KR20230155086A - 리튬이차전지용 음극 및 이의 제조방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 리튬이차전지용 음극에 관한 것으로서, 보다 구체적으로 피브릴화된 바인더 및 입자형 바인더를 포함하는 리튬이차전지용 음극에 관한 것이다.

Description

리튬이차전지용 음극 및 이의 제조방법{Anode for lithium secondary battery and manufacturing method thereof}
본 발명은 리튬이차전지용 음극에 관한 것으로서, 보다 구체적으로 피브릴화된 바인더 및 입자형 바인더를 포함하는 리튬이차전지용 음극에 관한 것이다.
건식 공정을 통한 리튬이차전지용 전극 제조 방식은 기존 습식 공정을 통한 전극 제조방식과는 다르게 용매를 사용하지 않을 뿐만 아니라, 건조 공정이 없음에 따른 비용 및 시간 절감 그리고 친환경적 공정으로 개발이 이루어지고 있다. 현재는 건식 전극의 제조 방식 및 소재에 대해 연구가 많이 이루어 지지만, 건식 전극 필름의 물성 개선을 위한 연구는 미비한 상황이다.
한국공개특허 제10-2020-0138263호는 마이크로입자상 비-피브릴화 가능한 바인더를 포함하는 건식 전극 필름의 조성물 및 방법에 관한 것으로, 수계 바인더인 카복시메틸 셀룰로스(Carboxymethyl Cellulose, CMC) 바인더를 적용하는 것이 특징이다. 하지만, 상기 CMC 바인더는 가공을 위해 제트 밀링 단계 등이 추가로 필요하고, 이로 인해 공정의 시간이 증가하는 문제가 있다.
한국공개특허 제10-2020-0138263호
본 발명에 의하면, 건식 방법으로 전극을 제조하는 데 있어서 밀링 등의 공정이 추가로 필요하지 않게 함으로써 공정의 시간을 단축할 수 있는 음극의 제조하는 방법을 제공할 목적이 있다.
본 발명에 의하면, 건식 방법으로 전극을 제조하는 데 있어서 분산성이 개선된 조성물을 제공할 목적이 있다.
본 발명에 의하면, 건식 방법으로 제조된 전극 필름의 인장강도를 향상시킬 수 있는 방법을 제공할 목적이 있다.
본 발명의 목적은 이상에서 언급한 목적으로 제한되지 않는다. 본 발명의 목적은 이하의 설명으로 더욱 분명해질 것이며, 특허청구범위에 기재된 수단 및 그 조합으로 실현될 것이다.
본 발명의 일 실시예에 따른 리튬이차전지용 음극은 탄소재를 포함하는 활물질; 피브릴화된 바인더; 및 폴리테트라플루오로에틸렌(Polytetrafluoroehtylene, PTFE) 및 폴리비닐리덴 플루오라이드(Polyvinylidene fluoride, PVDF) 및 이들의 조합으로 이루어진 군으로부터 선택된 적어도 어느 하나를 포함하는 입자형 바인더를 포함할 수 있다.
상기 폴리테트라플루오로에틸렌(PTFE)은 평균 입도가 0.1㎛ 내지 500㎛인 것일 수 있다.
상기 폴리테트라플루오로에틸렌(PTFE)은 1차 입자가 조립된 2차 입자를 포함할 수 있다.
상기 폴리테트라플루오로에틸렌(PTFE)은 부피밀도(bulk density)가 350g/l 내지 450g/l인 것일 수 있다.
상기 폴리테트라플루오로에틸렌(PTFE)은 BET 비표면적이 3m2/g 이하인 것일 수 있다.
상기 폴리테트라플루오로에틸렌(PTFE)은 자유-유동성(Free-flowing)의 성질을 갖지 않는 것일 수 있다.
상기 폴리비닐리덴 플루오라이드(PVDF)는 평균 입도가 0.1㎛ 내지 500㎛인 것일 수 있다.
상기 폴리비닐리덴 플루오라이드(PVDF)는 1차 입자를 포함하는 것일 수 있다.
상기 폴리비닐리덴 플루오라이드(PVDF)는 녹는점(Melting point)이 170℃ 이하인 것일 수 있다.
상기 폴리비닐리덴 플루오라이드(PVDF)는 수평균 분자량(number-average molecular weight, Mn)이 500,000g/mol 내지 800,000g/mol인 것일 수 있다.
상기 폴리비닐리덴 플루오라이드(PVDF)는 중량평균 분자량(weight-average molecular weight, Mw)이 500,000g/mol 내지 800,000g/mol인 것일 수 있다.
상기 음극은 상기 활물질 95중량% 내지 97중량%; 상기 피브릴화된 바인더 1중량% 내지 4중량%; 및 상기 입자형 바인더 1중량% 내지 2중량%를 포함할 수 있다.
상기 입자형 바인더 및 피브릴화된 바인더의 중량비는 1:4 내지 1:1.5일 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 리튬이차전지용 음극의 제조방법은 활물질과, 폴리테트라플루오로에틸렌(Polytetrafluoroehtylene, PTFE) 및 폴리비닐리덴 플루오라이드(Polyvinylidene fluoride, PVDF) 및 이들의 조합으로 이루어진 군으로부터 선택된 적어도 어느 하나를 포함하는 입자형 바인더를 포함하는 혼합물을 준비하는 단계; 상기 혼합물과 피브릴화 가능한(fibrillizable) 바인더를 혼합하여 나노 크기의 입자 조성물을 얻는 단계; 및 상기 입자 조성물에 열 및 압력을 가하여 제막하는 단계;를 포함할 수 있다.
상기 활물질과 입자형 바인더를 용매 없이 건식 혼합하여 혼합물을 준비할 수 있다.
상기 활물질과 입자형 바인더를 30℃ 이하의 온도에서 60분 이하의 시간 동안 20m/s 내지 30m/s의 속도로 혼합하여 혼합물을 준비할 수 있다.
상기 혼합물과 피브릴화 가능한 바인더를 80℃ 이하의 온도에서 60분 이하의 시간 동안 20m/s 내지 30m/s의 속도로 혼합하여 입자 조성물을 얻을 수 있다.
상기 입자 조성물의 평균 입도는 1nm 내지 500nm일 수 있다.
상기 입자 조성물을 30℃ 내지 160℃에서 0.1TSI(ton per square inch) 내지 12TSI의 압력을 가하여 제막할 수 있다.
본 발명에 따르면, 건식 방법으로 전극을 제조하는데 있어서 밀링 등의 공정이 추가로 필요하지 않게 함으로써 공정의 시간을 단축할 수 있는 음극의 제조하는 방법을 제공할 수 있다.
본 발명에 따르면, 건식 방법으로 전극을 제조하는데 있어서 분산성이 개선된 조성물을 제공할 수 있다.
본 발명에 따르면, 건식 방법으로 제조된 전극 필름의 인장강도를 향상시킬 수 있는 방법을 제공할 수 있다.
본 발명의 효과는 이상에서 언급한 효과로 한정되지 않는다. 본 발명의 효과는 이하의 설명에서 추론 가능한 모든 효과를 포함하는 것으로 이해되어야 할 것이다.
도 1은 본 발명에 따른 리튬이차전지용 음극의 내부 구조를 개략적으로 도시한 것이다.
도 2는 실시예3에서 활물질과 입자형 바인더를 혼합하여 제조한 혼합물을 주사전자현미경(Scanning electron microscope, SEM)으로 분석한 결과이다.
도 3은 실시예3에서 혼합물과 피브릴화 가능한 바인더를 혼합하여 제조한 나노 크기의 입자 조성물을 주사전자현미경으로 분석한 결과이다.
이상의 본 발명의 목적들, 다른 목적들, 특징들 및 이점들은 첨부된 도면과 관련된 이하의 바람직한 실시예들을 통해서 쉽게 이해될 것이다. 그러나 본 발명은 여기서 설명되는 실시예들에 한정되지 않고 다른 형태로 구체화될 수도 있다. 오히려, 여기서 소개되는 실시예들은 개시된 내용이 철저하고 완전해질 수 있도록 그리고 통상의 기술자에게 본 발명의 사상이 충분히 전달될 수 있도록 하기 위해 제공되는 것이다.
본 명세서에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서 상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다. 또한, 층, 막, 영역, 판 등의 부분이 다른 부분 "상에" 있다고 할 경우, 이는 다른 부분 "바로 위에" 있는 경우뿐만 아니라 그 중간에 또 다른 부분이 있는 경우도 포함한다. 반대로 층, 막, 영역, 판 등의 부분이 다른 부분 "하부에" 있다고 할 경우, 이는 다른 부분 "바로 아래에" 있는 경우뿐만 아니라 그 중간에 또 다른 부분이 있는 경우도 포함한다.
달리 명시되지 않는 한, 본 명세서에서 사용된 성분, 반응 조건, 폴리머 조성물 및 배합물의 양을 표현하는 모든 숫자, 값 및/또는 표현은, 이러한 숫자들이 본질적으로 다른 것들 중에서 이러한 값을 얻는 데 발생하는 측정의 다양한 불확실성이 반영된 근사치들이므로, 모든 경우 "약"이라는 용어에 의해 수식되는 것으로 이해되어야 한다. 또한, 본 기재에서 수치범위가 개시되는 경우, 이러한 범위는 연속적이며, 달리 지적되지 않는 한 이러한 범 위의 최소값으로부터 최대값이 포함된 상기 최대값까지의 모든 값을 포함한다. 더 나아가, 이러한 범위가 정수를 지칭하는 경우, 달리 지적되지 않는 한 최소값으로부터 최대값이 포함된 상기 최대값까지를 포함하는 모든 정수가 포함된다.
도 1은 본 발명에 따른 리튬이차전지용 음극의 내부 구조를 개략적으로 도시한 것이다. 이를 참조하면, 상기 음극은 활물질(10), 피브릴화된 바인더(20) 및 입자형 바인더(30)를 포함할 수 있다.
본 발명에 따르면 입자형 바인더(30)가 인접한 활물질(10) 간에 접착력을 부여할 뿐만 아니라 A 부분과 같이 피브릴화된 바인더(20)와 결합하여 그 물리적 물성을 향상시키므로 외부 충격에 대해 더욱 안정적인 음극을 얻을 수 있다.
상기 활물질(10)은 리튬이온의 흡장 및 방출이 가능한 탄소재를 포함할 수 있다. 상기 탄소재의 종류는 특별히 제한되지 않고, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상적으로 사용하는 음극 활물질이라면 어떠한 것도 포함할 수 있다. 예를 들어, 메소카본 마이크로비즈(MCMB), 고배향성 흑연(HOPG) 등의 흑연, 하드 카본 및 소프트 탄소 등의 비정질 탄소를 포함할 수 있다.
상기 피브릴화된 바인더(20)는 상기 활물질(10) 간에 접착력을 부여하는 구성이다.
상기 피브릴화된 바인더(20)는 폴리테트라플루오로에틸렌 (Polytetrafluoroethylene, PTFE)을 포함할 수 있다. 상기 피브릴화된 바인더(20)로 사용되는 폴리테트라플루오로에틸렌(PTFE)는 압출 연신이 가능한 특성이 있으며, 이에 고압 및 고전단의 힘을 가하면 연신이 가능하다는 점에서 후술할 입자형 바인더(30)와 차이가 있다. 상기 피브릴화된 바인더(20)로 사용되는 폴리테트라플루오로에틸렌(PTFE)은 에멀젼화로 제조한 1차 입자가 응집된 2차 입자의 형태를 띠며, 단면 감소율(Reduction rate)의 성질을 갖는 것일 수 있다.
상기 입자형 바인더(30)는 폴리테트라플루오로에틸렌(Polytetrafluoroehtylene, PTFE) 및 폴리비닐리덴 플루오라이드(Polyvinylidene fluoride, PVDF) 및 이들의 조합으로 이루어진 군으로부터 선택된 적어도 어느 하나를 포함할 수 있다.
상기 폴리테트라플루오로에틸렌(PTFE)은 평균 입도가 0.1㎛ 내지 500㎛인 것일 수 있다. 상기 평균 입도가 0.1㎛ 미만이면 고분자의 형성이 불안정할 수 있고, 500㎛를 초과하면 입자를 균일하게 분쇄하기 어려울 수 있다.
상기 폴리테트라플루오로에틸렌(PTFE)은 1차 입자가 조립된 2차 입자를 포함할 수 있다. 구체적으로 상기 폴리테트라플루오로에틸렌(PTFE)은 2차 입자로만 이루어진 것일 수 있다. 상기 폴리테트라플루오로에틸렌(PTFE)이 2차 입자로만 이루어진 것이어야 물성 특성을 발휘할 수 있고, 균일하게 분산할 수 있다. 나노 크기의 1차 입자는 용매를 사용하지 않는 건식 분쇄 공정에 부적합할 수 있다.
상기 폴리테트라플루오로에틸렌(PTFE)은 부피밀도(bulk density)가 350g/l 내지 450g/l인 것일 수 있다.
상기 폴리테트라플루오로에틸렌(PTFE)은 BET 비표면적이 3m2/g 이하인 것일 수 있다. 상기 BET 비표면적의 하한값은 특별히 제한되지 않고, 예를 들어 0.1m2/g, 또는 0.2m2/g, 또는 0.3m2/g, 또는 0.4m2/g, 또는 0.5m2/g일 수 있다. 상기 BET 비표면적이 3m2/g를 초과한다는 것은 입자의 비표면적이 커진다는 것이고, 이는 1차 입자가 작다는 것을 의미한다. 1차 입자가 작으면 불안정한 고분자 특성을 보이며 제막시 불리할 수 있다.
상기 폴리테트라플루오로에틸렌(PTFE)은 자유-유동성(Free-flowing)의 성질을 갖지 않는 것일 수 있다. "자유-유동성"은 본 발명이 속하는 기술 분야의 통상의 기술자에 의해 널리 이해되는 바와 같이 입자가 수분 함량으로 인해 물질적으로 응집되지 않는 것(예를 들어, 물질적으로 결집하거나, 뭉치거나, 덩어리 지지 않음)을 의미한다. 본 발명에서 사용하는 폴리테트라플루오로에틸렌(PTFE)은 자유-유동성의 성질을 갖지 않으므로 그 입자가 자체의 수분 함량으로 인해 물질적으로 응집되는 성질을 갖는 것일 수 있다.
상기 폴리테트라플루오로에틸렌(PTFE)은 단면 감소율(Reduction ratio)의 성질을 갖지 않는 것일 수 있다. 단면 감소율의 성질을 갖지 않는다는 것은 연신 특성이 없다는 것을 의미한다. 단면 감소율의 성질을 갖지 않으면 연신의 특성은 줄어들지만 필름의 강도를 향상시킬 수 있다.
상기 폴리비닐리덴 플루오라이드(PVDF)는 평균 입도가 0.1㎛ 내지 500㎛인 것일 수 있다. 상기 평균 입도가 0.1㎛ 미만이면 고분자 구조를 형성하기 어려울 수 있고, 500㎛를 초과하면 입자를 균일하게 분쇄하기 어려울 수 있다.
상기 폴리비닐리덴 플루오라이드(PVDF)는 1차 입자를 포함하는 것일 수 있다. 구체적으로 상기 폴리비닐리덴 플루오라이드(PVDF)는 응집되지 않고 1차 입자로만 이루어진 것일 수 있다. 전단력을 가할 때 1차 입자가 활물질의 표면에 부착되기 때문에 상기 폴리비닐리덴 플루오라이드(PVDF)가 1차 입자로만 이루어진 것이어야 한다.
상기 폴리비닐리덴 플루오라이드(PVDF)는 녹는점(Melting point)이 170℃ 이하인 것일 수 있다.
상기 폴리비닐리덴 플루오라이드(PVDF)는 수평균 분자량(number-average molecular weight, Mn)이 500,000g/mol 내지 800,000g/mol인 것일 수 있다.
상기 폴리비닐리덴 플루오라이드(PVDF)는 중량평균 분자량(weight-average molecular weight, Mw)이 500,000g/mol 내지 800,000g/mol인 것일 수 있다.
상기 음극은 활물질 95중량% 내지 97중량%, 피브릴화된 바인더 1중량% 내지 4중량% 및 입자형 바인더 1중량% 내지 2중량%를 포함할 수 있다. 상기 피브릴화된 바인더의 함량이 4중량%를 초과하면 음극의 인장 강도가 감소할 수 있다. 또한, 상기 입자형 바인더의 함량이 2중량%를 초과하면 음극의 유연성이 떨어질 수 있다.
상기 입자형 바인더 및 피브릴화된 바인더의 중량비는 음극의 높은 인장강도와 유연성을 동시에 확보하기 위해 1:4 내지 1:1.5로 조절하는 것이 바람직할 수 있다.
이하, 본 발명에 따른 음극의 제조방법을 설명한다.
본 발명에 따른 리튬이차전지용 음극의 제조방법은 활물질과 입자형 바인더를 포함하는 혼합물을 준비하는 단계, 상기 혼합물과 피브릴화 가능한 바인더를 혼합하여 나노 크기의 입자 조성물을 얻는 단계 및 상기 입자 조성물에 열 및 압력을 가하여 제막하는 단계를 포함할 수 있다.
상기 혼합물은 활물질 및 입자형 바인더를 혼합하여 준비할 수 있다.
상기 입자형 바인더는 마이크로미터 크기의 평균 입도를 갖기 때문에 별도의 분쇄 과정 없이도 상기 활물질과 균일하게 혼합될 수 있다.
또한, 상기 입자형 바인더는 자유-유동성 특성이 없기 때문에 용매 등의 액상 물질을 넣지 않아도 응집 및 활물질과 혼합될 수 있다. 따라서 상기 활물질 및 입자형 바인더는 용매 없이 건식으로 혼합할 수 있다.
구체적으로 상기 활물질과 입자형 바인더를 30℃ 이하의 온도에서 60분 이하의 시간 동안 20m/s 내지 30m/s의 속도로 혼합하여 혼합물을 준비할 수 있다.
상기 입자형 바인더는 고전단의 혼합에 의해 섬유화가 진행되지 않는 것이 특징이다.
다음으로, 상기 혼합물과 피브릴화 가능한 바인더를 혼합하여 나노 크기의 입자 조성물을 얻을 수 있다.
상기 피브릴화 가능한 바인더는 전술한 피브릴화된 바인더의 전구물질에 해당하는 것으로서, 전단 응력을 가하면 섬유화되는 물질일 수 있다.
상기 혼합물과 피브릴화 가능한 바인더를 80℃ 이하의 온도에서 60분 이하의 시간 동안 20m/s 내지 30m/s의 속도로 혼합하여 입자 조성물을 얻을 수 있다.
이를 통해 나노 크기의 입자 조성물을 얻을 수 있는바, 상기 입자 조성물의 평균 입도는 1nm 내지 500nm일 수 있다.
상기 제조방법은 제막 전 입자 조성물을 냉각시켜 포장하는 단계를 더 포함할 수 있다. 예를 들어, 상기 입자 조성물을 약 20℃ 이하의 온도에서 냉각하여 포장할 수 있다. 상기 입자 조성물에 열과 압력을 가하여 제막함으로써 음극을 얻을 수 있다.
구체적으로 상기 입자 조성물을 30℃ 내지 160℃에서 0.1TSI(ton per square inch) 내지 12TSI의 압력을 가하여 제막할 수 있다.
이하, 본 발명을 구체적인 실시예를 통해 더욱 상세히 설명한다. 그러나 이들 실시예는 본 발명을 예시하기 위한 것으로 본 발명의 범위가 이들에 의해 한정되는 것은 아니다.
실시예 및 비교예
하기의 과정을 통해 음극을 제조하였다.
활물질인 흑연을 용매 없이 Intensive Mixer(Eirich社)를 사용하여 입자형 바인더와 같이 약 25.5m/s의 회전 속도로 건식 혼합하여 혼합물을 준비하였다(온도 40℃ 이내, 60분 이내로 혼합).
상기 혼합물에 피브릴화 가능한 바인더를 추가 투입하고 약 25.5m/s의 회전 속도로 혼합하여 나노 크기의 입자 조성물을 얻었다(온도 80℃ 이내, 60분 이내로 혼합).
상기 입자 조성물을 20℃ 이하로 냉각하여 포장하였다.
상기 포장된 입자 조성물에 열 및 압력을 가하며 제막하여 음극을 제조하였다(열 100℃, 압력 1TSI).
각 실시예 및 비교예에서 활물질, 입자형 바인더 및 피브릴화 가능한 바인더의 종류 및 함량은 하기 표1과 같다.
구분 조성
활물질
(중량%)		 피브릴화 가능한
바인더
(중량%)		 입자형
바인더
(중량%)
흑연 PTFE PVdF CMC PTFE
실시예1 96 3 - - 1
실시예2 97 2 - - 1
실시예3 97 2 1 - -
비교예1 97 3 - - -
비교예2 97 - - - 3
비교예3 97 - 3 - -
비교예4 96 4 - - -
비교예5 96 1 - - 2
비교예6 96 2 - - 2
비교예7 96 2 1 1 -
도 2는 실시예3에서 활물질과 입자형 바인더를 혼합하여 제조한 혼합물을 주사전자현미경(Scanning electron microscope, SEM)으로 분석한 결과이다. 상기 활물질의 표면에 입자형 바인더가 고르게 부착되어 있는 것을 알 수 있다.
도 3은 실시예3에서 혼합물과 피브릴화 가능한 바인더를 혼합하여 제조한 나노 크기의 입자 조성물을 주사전자현미경으로 분석한 결과이다. 상기 활물질과 입자형 바인더가 균일한 상을 형성하면서 피브릴화된 바인더가 각 입자 간을 연결하고 있는 것을 알 수 있다.
실험예
상기 실시예 및 비교예에서 제조된 음극에 대해 인장강도(N), 두께(㎛), 외관 및 유연성 등을 측정 및 관측하고 그 결과를 하기 표 2에 나타내었다.
물성
인장강도 필름 두께 필름 외관 필름 유연성
실시예1 1.82 280 ○ ○
실시예2 1.26 280 ○ ○
실시예3 1.87 230 ○ ○
비교예1 1.07 280 ○ ○
비교예2 - - X X
비교예3 - - X X
비교예4 0.86 280 △ ○
비교예5 - 280 X X
비교예6 1.90 280 △ X
비교예7 1.74 298 ○ -
상기 실시예 및 비교예 결과를 참고하면, 바인더 함량 4% 내에서는 입자형 바인더/피브릴화된 바인더의 특정 중량비 하에서 입자형 바인더로 PTFE 1중량%가 가장 우수하다는 것을 알 수 있다. 또한, 총 바인더 함량이 3중량% 이내에서는 입자형 바인더/피브릴화된 바인더의 특정 중량비 하에서 입자형 바인더로 PVdF 1중량%가 가장 우수하다는 것을 알 수 있다.
한편, 피브릴화된 바인더의 함량이 낮고, 입자형 바인더의 함량이 높으면 인장강도 등의 기계적 물성은 향상되지만, 음극의 외관 특성이나 유연성이 떨어짐을 알 수 있다.
이상, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 설명하였지만, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적인 특징으로 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예는 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다.
10: 활물질 20: 피브릴화된 바인더 30: 입자형 바인더

Claims (19)

  1. 탄소재를 포함하는 활물질;
    피브릴화된 바인더; 및
    폴리테트라플루오로에틸렌(Polytetrafluoroehtylene, PTFE) 및 폴리비닐리덴 플루오라이드(Polyvinylidene fluoride, PVDF) 및 이들의 조합으로 이루어진 군으로부터 선택된 적어도 어느 하나를 포함하는 입자형 바인더를 포함하는 리튬이차전지용 음극.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 폴리테트라플루오로에틸렌(PTFE)은 평균 입도가 0.1㎛ 내지 500㎛인 것인 리튬이차전지용 음극.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 폴리테트라플루오로에틸렌(PTFE)은 1차 입자가 조립된 2차 입자를 포함하는 것인 리튬이차전지용 음극.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 폴리테트라플루오로에틸렌(PTFE)은 부피밀도(bulk density)가 350g/l 내지 450g/l 인 것인 리튬이차전지용 음극.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 폴리테트라플루오로에틸렌(PTFE)은 BET 비표면적이 3m2/g 이하인 것인 리튬이차전지용 음극.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 폴리테트라플루오로에틸렌(PTFE)은 자유-유동성(Free-flowing)의 성질을 갖지 않는 것인 리튬이차전지용 음극.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 폴리비닐리덴 플루오라이드(PVDF)는 평균 입도가 0.1㎛ 내지 500㎛인 것인 리튬이차전지용 음극.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 폴리비닐리덴 플루오라이드(PVDF)는 1차 입자를 포함하는 것인 리튬이차전지용 음극.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 폴리비닐리덴 플루오라이드(PVDF)는 녹는점(Melting point)이 170℃ 이하인 것인 리튬이차전지용 음극.
  10. 제1항에 있어서,
    상기 폴리비닐리덴 플루오라이드(PVDF)는 수평균 분자량(number-average molecular weight, Mn)이 500,000g/mol 내지 800,000g/mol인 것인 리튬이차전지용 음극.
  11. 제1항에 있어서,
    상기 폴리비닐리덴 플루오라이드(PVDF)는 중량평균 분자량(weight-average molecular weight, Mw)이 500,000g/mol 내지 800,000g/mol인 것인 리튬이차전지용 음극.
  12. 제1항에 있어서,
    상기 활물질 95중량% 내지 97중량%;
    상기 피브릴화된 바인더 1중량% 내지 4중량%; 및
    상기 입자형 바인더 1중량% 내지 2중량%를 포함하는 리튬이차전지용 음극.
  13. 제1항에 있어서,
    상기 입자형 바인더 및 피브릴화된 바인더의 중량비는 1:4 내지 1:1.5인 리튬이차전지용 음극.
  14. 제1항 내지 제13항 중 어느 한 항의 리튬이차전지용 음극의 제조방법으로서,
    활물질과, 폴리테트라플루오로에틸렌(Polytetrafluoroehtylene, PTFE) 및 폴리비닐리덴 플루오라이드(Polyvinylidene fluoride, PVDF) 및 이들의 조합으로 이루어진 군으로부터 선택된 적어도 어느 하나를 포함하는 입자형 바인더를 포함하는 혼합물을 준비하는 단계;
    상기 혼합물과 피브릴화 가능한(fibrillizable) 바인더를 혼합하여 나노 크기의 입자 조성물을 얻는 단계; 및
    상기 입자 조성물에 열 및 압력을 가하여 제막하는 단계;를 포함하는 리튬이차전지용 음극의 제조방법.
  15. 제14항에 있어서,
    상기 활물질과 입자형 바인더를 용매 없이 건식 혼합하여 혼합물을 준비하는 것인 리튬이차전지용 음극의 제조방법.
  16. 제14항에 있어서,
    상기 활물질과 입자형 바인더를 30℃ 이하의 온도에서 60분 이하의 시간 동안 20m/s 내지 30m/s의 속도로 혼합하여 혼합물을 준비하는 것인 리튬이차전지용 음극의 제조방법.
  17. 제14항에 있어서,
    상기 혼합물과 피브릴화 가능한 바인더를 80℃ 이하의 온도에서 60분 이하의 시간 동안 20m/s 내지 30m/s의 속도로 혼합하여 입자 조성물을 얻는 것인 리튬이차전지용 음극의 제조방법.
  18. 제14항에 있어서,
    상기 입자 조성물의 평균 입도는 1nm 내지 500nm인 리튬이차전지용 음극의 제조방법.
  19. 제14항에 있어서,
    상기 입자 조성물을 30℃ 내지 160℃에서 0.1TSI(ton per square inch) 내지 12TSI의 압력을 가하여 제막하는 것인 리튬이차전지용 음극의 제조방법.
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