KR20230129759A - Binder composition, anode slurry comprising same, anode comprising same and secondary battery comprising same - Google Patents

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KR20230129759A KR1020220026760A KR20220026760A KR20230129759A KR 20230129759 A KR20230129759 A KR 20230129759A KR 1020220026760 A KR1020220026760 A KR 1020220026760A KR 20220026760 A KR20220026760 A KR 20220026760A KR 20230129759 A KR20230129759 A KR 20230129759A
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Abstract

본 명세서는 폴리비닐알코올, 폴리아크릴산, 폴리에틸렌 글리콜, 폴리티오펜, 폴리아크릴아마이드 및 카르복시메틸셀룰로오스로 이루어진 군으로부터 선택된 2종 이상을 포함하고, 가교 구조를 갖는 바인더를 포함하는 바인더 조성물, 이를 포함하는 음극 슬러리, 이를 포함하는 음극 및 이를 포함하는 이차전지에 관한 것이다.The present specification is a binder composition comprising a binder having a crosslinked structure and containing two or more selected from the group consisting of polyvinyl alcohol, polyacrylic acid, polyethylene glycol, polythiophene, polyacrylamide, and carboxymethyl cellulose, and a binder composition containing the same. It relates to a negative electrode slurry, a negative electrode containing the same, and a secondary battery containing the same.

Description

바인더 조성물, 이를 포함하는 음극 슬러리, 이를 포함하는 음극 및 이를 포함하는 이차전지{BINDER COMPOSITION, ANODE SLURRY COMPRISING SAME, ANODE COMPRISING SAME AND SECONDARY BATTERY COMPRISING SAME}Binder composition, negative electrode slurry containing the same, negative electrode containing the same, and secondary battery containing the same {BINDER COMPOSITION, ANODE SLURRY COMPRISING SAME, ANODE COMPRISING SAME AND SECONDARY BATTERY COMPRISING SAME}

본 명세서는 바인더 조성물, 이를 포함하는 음극 슬러리, 이를 포함하는 음극 및 이를 포함하는 이차전지에 관한 것이다.This specification relates to a binder composition, a negative electrode slurry containing the same, a negative electrode containing the same, and a secondary battery containing the same.

최근 전기자동차 (EV) 시장이 점차 확대됨에 따라 고에너지밀도 & 급속충전 구현이 가능한 이차전지의 수요가 급증하고 있다.Recently, as the electric vehicle (EV) market has gradually expanded, the demand for secondary batteries capable of high energy density and fast charging is rapidly increasing.

현재 상용화된 음극활물질인 흑연의 한계 (낮은 이론 용량)를 극복하기 위해 고용량 소재가 요구됨에 따라 실리콘 기반의 음극재가 대두되고 있다.As high-capacity materials are required to overcome the limitations (low theoretical capacity) of graphite, a currently commercialized anode active material, silicon-based anode materials are emerging.

그러나, 실리콘은 리튬과 반응 시, 100~400% 수준의 부피팽창으로 인해 초기 비가역 용량이 크게 발생할 뿐만 아니라, 충방전 도중 활물질 구조 붕괴 및 집전체로부터의 탈리가 일어나 전기적 접촉을 손실함으로써 전극 수명 특성의 저하를 야기시키는 문제가 있었다.However, when silicon reacts with lithium, not only does it generate a large initial irreversible capacity due to volume expansion of 100-400%, but also the structure of the active material collapses and detachment from the current collector occurs during charging and discharging, resulting in loss of electrical contact, thereby reducing electrode lifespan characteristics. There was a problem that caused the deterioration of .

현행하는 SBR과 같은 구형의 rubber 바인더는 전극의 기계적 강성을 유지하는데 한계가 있다.Spherical rubber binders such as current SBR have limitations in maintaining the mechanical rigidity of the electrode.

따라서, 실리콘의 부피팽창을 완충시킴으로써 충방전 도중 전기적 접촉을 유지할 수 있게 도와주는 신개념 바인더가 반드시 필요한 실정이다.Therefore, a new concept binder that helps maintain electrical contact during charging and discharging by buffering the volume expansion of silicon is absolutely necessary.

한국등록특허 제10-1591712호Korean Patent No. 10-1591712

본 명세서는 바인더 조성물, 이를 포함하는 전극 및 이를 포함하는 이차전지에 관한 것이다.This specification relates to a binder composition, an electrode containing the same, and a secondary battery containing the same.

본 발명의 일 실시상태는 폴리비닐알코올, 폴리아크릴산, 폴리에틸렌 글리콜, 폴리티오펜, 폴리아크릴아마이드 및 카르복시메틸셀룰로오스로 이루어진 군으로부터 선택된 2종 이상을 포함하고, 가교 구조를 갖는 바인더를 포함하는 바인더 조성물을 제공한다.One embodiment of the present invention is a binder composition comprising two or more selected from the group consisting of polyvinyl alcohol, polyacrylic acid, polyethylene glycol, polythiophene, polyacrylamide, and carboxymethyl cellulose, and a binder having a crosslinked structure. provides.

또한, 본 발명의 일 실시상태는 상기 바인더 조성물을 포함하는 음극 슬러리를 제공한다.Additionally, an exemplary embodiment of the present invention provides a negative electrode slurry containing the binder composition.

또한, 본 발명의 일 실시상태는 음극 집전체; 및 상기 음극 집전체 상에 구비된 음극 활물질층을 포함하고, 상기 음극 활물질층은 음극 활물질; 도전재; 및 상기 바인더 조성물을 포함하는 것인 음극을 제공한다.In addition, an exemplary embodiment of the present invention includes a negative electrode current collector; and a negative electrode active material layer provided on the negative electrode current collector, wherein the negative electrode active material layer includes: a negative electrode active material; conductive materials; And it provides a negative electrode comprising the binder composition.

또한, 본 발명의 일 실시상태는 음극 집전체; 및 상기 음극 집전체 상에 구비된 음극 활물질층을 포함하고, 상기 음극 활물질층은 음극 활물질; 도전재; 및 상기 바인더 조성물을 포함하는 것인 음극을 제공한다.In addition, an exemplary embodiment of the present invention includes a negative electrode current collector; and a negative electrode active material layer provided on the negative electrode current collector, wherein the negative electrode active material layer includes: a negative electrode active material; conductive materials; And it provides a negative electrode comprising the binder composition.

또한, 본 발명의 일 실시상태는 상기 음극을 포함하는 이차 전지를 제공한다.Additionally, an exemplary embodiment of the present invention provides a secondary battery including the negative electrode.

본 명세서의 바인더 조성물은 음극에 사용 시, 음극 활물질의 충방전에 따른 부피 팽창/수축을 충분히 제어할 수 있다.When used in a negative electrode, the binder composition of the present specification can sufficiently control volume expansion/contraction of the negative electrode active material due to charging and discharging.

또한, 본 명세서의 바인더 조성물은 음극에 사용 시, 음극의 수명 특성을 향상시킬 수 있다.Additionally, when the binder composition of the present specification is used in a negative electrode, it can improve the lifespan characteristics of the negative electrode.

이하, 본 명세서에 대해 상세히 설명한다.Hereinafter, this specification will be described in detail.

본 발명의 일 실시상태는 폴리비닐알코올, 폴리아크릴산, 폴리에틸렌 글리콜, 폴리티오펜, 폴리아크릴아마이드 및 카르복시메틸셀룰로오스로 이루어진 군으로부터 선택된 2종 이상을 포함하고, 가교 구조를 갖는 바인더를 포함하는 바인더 조성물을 제공한다.One embodiment of the present invention is a binder composition comprising two or more selected from the group consisting of polyvinyl alcohol, polyacrylic acid, polyethylene glycol, polythiophene, polyacrylamide, and carboxymethyl cellulose, and a binder having a crosslinked structure. provides.

상기 바인더 조성물을 음극에 적용할 경우, 음극 활물질의 부피 팽창/수축을 바람직한 수준으로 제어하면서도 전극에 유연성을 부여하고, 이차 전지의 수명 성능을 향상시킬 수 있다.When the binder composition is applied to a negative electrode, the volume expansion/contraction of the negative electrode active material can be controlled to a desirable level while providing flexibility to the electrode and improving the lifespan performance of the secondary battery.

본 발명의 일 실시상태에 있어서, 상기 바인더는 폴리비닐알코올, 폴리아크릴산, 폴리에틸렌 글리콜, 폴리티오펜, 폴리아크릴아마이드 및 카르복시메틸셀룰로오스로 이루어진 군으로부터 선택된 2종 이상을 포함한다. 이 경우, 강한 응력, 높은 모듈러스를 발휘할 수 있다.In one embodiment of the present invention, the binder includes two or more selected from the group consisting of polyvinyl alcohol, polyacrylic acid, polyethylene glycol, polythiophene, polyacrylamide, and carboxymethyl cellulose. In this case, strong stress and high modulus can be achieved.

본 발명의 일 실시상태에 있어서, 상기 가교 구조는 갈래 형태(Branched type), 그라프트 형태(Graft type), 덴드리머 형태(Dendrimer type) 및 망사조직 형태(Network type)로 이루어진 군으로부터 선택된 어느 하나 이상일 수 있으며, 바람직하게는 갈래 형태(Branched type) 또는 그라프트 형태(Graft type)일 수 있다. 상기 구조와 같을 경우, 바인더 고분자의 구조 안정성이 개선되고, 상분리 현상이 방지되므로, 집전체에 대한 접착력이 우수하고 활물질의 부피 팽창을 효과적으로 억제할 수 있다.In one embodiment of the present invention, the cross-linked structure may be one or more selected from the group consisting of branched type, graft type, dendrimer type, and network type. It may be in a branched type or a graft type. In the case of the above structure, the structural stability of the binder polymer is improved and phase separation is prevented, so adhesion to the current collector is excellent and volume expansion of the active material can be effectively suppressed.

본 발명의 일 실시상태에 있어서, 상기 가교 구조는 비공유 결합으로 가교된 것일 수 있다. 이 경우, 상기 바인더 조성물을 슬러리에 적용 시 슬러리의 장기 보관 안정성이 향상되는 특징이 있다.In one embodiment of the present invention, the cross-linked structure may be cross-linked by non-covalent bonds. In this case, when the binder composition is applied to the slurry, the long-term storage stability of the slurry is improved.

본 발명의 일 실시상태에 있어서, 상기 가교 구조는 이온 결합 또는 수소결합으로 가교된 것일 수 있다.In one embodiment of the present invention, the cross-linked structure may be cross-linked through ionic bonds or hydrogen bonds.

본 발명의 일 실시상태에 있어서, 상기 바인더는 폴리아크릴산을 포함하는 제1 그룹; 및 폴리비닐알코올, 폴리아크릴산, 폴리에틸렌 글리콜, 폴리아크릴아마이드 및 카르복시메틸셀룰로오스로 이루어진 군으로부터 선택된 제2 그룹을 포함할 수 있다.In one embodiment of the present invention, the binder is a first group comprising polyacrylic acid; and a second group selected from the group consisting of polyvinyl alcohol, polyacrylic acid, polyethylene glycol, polyacrylamide, and carboxymethyl cellulose.

본 발명의 일 실시상태에 있어서, 상기 바인더는 폴리아크릴산 및 폴리비닐알코올의 공중합체를 포함할 수 있다. 이때, 폴리아크릴산의 카르복시기(-COOH) 및 폴리비닐알코올의 히드록시(-OH)의 수소결합 또는 공유결합에 의해 강한 응력이 발휘될 수 있다.In one embodiment of the present invention, the binder may include a copolymer of polyacrylic acid and polyvinyl alcohol. At this time, strong stress may be exerted by hydrogen bonding or covalent bonding between the carboxyl group (-COOH) of polyacrylic acid and the hydroxyl group (-OH) of polyvinyl alcohol.

본 발명의 일 실시상태에 있어서, 상기 바인더는 폴리아크릴산 및 폴리에틸렌 글리콜의 공중합체를 포함할 수 있다. 상기 폴리에틸렌 글리콜(polyethylene glycol, PEG)은 음극에 유연성을 부여할 수 있어, 실리콘계 활물질의 부피 팽창/수축을 충분히 제어하고, 전극 접착력과 우수한 음극 유연성을 확보할 수 있다.In one embodiment of the present invention, the binder may include a copolymer of polyacrylic acid and polyethylene glycol. The polyethylene glycol (PEG) can provide flexibility to the negative electrode, sufficiently controlling the volume expansion/contraction of the silicon-based active material, and securing electrode adhesion and excellent negative electrode flexibility.

본 발명의 일 실시상태에 있어서, 상기 제1 그룹 및 상기 제2 그룹의 중량비가 1:5 내지 5:1일 수 있다. 바람직하게는 1:3 내지 3:1 또는 1:2 내지 2:1일 수 있다.In one embodiment of the present invention, the weight ratio of the first group and the second group may be 1:5 to 5:1. Preferably it may be 1:3 to 3:1 or 1:2 to 2:1.

본 발명의 일 실시상태에 있어서, 상기 바인더의 중량평균분자량(Mw)이 10,000 내지 700,000일 수 있다. 또는 1,000 내지 500,000, 바람직하게는 50,000 내지 400,000, 더 바람직하게는 75,000 내지 300,000일 수 있다. 상기 범위에 있을 때 접착력과 음극의 유연성을 더욱 향상시킬 수 있다.In one embodiment of the present invention, the weight average molecular weight (Mw) of the binder may be 10,000 to 700,000. Or it may be 1,000 to 500,000, preferably 50,000 to 400,000, and more preferably 75,000 to 300,000. When it is within the above range, the adhesion and flexibility of the cathode can be further improved.

본 발명의 일 실시상태에 있어서, 상기 바인더의 유리전이온도(Tg)가 50℃ 이상일 수 있다. 또는, 70℃내지 250℃일 수 있으며, 상기 범위일 때 높은 인장 강도, 높은 모듈러스 등 강한 물리적 특성을 나타낼 수 있다는 측면에서 바람직하다.In one embodiment of the present invention, the glass transition temperature (Tg) of the binder may be 50°C or higher. Alternatively, it may be 70°C to 250°C, and the above range is preferable in that it can exhibit strong physical properties such as high tensile strength and high modulus.

본 발명의 일 실시상태에 있어서, 상술한 바인더 조성물을 포함하는 음극 슬러리를 제공한다.In one embodiment of the present invention, a negative electrode slurry containing the above-described binder composition is provided.

본 발명의 일 실시상태에 있어서, 음극 집전체; 및 상기 음극 집전체 상에 구비된 음극 활물질층을 포함하고, 상기 음극 활물질층은 음극 활물질; 도전재; 및 상기 바인더 조성물을 포함하는 것인 음극을 제공한다.In one embodiment of the present invention, a negative electrode current collector; and a negative electrode active material layer provided on the negative electrode current collector, wherein the negative electrode active material layer includes: a negative electrode active material; conductive materials; And it provides a negative electrode comprising the binder composition.

본 발명의 일 실시상태에 있어서, 상기 바인더 조성물의 바인더는 상기 음극 활물질층 내에 1중량% 내지 10중량%로 포함될 수 있다. 또는, 2중량% 내지 5중량%, 더 바람직하게는 3중량% 내지 4.5중량%로 포함될 수 있다. 상기 범위에 있을 때, 음극의 유연성 및 전극 접착력 향상 효과를 충분히 발휘하면서도 음극의 용량 특성을 향상시킬 수 있다.In one embodiment of the present invention, the binder of the binder composition may be included in the negative electrode active material layer in an amount of 1% to 10% by weight. Alternatively, it may be included at 2% by weight to 5% by weight, more preferably at 3% by weight to 4.5% by weight. When it is within the above range, the capacity characteristics of the cathode can be improved while sufficiently exhibiting the effect of improving the flexibility and electrode adhesion of the cathode.

본 발명의 일 실시상태에 있어서, 상기 음극 집전체는 전지에 화학적 변화를 유발하지 않으면서 높은 도전성을 가지는 것이라면 특별히 제한되지 않는다. 구체적으로 상기 음극 집전체는 구리, 스테인레스 스틸, 알루미늄, 니켈, 티탄, 소성 탄소, 구리나 스테인레스 스틸의 표면에 탄소, 니켈, 티탄, 은 등으로 표면 처리한 것, 알루미늄-카드뮴 합금 등이 사용될 수 있다.In one embodiment of the present invention, the negative electrode current collector is not particularly limited as long as it has high conductivity without causing chemical changes in the battery. Specifically, the negative electrode current collector may be copper, stainless steel, aluminum, nickel, titanium, calcined carbon, copper or stainless steel surface treated with carbon, nickel, titanium, silver, etc., aluminum-cadmium alloy, etc. there is.

본 발명의 일 실시상태에 있어서, 상기 음극 집전체는 통상적으로 3 내지 100㎛의 두께를 가질 수 있다.In one embodiment of the present invention, the negative electrode current collector may typically have a thickness of 3 to 100 μm.

본 발명의 일 실시상태에 있어서, 상기 음극 집전체는 표면에 미세한 요철을 형성하여 음극 활물질의 결합력을 강화시킬 수도 있다. 예를 들어, 상기 음극 집전체는 필름, 시트, 호일, 네트, 다공질체, 발포체, 부직포체 등 다양한 형태로 사용될 수 있다.In one embodiment of the present invention, the negative electrode current collector may form fine irregularities on the surface to strengthen the bonding force of the negative electrode active material. For example, the negative electrode current collector may be used in various forms such as films, sheets, foils, nets, porous materials, foams, and non-woven fabrics.

본 발명의 일 실시상태에 있어서, 상기 음극 활물질은 실리콘계 활물질을 포함할 수 있다.In one embodiment of the present invention, the negative electrode active material may include a silicon-based active material.

본 발명의 일 실시상태에 있어서, 상기 실리콘계 활물질은 하기 화학식 1로 표시되는 화합물을 포함할 수 있다. SiO2의 경우 리튬 이온과 반응하지 않아 리튬을 저장할 수 없으므로, x는 상기 범위 내인 것이 바람직하며, 보다 바람직하게는 실리콘계 활물질의 부피 팽창을 적정 수준으로 완화하기 위해 산소를 함유하는 것이 바람직하며, 0.01≤x<2일 수 있다.In one embodiment of the present invention, the silicon-based active material may include a compound represented by Formula 1 below. In the case of SiO 2 , since it does not react with lithium ions and cannot store lithium, x is preferably within the above range, and more preferably contains oxygen to alleviate the volume expansion of the silicon-based active material to an appropriate level, and is preferably 0.01 It may be ≤x<2.

[화학식 1][Formula 1]

SiOx(0 < x < 2).SiOx (0 < x < 2).

본 발명의 일 실시상태에 있어서, 상기 실리콘계 활물질의 평균 입경(D50)은 전해액과의 부반응을 최소화하고 실리콘계 활물질의 부피 팽창의 영향을 줄이는 측면에서, 활물질 및 집전체를 결착시키기 위한 음극 바인더와의 접근성이 용이하도록 하는 측면에서 측면에서 1㎛ 내지 15㎛, 바람직하게는 3㎛ 내지 10㎛일 수 있다.In one embodiment of the present invention, the average particle diameter (D 50 ) of the silicon-based active material is adjusted to minimize side reactions with the electrolyte and reduce the effect of volume expansion of the silicon-based active material, including a negative electrode binder for binding the active material and the current collector. In terms of facilitating accessibility, the side may be 1㎛ to 15㎛, preferably 3㎛ to 10㎛.

본 발명의 일 실시상태에 있어서, 상기 음극 활물질은 전술한 실리콘계 활물질과 함께 탄소계 활물질을 더 포함할 수 있다. 상기 탄소계 활물질은 본 발명의 음극 또는 이차전지에 우수한 사이클 특성 또는 전지 수명 성능을 부여할 수 있다.In one embodiment of the present invention, the negative electrode active material may further include a carbon-based active material along with the silicon-based active material described above. The carbon-based active material can provide excellent cycle characteristics or battery life performance to the anode or secondary battery of the present invention.

본 발명의 일 실시상태에 있어서, 상기 탄소계 활물질은 인조 흑연, 천연 흑연, 하드카본, 소프트카본, 카본 블랙, 아세틸렌 블랙, 케첸 블랙, 수퍼 P, 그래핀 및 섬유상 탄소로 이루어진 군으로부터 선택되는 적어도 1종을 포함할 수 있으며, 바람직하게는 인조 흑연 및 천연 흑연으로 이루어진 군에서 선택된 적어도 1종을 포함할 수 있다.In one embodiment of the present invention, the carbon-based active material is at least selected from the group consisting of artificial graphite, natural graphite, hard carbon, soft carbon, carbon black, acetylene black, Ketjen black, Super P, graphene, and fibrous carbon. It may include one type, and preferably may include at least one type selected from the group consisting of artificial graphite and natural graphite.

본 발명의 일 실시상태에 있어서, 상기 탄소계 활물질의 평균 입경(D50)은 충방전 시에 구조적 안정성을 기하고 전해액과의 부반응을 줄이는 측면에서 10㎛ 내지 30㎛, 바람직하게는 15㎛ 내지 25㎛일 수 있다.In one embodiment of the present invention, the average particle diameter (D 50 ) of the carbon-based active material is 10㎛ to 30㎛, preferably 15㎛ to 15㎛ in terms of ensuring structural stability during charging and discharging and reducing side reactions with the electrolyte solution. It may be 25㎛.

본 발명의 일 실시상태에 있어서, 상기 음극 활물질은 용량 특성 및 사이클 특성을 동시에 개선시키는 측면에서 상기 실리콘계 활물질과 상기 탄소계 활물질을 모두 사용하는 것이 바람직하며, 구체적으로 상기 음극 활물질은 상기 실리콘계 활물질 및 상기 탄소계 활물질을 5:95 내지 40:60, 바람직하게는 10:90 내지 25:75의 중량비로 포함하는 것이 바람직하다. 상기 범위일 때 용량 및 사이클 특성의 동시 향상 측면에서 바람직하다.In one embodiment of the present invention, it is preferable to use both the silicon-based active material and the carbon-based active material as the negative electrode active material in terms of simultaneously improving capacity characteristics and cycle characteristics. Specifically, the negative electrode active material includes the silicon-based active material and the carbon-based active material. It is preferable to include the carbon-based active material in a weight ratio of 5:95 to 40:60, preferably 10:90 to 25:75. The above range is desirable in terms of simultaneous improvement in capacity and cycle characteristics.

본 발명의 일 실시상태에 있어서, 상기 음극 활물질은 상기 음극 활물질층 내에 80중량% 내지 99중량%, 바람직하게는 85중량% 내지 96중량%로 포함될 수 있다.In one embodiment of the present invention, the negative electrode active material may be included in the negative electrode active material layer at 80% to 99% by weight, preferably 85% to 96% by weight.

본 발명의 일 실시상태에 있어서, 상기 도전재는 당해 전지에 화학적 변화를 유발하지 않으면서 도전성을 가진 것이라면 특별히 제한되는 것은 아니며, 예를 들어, 천연 흑연이나 인조 흑연 등의 흑연; 카본블랙, 아세틸렌 블랙, 케첸 블랙, 채널 블랙, 파네스 블랙, 램프 블랙, 서멀 블랙 등의 카본블랙; 탄소 섬유나 금속 섬유 등의 도전성 섬유; 탄소 나노 튜브 등의 도전성 튜브; 플루오로카본, 알루미늄, 니켈 분말 등의 금속 분말; 산화아연, 티탄산 칼륨 등의 도전성 위스커; 산화 티탄 등의 도전성 금속 산화물; 폴리페닐렌 유도체 등의 도전성 소재 등이 사용될 수 있다.In one embodiment of the present invention, the conductive material is not particularly limited as long as it has conductivity without causing chemical changes in the battery. For example, graphite such as natural graphite or artificial graphite; Carbon black, such as carbon black, acetylene black, Ketjen black, channel black, Paneth black, lamp black, and thermal black; Conductive fibers such as carbon fiber and metal fiber; Conductive tubes such as carbon nanotubes; Metal powders such as fluorocarbon, aluminum, and nickel powder; Conductive whiskers such as zinc oxide and potassium titanate; Conductive metal oxides such as titanium oxide; Conductive materials such as polyphenylene derivatives may be used.

본 발명의 일 실시상태에 있어서, 상기 도전재는 상기 음극 활물질층 전체 중량에 대하여 0.5중량% 내지 10중량%, 바람직하게는 1중량% 내지 5중량%로 상기 음극 활물질층에 포함될 수 있다.In one embodiment of the present invention, the conductive material may be included in the negative electrode active material layer in an amount of 0.5% to 10% by weight, preferably 1% to 5% by weight, based on the total weight of the negative electrode active material layer.

본 발명의 일 실시상태에 있어서, 상기 음극 활물질층의 두께는 10㎛ 내지 200㎛, 바람직하게는 50㎛ 내지 150㎛일 수 있다.In one embodiment of the present invention, the thickness of the negative electrode active material layer may be 10㎛ to 200㎛, preferably 50㎛ to 150㎛.

본 발명의 일 실시상태에 있어서, 상기 음극은 상기 음극 집전체 상에 음극 활물질, 바인더, 및 도전재 및/또는 음극 슬러리 형성용 용매를 포함하는 음극 슬러리를 코팅한 다음, 건조 및 압연하여 제조될 수 있다.In one embodiment of the present invention, the negative electrode is manufactured by coating a negative electrode slurry containing a negative electrode active material, a binder, and a conductive material and/or a solvent for forming a negative electrode slurry on the negative electrode current collector, followed by drying and rolling. You can.

본 발명의 일 실시상태에 있어서, 상기 음극 슬러리 형성용 용매는 예를 들어 증류수, 에탄올, 메탄올 및 이소프로필 알코올로 이루어진 군에서 선택된 적어도 1종, 바람직하게는 증류수를 포함할 수 있다.In one embodiment of the present invention, the solvent for forming the negative electrode slurry may include, for example, at least one selected from the group consisting of distilled water, ethanol, methanol, and isopropyl alcohol, preferably distilled water.

본 발명의 일 실시상태는 상기 음극을 포함하는 것인 이차 전지를 제공한다. 상기 이차 전지는 리튬 이차전지일 수 있다.One embodiment of the present invention provides a secondary battery including the negative electrode. The secondary battery may be a lithium secondary battery.

본 발명의 일 실시상태는 상기 음극에 대향하여 구비된 양극; 상기 음극 및 양극 사이에 구비된 분리막; 및 전해질을 포함하는 이차 전지를 제공한다.An exemplary embodiment of the present invention includes an anode provided opposite to the cathode; A separator provided between the cathode and the anode; and a secondary battery containing an electrolyte.

본 발명의 일 실시상태에 있어서, 상기 양극은 양극 집전체; 상기 양극 집전체 상에 형성되는 양극 활물질층을 포함할 수 있다.In one embodiment of the present invention, the positive electrode includes a positive electrode current collector; It may include a positive electrode active material layer formed on the positive electrode current collector.

본 발명의 일 실시상태에 있어서, 상기 양극 집전체는 전지에 화학적 변화를 유발하지 않으면서 높은 도전성을 가지는 것이라면 특별히 제한되지 않는다. 구체적으로 상기 음극 집전체는 구리, 스테인레스 스틸, 알루미늄, 니켈, 티탄, 소성 탄소, 구리나 스테인레스 스틸의 표면에 탄소, 니켈, 티탄, 은 등으로 표면 처리한 것, 알루미늄-카드뮴 합금 등이 사용될 수 있다.In one embodiment of the present invention, the positive electrode current collector is not particularly limited as long as it has high conductivity without causing chemical changes in the battery. Specifically, the negative electrode current collector may be copper, stainless steel, aluminum, nickel, titanium, calcined carbon, copper or stainless steel surface treated with carbon, nickel, titanium, silver, etc., aluminum-cadmium alloy, etc. there is.

본 발명의 일 실시상태에 있어서, 상기 양극 집전체는 통상적으로 3 내지 500㎛의 두께를 가질 수 있다.In one embodiment of the present invention, the positive electrode current collector may typically have a thickness of 3 to 500 μm.

본 발명의 일 실시상태에 있어서, 상기 양극 집전체는 표면에 미세한 요철을 형성하여 음극 활물질의 결합력을 강화시킬 수도 있다. 예를 들어, 상기 음극 집전체는 필름, 시트, 호일, 네트, 다공질체, 발포체, 부직포체 등 다양한 형태로 사용될 수 있다.In one embodiment of the present invention, the positive electrode current collector may form fine irregularities on the surface to strengthen the bonding force of the negative electrode active material. For example, the negative electrode current collector may be used in various forms such as films, sheets, foils, nets, porous materials, foams, and non-woven fabrics.

본 발명의 일 실시상태에 있어서, 상기 양극 활물질층은 양극 활물질을 포함할 수 있다.In one embodiment of the present invention, the positive electrode active material layer may include a positive electrode active material.

본 발명의 일 실시상태에 있어서, 상기 양극 활물질은 리튬의 가역적인 인터칼레이션 및 디인터칼레이션이 가능한 화합물로서, 구체적으로는 니켈, 코발트, 망간 및 알루미늄으로 이루어진 적어도 1종의 전이금속과 리튬을 포함하는 리튬 전이금속 복합 산화물, 바람직하게는 니켈, 코발트 및 망간을 포함하는 전이금속과 리튬을 포함하는 리튬 전이금속 복합 산화물을 포함할 수 있다.In one embodiment of the present invention, the positive electrode active material is a compound capable of reversible intercalation and deintercalation of lithium, and specifically, at least one transition metal consisting of nickel, cobalt, manganese, and aluminum and lithium. It may include a lithium transition metal complex oxide containing, preferably a lithium transition metal complex oxide containing a transition metal containing nickel, cobalt and manganese, and lithium.

본 발명의 일 실시상태에 있어서, 상기 리튬 전이금속 복합 산화물로는 리튬-망간계 산화물(예를 들면, LiMnO2, LiMn2O4 등), 리튬-코발트계 산화물(예를 들면, LiCoO2 등), 리튬-니켈계 산화물(예를 들면, LiNiO2 등), 리튬-니켈-망간계 산화물(예를 들면, LiNi1-YMnYO2(여기에서, 0<Y<1), LiMn2-zNizO4(여기에서, 0<Z<2) 등), 리튬-니켈-코발트계 산화물(예를 들면, LiNi1-Y1CoY1O2(여기에서, 0<Y1<1) 등), 리튬-망간-코발트계 산화물(예를 들면, LiCo1-Y2MnY2O2(여기에서, 0<Y2<1), LiMn2-z1Coz1O4(여기에서, 0<Z1<2) 등), 리튬-니켈-망간-코발트계 산화물(예를 들면, Li(NipCoqMnr1)O2(여기에서, 0<p<1, 0<q<1, 0<r1<1, p+q+r1=1) 또는 Li(Nip1Coq1Mnr2)O4(여기에서, 0<p1<2, 0<q1<2, 0<r2<2, p1+q1+r2=2) 등), 또는 리튬-니켈-코발트-전이금속(M) 산화물 (예를 들면, Li(Nip2Coq2Mnr3MS2)O2(여기에서, M은 Al, Fe, V, Cr, Ti, Ta, Mg 및 Mo로 이루어지는 군으로부터 선택되고, p2, q2, r3 및 s2는 각각 독립적인 원소들의 원자분율로서, 0<p2<1, 0<q2<1, 0<r3<1, 0<s2<1, p2+q2+r3+s2=1이다) 등) 등을 들 수 있으며, 이들 중 어느 하나 또는 둘 이상의 화합물이 포함될 수 있다. 이중에서도 전지의 용량 특성 및 안정성을 높일 수 있다는 점에서 상기 리튬 전이금속 복합 산화물은 LiCoO2, LiMnO2, LiNiO2, 리튬 니켈-망간-코발트 산화물(예를 들면, Li(Ni0.6Mn0.2Co0.2)O2, Li(Ni0.5Mn0.3Co0.2)O2, Li(Ni0.7Mn0.15Co0.15)O2 또는 Li(Ni0.8Mn0.1Co0.1)O2 등), 또는 리튬 니켈코발트알루미늄 산화물(예를 들면, Li(Ni0.8Co0.15Al0.05)O2 등) 등일 수 있으며, 리튬 전이금속 복합 산화물을 형성하는 구성원소의 종류 및 함량비 제어에 따른 개선 효과의 현저함을 고려할 때 상기 리튬 전이금속 복합 산화물은 Li(Ni0.6Mn0.2Co0.2)O2, Li(Ni0.5Mn0.3Co0.2)O2, Li(Ni0.7Mn0.15Co0.15)O2 또는 Li(Ni0.8Mn0.1Co0.1)O2 등일 수 있으며, 이들 중 어느 하나 또는 둘 이상의 혼합물이 사용될 수 있다.In one embodiment of the present invention, the lithium transition metal complex oxide includes lithium-manganese-based oxides (e.g., LiMnO 2 , LiMn 2 O 4 , etc.), lithium-cobalt-based oxides (e.g., LiCoO 2, etc.) ), lithium-nickel-based oxide (for example, LiNiO 2, etc.), lithium-nickel-manganese-based oxide (for example, LiNi 1-Y Mn Y O 2 (where 0<Y<1), LiMn 2 -z Ni z O 4 (where 0<Z<2), etc.), lithium-nickel-cobalt-based oxide (for example, LiNi 1-Y1 Co Y1 O 2 (where 0<Y1<1), etc. ), lithium-manganese-cobalt-based oxide (for example, LiCo 1-Y2 Mn Y2 O 2 (where 0<Y2<1), LiMn 2-z1 Co z1 O 4 (where 0<Z1<2 ), etc.), lithium-nickel-manganese-cobalt-based oxide (for example, Li(Ni p Co q Mn r1 )O 2 (where 0<p<1, 0<q<1, 0<r1<1) , p+q+r1=1) or Li(Ni p1 Co q1 Mn r2 )O 4 (where 0<p1<2, 0<q1<2, 0<r2<2, p1+q1+r2=2 ), etc.), or lithium-nickel-cobalt-transition metal (M) oxide (e.g., Li(Ni p2 Co q2 Mn r3 M S2 )O 2 (where M is Al, Fe, V, Cr, Ti) , Ta, Mg, and Mo, and p2, q2, r3, and s2 are each independent atomic fractions of elements, 0 < p2 < 1, 0 < q2 < 1, 0 < r3 < 1, 0 < s2 < 1, p2 + q2 + r3 + s2 = 1), etc., and any one or two or more of these compounds may be included. Among these, in that the capacity characteristics and stability of the battery can be improved, the lithium transition metal composite oxide is LiCoO 2 , LiMnO 2 , LiNiO 2 , lithium nickel-manganese-cobalt oxide (for example, Li(Ni 0.6 Mn 0.2 Co 0.2 )O 2 , Li(Ni 0.5 Mn 0.3 Co 0.2 )O 2 , Li(Ni 0.7 Mn 0.15 Co 0.15 )O 2 or Li(Ni 0.8 Mn 0.1 Co 0.1 )O 2 etc.), or lithium nickel cobalt aluminum oxide (e.g. For example, it may be Li (Ni 0.8 Co 0.15 Al 0.05 )O 2 , etc.), and considering the remarkable improvement effect due to control of the type and content ratio of the constituent elements forming the lithium transition metal complex oxide, the lithium transition metal The complex oxide is Li(Ni 0.6 Mn 0.2 Co 0.2 )O 2 , Li(Ni 0.5 Mn 0.3 Co 0.2 )O 2 , Li(Ni 0.7 Mn 0.15 Co 0.15 )O 2 or Li(Ni 0.8 Mn 0.1 Co 0.1 )O 2 etc., and any one or a mixture of two or more of these may be used.

본 발명의 일 실시상태에 있어서, 상기 양극 활물질은 양극 활물질의 충분한 용량 발휘 등을 고려하여 양극 활물질층 내에 80중량% 내지 99중량%, 바람직하게는 92중량% 내지 98.5중량%로 포함될 수 있다.In one embodiment of the present invention, the positive electrode active material may be included in the positive electrode active material layer at 80% to 99% by weight, preferably 92% to 98.5% by weight, considering sufficient capacity of the positive active material.

본 발명의 일 실시상태에 있어서, 상기 양극 활물질층은 전술한 양극 활물질과 함께 바인더 및/또는 도전재를 더 포함할 수 있다.In one embodiment of the present invention, the positive electrode active material layer may further include a binder and/or a conductive material along with the positive electrode active material described above.

본 발명의 일 실시상태에 있어서, 상기 바인더는 활물질과 도전재 등의 결착과 집전체에 대한 결착에 조력하는 성분이며, 구체적으로 폴리비닐리덴플루오라이드, 폴리비닐알코올, 카르복시메틸셀룰로우즈(CMC), 전분, 히드록시프로필셀룰로우즈, 재생 셀룰로우즈, 폴리비닐피롤리돈, 테트라플루오로에틸렌, 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 에틸렌-프로필렌-디엔 테르 폴리머(EPDM), 술폰화 EPDM, 스티렌-부타디엔 고무 및 불소 고무로 이루어진 군에서 선택된 적어도 1종, 바람직하게는 폴리비닐리덴플루오라이드를 포함할 수 있다.In one embodiment of the present invention, the binder is a component that assists the binding of the active material and the conductive material and the binding to the current collector, and specifically, polyvinylidene fluoride, polyvinyl alcohol, and carboxymethyl cellulose (CMC). ), starch, hydroxypropylcellulose, regenerated cellulose, polyvinylpyrrolidone, tetrafluoroethylene, polyethylene, polypropylene, ethylene-propylene-diene terpolymer (EPDM), sulfonated EPDM, styrene-butadiene. It may include at least one selected from the group consisting of rubber and fluororubber, preferably polyvinylidene fluoride.

본 발명의 일 실시상태에 있어서, 상기 바인더는 양극 활물질 등 성분 간 결착력을 충분히 확보하는 측면에서 양극 활물질층 내에 1중량% 내지 20중량%, 바람직하게는 1.2중량% 내지 10중량%로 포함될 수 있다.In one embodiment of the present invention, the binder may be included in an amount of 1% to 20% by weight, preferably 1.2% to 10% by weight, in the positive electrode active material layer in terms of sufficiently securing binding force between components such as the positive electrode active material. .

본 발명의 일 실시상태에 있어서, 상기 도전재는 이차전지에 도전성을 보조 및 향상시키기 위해 사용될 수 있고, 화학적 변화를 유발하지 않으면서 도전성을 가진 것이라면 특별히 제한되는 것은 아니다. 구체적으로 상기 도전재는 천연 흑연이나 인조 흑연 등의 흑연; 카본블랙, 아세틸렌 블랙, 케첸 블랙, 채널 블랙, 파네스 블랙, 램프 블랙, 서멀 블랙 등의 카본블랙; 탄소 섬유나 금속 섬유 등의 도전성 섬유; 탄소 나노 튜브 등의 도전성 튜브; 플루오로카본, 알루미늄, 니켈 분말 등의 금속 분말; 산화아연, 티탄산 칼륨 등의 도전성 위스커; 산화 티탄 등의 도전성 금속 산화물; 및 폴리페닐렌 유도체로 이루어진 군에서 선택된 적어도 1종을 포함할 수 있으며, 바람직하게는 도전성 향상 측면에서 카본 블랙을 포함할 수 있다.In one embodiment of the present invention, the conductive material can be used to assist and improve conductivity in a secondary battery, and is not particularly limited as long as it has conductivity without causing chemical changes. Specifically, the conductive material includes graphite such as natural graphite or artificial graphite; Carbon black, such as carbon black, acetylene black, Ketjen black, channel black, Paneth black, lamp black, and thermal black; Conductive fibers such as carbon fiber and metal fiber; Conductive tubes such as carbon nanotubes; Metal powders such as fluorocarbon, aluminum, and nickel powder; Conductive whiskers such as zinc oxide and potassium titanate; Conductive metal oxides such as titanium oxide; and polyphenylene derivatives, and may preferably include carbon black in terms of improving conductivity.

본 발명의 일 실시상태에 있어서, 상기 분리막은 음극과 양극을 분리하고 리튬 이온의 이동 통로를 제공하는 것으로, 통상 리튬 이차전지에서 분리막으로 사용되는 것이라면 특별한 제한 없이 사용 가능하며, 특히 전해질의 이온 이동에 대하여 저저항이면서 전해액 함습 능력이 우수한 것이 바람직하다. 구체적으로는 다공성 고분자 필름, 예를 들어 에틸렌 단독중합체, 프로필렌 단독중합체, 에틸렌/부텐 공중합체, 에틸렌/헥센 공중합체 및 에틸렌/메타크릴레이트 공중합체 등과 같은 폴리올레핀계 고분자로 제조한 다공성 고분자 필름 또는 이들의 2층 이상의 적층 구조체가 사용될 수 있다. 또 통상적인 다공성 부직포, 예를 들어 고융점의 유리 섬유, 폴리에틸렌테레프탈레이트 섬유 등으로 된 부직포가 사용될 수도 있다. 또, 내열성 또는 기계적 강도 확보를 위해 세라믹 성분 또는 고분자 물질이 포함된 코팅된 세퍼레이터가 사용될 수도 있으며, 선택적으로 단층 또는 다층 구조로 사용될 수 있다.In one embodiment of the present invention, the separator separates the cathode and the anode and provides a passage for lithium ions to move. It can be used without particular restrictions as long as it is normally used as a separator in a lithium secondary battery, and in particular, it can be used for ion movement in the electrolyte. It is desirable to have low resistance and excellent electrolyte moisturizing ability. Specifically, porous polymer films, for example, porous polymer films made of polyolefin polymers such as ethylene homopolymer, propylene homopolymer, ethylene/butene copolymer, ethylene/hexene copolymer, and ethylene/methacrylate copolymer, or these. A laminated structure of two or more layers may be used. In addition, conventional porous non-woven fabrics, for example, non-woven fabrics made of high melting point glass fibers, polyethylene terephthalate fibers, etc., may be used. Additionally, a coated separator containing a ceramic component or polymer material may be used to ensure heat resistance or mechanical strength, and may optionally be used in a single-layer or multi-layer structure.

본 발명의 일 실시상태에 있어서, 또한, 본 발명에서 사용되는 전해질로는 이차전지 제조 시 사용 가능한 유기계 액체 전해질, 무기계 액체 전해질, 고체 고분자 전해질, 겔형 고분자 전해질, 고체 무기 전해질, 용융형 무기 전해질 등을 들 수 있으며, 이들로 한정되는 것은 아니다.In one embodiment of the present invention, electrolytes used in the present invention include organic liquid electrolytes, inorganic liquid electrolytes, solid polymer electrolytes, gel-type polymer electrolytes, solid inorganic electrolytes, molten inorganic electrolytes, etc. that can be used in the manufacture of secondary batteries. Examples include, but are not limited to these.

본 발명의 일 실시상태에 있어서, 상기 전해질은 유기 용매 및 리튬염을 포함할 수 있다.In one embodiment of the present invention, the electrolyte may include an organic solvent and a lithium salt.

이하, 실시예를 통해 본 발명을 더욱 상세히 설명한다.Hereinafter, the present invention will be described in more detail through examples.

<실시예 및 비교예><Examples and Comparative Examples>

<실시예 1><Example 1>

폴리아크릴산을 포함하는 제1 그룹; 및 폴리비닐알코올, 폴리아크릴산, 폴리에틸렌 글리콜, 폴리아크릴아마이드 및 카르복시메틸셀룰로오스로 이루어진 군으로부터 선택된 제2 그룹을 포함하는 것인 바인더를 준비하였다. 이때, 상기 바인더는 그라프트 중합된 것이었다.A first group comprising polyacrylic acid; and a second group selected from the group consisting of polyvinyl alcohol, polyacrylic acid, polyethylene glycol, polyacrylamide, and carboxymethyl cellulose. At this time, the binder was graft polymerized.

<실시예 2><Example 2>

폴리아크릴산을 포함하는 제1 그룹; 및 폴리비닐알코올, 폴리아크릴산, 폴리에틸렌 글리콜, 폴리아크릴아마이드 및 카르복시메틸셀룰로오스로 이루어진 군으로부터 선택된 제2 그룹을 포함하는 것인 바인더를 준비하였다. 이때, 바인더 중합 시 폴리에틸렌이민(polyethyleneimine)을 투입하여 비공유 결합을 유도하였다.A first group comprising polyacrylic acid; and a second group selected from the group consisting of polyvinyl alcohol, polyacrylic acid, polyethylene glycol, polyacrylamide, and carboxymethyl cellulose. At this time, polyethyleneimine was added during binder polymerization to induce non-covalent bonds.

<비교예 1><Comparative Example 1>

선형 단일 고분자로, 카복시메틸셀루로오스(Carboxymethyl Cellulose : CMC) 바인더를 준비하였다.A carboxymethyl cellulose (CMC) binder was prepared as a linear single polymer.

<비교예 2><Comparative Example 2>

선형 단일 고분자로, 폴리아크릴산(Poly acrylic acid : PAA) 바인더를 준비하였다.A polyacrylic acid (PAA) binder was prepared as a linear single polymer.

<비교예 3><Comparative Example 3>

CMC 바인더와 PAA 바인더 혼합물을 준비하였다.A mixture of CMC binder and PAA binder was prepared.

<비교예 4><Comparative Example 4>

PAA와 PVA의 공중합체를 준비하였다.A copolymer of PAA and PVA was prepared.

<비교예 5><Comparative Example 5>

PAA에 히드록시기(hydroxy group)를 2개 이상 포함하는 첨가제를 도입하고, 열처리하여 공유결합을 유도함으로써, 공유결합으로 가교된 공중합체를 준비하였다.A copolymer crosslinked by covalent bonds was prepared by introducing an additive containing two or more hydroxy groups into PAA and heat treating it to induce covalent bonds.

<실험예><Experimental example>

상기 실시예 및 비교예에서 준비된 바인더와 실리콘 음극 활물질, 도전재, 용매를 혼합하여 음극 슬러리를 제조하였다. 상기 음극 슬러리를 음극 집전체에 코팅 및 압연하고 건조하여 음극 활물질층을 형성하여 이를 음극으로 하는 하프셀(half cell)을 준비하였다.An anode slurry was prepared by mixing the binder prepared in the above examples and comparative examples, a silicon anode active material, a conductive material, and a solvent. The negative electrode slurry was coated and rolled on a negative electrode current collector and dried to form a negative electrode active material layer, thereby preparing a half cell using this as a negative electrode.

상기 실시예 및 비교예의 바인더의 모듈러스를 측정하였으며, 음극 슬러리의 고형분을 측정하였다.The modulus of the binders of the examples and comparative examples was measured, and the solid content of the anode slurry was measured.

또한, 박리 테스트를 진행함으로써, 전극 접착력을 측정하고, 전지 작동 전 대비 전극 부피 팽창률을 측정하였다.In addition, by conducting a peel test, electrode adhesion was measured and the electrode volume expansion rate compared to before battery operation was measured.

최종 100회 반복 사이클을 통해 셀 수명을 확인하여 기록하였다.Cell lifespan was confirmed and recorded through the final 100 repeated cycles.

바인더 종류Binder Type 모듈러스 (GPa)Modulus (GPa) 슬러리 고형분(%)Slurry solid content (%) 전극 접착력 (gf/cm)Electrode adhesion (gf/cm) 전극 부피 팽창율 (%)Electrode volume expansion rate (%) 셀 수명 (@100 cycle)Cell life (@100 cycle) 실시예 1Example 1 4.54.5 3434 2020 120120 8181 실시예 2Example 2 5.55.5 3535 2020 115115 8484 비교예 1Comparative Example 1 2.82.8 3535 1010 170170 4040 비교예 2Comparative Example 2 3.53.5 3030 1010 130130 7070 비교예 3Comparative Example 3 3.23.2 3030 1212 150150 6262 비교예 4Comparative Example 4 22 3333 1515 170170 6767

상기 결과로부터, 본 발명의 바인더 조성물은 기계적 강도(모듈러스)가 우수하며, 전극 접착력이 우수한 것을 확인하였다.또한, 전극 부피 팽창율을 낮게 유지함으로써, 셀 수명이 현저히 증가하는 것을 확인할 수 있었다.From the above results, it was confirmed that the binder composition of the present invention has excellent mechanical strength (modulus) and excellent electrode adhesion. In addition, it was confirmed that cell life was significantly increased by keeping the electrode volume expansion rate low.

Claims (15)

폴리비닐알코올, 폴리아크릴산, 폴리에틸렌 글리콜, 폴리티오펜, 폴리아크릴아마이드 및 카르복시메틸셀룰로오스로 이루어진 군으로부터 선택된 2종 이상을 포함하고,
가교 구조를 갖는 바인더를 포함하는 바인더 조성물.
Contains two or more selected from the group consisting of polyvinyl alcohol, polyacrylic acid, polyethylene glycol, polythiophene, polyacrylamide, and carboxymethyl cellulose,
A binder composition comprising a binder having a cross-linked structure.
청구항 1에 있어서,
상기 가교 구조는 갈래 형태(Branched type), 그라프트 형태(Graft type), 덴드리머 형태(Dendrimer type) 및 망사조직 형태(Network type)로 이루어진 군으로부터 선택된 어느 하나 이상인 것인 바인더 조성물.
In claim 1,
The binder composition wherein the cross-linked structure is at least one selected from the group consisting of branched type, graft type, dendrimer type, and network type.
청구항 1에 있어서,
상기 가교 구조는 비공유 결합으로 가교된 것인 바인더 조성물.
In claim 1,
A binder composition in which the cross-linked structure is cross-linked by non-covalent bonds.
청구항 1에 있어서,
상기 가교 구조는 이온 결합 또는 수소결합으로 가교된 것인 바인더 조성물.
In claim 1,
A binder composition in which the cross-linked structure is cross-linked through ionic bonds or hydrogen bonds.
청구항 1에 있어서,
상기 바인더는 폴리아크릴산을 포함하는 제1 그룹; 및
폴리비닐알코올, 폴리아크릴산, 폴리에틸렌 글리콜, 폴리아크릴아마이드 및 카르복시메틸셀룰로오스로 이루어진 군으로부터 선택된 제2 그룹을 포함하는 것인 바인더 조성물.
In claim 1,
The binder is a first group comprising polyacrylic acid; and
A binder composition comprising a second group selected from the group consisting of polyvinyl alcohol, polyacrylic acid, polyethylene glycol, polyacrylamide, and carboxymethyl cellulose.
청구항 5에 있어서,
상기 제1 그룹 및 상기 제2 그룹의 중량비가 1:5 내지 5:1인 것인 바인더 조성물.
In claim 5,
A binder composition wherein the weight ratio of the first group and the second group is 1:5 to 5:1.
청구항 1에 있어서,
상기 바인더의 중량평균분자량(Mw)이 10,000 내지 700,000인 것인 바인더 조성물.
In claim 1,
A binder composition wherein the binder has a weight average molecular weight (Mw) of 10,000 to 700,000.
상기 바인더의 유리전이온도(Tg)가 50℃ 이상인 것인 바인더 조성물.A binder composition wherein the binder has a glass transition temperature (Tg) of 50°C or higher. 청구항 1 내지 8 중 어느 항에 따른 바인더 조성물을 포함하는 음극 슬러리.A negative electrode slurry containing the binder composition according to any one of claims 1 to 8. 음극 집전체; 및
상기 음극 집전체 상에 구비된 음극 활물질층을 포함하고,
상기 음극 활물질층은 음극 활물질; 도전재; 및 상기 청구항 1 내지 8 중 어느 항에 따른 바인더 조성물을 포함하는 것인 음극.
negative electrode current collector; and
It includes a negative electrode active material layer provided on the negative electrode current collector,
The negative electrode active material layer includes a negative electrode active material; conductive materials; And a negative electrode comprising the binder composition according to any one of claims 1 to 8.
청구항 10에 있어서,
상기 바인더 조성물의 바인더는 상기 음극 활물질층 내에 1중량% 내지 10중량%로 포함되는 것인 음극.
In claim 10,
A negative electrode in which the binder of the binder composition is included in an amount of 1% to 10% by weight in the negative electrode active material layer.
청구항 10에 있어서,
상기 음극 활물질은 실리콘계 활물질을 포함하는 것인 음극.
In claim 10,
The negative electrode active material includes a silicon-based active material.
청구항 12에 있어서,
상기 실리콘계 활물질은 하기 화학식 1로 표시되는 화합물을 포함하는 음극:
[화학식 1]
SiOx(0 < x < 2).
In claim 12,
The silicon-based active material is a negative electrode containing a compound represented by the following formula (1):
[Formula 1]
SiOx (0 < x < 2).
청구항 11에 따른 음극을 포함하는 것인 이차 전지.A secondary battery comprising a negative electrode according to claim 11. 청구항 14에 있어서,
상기 음극에 대향하여 구비된 양극;
상기 음극 및 양극 사이에 구비된 분리막; 및
전해질을 포함하는 이차 전지.
In claim 14,
an anode provided opposite the cathode;
A separator provided between the cathode and the anode; and
Secondary battery containing electrolyte.
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