYSA-N maleic anhydride Chemical compound O=C1OC(=O)C=C1 FPYJFEHAWHCUMM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 1
- 229910021645 metal ion Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000000178 monomer Substances 0.000 description 1
- 239000004570 mortar (masonry) Substances 0.000 description 1
- 239000012452 mother liquor Substances 0.000 description 1
- 125000004108 n-butyl group Chemical group [H]C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])* 0.000 description 1
- 125000004123 n-propyl group Chemical group [H]C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])* 0.000 description 1
- QJGQUHMNIGDVPM-UHFFFAOYSA-N nitrogen group Chemical group [N] QJGQUHMNIGDVPM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000004745 nonwoven fabric Substances 0.000 description 1
- 239000011236 particulate material Substances 0.000 description 1
- PNJWIWWMYCMZRO-UHFFFAOYSA-N pent‐4‐en‐2‐one Natural products CC(=O)CC=C PNJWIWWMYCMZRO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052698 phosphorus Chemical group 0.000 description 1
- 239000011574 phosphorus Chemical group 0.000 description 1
- 229920000058 polyacrylate Polymers 0.000 description 1
- 229920001721 polyimide Polymers 0.000 description 1
- 229920001195 polyisoprene Polymers 0.000 description 1
- 238000006116 polymerization reaction Methods 0.000 description 1
- 229920005606 polypropylene copolymer Polymers 0.000 description 1
- 229920005629 polypropylene homopolymer Polymers 0.000 description 1
- 229920001296 polysiloxane Polymers 0.000 description 1
- 229920002620 polyvinyl fluoride Polymers 0.000 description 1
- QQONPFPTGQHPMA-UHFFFAOYSA-N propylene Natural products CC=C QQONPFPTGQHPMA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 125000004805 propylene group Chemical group [H]C([H])([H])C([H])([*:1])C([H])([H])[*:2] 0.000 description 1
- 238000012827 research and development Methods 0.000 description 1
- 238000005070 sampling Methods 0.000 description 1
- 125000002914 sec-butyl group Chemical group [H]C([H])([H])C([H])([H])C([H])(*)C([H])([H])[H] 0.000 description 1
- 238000007873 sieving Methods 0.000 description 1
- 229910052708 sodium Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000003746 solid phase reaction Methods 0.000 description 1
- 238000010671 solid-state reaction Methods 0.000 description 1
- 239000004071 soot Substances 0.000 description 1
- 229910052717 sulfur Chemical group 0.000 description 1
- 239000011593 sulfur Chemical group 0.000 description 1
- 150000003467 sulfuric acid derivatives Chemical class 0.000 description 1
- YLQBMQCUIZJEEH-UHFFFAOYSA-N tetrahydrofuran Natural products C=1C=COC=1 YLQBMQCUIZJEEH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 125000000383 tetramethylene group Chemical group [H]C([H])([*:1])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])[*:2] 0.000 description 1
- 238000007669 thermal treatment Methods 0.000 description 1
- 230000036962 time dependent Effects 0.000 description 1
- 229910052718 tin Inorganic materials 0.000 description 1
- PJANXHGTPQOBST-UHFFFAOYSA-N trans-Stilbene Natural products C=1C=CC=CC=1C=CC1=CC=CC=C1 PJANXHGTPQOBST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- VZCYOOQTPOCHFL-UHFFFAOYSA-N trans-butenedioic acid Natural products OC(=O)C=CC(O)=O VZCYOOQTPOCHFL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- PJANXHGTPQOBST-VAWYXSNFSA-N trans-stilbene Chemical group C=1C=CC=CC=1/C=C/C1=CC=CC=C1 PJANXHGTPQOBST-VAWYXSNFSA-N 0.000 description 1
- 229910000385 transition metal sulfate Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000005406 washing Methods 0.000 description 1
- 239000011701 zinc Substances 0.000 description 1
- 229910052725 zinc Inorganic materials 0.000 description 1
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C01—INORGANIC CHEMISTRY
- C01G—COMPOUNDS CONTAINING METALS NOT COVERED BY SUBCLASSES C01D OR C01F
- C01G53/00—Compounds of nickel
- C01G53/40—Nickelates
- C01G53/42—Nickelates containing alkali metals, e.g. LiNiO2
- C01G53/44—Nickelates containing alkali metals, e.g. LiNiO2 containing manganese
- C01G53/50—Nickelates containing alkali metals, e.g. LiNiO2 containing manganese of the type [MnO2]n-, e.g. Li(NixMn1-x)O2, Li(MyNixMn1-x-y)O2
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C01—INORGANIC CHEMISTRY
- C01G—COMPOUNDS CONTAINING METALS NOT COVERED BY SUBCLASSES C01D OR C01F
- C01G53/00—Compounds of nickel
- C01G53/006—Compounds containing, besides nickel, two or more other elements, with the exception of oxygen or hydrogen
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
- H01M10/05—Accumulators with non-aqueous electrolyte
- H01M10/052—Li-accumulators
- H01M10/0525—Rocking-chair batteries, i.e. batteries with lithium insertion or intercalation in both electrodes; Lithium-ion batteries
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M4/00—Electrodes
- H01M4/02—Electrodes composed of, or comprising, active material
- H01M4/36—Selection of substances as active materials, active masses, active liquids
- H01M4/48—Selection of substances as active materials, active masses, active liquids of inorganic oxides or hydroxides
- H01M4/50—Selection of substances as active materials, active masses, active liquids of inorganic oxides or hydroxides of manganese
- H01M4/505—Selection of substances as active materials, active masses, active liquids of inorganic oxides or hydroxides of manganese of mixed oxides or hydroxides containing manganese for inserting or intercalating light metals, e.g. LiMn2O4 or LiMn2OxFy
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M4/00—Electrodes
- H01M4/02—Electrodes composed of, or comprising, active material
- H01M4/36—Selection of substances as active materials, active masses, active liquids
- H01M4/48—Selection of substances as active materials, active masses, active liquids of inorganic oxides or hydroxides
- H01M4/52—Selection of substances as active materials, active masses, active liquids of inorganic oxides or hydroxides of nickel, cobalt or iron
- H01M4/525—Selection of substances as active materials, active masses, active liquids of inorganic oxides or hydroxides of nickel, cobalt or iron of mixed oxides or hydroxides containing iron, cobalt or nickel for inserting or intercalating light metals, e.g. LiNiO2, LiCoO2 or LiCoOxFy
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C01—INORGANIC CHEMISTRY
- C01P—INDEXING SCHEME RELATING TO STRUCTURAL AND PHYSICAL ASPECTS OF SOLID INORGANIC COMPOUNDS
- C01P2004/00—Particle morphology
- C01P2004/50—Agglomerated particles
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C01—INORGANIC CHEMISTRY
- C01P—INDEXING SCHEME RELATING TO STRUCTURAL AND PHYSICAL ASPECTS OF SOLID INORGANIC COMPOUNDS
- C01P2004/00—Particle morphology
- C01P2004/51—Particles with a specific particle size distribution
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C01—INORGANIC CHEMISTRY
- C01P—INDEXING SCHEME RELATING TO STRUCTURAL AND PHYSICAL ASPECTS OF SOLID INORGANIC COMPOUNDS
- C01P2004/00—Particle morphology
- C01P2004/54—Particles characterised by their aspect ratio, i.e. the ratio of sizes in the longest to the shortest dimension
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C01—INORGANIC CHEMISTRY
- C01P—INDEXING SCHEME RELATING TO STRUCTURAL AND PHYSICAL ASPECTS OF SOLID INORGANIC COMPOUNDS
- C01P2004/00—Particle morphology
- C01P2004/60—Particles characterised by their size
- C01P2004/61—Micrometer sized, i.e. from 1-100 micrometer
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C01—INORGANIC CHEMISTRY
- C01P—INDEXING SCHEME RELATING TO STRUCTURAL AND PHYSICAL ASPECTS OF SOLID INORGANIC COMPOUNDS
- C01P2006/00—Physical properties of inorganic compounds
- C01P2006/12—Surface area
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C01—INORGANIC CHEMISTRY
- C01P—INDEXING SCHEME RELATING TO STRUCTURAL AND PHYSICAL ASPECTS OF SOLID INORGANIC COMPOUNDS
- C01P2006/00—Physical properties of inorganic compounds
- C01P2006/40—Electric properties
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C01—INORGANIC CHEMISTRY
- C01P—INDEXING SCHEME RELATING TO STRUCTURAL AND PHYSICAL ASPECTS OF SOLID INORGANIC COMPOUNDS
- C01P2006/00—Physical properties of inorganic compounds
- C01P2006/90—Other properties not specified above
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M4/00—Electrodes
- H01M4/02—Electrodes composed of, or comprising, active material
- H01M2004/026—Electrodes composed of, or comprising, active material characterised by the polarity
- H01M2004/028—Positive electrodes
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M4/00—Electrodes
- H01M4/02—Electrodes composed of, or comprising, active material
- H01M4/13—Electrodes for accumulators with non-aqueous electrolyte, e.g. for lithium-accumulators; Processes of manufacture thereof
- H01M4/131—Electrodes based on mixed oxides or hydroxides, or on mixtures of oxides or hydroxides, e.g. LiCoOx
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M4/00—Electrodes
- H01M4/02—Electrodes composed of, or comprising, active material
- H01M4/62—Selection of inactive substances as ingredients for active masses, e.g. binders, fillers
- H01M4/621—Binders
- H01M4/622—Binders being polymers
- H01M4/623—Binders being polymers fluorinated polymers
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M4/00—Electrodes
- H01M4/02—Electrodes composed of, or comprising, active material
- H01M4/62—Selection of inactive substances as ingredients for active masses, e.g. binders, fillers
- H01M4/624—Electric conductive fillers
- H01M4/625—Carbon or graphite
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
- Y02E60/10—Energy storage using batteries
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Inorganic Chemistry (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Electrochemistry (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Battery Electrode And Active Subsutance (AREA)
- Inorganic Compounds Of Heavy Metals (AREA)
Abstract
입자상 리튬화 전이 금속 산화물의 제조 방법으로서, 다음의 단계들
(a) Ni를 포함하는 입자상 전이 금속 전구체를 제공하는 단계,
(b) 상기 전구체를 적어도 하나의 리튬 화합물 및 단계 (b) 에서 얻어진 전체 혼합물 기준으로, 0.1 내지 5 중량%의 양으로 NaCl, KCl, CuCl2, B2O3, MoO3, Bi2O3, Na2SO4, 및 K2SO4 로부터 선택되는 적어도 하나의 처리 첨가제와 혼합하는 단계,
(c) 단계 (b) 에 따라 수득된 혼합물을 적어도 2개의 단계에서
(c1) 산소를 포함할 수도 있는 분위기 하에 300 내지 500℃로,
(c2) 산소 분위기 하에 650 내지 850℃ 로
열처리하는 단계
를 포함하는, 제조 방법.
(a) Ni를 포함하는 입자상 전이 금속 전구체를 제공하는 단계,
(b) 상기 전구체를 적어도 하나의 리튬 화합물 및 단계 (b) 에서 얻어진 전체 혼합물 기준으로, 0.1 내지 5 중량%의 양으로 NaCl, KCl, CuCl2, B2O3, MoO3, Bi2O3, Na2SO4, 및 K2SO4 로부터 선택되는 적어도 하나의 처리 첨가제와 혼합하는 단계,
(c) 단계 (b) 에 따라 수득된 혼합물을 적어도 2개의 단계에서
(c1) 산소를 포함할 수도 있는 분위기 하에 300 내지 500℃로,
(c2) 산소 분위기 하에 650 내지 850℃ 로
열처리하는 단계
를 포함하는, 제조 방법.
Description
본 발명은 하기의 단계를 포함하는 입자상 리튬화 전이 금속 산화물의 제조 방법에 관한 것이다:
(a)
Ni를 포함하는 입자상 전이 금속 전구체를 제공하는 단계,
(b)
상기 전구체를
(b1) 적어도 하나의 리튬 화합물과, 그리고
(b2) 단계 (c1) 전 또는 후에, 전구체 및 리튬 화합물의 합계를 기준으로, 0.1 내지 5 중량%, 바람직하게는 0.5 내지 5 중량% 양으로 NaCl, KCl, CuCl2, B2O3, MoO3, Bi2O3, Na2SO4, 및 K2SO4 로부터 선택되는 적어도 하나의 처리 첨가제와
혼합하는 단계,
(c)
단계 (b) 에 따라 수득된 혼합물을 적어도 2개의 단계에서
(c1) 산소를 포함할 수도 있는 분위기 하에 300 내지 500℃로,
(c2) 산소 분위기 하에 650 내지 850℃ 로
열처리하는 단계.
리튬화 전이 금속 산화물이 리튬 이온 배터리용 전극 활물질로서 현재 사용되고 있다. 전하 밀도, 비에너지와 같은 특성 뿐만 아니라 리튬 이온 배터리의 수명 또는 적용가능성에 해로운 영향을 미칠 수도 있는 감소된 사이클 수명 및 용량 손실과 같은 다른 특성을 개선하기 위해 광범위한 연구와 개발 작업이 지난 몇 년간 수행되어 왔다. 제조 방법을 개선하기 위해 부가적 노력이 있어 왔다.
리튬 이온 배터리를 위한 캐소드 물질을 제조하기 위한 전형적인 프로세스에서, 먼저 소위 전구체가 전이 금속을 탄산염, 산화물로서 또는 바람직하게는 염기성일 수도 있거나 또는 염기성이 아닐 수도 있는 수산화물, 예를 들어, 옥시수산화물로서 공침시킴으로써 형성되고 있다. 다음으로, 전구체는 LiOH, Li2O 또는 Li2CO3 와 같은, 그러나 이에 한정되지 않는, 리튬 소스와 혼합되고 고온에서 하소 (소성) 된다. 리튬 염(들)은 수화물(들)로서 또는 탈수된 형태로 이용될 수 있다. 하소 - 또는 소성 - 종종 전구체의 열 처리 (thermal treatment) 또는 가열 처리 (heat treatment) 로도 지칭됨 - 은 통상적으로 600 내지 1,000 ℃ 범위의 온도에서 수행된다. 열 처리 동안 고상 반응이 일어나고, 전극 활물질이 형성된다. 열 처리는 오븐 또는 킬른 (kiln) 의 가열 구역에서 수행된다.
높은 에너지 밀도를 전달하는 캐소드 활물질의 전형적인 부류는 많은 양의 Ni(Ni-풍부), 예를 들어 비리튬 금속의 함량을 기준으로, 적어도 80몰%를 함유한다. 그러나 이것은 충전된 상태에서 캐소드의 여러 불안정성 문제로 인해 제한된 사이클 수명을 초래한다. Ni-풍부 캐소드 물질을 함유하는 배터리에서 열화의 주요 원인은 탈리튬화 동안 큰 부피 변화로 인한 기계적 입자 파괴이다. 배터리 내부의 1차 및 2차 입자의 파손은 파손 입자에서 방출되는 음파를 검출하는 민감한 기술인 음향 방출에 의해 실시간으로 효과적으로 조사될 수 있다.
따라서, 본 발명의 목적은, 사이클링 동안 현저한 입자 파괴를 겪지 않고 따라서 개선된 사이클링 안정성을 위한 유망한 후보임이 발견될 수 있는, 높은 사이클링 안정성을 갖는 캐소드 활물질을 제공하는 것이다. 또한, 본 발명의 목적은 높은 사이클링 안정성을 갖는 캐소드 활물질의 제조 방법을 제공하는 것이다.
그에 따라, 이후 또한 본 발명의 방법 또는 본 발명에 따른 방법으로 언급되는, 처음에 정의된 방법이 발견되었다. 본 발명의 방법은 아래에서 더 상세히 설명될 것이다.
본 발명의 방법은, 이하에서 단계 (a) 및 단계 (b) 및 단계 (c) 로 또는 간단히 (a) 또는 (b) 또는 (c) 로도 각각 지칭되는, 하기 단계 (a) 및 (b) 및 (c) 를 포함한다:
단계 (a) 에서, 니켈을 포함하는 입자상 전구체가 제공된다. 상기 전구체는 니켈을 포함하는 탄산염, 산화물, 수산화물 및 옥시수산화물로부터 선택될 수도 있다. 바람직하게는, 이러한 입자상 전구체는 TM 중 적어도 80 몰%가 니켈인 TM 의 수산화물 또는 옥시수산화물이다.
본 발명의 일 실시형태에서, 상기 입자상 전구체는 니켈, 및 Co 및 Mn 로부터 선택된 적어도 하나의 금속, 및, 임의로, Ti, Zr, Mo, W, Al, Mg, Nb, 및 Ta 로부터 선택되는 적어도 하나의 추가 금속을 포함하고, 바람직하게는 전구체의 금속 함량의 적어도 80 몰% 는 니켈이다.
상기 전구체는 미량의 추가 금속 이온, 예를 들어 나트륨, 칼슘 또는 아연과 같은 미량의 편재하는 금속을 불순물로서 함유할 수도 있지만, 이러한 미량은 본 발명의 설명에서 무시될 것이다. 이러한 맥락에서 미량은 상기 전구체의 총 금속 함량을 기준으로 0.05 몰% 이하의 양을 의미할 것이다.
본 발명의 일 실시형태에서, 입자상 전이 금속 전구체는 TM의 수산화물, 탄산염, 옥시수산화물 및 산화물로부터 선택되고, 여기서 TM은 일반식 (I) 에 따른 금속의 조합이다.
(NiaCobMnc)1-dMd (I)
여기서
a 는 0.8 내지 0.95, 바람직하게는 0.85 내지 0.91 의 범위이고
b 는 0 내지 0.1, 바람직하게는 0 내지 0.05 의 범위이고
c 는 0 내지 0.1, 바람직하게는 0.02 내지 0.05 범위이고
d 는 0 내지 0.1 의 범위이고,
M 은 Mg, Al, Ti, Zr, Mo, W, Al, Nb, 및 Ta 로부터 선택되고,
여기서, 변수 b 및 c 중 적어도 하나는 0보다 크고,
a + b + c = 1.
전구체는 입자상 형태이다. 본 발명의 일 실시형태에서 전구체의 평균 입자 직경 (D50) 은 4 내지 15 ㎛, 바람직하게는 6 내지 15㎛, 보다 바람직하게는 7 내지 12 ㎛ 범위이다. 본 발명의 맥락에서 평균 입자 직경 (D50) 은, 예를 들어, 광 산란에 의해 결정될 수 있는 바처럼, 부피-기반 입자 직경의 중앙값을 나타내고, 그것은 2차 입자 직경을 나타낸다.
본 발명의 일 실시형태에서, 전구체의 2차 입자의 입자 형상은 이상적인 구형 형상에서 벗어나 있으며, 예를 들어 감자와 꽤 비슷하다. 본 발명의 일 실시형태에서, 2차 입자의 종횡비는 1.2 내지 3.5, 바람직하게 1.8 내지 2.8 의 범위이다.
본 발명의 하나의 실시형태에서, 전구체의 비표면적 (BET) 은, 예를 들어, DIN-ISO 9277:2003-05 에 따른, 질소 흡착에 의해 결정되는, 1 내지 10 m2/g, 바람직하게 2 내지 10 m2/g 의 범위이다.
본 발명의 일 실시형태에서, 전구체는 0.5 내지 0.9 범위의 입자 직경 분포 폭 (span) 을 가질 수도 있으며, 이 폭은, 모두 LASER 분석에 의해 결정되는, [(D90) - (D10)] 나누기 (D50) 로 정의된다. 본 발명의 또 다른 실시형태에서, 전구체는 1.1 내지 1.8 범위의 입자 직경 분포 폭을 가질 수도 있다.
단계 (b1)에서, 생성된 전구체는 이하 "리튬 소스"로도 지칭되는 하나의 리튬 화합물과 혼합된다.
리튬 소스의 예는 Li2O, LiNO3, LiOH, Li2O2, Li2CO3 이며, 각각은 무수 (water-free) 이거나 또는 수화물, 적용 가능한 경우, 예를 들어 LiOH·H2O 이다. 바람직한 것은 LiOH, Li2O, 및 Li2O2이다. 더욱 바람직한 리튬 소스는 수산화리튬이다.
그러한 리튬 소스는, 예를 들어 평균 직경 (D50) 이 3 내지 10㎛, 바람직하게는 5 내지 9㎛의 범위의 미립자 형태인 것이 바람직하다.
본 발명의 일 실시형태에서, 리튬 화합물의 양은 리튬 대 전구체의 몰 금속 함량의 몰비가 1 : 1 내지 1.1 : 1, 바람직하게 1.02 : 1 내지 1.05 : 1 의 범위가 되는 방식으로 선택된다.
단계 (b2) 에서, NaCl, KCl, CuCl2, B2O3, MoO3, Bi2O3, Na2SO4, 및 K2SO4 로부터 선택되는 적어도 하나의 처리 첨가제가 전구체 및 리튬 화합물의 합계를 기준으로, 0.1 내지 5 중량%, 바람직하게는 0.5 내지 5 중량%의 양으로 첨가된다. MoO3, NaCl 및 KCl, 및 이들 중 적어도 둘의 혼합물, 예를 들어 NaCl 및 KCl의 공융 혼합물(eutectic mixture)이 바람직하다.
본 발명의 일 실시형태에서, 상기 처리 첨가제는 1 내지 50 ㎛, 바람직하게 2 내지 10 ㎛ 범위의 평균 입자 직경 (D50) 을 갖는다.
전구체, 리튬 소스 및 처리 첨가제의 첨가 순서는 중요하지 않다. 본 발명의 일 실시형태에서, 제 1 리튬 화합물 및 처리 첨가제가 혼합된 다음 전구체에 첨가된다. 그러한 실시형태에서, 단계 (b1) 및 (b2) 는 동시에 수행된다.
본 발명의 또 다른 실시형태에서, 단계 (b1) 을 먼저 수행하고, 이어서, 생성된 혼합물에 단계 (c1)을 행하기 전에 단계 (b2) 를 수행한다.
본 발명의 또 다른 실시형태에서, (b2) 는 단계 (c1) 후에 수행된다.
본 발명의 일 실시형태에서, 처리 첨가제의 양은, 전구체 및 리튬 화합물의 합계를 기준으로, 0.05 내지 5 중량% 의 범위이며, 바람직하게는 0.1 내지 2.5 중량% 이다.
단계 (b) 를 수행하기 위한 적합한 장치의 예는 텀블러 믹서(tumbler mixer), 고전단 믹서(high-shear mixer), 플라우 쉐어 믹서(plough-share mixer) 및 자유 낙하 믹서(free fall mixer)이다. 실험실 규모에서는, 볼 밀 및 유봉(pestle)이 있는 유발(mortar)도 역시 가능하다.
본 발명의 일 실시형태에서, 단계 (b) 에서의 혼합은 1 분 내지 10 시간, 바람직하게는 5 분 내지 1 시간의 기간에 걸쳐 수행된다.
본 발명의 일 실시형태에서, 단계 (b) 에서의 혼합은 외부 가열 없이 수행된다.
본 발명의 일 실시형태에서, 도펀트는 단계 (b) 에서 첨가되지 않는다.
본 발명의 특별한 실시형태에서, 단계 (b) 에서, Mg, Al, Ti, Zr, Mo, W, Co, Mn, Al, Nb, 및 Ta 의 산화물, 수산화물 또는 옥시수산화물 또는 전술한 것 중 적어도 둘의 조합이 첨가되며, Al, Ti, Zr 또는 W 의 것이 바람직하며, 이하에서 도펀트라고도 한다.
이러한 도펀트는 Mg, Ti, Zr, Mo, W, Co, Mn, Nb, 및 Ta 의 그리고 특히 Al 의 산화물, 수산화물 및 옥시수산화물로부터 선택된다. 리튬 티타네이트도 가능한 티타늄 소스이다. 도펀트의 예는 바람직한 루틸 및 아나타제로부터 선택되는 TiO2, 또한 TiO2·aq, TiO(OH)2와 같은 염기성 티타니아, 또한, Li4Ti5O12, ZrO2, Zr(OH)4, ZrO2·aq, Li2ZrO3, ZrO(OH)2 와 같은 염기성 지르코니아, 또한 CoO, Co3O4, Co(OH)2, MnO, Mn2O3, Mn3O4, MnO2, Mn(OH)2, MoO2, MoO3, MgO, Mg(OH)2, Mg(NO3)2, Ta2O5, Nb2O5, Nb2O3, 또한 WO3, Li2WO4, Al(OH)3, Al2O3, Al2O3·aq, 및 AlOOH 이다. Al(OH)3, α-Al2O3, γ-Al2O3, Al2O3·aq, 및 AlOOH 과 같은 Al 화합물이 바람직하다. 더욱 더 바람직한 도펀트는 α-Al2O3, γ-Al2O3 로부터 선택되는 Al2O3 이며, γ-Al2O3 가 가장 바람직하다.
본 발명의 하나의 실시형태에서 이러한 도펀트는 1 내지 200 m2/g, 바람직하게는 50 내지 150 m2/g 범위의 비표면적(BET)을 가질 수도 있다. 비표면적(BET)는, 예를 들어 DIN-ISO 9277:2003-05 에 따라 질소 흡착에 의해 결정될 수도 있다.
본 발명의 일 실시형태에서, 이러한 도펀트는 나노결정질이다. 바람직하게는, 도펀트의 평균 결정자 직경은 최대 100 nm, 바람직하게는 최대 50 nm, 및 더욱 더 바람직하게는 최대 15 nm 이다. 최소 직경은 4 nm 일 수도 있다.
본 발명의 일 실시형태에서, 이러한 도펀트는 1 내지 10 ㎛, 바람직하게는 2 내지 4 ㎛ 의 범위의 평균 직경 (D50) 을 갖는 입자상 물질이다. 도펀트는 통상적으로 응집체의 형태이다. 그의 입자 직경은 상기 응집체의 직경을 나타낸다.
바람직한 실시형태에서, 도펀트(들)는 (각각의 전구체의 총 금속 함량을 기준으로) 1.5 몰% 까지, 바람직하게는 0.1 에서 0.5 몰%까지의 양으로 적용된다.
단계 (b) 에서 유기 용매, 예를 들어 글리세롤 또는 글리콜, 또는 물을 첨가하고 볼 밀에서 혼합을 수행하는 것이 가능하지만, 물 또는 유기 용매를 첨가하지 않은 건조 상태에서 단계 (b) 를 수행하는 것이 바람직하다.
단계 (b) 로부터 혼합물이 수득된다.
단계 (c) 는 단계 (b) 로부터의 혼합물에 적어도 2개의 상이한 온도에서:
(c1) 산소를 포함할 수도 있는 분위기 하에 300 내지 500℃, 바람직하게 400 내지 485℃ 로, 그리고
(c2) 산소 분위기 하에 650 내지 850℃, 바람직하게 700 내지 825℃ 로
열처리를 행하는 것을 포함한다.
본 발명의 바람직한 실시형태에서, 단계 (c1) 는 400 내지 485℃ 범위의 온도에서 수행되고 단계 (c2) 는 725 내지 825℃ 범위의 온도에서 수행된다.
단계 (c2) 에서 산소 분위기는 순수한 산소 또는 소량의 비산화성 기체, 예를 들어 정상 조건에서 결정되는, 5 부피%까지의 질소 또는 아르곤으로 희석된 산소일 수도 있다.
단계 (c1) 의 분위기는 산화성, 예를 들어 공기 또는 공기와 질소 또는 아르곤과 같은 비산화성 기체의 혼합물일 수도 있다. 단계 (c1) 의 분위기는 산화성인 것이 바람직하다. 더욱 더 바람직하게는, 단계 (c1) 의 분위기는 순수한 산소이다.
단계 (c1) 및 (c2) 는 상이한 용기에서 수행될 수도 있지만, 그것들을 동일한 것에서 수행하고 단계 (c1)에서 (c2)로 전환할 때 온도 및 바람직하게는 분위기를 변경하는 것이 바람직하다.
본 발명의 일 실시형태에서, 단계 (c) 는 롤러 하스 킬른, 푸셔 킬른 또는 회전식 킬른 또는 전술한 것 중 적어도 2 개의 조합에서 수행된다. 회전식 킬른은 그안에서 만들어지는 물질의 매우 양호한 균질화의 이점을 갖는다. 롤러 하스 킬른에서 그리고 푸셔 킬른에서, 상이한 단계에 대한 상이한 반응 조건이 상당히 용이하게 설정될 수도 있다. 실험실 규모 시험에서, 박스형 및 튜브형 퍼니스 및 분할 튜브 퍼니스가 또한 실현가능하다.
본 발명의 하나의 실시형태에서, 본 발명의 단계 (c) 는 기체, 예를 들어 공기, 산소 및 산소-풍부 공기의 강제 유동 하에 수행된다. 그러한 기체의 스트림은 강제 기체 유동으로 칭해질 수도 있다. 그러한 기체의 스트림은 비 유량 (specific flow rate) 이 일반식 Li1+xTM1-xO2 에 따른 전극 활물질에 대해, 0.5 내지 15 m3/(h·kg) 범위일 수도 있다. 부피는 정상 상태 (normal condition) 하에서 결정된다: 298 켈빈 및 1 기압. 상기 기체의 강제 유동은 물과 같은 기체 분해 생성물의 제거에 유용하다.
본 발명의 일 실시형태에서, 단계 (c) 는 2 내지 30 시간 범위의 지속시간을 갖는다. 10 내지 24 시간이 바람직하다. 이와 관련하여 냉각 시간은 무시된다.
본 발명의 일 실시형태에서, 단계 (c1) 는 1 내지 15 시간 범위의 지속시간을 갖는다. 3 내지 10 시간이 바람직하다.
본 발명의 일 실시형태에서, 단계 (c2) 는 1 내지 15 시간 범위의 지속시간을 갖는다. 5 내지 12 시간이 바람직하다. 이와 관련하여 냉각 시간은 무시된다.
단계 (c) 에 따른 열처리 후에, 그렇게 얻어진 전극 활물질은 추가 처리 전에 냉각된다. 생성된 전극 활물질을 추가로 처리하기 전 추가의 - 임의적인 - 단계는 체질(sieving) 및 탈응집(de-agglomeration) 단계이다.
본 발명의 방법에 의해, 특히 내균열성 및 사이클링 안정성과 관련하여 우수한 특성을 갖는 전극 활물질이 얻어진다.
본 발명의 일 실시형태에서, 단계 (c) 후에, 전극 활물질을 알코올, 예를 들어 에탄올 또는 메탄올로, 또는 물로 세척한 다음, 여과하고 건조시킨다. 상기 세척은 교반 또는 볼 밀링에 의해 지원될 수도 있다.
본 발명의 추가 양태는, 이하에서 본 발명 전극 활물질로 또는 본 발명 캐소드 활물질로도 지칭되는, 전극 활물질에 관한 것이다. 본 발명 방법에 따라 본 발명 캐소드 활물질이 합성될 수도 있다. 본 발명 전극 활물질은 이하에서 보다 자세히 설명된다.
본 발명 전극 활물질은 입자상 형태이고, 이것은 일반식 Li1+xTM1-xO2 에 대응하고, 식 중, TM 은 Ni 와, Co 및 Mn 으로부터 선택되는 적어도 하나의 전이 금속, 및 임의로, Ti, Zr, Mo, W, Al, Mg, Nb, 및 Ta 로부터 선택되는 적어도 하나의 추가 금속의 조합이고, x 는 0 내지 0.2 의 범위이며, 그의 1 차 입자의 평균 직경 (D50) 은 2 내지 15 ㎛ 의 범위이고, 350 내지 700kHz의 주파수 범위에서의 음향 활성(acoustic activity)은 제 1 사이클 동안 150 누적 히트/사이클 (hit/cycle) 보다 낮다. 이러한 맥락에서, 음향 신호는 27dB를 초과하는 적어도 2회의 카운트가 기록되면 히트(hit)로 간주된다.
본 발명 전극 활물질은 입자상 형태이다. 본 발명의 일 실시형태에서, 본 발명 전극 활물질의 평균 입자 직경 (D50) 은 2 내지 15 ㎛, 바람직하게 5 내지 10 ㎛ 범위이다. 본 발명의 맥락에서 평균 입자 직경 (D50) 은, 예를 들어, 광 산란에 의해 결정될 수 있는 바처럼, 부피-기반 입자 직경의 중앙값을 나타내고, 그것은 2차 입자 직경을 나타낸다.
본 발명의 일 실시형태에서, 전구체의 2차 입자의 입자 형상은 이상적인 구형 형상에서 벗어나 있으며, 예를 들어 감자와 꽤 비슷하다. 본 발명의 일 실시형태에서, 2차 입자의 종횡비는 1.2 내지 3.5, 바람직하게 1.8 내지 2.8 의 범위이다.
본 발명의 일 실시형태에서, 본 발명 전극 활물질의 비표면적(BET)은, 예를 들어, DIN-ISO 9277:2003-05 에 따른, 질소 흡착에 의해 결정되는, 0.1 내지 1.5 m2/g 의 범위이다.
본 발명의 일 실시형태에서, 본 발명 전극 활물질은 0.5 내지 0.9 범위의 입자 직경 분포 폭 (span) 을 가질 수도 있으며, 이 폭은, 모두 LASER 분석에 의해 결정되는, [(D90) - (D10)] 나누기 (D50) 로 정의된다. 본 발명의 다른 실시형태에서, 본 발명 전극 활물질은 1.1 내지 1.8 범위의 입자 직경 분포 폭을 가질 수도 있다.
본 발명의 일 실시형태에서, 본 발명 전극 활물질의 2차 입자는 SEM(Scanning Electron Microscopy) 평가에 의해 결정될 때 평균적으로 2 내지 35개의 1차 입자로 구성된다.
본 발명의 추가 양태는 본 발명에 따른 적어도 하나의 전극 활물질을 포함하는 전극에 관한 것이다. 이는 특히 리튬 이온 배터리에 유용하다. 본 발명에 따른 적어도 하나의 전극을 포함하는 리튬 이온 배터리는 양호한 사이클링 거동/안정성을 보인다. 본 발명에 따른 적어도 하나의 전극 활물질을 포함하는 전극은 이하에서 본 발명 캐소드 또는 본 발명에 따른 캐소드로서도 지칭된다.
구체적으로, 본 발명 캐소드는
(A)
적어도 하나의 본 발명 전극 활물질,
(B)
도전 형태의 탄소,
(C)
결합제 또는 결합제(C)라고도 하는 결합제 물질, 및 바람직하게는,
(D)
집전체
를 함유한다.
바람직한 실시형태에서, 본 발명 캐소드는
(A)
80 내지 98 중량% 의 본 발명 전극 활물질,
(B)
1 내지 17 중량% 의 탄소,
(C)
1 내지 15 중량% 의 결합제 물질
를 함유하고,
백분율은 (A), (B) 및 (C) 의 총합을 기준으로 한다.
본 발명에 따른 캐소드는 추가의 성분을 포함할 수 있다. 이는 집전체, 이를테면, 알루미늄 포일을 포함할 수 있지만, 이에 한정되지는 않는다. 이는 전도성 탄소 및 결합제를 더 포함할 수 있다.
본 발명에 따른 캐소드는, 간략하게 또한 탄소 (B) 로서 지칭되는, 도전성 개질의 탄소를 함유한다. 탄소 (B) 는 수트(soot), 활성탄, 탄소 나노튜브, 그래핀 및 흑연으로부터, 그리고 전술한 것 중 적어도 둘의 조합으로부터 선택될 수 있다.
적합한 결합제 (C) 는 바람직하게는 유기 (공)중합체로부터 선택된다. 적합한 (공)중합체, 즉 동종 중합체 또는 공중합체는, 예를 들어, 음이온성, 촉매성 또는 자유-라디칼 (공)중합에 의해 수득가능한 (공)중합체로부터, 특히 폴리에틸렌, 폴리아크릴로니트릴, 폴리부타디엔, 폴리스티렌, 및 에틸렌, 프로필렌, 스티렌, (메트)아크릴로니트릴 및 1,3-부타디엔으로부터 선택되는 적어도 두 가지 공단량체의 공중합체로부터 선택될 수 있다. 폴리프로필렌이 또한 적합하다. 폴리이소프렌 및 폴리아크릴레이트가 추가적으로 적합하다. 폴리아크릴로니트릴이 특히 바람직하다.
본 발명의 맥락에서, 폴리아크릴로니트릴은 폴리아크릴로니트릴 동종 중합체 뿐만 아니라 아크릴로니트릴과 1,3-부타디엔 또는 스티렌의 공중합체를 의미하는 것으로 이해된다. 폴리아크릴로니트릴 동종 중합체가 바람직하다.
본 발명의 맥락에서, 폴리에틸렌은 호모폴리에틸렌 뿐만 아니라 적어도 50 몰% 의 공중합된 에틸렌 및 50 몰% 까지의 적어도 하나의 추가의 공단량체, 예를 들어 α-올레핀 예컨대 프로필렌, 부틸렌 (1-부텐), 1-헥센, 1-옥텐, 1-데센, 1-도데센, 1-펜텐, 및 또한 이소부텐, 비닐방향족, 예를 들어 스티렌, 및 또한 (메트)아크릴산, 비닐 아세테이트, 비닐 프로피오네이트, (메트)아크릴산의 C1-C10-알킬 에스테르, 특히 메틸 아크릴레이트, 메틸 메타크릴레이트, 에틸 아크릴레이트, 에틸 메타크릴레이트, n-부틸 아크릴레이트, 2-에틸헥실 아크릴레이트, n-부틸 메타크릴레이트, 2-에틸헥실 메타크릴레이트, 및 또한 말레산, 말레산 무수물 및 이타콘산 무수물을 포함하는 에틸렌의 공중합체를 의미하는 것으로 이해된다. 폴리에틸렌은 HDPE 또는 LDPE 일 수도 있다.
본 발명의 맥락에서, 폴리프로필렌은 호모-폴리프로필렌 뿐만 아니라, 적어도 50 몰% 의 공중합된 프로필렌 및 50 몰% 까지의 적어도 하나의 추가의 공단량체, 예를 들어 에틸렌 및 α-올레핀 예컨대 부틸렌, 1-헥센, 1-옥텐, 1-데센, 1-도데센 및 1-펜텐을 포함하는 프로필렌의 공중합체를 의미하는 것으로 이해된다. 폴리프로필렌은 바람직하게는 아이소택틱 (isotactic) 또는 본질적으로 아이소택틱 폴리프로필렌이다.
본 발명의 맥락에서, 폴리스티렌은 스티렌의 동종 중합체 뿐만 아니라, 아크릴로니트릴, 1,3-부타디엔, (메트)아크릴산, (메트)아크릴산의 C1-C10-알킬 에스테르, 디비닐벤젠, 특히 1,3-디비닐벤젠, 1,2-디페닐에틸렌 및 α-메틸스티렌과의 공중합체를 의미하는 것으로 이해된다.
또 다른 바람직한 결합제 (C) 는 폴리부타디엔이다.
다른 적합한 결합제 (C) 는, 폴리에틸렌 산화물 (PEO), 셀룰로스, 카르복시메틸셀룰로스, 폴리이미드 및 폴리비닐 알코올로부터 선택된다.
본 발명의 하나의 실시형태에서, 결합제 (C) 는 50,000 내지 1,000,000 g/mol, 바람직하게는 50,000 내지 500,000 g/mol 범위의 평균 분자량 Mw 을 갖는 그러한 (공)중합체로부터 선택된다.
결합제 (C) 는 가교 또는 비(非)가교된 (공)중합체일 수도 있다.
본 발명의 특히 바람직한 실시형태에서, 결합제 (C) 는 할로겐화 (공)중합체, 특히 플루오르화 (공)중합체로부터 선택된다. 할로겐화 또는 플루오르화 (공)중합체는 분자 당 적어도 하나의 할로겐 원자 또는 적어도 하나의 플루오르 원자, 더욱 바람직하게는 분자 당 적어도 두 개의 할로겐 원자 또는 적어도 두 개의 플루오르 원자를 갖는 적어도 하나의 (공)중합된 (공)단량체를 포함하는 그러한 (공)중합체를 의미하는 것으로 이해된다. 예들은, 폴리비닐 클로라이드, 폴리비닐리덴 클로라이드, 폴리테트라플루오로에틸렌, 폴리비닐리덴 플루오라이드 (PVdF), 테트라플루오로에틸렌-헥사플루오로프로필렌 공중합체, 비닐리덴 플루오라이드-헥사플루오로프로필렌 공중합체 (PVdF-HFP), 비닐리덴 플루오라이드-테트라플루오로에틸렌 공중합체, 퍼플루오로알킬 비닐 에테르 공중합체, 에틸렌-테트라플루오로에틸렌 공중합체, 비닐리덴 플루오라이드-클로로트리플루오로에틸렌 공중합체 및 에틸렌-클로로플루오로에틸렌 공중합체이다.
적합한 결합제 (C) 는, 특히, 폴리비닐 알코올 및 할로겐화 (공)중합체들, 예를 들면, 폴리비닐 클로라이드 또는 폴리비닐리덴 클로라이드, 특히 플루오르화 (공)중합체 이를테면 폴리비닐 플루오라이드 및 특히 폴리비닐리덴 플루오라이드 및 폴리테트라플루오로에틸렌이다.
본 발명 캐소드는 전극 활물질을 기준으로 1 내지 15 중량% 의 결합제(들)을 포함할 수 있다. 다른 실시형태에서, 본 발명 캐소드는 0.1 에서 1 중량% 미만까지의 결합제(들)을 포함할 수 있다.
본 발명의 추가 양태는 발명의 전극 활물질, 탄소, 및 결합제를 포함하는 적어도 하나의 캐소드, 적어도 하나의 애노드, 및 적어도 하나의 전해질을 함유하는, 배터리이다.
본 발명 캐소드의 실시형태는 위에서 상세히 설명되었다.
상기 애노드는 적어도 하나의 애노드 활물질, 예컨대 탄소 (흑연), TiO2, 리튬 티타늄 산화물, 규소 또는 주석을 함유할 수 있다. 상기 애노드는 집전체, 예를 들어 금속 포일, 예컨대 구리 포일을 부가적으로 함유할 수 있다.
상기 전해질은 적어도 하나의 비-수성 용매, 적어도 하나의 전해질 염 및, 임의적으로, 첨가제를 포함할 수 있다.
전해질용 비-수성 용매는 실온에서 액체 또는 고체일 수 있고 바람직하게는 중합체, 환형 또는 비환형 에테르, 환형 및 비환형 아세탈 및 환형 또는 비환형 유기 탄산염으로부터 선택된다.
적합한 중합체의 예들은, 특히, 폴리알킬렌 글리콜, 바람직하게는 폴리-C1-C4-알킬렌 글리콜 및 폴리에틸렌 글리콜이다. 폴리에틸렌 글리콜은 여기서 20 몰% 이하의 하나 이상의 C1-C4-알킬렌 글리콜을 포함할 수 있다. 폴리알킬렌 글리콜은 바람직하게는 두 개의 메틸 또는 에틸 말단 캡을 갖는 폴리알킬렌 글리콜이다.
적합한 폴리알킬렌 글리콜 및 특히 적합한 폴리에틸렌 글리콜의 분자량 Mw 은 적어도 400 g/mol 일 수 있다.
적합한 폴리알킬렌 글리콜 및 특히 적합한 폴리에틸렌 글리콜의 분자량 Mw 은, 5,000,000 g/mol 이하, 바람직하게는 2,000,000 g/mol 이하일 수 있다.
적합한 비환형 에테르의 예는, 예를 들어, 디이소프로필 에테르, 디-n-부틸 에테르, 1,2-디메톡시에탄, 1,2-디에톡시에탄이며, 1,2-디메톡시에탄이 바람직하다.
적합한 환형 에테르의 예는 테트라히드로푸란 및 1,4-디옥산이다.
적합한 비환형 아세탈의 예는, 예를 들어, 디메톡시메탄, 디에톡시메탄, 1,1-디메톡시에탄 및 1,1-디에톡시에탄이다.
적합한 환형 아세탈의 예는 1,3-디옥산 및 특히 1,3-디옥솔란이다.
적합한 비환형 유기 탄산염의 예는 디메틸 탄산염, 에틸 메틸 탄산염 및 디에틸 탄산염이다.
적합한 환형 유기 탄산염의 예들은, 일반식 (II) 및 (III) 에 따른 화합물이다
여기서, R1, R2 및 R3 는 동일 또는 상이할 수 있고 수소 및 C1-C4-알킬, 예를 들어 메틸, 에틸, n-프로필, 이소프로필, n-부틸, 이소부틸, sec-부틸 및 tert-부틸 중에서 선택되며, 여기서 R2 및 R3 은 바람직하게는 양자 모두가 tert-부틸인 것은 아니다.
특히 바람직한 실시형태에서, R1 은 메틸이고 R2 및 R3 는 각각 수소이거나 또는 R1, R2 및 R3 는 각각 수소이다.
다른 바람직한 환형 유기 탄산염은 비닐렌 탄산염, 일반식 (IV) 이다.
용매 또는 용매들은 바람직하게는 무수 상태, 즉, 예를 들면, 칼 피셔 (Karl-Fischer) 적정에 의해 결정될 수 있는, 1 중량ppm 내지 0.1 중량% 범위의 물 함량으로, 사용된다.
전해질 (C) 은 적어도 하나의 전해질 염을 추가로 포함한다. 적합한 전해질 염은, 특히 리튬 염이다. 적합한 리튬 염의 예는 LiPF6, LiBF4, LiClO4, LiAsF6, LiCF3SO3, LiC(CnF2n+1SO2)3, 리튬 이미드 예컨대 LiN(CnF2n+1SO2)2 (식중 n 은 1 내지 20 범위의 정수이다), LiN(SO2F)2, Li2SiF6, LiSbF6, LiAlCl4 및 일반식 (CnF2n+1SO2)tYLi 의 염이고, m 은 다음과 같이 정의된다:
Y 가 산소 및 황 중에서 선택될 때, t = 1 이고,
Y 가 질소 및 인으로부터 선택될 때, t = 2 이고,
Y 가 탄소 및 규소로부터 선택될 때, t = 3 이다.
바람직한 전해질 염은 LiC(CF3SO2)3, LiN(CF3SO2)2, LiPF6, LiBF4, LiClO4 로부터 선택되며, LiPF6 및 LiN(CF3SO2)2 이 특히 바람직하다.
본 발명의 실시형태에서, 본 발명에 따른 배터리는 하나 이상의 세퍼레이터를 포함하며, 이에 의해 전극들이 기계적으로 분리된다. 적합한 세퍼레이터는 중합체 필름, 특히 다공성 중합체 필름이며, 이는 리튬 금속에 대해 비반응성이다. 세퍼레이터에 특히 적합한 물질은 폴리올레핀, 특히 필름-형성 다공성 폴리에틸렌 및 필름-형성 다공성 폴리프로필렌이다.
폴리올레핀, 특히 폴리에틸렌 또는 폴리프로필렌으로 구성되는 세퍼레이터는 공극율이 35 내지 45% 범위일 수 있다. 적합한 기공 직경은, 예를 들면, 30 내지 500 nm 범위이다.
본 발명의 다른 실시형태에서, 세퍼레이터들은 무기 입자들로 채워된 PET 부직물 중에서 선택될 수 있다. 그러한 세퍼레이터는 공극율이 40 내지 55% 범위일 수 있다. 적합한 기공 직경은, 예를 들어, 80 내지 750 nm 범위이다.
본 발명에 따른 배터리는 임의의 형상, 예를 들어 입방형 또는 원통형 디스크 또는 원통형 캔의 형상을 가질 수 있는 하우징을 추가로 포함한다. 하나의 변형예에서, 파우치로서 구성되는 금속 포일이 하우징으로서 사용된다.
본 발명에 따른 배터리는 예를 들어 저온 (0℃ 이하, 예를 들어 아래로 -10℃ 또는 심지어 더 낮은 온도) 에서 양호한 방전 거동, 매우 양호한 방전 및 사이클링 거동을 나타낸다.
본 발명에 따른 배터리는 서로 조합된, 예를 들어 직렬로 연결되거나 또는 병렬로 연결될 수 있는 둘 이상의 전기화학 셀을 포함할 수 있다. 직렬 연결이 바람직하다. 본 발명에 따른 배터리에서, 전기화학 셀 중 적어도 하나는 본 발명에 따른 적어도 하나의 캐소드를 함유한다. 바람직하게는, 본 발명에 따른 전기화학 셀에서, 대부분의 전기화학 셀은 본 발명에 따른 캐소드를 함유한다. 더욱 더 바람직하게는, 본 발명에 따른 배터리에서 모든 전기화학 셀은 본 발명에 따른 캐소드를 함유한다.
본 발명은 기기에서의, 특히 이동 기기에서의 본 발명에 따른 배터리의 용도를 추가로 제공한다. 이동 기기의 예는 운송 수단(vehicle), 예를 들어 자동차, 자전거, 항공기 또는 수상 차량 예컨대 배 또는 선박이다. 이동 기기의 다른 예는 수동으로 이동하는 기기, 예를 들어 컴퓨터, 특히 랩톱, 전화기 또는 전기 수공구, 예를 들어 건축 분야에서, 특히 드릴, 배터리-구동 스크루드라이버 또는 배터리-구동 스테이플러이다.
본 발명은 하기 작업예에 의해 추가로 예시된다.
일반: rpm: 분당 회전수
I.
본 발명의 캐소드 활물질의 제조
I.1
전구체 TM-OH.1 의 제조, 단계 (a.1)
교반된 탱크 반응기를 탈이온수 및 물 kg 당 49 g의 암모늄 설페이트의 수용액으로 충전하였다. 용액이 55 ℃ 로 템퍼링되고 수산화 나트륨 수용액을 첨가하여 12 의 pH 값이 조절되었다.
공침 반응은 전이 금속 설페이트 수용액 및 수산화 나트륨 수용액을 1.8 의 유량 비 및 8 시간의 체류 시간을 낳는 총 유량으로 동시에 공급하여 시작되었다. 전이 금속 용액은 Ni, Co 및 Mn 의 설페이트를 8.3:1.2:0.5 의 몰비 및 1.65 mol/kg 의 총 전이 금속 농도로 함유하였다. 수산화 나트륨 수용액은 6 의 중량비의 25 중량% 수산화 나트륨 용액 및 25 중량% 암모니아 용액을 함유하였다. 수산화 나트륨 수용액의 개별 공급에 의해 pH 값을 12 로 유지하였다. 모든 공급(feed)의 개시로 시작하여, 모액이 연속적으로 제거되었다. 33 시간 후 모든 공급 유동이 중단되었다. 생성된 현탁액을 여과하고, 증류수로 세척하고, 120 ℃ 에서 공기 중 건조하고 체질 (sieving) 하여 혼합된 전이 금속 (TM) 옥시 수산화물 전구체 TM-OH.1 를 수득하였다. 평균 입자 직경 (D50): 10 ㎛.
I.2 캐소드 활물질의 제조
I.2.1 혼합물의 제조, (b.1)
유성 믹서에서, 전구체 TM-OH.1을, Li/(Ni+Co+Mn) 몰비 1.02 로 LiOH 일수화물과 그리고 수산화리튬과 전구체의 합계를 기준으로 1중량% 의 NaCl/KCl 의 공융 혼합물 (몰 기준 1:1 의 KCl/NaCl) 과 혼합하였다.
I.2.2 하소
각 경우에, 가열 속도 및 냉각 속도는 3℃/분이었다.
단계 (c1.1): I.2.1에서 얻은 혼합물을 머플로(muffle furnace)의 건조 공기 분위기에서 6시간의 기간에 걸쳐 450℃로 가열하였다. 다음으로, 그것을 주위 온도로 냉각시켰다. 예비 하소된 믹스를 얻었다.
단계 (c2.1): 단계 (c1.1) 로부터의 예비 하소된 믹스를 머플로의 순수한 산소 분위기에서 12시간의 기간에 걸쳐 750℃ 로 가열하였다. 캐소드 활물질 CAM.1 을 수득하였다.
그런 다음 CAM.1에 60rpm에서 에탄올(1 ml 에탄올/g CAM.1)로 볼 밀링을 행한 후, 여과했다. 8시간 동안 진공 중 100℃에서 건조하여 완성된 CAM.1을 얻었다.
비교 전극 활물질 C-CAM.2의 제조를 위해, NaCl/KCl을 첨가하지 않고 위의 절차를 반복하였다.
II.
캐소드 활물질의 테스팅
II.1 전극 제조, 일반 절차
정극: PVDF 결합제 (Solef® 5130) 를 NMP (Merck) 에 용해시켜 7.5 중량% 용액을 제조하였다. 전극 제조를 위하여, 결합제 용액 (3 중량%) 및 카본 블랙 (Super C65, 3 중량%) 을 NMP에 현탁시켰다. 유성 원심 믹서 (ARE-250, Thinky Corp.; Japan) 를 사용하여 혼합한 후, 본 발명 CAM (또는 비교 CAM) (94 중량%) 을 첨가하고, 현탁액을 다시 혼합하여 덩어리가 없는 슬러리를 얻었다. 슬러리의 고형분 함량을 61% 로 조절하였다. KTF-S 롤 투 롤 코터 (Mathis AG) 를 사용하여 Al 포일에 슬러리를 코팅하였다. 사용 전에, 모든 전극은 캘린더링되었다. 캐소드 물질의 두께는 100 ㎛이고, 이는 6.5 mg/cm2 에 대응한다. 배터리 조립 이전에 모든 전극을 105℃ 에서 7시간 동안 건조시켰다.
II.2 전해질 제조
중량 기준 3:7의 에틸렌 탄산염 및 에틸 메틸 탄산염 중에 1 M LiPF6 을 함유하는 베이스 전해질 조성물을 제조하였다 (EL 베이스 1).
II.3
테스트 셀 제조
작업 및 상대 전극으로서 각각 II.1 하에 기재된 바와 같이 제조된 캐소드 및 리튬 금속을 포함하는 코인형 하프 셀 (직경 20 mm 및 두께 3.2 mm) 를 Ar-충전 글로브 박스에 조립하고 밀봉하였다. 또한, 캐소드//세퍼레이터//Li 포일의 순서로 캐소드 및 애노드 및 세퍼레이터를 겹쳐서 코인 하프 셀 (coin half -cell) 을 제조하였다. 이후, 위 (II.2) 에서 설명한 EL 베이스 1의 0.15 mL를 코인 셀에 도입하였다.
III. 셀 성능의 평가
코인 하프 셀 성능의 평가
제조된 코인형 하프 셀 배터리를 이용하여 셀 성능을 평가하였다. 배터리 성능을 위해, 셀의 초기 용량 및 반응 저항을 측정하였다.
사이클링 데이터는 MACCOR Inc. 배터리 사이클러를 사용하여 25℃ 에서 기록되었다. 10회의 초기 사이클 동안, 셀들은 Li+/Li 에 대해 4.3V로 정전류 충전되었으며, 이후 15분의 정전위 충전(또는 충전 전류가 C/20 아래로 떨어지면 더 짧은 시간) 이 후속하고, C/10 레이트로 Li+/Li 에 대해 3.0V 로 방전되었다 (1C = 225mA/gCAM). 100회의 추가 사이클 동안, 충전 및 방전 레이트는 각각 C/4 및 C/2로 설정되었으며 Li+/Li 에 대해 4.3V 에서 정전위 스텝의 길이는 10분으로 설정되었다. 그 결과들은 표 1에 요약되어 있다.
표 1: 본 발명 캐소드 활물질의 음향 테스트 및 전기화학 테스팅
음향 방출 측정 셋업: AE 계기 장비는 센서, 인라인 전치 증폭기(in-line preamplifier) 및 데이터 취득 시스템(USB AE 노드, MISTRAS Group, Inc.)으로 이루어진다. 특성 AE 이벤트를 검출하기 위해, 작동 주파수 범위가 125-1000kHz인 차동 광대역 센서(MISTRAS Group, Inc.)가 실리콘 그리스를 사용하여 캐소드 측의 코인 셀에 고정되었다. 전체 구조물은 실험실로부터의 배경 소음을 줄이기 위해 밀한 발포체 상자 안에 배치되었다. 모든 실험에서, 프리앰프 이득, 아날로그 필터 및 샘플링 레이트는 각각 40dB, 20-1000kHz 및 5MSPS가 사용되었다. 히트가 27dB의 임계치를 초과할 때 AE가 기록되었다. 또한, 피크 정의 시간, 히트 정의 시간 및 히트 로크아웃(lockout) 시간을 각각 100, 200 및 200μs로 설정했다. 기록된 AE 신호는 USB 소프트웨어용 AEwin (MISTRAS Group, Inc.) 로 처리되었다. 2회 카운트 미만이거나 또는 100kHz 보다 작은 신호는 제거되었다. 히트 레이트 계산을 위해, 누적(측정) 시간 종속 AE 신호를 10초 간격의 취득 시간으로 보간하고, 2차 다항식과 윈도우 당 20포인트를 사용하여, 미분하고 평활화했다.
앞에서 설명한 셋업으로 CAM의 하나의 전기화학 사이클을 측정할 때, 350 - 700kHz 주파수 범위의 음향 활성은 제 1 사이클 동안 50회 히트임을 알아냈으며, 즉, 무음(silent) CAM의 정의에 속한다.
Claims (12)
- 입자상 리튬화 전이 금속 산화물의 제조 방법으로서,
(a) Ni를 포함하는 입자상 전이 금속 전구체를 제공하는 단계,
(b) 상기 전구체를
(b1) 적어도 하나의 리튬 화합물과, 그리고
(b2) 단계 (c1) 전 또는 후에, 전구체 및 리튬 화합물의 합계를 기준으로, 0.1 내지 5 중량%의 양으로 NaCl, KCl, CuCl2, B2O3, MoO3, Bi2O3, Na2SO4, 및 K2SO4 로부터 선택되는 적어도 하나의 처리 첨가제와
혼합하는 단계
(c) 단계 (b) 에 따라 수득된 혼합물을 적어도 2개의 단계에서
(c1) 산소를 포함할 수도 있는 분위기 하에 300 내지 500℃로,
(c2) 산소 분위기 하에 650 내지 850℃ 로
열처리하는 단계
를 포함하는, 제조 방법. - 제 1 항에 있어서,
상기 리튬 화합물은 Li2O, LiOH, Li2O2, Li2CO3, 및 LiHCO3 로부터 선택되는, 제조 방법. - 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
입자상 혼합 전이 금속 전구체는 니켈, 및 Co 및 Mn 로부터 선택된 적어도 하나의 금속, 및, 임의로, Ti, Zr, Mo, W, Al, Mg, Nb, 및 Ta 로부터 선택되는 적어도 하나의 추가 금속을 포함하는, 제조 방법. - 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
입자상 전이 금속 전구체는 TM 의 수산화물, 탄산염, 옥시수산화물 및 산화물로부터 선택되고, 여기서 TM은 하기 일반식 (I) 에 따른 금속의 조합인, 제조 방법.
(NiaCobMnc)1-dMd (I)
여기서
a 는 0.8 내지 0.95 의 범위이고,
b 는 0 내지 0.1 의 범위이고,
c 는 0 내지 0.1 의 범위이고, 그리고
d 는 0 내지 0.1 의 범위이고,
M 은 Mg, Al, Ti, Zr, Mo, W, Al, Nb, 및 Ta 로부터 선택되고,
여기서, 변수 b 및 c 중 적어도 하나는 0보다 크고,
a + b + c = 1. - 제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서,
단계 (c)는 롤러 하스 킬른에서, 회전식 킬른에서, 푸셔 킬른에서, 수직 킬른에서 또는 진자 킬른에서 수행되는, 제조 방법. - 제 1 항 내지 제 5 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 처리 첨가제는 1 ㎛ 내지 50 ㎛ 범위의 평균 입자 직경 (D50) 을 갖는, 제조 방법. - 제 1 항 내지 제 6 항 중 어느 한 항에 있어서,
단계 (b) 의 상기 처리 첨가제는 단계 (c2) 동안 혼합물에 첨가되는, 제조 방법. - 제 1 항 내지 제 7 항 중 어느 한 항에 있어서,
단계 (c) 는 공기, 산소 풍부 공기 또는 산소 분위기에서 수행되는, 제조 방법. - 일반식 Li1+xTM1-xO2 에 따른 입자상 전극 활물질로서,
식 중, TM 은 Ni 와, Co 및 Mn 으로부터 선택되는 적어도 하나의 전이 금속, 및 임의로, Ti, Zr, Mo, W, Al, Mg, Nb, 및 Ta 로부터 선택되는 적어도 하나의 추가 금속의 조합이고, x 는 0 내지 0.2 의 범위이며, 그의 1 차 입자의 평균 직경 (D50) 은 2 내지 15 ㎛ 의 범위이고, 350 내지 700kHz의 주파수 범위에서의 음향 활성은 제 1 사이클 동안 150 누적 히트/사이클 (hit/cycle) 보다 낮은, 입자상 전극 활물질. - 제 9 항에 있어서,
그의 2차 입자는 평균적으로 2 내지 35개의 1차 입자로 구성되는, 입자상 전극 활물질. - (A) 제 9 항 또는 제 10 항에 따른 적어도 하나의 캐소드 활물질,
(B) 도전 형태의 탄소,
(C) 적어도 하나의 결합제
를 포함하는 캐소드. - 제 11 항에 따른 캐소드를 포함하는 전기화학 셀.
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| EP20173224.5 | 2020-05-06 | ||
| EP20173224 | 2020-05-06 | ||
| PCT/EP2021/061173 WO2021224092A1 (en) | 2020-05-06 | 2021-04-28 | Electrode active materials and processes to make them |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| KR20230007366A true KR20230007366A (ko) | 2023-01-12 |
Family
ID=70613625
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| KR1020227038674A KR20230007366A (ko) | 2020-05-06 | 2021-04-28 | 전극 활물질 및 이의 제조 방법 |
Country Status (7)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US20230219827A1 (ko) |
| EP (1) | EP4146597A1 (ko) |
| JP (1) | JP2023528747A (ko) |
| KR (1) | KR20230007366A (ko) |
| CN (1) | CN115515904A (ko) |
| CA (1) | CA3177281A1 (ko) |
| WO (1) | WO2021224092A1 (ko) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2024004942A1 (ja) * | 2022-06-28 | 2024-01-04 | 日本化学産業株式会社 | リチウムイオン二次電池用正極活物質、リチウムイオン二次電池用混合正極活物質、電極箔及びリチウムイオン二次電池 |
| CN116002756A (zh) * | 2022-12-19 | 2023-04-25 | 上海理工大学 | 一种钴原位掺杂三氧化钼材料及其制备方法和应用 |
Family Cites Families (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP5810497B2 (ja) * | 2009-10-02 | 2015-11-11 | 住友化学株式会社 | リチウム複合金属酸化物および非水電解質二次電池 |
| US9822015B2 (en) * | 2009-12-07 | 2017-11-21 | Sumitomo Chemical Company, Limited | Method for producing lithium composite metal oxide, lithium composite metal oxide, and nonaqueous electrolyte secondary battery |
| CN103545505B (zh) * | 2013-10-22 | 2017-02-08 | 江苏华东锂电技术研究院有限公司 | 锂离子电池正极活性材料及其制备方法 |
| KR102646712B1 (ko) * | 2017-11-22 | 2024-03-12 | 주식회사 엘지에너지솔루션 | 리튬 이차전지용 양극 첨가제의 제조방법 |
-
2021
- 2021-04-28 US US17/996,955 patent/US20230219827A1/en active Pending
- 2021-04-28 KR KR1020227038674A patent/KR20230007366A/ko active Search and Examination
- 2021-04-28 WO PCT/EP2021/061173 patent/WO2021224092A1/en unknown
- 2021-04-28 EP EP21729408.1A patent/EP4146597A1/en active Pending
- 2021-04-28 CN CN202180033251.8A patent/CN115515904A/zh active Pending
- 2021-04-28 CA CA3177281A patent/CA3177281A1/en active Pending
- 2021-04-28 JP JP2022567596A patent/JP2023528747A/ja active Pending
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| EP4146597A1 (en) | 2023-03-15 |
| CA3177281A1 (en) | 2021-11-11 |
| WO2021224092A1 (en) | 2021-11-11 |
| US20230219827A1 (en) | 2023-07-13 |
| JP2023528747A (ja) | 2023-07-06 |
| CN115515904A (zh) | 2022-12-23 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP7170533B2 (ja) | 正極活性材料及びそれによる前駆体の製造方法、正極活性材料及びその使用 | |
| JP7443379B2 (ja) | 電極活物質の製造方法 | |
| KR20230007366A (ko) | 전극 활물질 및 이의 제조 방법 | |
| KR20220054581A (ko) | 미립자 물질, 그 제조 방법 및 용도 | |
| EP3877339A1 (en) | Process for making lithiated transition metal oxide particles, and particles manufactured according to said process | |
| US20230361294A1 (en) | Multi-step process for making cathode active materials, and cathode active materials | |
| KR20240021804A (ko) | 리튬 이온 배터리용 캐소드 및 이러한 캐소드의 제조 방법 | |
| EP4110733B1 (en) | Process for making an electrode active material, and electrode active material | |
| KR20230088717A (ko) | 코팅된 캐소드 활물질을 제조하기 위한 방법 | |
| KR20230077732A (ko) | 도핑된 캐소드 활물질의 제조 방법 | |
| WO2023180231A1 (en) | Process for making a doped cathode active material | |
| WO2023139003A1 (en) | Process for manufacture of coated electrode active materials for lithium ion batteries, and coated electrode active materials | |
| CA3202020A1 (en) | Process for making an electrode active material, and electrode active material |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A201 | Request for examination |