KR20240057841A - 전도성 복합소재 및 이의 제조방법과 이를 포함하는 리튬 이차전지 - Google Patents
전도성 복합소재 및 이의 제조방법과 이를 포함하는 리튬 이차전지 Download PDFInfo
- Publication number
- KR20240057841A KR20240057841A KR1020220138547A KR20220138547A KR20240057841A KR 20240057841 A KR20240057841 A KR 20240057841A KR 1020220138547 A KR1020220138547 A KR 1020220138547A KR 20220138547 A KR20220138547 A KR 20220138547A KR 20240057841 A KR20240057841 A KR 20240057841A
- Authority
- KR
- South Korea
- Prior art keywords
- carbon
- composite material
- particles
- conductive composite
- dispersion
- Prior art date
Links
- 239000002131 composite material Substances 0.000 title claims abstract description 84
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title claims abstract description 30
- WHXSMMKQMYFTQS-UHFFFAOYSA-N Lithium Chemical compound [Li] WHXSMMKQMYFTQS-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 20
- 229910052744 lithium Inorganic materials 0.000 title claims abstract description 20
- 239000002245 particle Substances 0.000 claims abstract description 116
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 77
- 239000004810 polytetrafluoroethylene Substances 0.000 claims abstract description 67
- 229920001343 polytetrafluoroethylene Polymers 0.000 claims abstract description 67
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 claims abstract description 65
- 239000000126 substance Substances 0.000 claims abstract description 9
- 239000006185 dispersion Substances 0.000 claims description 48
- 239000004094 surface-active agent Substances 0.000 claims description 28
- 239000007774 positive electrode material Substances 0.000 claims description 23
- 239000006229 carbon black Substances 0.000 claims description 20
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 19
- 230000008569 process Effects 0.000 claims description 15
- 238000003756 stirring Methods 0.000 claims description 12
- 238000001035 drying Methods 0.000 claims description 11
- 239000003960 organic solvent Substances 0.000 claims description 10
- 239000000463 material Substances 0.000 claims description 8
- 238000002156 mixing Methods 0.000 claims description 8
- 229920002477 rna polymer Polymers 0.000 claims description 8
- 238000000926 separation method Methods 0.000 claims description 8
- 239000002134 carbon nanofiber Substances 0.000 claims description 6
- 239000002041 carbon nanotube Substances 0.000 claims description 6
- 229910021393 carbon nanotube Inorganic materials 0.000 claims description 6
- 239000003792 electrolyte Substances 0.000 claims description 5
- LZZYPRNAOMGNLH-UHFFFAOYSA-M Cetrimonium bromide Chemical group [Br-].CCCCCCCCCCCCCCCC[N+](C)(C)C LZZYPRNAOMGNLH-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims description 4
- 229910021387 carbon allotrope Inorganic materials 0.000 claims description 4
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 claims description 4
- 239000001257 hydrogen Substances 0.000 claims description 4
- 239000007788 liquid Substances 0.000 claims description 4
- XMWRBQBLMFGWIX-UHFFFAOYSA-N C60 fullerene Chemical compound C12=C3C(C4=C56)=C7C8=C5C5=C9C%10=C6C6=C4C1=C1C4=C6C6=C%10C%10=C9C9=C%11C5=C8C5=C8C7=C3C3=C7C2=C1C1=C2C4=C6C4=C%10C6=C9C9=C%11C5=C5C8=C3C3=C7C1=C1C2=C4C6=C2C9=C5C3=C12 XMWRBQBLMFGWIX-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 239000003093 cationic surfactant Substances 0.000 claims description 3
- 229910003472 fullerene Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 229910021389 graphene Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 229910002804 graphite Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 239000010439 graphite Substances 0.000 claims description 3
- 239000007773 negative electrode material Substances 0.000 claims description 3
- 239000000758 substrate Substances 0.000 claims description 3
- 230000007704 transition Effects 0.000 claims description 3
- 239000004020 conductor Substances 0.000 abstract description 18
- 239000011230 binding agent Substances 0.000 abstract description 11
- 239000011149 active material Substances 0.000 abstract description 4
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 18
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 10
- 150000002500 ions Chemical class 0.000 description 8
- 238000001878 scanning electron micrograph Methods 0.000 description 8
- LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N Ethanol Chemical compound CCO LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 238000005033 Fourier transform infrared spectroscopy Methods 0.000 description 3
- 239000002904 solvent Substances 0.000 description 3
- 238000002411 thermogravimetry Methods 0.000 description 3
- HBBGRARXTFLTSG-UHFFFAOYSA-N Lithium ion Chemical compound [Li+] HBBGRARXTFLTSG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000006182 cathode active material Substances 0.000 description 2
- 238000005119 centrifugation Methods 0.000 description 2
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 description 2
- 238000000576 coating method Methods 0.000 description 2
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 2
- 229910001416 lithium ion Inorganic materials 0.000 description 2
- 229920002981 polyvinylidene fluoride Polymers 0.000 description 2
- 229910013716 LiNi Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910011328 LiNi0.6Co0.2Mn0.2O2 Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000003945 anionic surfactant Substances 0.000 description 1
- 150000001450 anions Chemical class 0.000 description 1
- OJIJEKBXJYRIBZ-UHFFFAOYSA-N cadmium nickel Chemical compound [Ni].[Cd] OJIJEKBXJYRIBZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 150000001768 cations Chemical class 0.000 description 1
- 239000013078 crystal Substances 0.000 description 1
- 238000009831 deintercalation Methods 0.000 description 1
- 239000011883 electrode binding agent Substances 0.000 description 1
- 239000007772 electrode material Substances 0.000 description 1
- 230000003993 interaction Effects 0.000 description 1
- 238000009830 intercalation Methods 0.000 description 1
- 230000002687 intercalation Effects 0.000 description 1
- 238000011068 loading method Methods 0.000 description 1
- 230000007774 longterm Effects 0.000 description 1
- 239000011572 manganese Substances 0.000 description 1
- ZAUUZASCMSWKGX-UHFFFAOYSA-N manganese nickel Chemical compound [Mn].[Ni] ZAUUZASCMSWKGX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000003446 memory effect Effects 0.000 description 1
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 description 1
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 description 1
- -1 polytetrafluoroethylene Polymers 0.000 description 1
- 239000000843 powder Substances 0.000 description 1
- 238000006722 reduction reaction Methods 0.000 description 1
- 238000000527 sonication Methods 0.000 description 1
- 230000008719 thickening Effects 0.000 description 1
Classifications
-
- 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
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08J—WORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
- C08J3/00—Processes of treating or compounding macromolecular substances
- C08J3/12—Powdering or granulating
- C08J3/124—Treatment for improving the free-flowing characteristics
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08J—WORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
- C08J3/00—Processes of treating or compounding macromolecular substances
- C08J3/20—Compounding polymers with additives, e.g. colouring
- C08J3/205—Compounding polymers with additives, e.g. colouring in the presence of a continuous liquid phase
- C08J3/21—Compounding polymers with additives, e.g. colouring in the presence of a continuous liquid phase the polymer being premixed with a liquid phase
- C08J3/215—Compounding polymers with additives, e.g. colouring in the presence of a continuous liquid phase the polymer being premixed with a liquid phase at least one additive being also premixed with a liquid phase
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
- C08K3/00—Use of inorganic substances as compounding ingredients
- C08K3/02—Elements
- C08K3/04—Carbon
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
- C08L27/00—Compositions of homopolymers or copolymers of compounds having one or more unsaturated aliphatic radicals, each having only one carbon-to-carbon double bond, and at least one being terminated by a halogen; Compositions of derivatives of such polymers
- C08L27/02—Compositions of homopolymers or copolymers of compounds having one or more unsaturated aliphatic radicals, each having only one carbon-to-carbon double bond, and at least one being terminated by a halogen; Compositions of derivatives of such polymers not modified by chemical after-treatment
- C08L27/12—Compositions of homopolymers or copolymers of compounds having one or more unsaturated aliphatic radicals, each having only one carbon-to-carbon double bond, and at least one being terminated by a halogen; Compositions of derivatives of such polymers not modified by chemical after-treatment containing fluorine atoms
- C08L27/18—Homopolymers or copolymers or tetrafluoroethene
-
- 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
-
- 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
-
- 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
-
- 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
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Electrochemistry (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Medicinal Chemistry (AREA)
- Polymers & Plastics (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Battery Electrode And Active Subsutance (AREA)
Abstract
본 발명은 도전재와 바인더를 화학적으로 결합시켜서 전극형성시 활물질의 비율을 향상시킬 수 있는 전도성 복합소재 및 이의 제조방법과 이를 포함하는 리튬 이차전지에 관한 것이다.
본 발명의 일 실시형태에 따른 전도성 복합소재의 제조방법은 탄소계 입자를 소정의 극성으로 이온화시키는 제 1 이온화단계와; PTFE 입자를 상기 탄소계 입자와 다른 극성으로 이온화시키는 제 2 이온화단계와; 서로 다른 극성으로 이온화된 탄소계 입자와 PTFE 입자를 화학적으로 결합시키는 화학결합단계를 포함한다.
본 발명의 일 실시형태에 따른 전도성 복합소재의 제조방법은 탄소계 입자를 소정의 극성으로 이온화시키는 제 1 이온화단계와; PTFE 입자를 상기 탄소계 입자와 다른 극성으로 이온화시키는 제 2 이온화단계와; 서로 다른 극성으로 이온화된 탄소계 입자와 PTFE 입자를 화학적으로 결합시키는 화학결합단계를 포함한다.
Description
본 발명은 전도성 복합소재 및 이의 제조방법과 이를 포함하는 리튬 이차전지에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 도전재와 바인더를 화학적으로 결합시켜서 전극형성시 활물질의 비율을 향상시킬 수 있는 전도성 복합소재 및 이의 제조방법과 이를 포함하는 리튬 이차전지에 관한 것이다.
이차전지는 전기 자동차나 전지 전력 저장 시스템 등의 대용량 전력 저장 전지와 휴대 전화, 캠코더, 노트북 등의 휴대 전자기기의 소형의 고 성능 에너지원으로 사용되고 있다. 휴대 전자기기의 소형화와 장시간 연속 사용을 목표로 부품의 경량화와 저 소비 전력화에 대한 연구와 더불어 소형이면서 고 용량을 실현할 수 있는 이차전지가 요구되고 있다.
특히, 대표적인 이차전지인 리튬 이차전지는 니켈 망간 전지나 니켈 카드뮴 전지보다 에너지 밀도가 높고 면적당 용량이 크고, 자기 방전율이 낮으며 수명이 길다. 또한, 메모리 효과가 없어서 사용의 편리성과 장수명의 특성을 갖는다.
리튬 이차전지는 리튬 이온의 삽입(intercalations) 및 탈리(deintercalation)가 가능한 활물질로 이루어진 양극과 음극 사이에 전해질을 충전시킨 상태에서 리튬 이온이 양극 및 음극에서 삽입/탈리 될 때의 산화와 환원 반응에 의해 전기 에너지가 생산된다.
이러한 리튬 이차전지는 양극, 전해질, 분리막, 음극 등으로 구성되며, 리튬 이차전지의 에너지 밀도를 향상시키기 위해서는 리튬 이차전지를 구성하는 각 소재의 용량 증가도 중요하지만 전극을 구성하는 전극기재에 코팅되는 코팅물질을 두껍게 하거나 전극활물질의 비율을 높이는 방법이 더 중요하다고 알려져 있다.
하지만, 종래의 습식공정(NMP)을 사용해서는 전극의 두께를 향상시키는데 한계가 존재하며, 이를 극복하기 위해 최근에는 건식전극 제조방법이 주목받고 있다.
이러한 건식전극 제조방법을 위해서는 기존의 PVdF바인더가 아닌 PTFE 계열의 건식전극용 바인더를 사용해야 하지만, 도전성/분산성 측면에서 문제가 존재한다.
그래서, 이러한 문제를 극복하기 위해 PTFE 바인더에 탄소계 도전재를 복합화 하는 방식이 이미 다양하게 개발되어 왔지만 일반적으로 PTFE 바인더와 도전재를 복합화 하는 방식은 별도의 장비를 필요로 하거나 PTFE를 용액 상태로 형성한 다음 도전재와 복합하여야 하기 때문에 복합재를 준비하는 공정이 복잡하고 양산성이 낮은 문제가 있었다.
상기의 배경기술로서 설명된 내용은 본 발명에 대한 배경을 이해하기 위한 것일 뿐, 이 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 이미 알려진 종래기술에 해당함을 인정하는 것으로 받아들여져서는 안 될 것이다.
본 발명은 도전재와 바인더를 화학적으로 결합시켜서 전극형성시 활물질의 비율을 향상시킬 수 있는 전도성 복합소재 및 이의 제조방법과 이를 포함하는 리튬 이차전지를 제공한다.
또한, 본 발명은 화학물질에 강한 내화학성과 낮은 전기저항을 가지며, 이차전지 분야 등 공학적 분야에서 다양하게 사용할 수 있도록 하는 전도성 복합소재 및 이의 제조방법을 제공한다.
본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제들은 이상에서 언급한 기술적 과제들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 기술적 과제들은 본 발명의 기재로부터 이 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확히 이해될 수 있는 것으로 보아야 할 것이다.
본 발명의 일 실시형태에 따른 전도성 복합소재의 제조방법은 탄소계 입자를 소정의 극성으로 이온화시키는 제 1 이온화단계와; PTFE 입자를 상기 탄소계 입자와 다른 극성으로 이온화시키는 제 2 이온화단계와; 서로 다른 극성으로 이온화된 탄소계 입자와 PTFE 입자를 화학적으로 결합시키는 화학결합단계를 포함한다.
상기 제 1 이온화단계는 상기 탄소계 입자와 제 1 이온화 계면활성제를 유기용매에 분산시켜서 제 1 분산액을 준비시키고, 상기 제 2 이온화단계는 상기 PTFE 입자와 제 2 이온화 계면활성제를 유기용매에 분산시켜서 제 2 분산액을 준비하는 것을 특징으로 한다.
상기 제 1 이온화 계면활성제는 리보핵산(RNA)계열의 음이온화 계면활성제이고, 상기 제 2 이온화 계면활성제는 CTAB계열의 양이온화 계면활성제인 것을 특징으로 한다.
상기 제 1 이온화단계에서 상기 탄소계 입자와 제 1 이온화 계면활성제는 1:0.01 ~ 1:1의 중량비율로 분산시키고, 상기 제 2 이온화단계에서 상기 PTFE 입자와 제 2 이온화 계면활성제는 1:0.01 ~ 1:1의 중량비율로 분산시키는 것을 특징으로 한다.
상기 화학결합단계는, 상기 제 1 분산액과 제 2 분산액을 혼합하여 교반하는 교반과정과; 교반된 혼합 분산액에서 파우더 형태의 복합생성물을 분리하는 분리과정과; 분리된 복합생성물을 건조시켜 복합소재를 수득하는 건조과정을 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 교반과정에서, 상기 제 1 분산액과 제 2 분산액은 상기 제 1 분산액에 포함된 탄소계 입자와 상기 제 2 분산액에 포함된 PTFE 입자가 0.1:1 ~ 1:1의 중량비율이 되도록 혼합하는 것을 특징으로 한다.
상기 분리과정은 상기 혼합 분산액을 원심분리하여 복합생성물을 분리하는 것을 특징으로 한다.
상기 건조과정은 상기 복합생성물을 100℃ 이하의 온도에서 건조하는 것을 특징으로 한다.
한편, 본 발명의 일 실시형태에 따른 전도성 복합소재는 소정의 극성으로 이온화시킨 탄소계 입자와, 상기 탄소계 입자와 다른 극성으로 이온화시킨 PTFE 입자를 화학적으로 결합시킨 것을 특징으로 한다.
상기 탄소계 입자와 PTFE 입자의 결합은 이온결합, π-π 전이결합 및 수소결합 중 어느 하나의 결합인 것을 특징으로 한다.
상기 탄소계 입자와 PTFE 입자는 0.1:1 ~ 1:1의 중량비율로 결합된 것을 특징으로 한다.
상기 탄소계 입자는 카본 블랙(Carbon black), VGCF(Vapor grown carbon fiber), 흑연(Graphite), 탄소나노튜브(CNT:Carbon nanotube), 그래핀(Graphene) 및 풀러렌(Fullerene)으로 이루어진 탄소 동소체 군 중 선택되는 1종 또는 2종 이상인 것을 특징으로 한다.
한편, 본 발명의 일 실시형태에 따른 리튬 이차전지는 소정의 극성으로 이온화시킨 탄소계 입자와, 상기 탄소계 입자와 다른 극성으로 이온화시킨 PTFE 입자를 화학적으로 결합시킨 전도성 복합소재를 포함하는 양극; 음극 활물질을 포함하는 음극; 및 전해질을 포함한다.
상기 양극은 상기 양극 활물질과 복합소재를 건식으로 전극 기재에 코팅한 것을 특징으로 한다.
본 발명의 실시예에 따르면, 건식상태의 PTFE 입자와 탄소계 입자를 각각 이온화처리하고 이를 용매상에서 화학적으로 결합시킴으로써, 전도성 복합소재를 제조하는 공정을 단순화시킬 수 있다.
또한, PTFE 입자와 탄소계 입자가 화학적으로 결합된 전도성 복합소재를 활용하여 양극을 제조하는 경우에 전도성 복합소재의 혼합비율을 줄여서 상대적으로 양극활물질의 혼합비율을 증가시킴으로써 리튬 이차전지의 에너지밀도 향상을 기대할 수 있다.
또한, 전도성 복합소재를 활용하여 건식으로 전극을 제조할 수 있기때문에 고로딩 및 고전극밀도를 구현할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 전도성 복합소재를 포함하는 양극을 보여주는 모식도이고,
도 2a는 PTFE 입자를 보여주는 SEM 이미지이고,
도 2b는 탄소계 입자를 보여주는 SEM 이미지이며,
도 2c는 본 발명의 일 실시예에 따른 전도성 복합소재를 보여주는 SEM 이미지이고,
도 3은 비교예 및 실시예의 FT-IR 분석 결과를 보여주는 도면이며,
도 4는 비교예 및 실시예의 TGA 분석 결과를 보여주는 도면이고,
도 5a 내지 도 5c는 양극활물질 종류의 변경에 따른 비교예 및 실시예의 전기화학적 특성을 보여주는 도면이며,
도 6a 및 도 6b는 양극활물질 비율의 변경에 따른 비교예 및 실시예의 전기화학적 특성을 보여주는 도면이다.
도 2a는 PTFE 입자를 보여주는 SEM 이미지이고,
도 2b는 탄소계 입자를 보여주는 SEM 이미지이며,
도 2c는 본 발명의 일 실시예에 따른 전도성 복합소재를 보여주는 SEM 이미지이고,
도 3은 비교예 및 실시예의 FT-IR 분석 결과를 보여주는 도면이며,
도 4는 비교예 및 실시예의 TGA 분석 결과를 보여주는 도면이고,
도 5a 내지 도 5c는 양극활물질 종류의 변경에 따른 비교예 및 실시예의 전기화학적 특성을 보여주는 도면이며,
도 6a 및 도 6b는 양극활물질 비율의 변경에 따른 비교예 및 실시예의 전기화학적 특성을 보여주는 도면이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 명세서에 개시된 실시 예를 상세히 설명하되, 도면 부호에 관계없이 동일하거나 유사한 구성요소는 동일한 참조 번호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다.
본 명세서에 개시된 실시 예를 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 명세서에 개시된 실시 예의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다. 또한, 첨부된 도면은 본 명세서에 개시된 실시 예를 쉽게 이해할 수 있도록 하기 위한 것일 뿐, 첨부된 도면에 의해 본 명세서에 개시된 기술적 사상이 제한되지 않으며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
제1, 제2 등과 같이 서수를 포함하는 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되지는 않는다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다.
본 명세서에서, "포함한다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 전도성 복합소재를 포함하는 양극을 보여주는 모식도이다.
도 1에 도시된 바와 같이 본 발명의 일 실시예에 따른 전도성 복합소재는 리튬 이차전지에 적용되는 전극, 바람직하게는 양극을 형성하는 물질로서, 탄소계 입자와 폴리테트라 플루오로에틸렌(Polytetrafluoroethylenen) 입자(이하, PTFE 입자라고 지칭함)가 화학적으로 결합되어 이루어진다.
그리고, 리튬 이차전지는 상기 전도성 복합소재(20)을 포함하는 양극; 음극 활물질을 포함하는 음극; 및 전해질을 포함한다. 도 1에서 도면 부호 10은 양극활물질이고, 도면 부호 30은 양극을 형성하는 전극기재(30)이다.
이때 양극은 전극기재(30)에 양극활물질(10)과 전도성 복합소재(20)만을 코팅시킬 수 있고, 전도성을 향상을 위하여 양극활물질(10) 및 전도성 복합소재(20)와 함께 추가로 카본 블랙과 같은 탄소계 입자를 포함하는 도전재를 더 코팅시킬 수 있을 것이다.
전도성 복합소재(20)는 양극을 형성하는 도전재와 바인더를 화학적으로 결합시켜서 도전재의 역할과 바인더의 역할을 함께 구현할 수 있는 소재로서, 본 실시예에서는 도전재로 탄소계 입자를 적용하였고, 바인더로 PTFE 입자를 적용하였다.
이때 탄소계 입자는 카본 블랙(Carbon black), VGCF(Vapor grown carbon fiber), 흑연(Graphite), 탄소나노튜브(CNT:Carbon nanotube), 그래핀(Graphene) 및 풀러렌(Fullerene)으로 이루어진 탄소 동소체 군 중 선택되는 1종 또는 2종 이상을 사용할 수 있다.
한편, 본 실시예에서는 탄소계 입자와 PTFE 입자를 화학적으로 결합시키기 위하여 소정의 극성으로 이온화시킨 탄소계 입자와, 탄소계 입자와 다른 극성으로 이온화시킨 PTFE 입자가 적용된다. 예를 들어 탄소계 입자는 그 표면을 양이온 상태로 이온화시키고, PTFE 입자는 그 표면을 음이온 상태로 이온화시킨다.
그래서, 양이온 상태로 이온화된 탄소계 입자와 음이온 상태로 이온화된 PTFE 입자는 각각의 이온화된 전하 상호작용에 의한 이온결합, π-π 전이결합 및 수소결합 중 어느 하나의 결합에 의해 화학적으로 결합된다.
이때 탄소계 입자와 PTFE 입자는 0.1:1 ~ 1:1의 중량비율로 결합되는 것이 바람직하다.
상기와 같이 형성되는 전도성 복합소재의 제조방법에 대하여 설명한다.
본 발명의 일 실시예에 따른 전도성 복합소재의 제조방법은 탄소계 입자를 소정의 극성으로 이온화시키는 제 1 이온화단계와; PTFE 입자를 상기 탄소계 입자와 다른 극성으로 이온화시키는 제 2 이온화단계와; 서로 다른 극성으로 이온화된 탄소계 입자와 PTFE 입자를 화학적으로 결합시키는 화학결합단계를 포함하여 이루어진다.
제 1 이온화단계는 탄소계 입자의 표면을 양이온 상태로 이온화시키는 단계로서, 제 1 이온화 계면활성제를 사용하여 탄소계 입자의 표면을 양이온 상태로 이온화시킨다.
부연하자면, 탄소계 입자와 제 1 이온화 계면활성제를 유기용매에 분산시켜서 제 1 분산액을 준비시킨다.
예를 들어 탄소 동소체 입자인 카본 블랙과 제 1 이온화 계면활성제인 리보핵산(RNA)계열의 음이온화 계면활성제를 유기용매에 투입한 후 교반하여 제 1 분산액을 준비한다.
이때 탄소계 입자와 제 1 이온화 계면활성제는 1:0.01 ~ 1:1의 중량비율로 유기용매에 혼합한 다음 분산시키는 것이 바람직하다.
또한, 탄소계 입자와 제 1 이온화 계면활성제의 충분한 분산 및 활성화를 위하여 탄소계 입자와 제 1 이온화 계면활성제가 혼합된 제 1 분산액을 교반기에 넣고 100 ~ 15,000 rpm의 속도로 충분히 교반시킨다.
그리고, 제 2 이온화단계는 PTFE 입자의 표면을 음이온 상태로 이온화시키는 단계로서, 제 2 이온화 계면활성제를 사용하여 PTFE 입자의 표면을 음이온 상태로 이온화시킨다.
부연하자면, PTFE 입자와 제 2 이온화 계면활성제를 유기용매에 분산시켜서 제 2 분산액을 준비한다.
예를 들어 PTFE 입자와 제 2 이온화 계면활성제인 CTAB계열의 양이온화 계면활성제를 유기용매에 투입한 후 교반하여 제 2 분산액을 준비한다.
이때 PTFE 입자와 제 2 이온화 계면활성제는 1:0.01 ~ 1:1의 중량비율로 유기용매에 혼합한 다음 분산시키는 것이 바람직하다.
또한, PTFE 입자와 제 2 이온화 계면활성제의 충분한 분산 및 활성화를 위하여 PTFE 입자와 제 2 이온화 계면활성제가 혼합된 제 2 분산액을 교반기에 넣고 100 ~ 15,000 rpm의 속도로 충분히 교반시킨다.
다음으로 화학결합단계는 표면이 음극으로 이온화된 탄소계 입자와 표면이 양극으로 이온화된 PTFE 입자를 화학적으로 결합시키는 단계이다.
화학결합단계는 상기 제 1 분산액과 제 2 분산액을 혼합하여 교반하는 교반과정과; 교반된 혼합 분산액에서 파우더 형태의 복합생성물을 분리하는 분리과정과; 분리된 복합생성물을 건조시켜 복합소재를 수득하는 건조과정을 포함하여 이루어진다.
교반과정은 제 1 분산액과 제 2 분산액을 혼합하여 교반하여 제 1 분산액에 분산되어 이온화된 탄소계 입자와 제 2 분산액에 분산되어 이온화된 PTFE 입자가 충분히 교반시켜서 상호간에 결합이 충분히 이루어지도록 한다.
예를 들어 이온화된 탄소계 입자가 분산된 제 1 분산액과 이온화된 PTFE 입자가 분산된 제 2 분산액을 서로 혼합한 다음 교반기에 넣고 100 ~ 15,000 rpm의 속도로 충분히 교반시킨다.
이때 제 1 분산액과 제 2 분산액은 제 1 분산액에 포함된 탄소계 입자와 상기 제 2 분산액에 포함된 PTFE 입자가 0.1:1 ~ 1:1의 중량비율이 되도록 혼합하는 것이 바람직하다.
교반과정이 진행되는 동안 제 1 분산액의 이온화된 탄소계 입자와 제 2 분산액의 이온화된 PTFE 입자는 그 표면에 활성화된 음이온과 양이온이 정전기적 인력으로 결합하게 된다. 또한 탄소계 입자와 PTFE 입자 사이에는 π-π 전이결합 또는 수소결합이 발생할 수 있다.
분리과정은 교반된 혼합 분산액에서 탄소계 입자와 PTFE 입자가 결합되어 생성된 복합생성물을 분리하는 과정이다.
예를 들어 분리과정은 혼합 분산액을 원심분리하여 복합생성물을 분리할 수 있다.
이때 원심분리는 복합생성물의 충분한 분리를 위하여 100 ~ 15,000 rpm의 속도로 원심분리하는 것이 바람직하다.
건조과정은 원심분리를 통하여 분리된 복합생성물을 건조시켜 복합소재를 수득하는 과정이다.
이때 건조과정은 탄소계 입자와 PTFE 입자의 화학적 결합이 해제되는 것을 방지하기 위하여 100℃ 이하의 온도에서 건조하는 것이 바람직하다.
바람직하게는 복합생성물을 상온에서 충분히 건조하는 것이 좋다.
다음으로, 비교예 및 실시예를 통하여 본 발명을 설명한다.
먼저, 본 발명의 실시예에 따라 제조되는 전도성 복합소재 및 리튬 이차전지의 상태 및 성능을 알아보기 위하여 다양한 실시예 및 비교예를 준비하였다.
[실시예 1]
먼저 탄소계 입자인 카본 블랙(Carbon Black) 0.5g과 제 1 이온화 계면활성제인 리보핵산(RNA) 0.25g를 200ml 에탄올에 투입 후 Tip sonication을 사용하여 제 1 분산액을 준비한다.
그리고, PTFE 0.5g과 제 2 이온화 계면활성제인 CTAB 0.5g을 200ml 에탄올에 투입 후 300rpm으로 교반하여 제 2 분산액을 준비한다.
그리고, PTFE : carbon black = 1 : 1의 중량비로 혼합되도록 제 2 분산액에 제 1 분산액을 섞은 후 5분동안 Vortex mixer로 교반한다.
그리고, 혼합 분산액을 원심분리기로 4000rpm으로 5분간 진행하여 파우더 형태의 복합생성물을 수득하고 상온에서 건조하여 최종 전도성 복합소재를 수득한다.
이렇게 수득된 전도성 복합소재와 LiNi0.88Co0.07Mn0.03Al0.02O2 양극활물질을 양극활물질 : 도전재(카본 블랙) : 전도성 복합소재 = 96 : 2 : 2의 중량비율로 용매없이 건식으로 혼합하여 전극기재에 코팅한 양극을 제조한다. 제조된 건식 양극을 프레싱하여 전극밀도 3.4g/cc로 제조한 뒤 코인셀로 평가한다.
[실시예 2]
실시예 1에서 전도성 복합소재 제조 시 PTFE와 카본 블랙의 비율을 1 : 0.1의 비율로 변경한 것을 제외한 다른 조건을 실시예 1과 동일한 방식으로 코인셀을 제작하였다.
[실시예 3]
실시예 1에서 전도성 복합소재 제조 시 PTFE와 카본 블랙의 비율을 1 : 0.5의 비율로 변경한 것을 제외한 다른 조건을 실시예 1과 동일한 방식으로 코인셀을 제작하였다.
[실시예 4]
실시예 1에서 양극활물질을 LiNi0.6Co0.2Mn0.2O2로 변경하는 것을 제외한 다른 조건을 실시예 1과 동일한 방식으로 코인셀을 제작하였다.
[실시예 5]
실시예 4에서 전도성 복합소재 제조 시 PTFE와 카본 블랙의 비율을 1 : 0.1의 비율로 변경한 것을 제외한 다른 조건을 실시예 4와 동일한 방식으로 코인셀을 제작하였다.
[실시예 6]
실시예 4에서 전도성 복합소재 제조 시 PTFE와 카본 블랙의 비율을 1 : 0.5의 비율로 변경한 것을 제외한 다른 조건을 실시예 4와 동일한 방식으로 코인셀을 제작하였다.
[실시예 7]
실시예 1에서 양극활물질을 NCA 단결정으로 변경하는 것을 제외한 다른 조건을 실시예 1과 동일한 방식으로 코인셀을 제작하였다.
[실시예 8]
실시예 7에서 전도성 복합소재 제조 시 PTFE와 카본 블랙의 비율을 1 : 0.1의 비율로 변경한 것을 제외한 다른 조건을 실시예 7과 동일한 방식으로 코인셀을 제작하였다.
[실시예 9]
실시예 7에서 전도성 복합소재 제조 시 PTFE와 카본 블랙의 비율을 1 : 0.5의 비율로 변경한 것을 제외한 다른 조건을 실시예 7과 동일한 방식으로 코인셀을 제작하였다.
[실시예 10]
실시예 1에서 건식 양극 제조시 양극활물질 : 도전재(카본 블랙) : 전도성 복합소재의 중량비율을 98 : 1 : 1로 변경한 것을 제외한 다른 조건을 실시예 1과 동일한 방식으로 코인셀을 제작하였다.
[비교예 1]
실시예 1에서 도전성 복합소재를 대신하여 PVdF를 바인더로 사용하고 전극 제작 시 NMP용매를 사용하는 것을 제외한 다른 조건을 실시예 1과 동일한 방식으로 코인셀을 제작하였다.
[비교예 2]
실시예 1에서 전도성 복합소재를 사용하지 않고, 카본블랙과 PTFE를 각각 개별적으로 사용하는 것을 제외한 다른 조건을 실시예 1과 동일한 방식으로 코인셀을 제작하였다.
[비교예 3]
실시예 1에서 양극활물질 : 도전재(카본 블랙) : 전도성 복합소재의 중량비율을 98 : 0 : 2의 비율로 변경하고, 전극밀도를 3.8g/cc로 변경하는 것을 제외한 다른 조건을 실시예 1과 동일한 방식으로 코인셀을 제작하였다.
[비교예 4]
실시예 1에서 전도성 복합소재를 사용하지 않고, 카본블랙과 PTFE를 각각 개별적으로 사용하면서 양극활물질 : 도전재(카본 블랙) : PTFE의 비율을 98 : 1 : 1의 비율로 변경한 것을 제외한 다른 조건을 실시예 1과 동일한 방식으로 코인셀을 제작하였다.
먼저, 본 발명의 일 실시예에 따른 전도성 복합소재를 구성하는 탄소계 입자와 PTFE 입자의 결합상태를 알아보기 위하여 실시예 1에 따른 전도성 복합소재의 SEM 이미지를 여러 장 관찰하였다. 이때 대조군을 PFTE 입자와 탄소계 입자인 카본 블랙의 SEM 이미지도 함께 관찰하였다.
도 2a는 PTFE 입자를 보여주는 SEM 이미지이고, 도 2b는 탄소계 입자를 보여주는 SEM 이미지이며, 도 2c는 본 발명의 일 실시예에 따른 전도성 복합소재를 보여주는 SEM 이미지이다.
도 2a 내지 도 2c에서 알 수 있듯이, 본 발명의 일 실시예에 따른 전도성 복합소재는 PTFE 입자의 표면에 탄소계 입자가 비교적 균일하게 분포되어 결합된 것을 확인할 수 있었다.
다음으로, 실시예 1 내지 실시예 3에 따른 전도성 복합소재와 PTFE 입자 및 탄소계 입자에 대하여 FT-IR 분석 및 TGA 분석을 실시하였고, 그 결과를 도 3과 도 4에 나타내었다.
도 3은 비교예 및 실시예의 FT-IR 분석 결과를 보여주는 도면이고, 도 4는 비교예 및 실시예의 TGA 분석 결과를 보여주는 도면이다.
도 3 및 도 4에서 알 수 있듯이, 실시예 1 내지 실시예 3에 따른 전도성 복합소재에서 PTFE 성분과 탄소 성분이 함께 검출되는 것을 확인할 수 있었다.
다음으로, 양극활물질 종류의 변경에 따른 비교예 및 실시예의 전기화학적 특성을 알아보기 위하여 출력특성을 측정하였고, 그 결과를 도 5a 내지 도 5c에 나타내었다.
도 5a 내지 도 5c에서 알 수 있듯이, 본 발명에 따라 제조된 전도성 복합재는 다양한 종류의 양극활물질에 적용하더라도 비교예 1 및 비교예 2에 비하여 출력특성이 향상된 것을 확인할 수 있었다.
다음으로, 양극활물질 비율의 변경에 따른 비교예 및 실시예의 전기화학적 특성을 알아보기 위하여 출력특성과 수명 특성을 측정하였고, 그 결과를 도 6a 및 도 6b에 나타내었다. 도 6a는 양극활물질 비율의 변경에 따른 비교예 및 실시예의 출력특성을 보여주는 도면이고, 도 6b는 양극활물질 비율의 변경에 따른 비교예 및 실시예의 수명특성을 보여주는 도면이다.
도 6a에서 알 수 있듯이, 도전재보다 전기전도도가 낮은 양극활물질의 함량을 96wt%에서 98wt%로 증가시키고, 도전재의 함량을 2wt%에서 1wt%로 감소시켰음에도 불구하고, 본 발명에 따라 제조된 전도성 복합소재를 사용하였을 때, 출력특성이 향상된 것을 확인할 수 있었다.
또한, 도 6b에서 알 수 있듯이, 본 발명에 따라 제조된 전도성 복합소재를 사용하였을 때 비교예들에 비하여 수명특성이 저하되지 않은 것을 확인할 수 있었다.
따라서, 본 발명을 따르면 종래에 양극을 제조하기 위하여 전극기재에 코팅되는 코팅재를 혼합하는 공정이 양극활물질, 도전재 및 바인더를 혼합하는 3 steps 공정에서 양극활물질과 전도성 복합소재를 혼합하는 2 steps 공정으로 단순화할 수 있고, 이에 따라 제조되는 리튬 이차전지의 성능도 종래의 리튬 이차전지와 동등한 수준을 유지하거나 출력특성을 향상시킬 수 있다는 것을 확인할 수 있었다.
본 발명을 첨부 도면과 전술된 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였으나, 본 발명은 그에 한정되지 않으며, 후술되는 특허청구범위에 의해 한정된다. 따라서, 본 기술분야의 통상의 지식을 가진 자라면 후술되는 특허청구범위의 기술적 사상에서 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 변형 및 수정할 수 있다.
10: 양극활물질
20: 전도성 복합소재
21: 탄소계 입자
22: PTFE 입자
30: 전극기재
20: 전도성 복합소재
21: 탄소계 입자
22: PTFE 입자
30: 전극기재
Claims (14)
- 탄소계 입자를 소정의 극성으로 이온화시키는 제 1 이온화단계와;
PTFE 입자를 상기 탄소계 입자와 다른 극성으로 이온화시키는 제 2 이온화단계와;
- 청구항 1에 있어서,
상기 제 1 이온화단계는 상기 탄소계 입자와 제 1 이온화 계면활성제를 유기용매에 분산시켜서 제 1 분산액을 준비시키고,
상기 제 2 이온화단계는 상기 PTFE 입자와 제 2 이온화 계면활성제를 유기용매에 분산시켜서 제 2 분산액을 준비하는 것을 특징으로 하는 전도성 복합소재의 제조방법.
- 청구항 2에 있어서,
상기 제 1 이온화 계면활성제는 리보핵산(RNA)계열의 음이온화 계면활성제이고,
상기 제 2 이온화 계면활성제는 CTAB계열의 양이온화 계면활성제인 것을 특징으로 하는 전도성 복합소재의 제조방법.
- 청구항 2에 있어서,
상기 제 1 이온화단계에서 상기 탄소계 입자와 제 1 이온화 계면활성제는 1:0.01 ~ 1:1의 중량비율로 분산시키고,
상기 제 2 이온화단계에서 상기 PTFE 입자와 제 2 이온화 계면활성제는 1:0.01 ~ 1:1의 중량비율로 분산시키는 것을 특징으로 하는 전도성 복합소재의 제조방법.
- 청구항 2에 있어서,
상기 화학결합단계는,
상기 제 1 분산액과 제 2 분산액을 혼합하여 교반하는 교반과정과;
교반된 혼합 분산액에서 파우더 형태의 복합생성물을 분리하는 분리과정과;
분리된 복합생성물을 건조시켜 복합소재를 수득하는 건조과정을 포함하는 전도성 복합소재의 제조방법.
- 청구항 5에 있어서,
상기 교반과정에서,
상기 제 1 분산액과 제 2 분산액은 상기 제 1 분산액에 포함된 탄소계 입자와 상기 제 2 분산액에 포함된 PTFE 입자가 0.1:1 ~ 1:1의 중량비율이 되도록 혼합하는 것을 특징으로 하는 전도성 복합소재의 제조방법.
- 청구항 5에 있어서,
상기 분리과정은 상기 혼합 분산액을 원심분리하여 복합생성물을 분리하는 것을 특징으로 하는 전도성 복합소재의 제조방법.
- 청구항 5에 있어서,
상기 건조과정은 상기 복합생성물을 100℃ 이하의 온도에서 건조하는 것을 특징으로 하는 전도성 복합소재의 제조방법.
- 소정의 극성으로 이온화시킨 탄소계 입자와, 상기 탄소계 입자와 다른 극성으로 이온화시킨 PTFE 입자를 화학적으로 결합시킨 것을 특징으로 하는 전도성 복합소재.
- 청구항 9에 있어서,
상기 탄소계 입자와 PTFE 입자의 결합은 이온결합, π-π 전이결합 및 수소결합 중 어느 하나의 결합인 것을 특징으로 하는 전도성 복합소재.
- 청구항 9에 있어서,
상기 탄소계 입자와 PTFE 입자는 0.1:1 ~ 1:1의 중량비율로 결합된 것을 특징으로 하는 전도성 복합소재.
- 청구항 9에 있어서,
상기 탄소계 입자는 카본 블랙(Carbon black), VGCF(Vapor grown carbon fiber), 흑연(Graphite), 탄소나노튜브(CNT:Carbon nanotube), 그래핀(Graphene) 및 풀러렌(Fullerene)으로 이루어진 탄소 동소체 군 중 선택되는 1종 또는 2종 이상인 것을 특징으로 하는 전도성 복합소재.
- 청구항 9에 따른 복합소재와 양극 활물질을 포함하는 양극;
음극 활물질을 포함하는 음극; 및
전해질;
을 포함하는 리튬 이차전지.
- 청구항 13에 있어서,
상기 양극은 상기 양극 활물질과 복합소재를 건식으로 전극 기재에 코팅한 것을 특징으로 하는 리튬 이차전지.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020220138547A KR20240057841A (ko) | 2022-10-25 | 2022-10-25 | 전도성 복합소재 및 이의 제조방법과 이를 포함하는 리튬 이차전지 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020220138547A KR20240057841A (ko) | 2022-10-25 | 2022-10-25 | 전도성 복합소재 및 이의 제조방법과 이를 포함하는 리튬 이차전지 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| KR20240057841A true KR20240057841A (ko) | 2024-05-03 |
Family
ID=91077129
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| KR1020220138547A KR20240057841A (ko) | 2022-10-25 | 2022-10-25 | 전도성 복합소재 및 이의 제조방법과 이를 포함하는 리튬 이차전지 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| KR (1) | KR20240057841A (ko) |
-
2022
- 2022-10-25 KR KR1020220138547A patent/KR20240057841A/ko unknown
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US9444090B2 (en) | Lithium metal doped electrodes for lithium-ion rechargeable chemistry | |
| TWI614211B (zh) | 可高度分散之石墨烯組成物、其製備方法、及包含該可高度分散之石墨烯組成物的用於鋰離子二次電池之電極 | |
| US20070190422A1 (en) | Carbon nanotube lithium metal powder battery | |
| US9214668B2 (en) | Si composite electrode with Li metal doping for advanced lithium-ion battery | |
| CN107706422A (zh) | 石墨烯和碳纳米管的复合浆料及其制备方法、正极浆料及其方法 | |
| TWI553048B (zh) | 導電材料組成物，用於形成鋰再充電電池組之電極的淤漿組成物，及利用彼之鋰再充電電池組 | |
| KR20140101640A (ko) | 리튬 이차 전지용 음극 활물질 및 이의 제조 방법 | |
| CN102790201A (zh) | 锂离子电池正极及锂离子电池 | |
| US11289699B2 (en) | Conductive coatings for active electrochemical materials | |
| CN107431199A (zh) | 包含金属纳米粒子的正极活性材料和正极以及包含其的锂‑硫电池 | |
| CN109792051B (zh) | 电极材料及其制备方法 | |
| Zeng et al. | Enhanced Li–S batteries using cation-functionalized pigment nanocarbon in core–shell structured composite cathodes | |
| WO2016181890A1 (ja) | 非水電解質二次電池用電極および非水電解質二次電池 | |
| JPWO2019216275A1 (ja) | リチウムイオン二次電池用正極組成物、リチウムイオン二次電池用正極、及びリチウムイオン二次電池 | |
| JP2003308845A (ja) | リチウム二次電池用電極及びこれを用いたリチウム二次電池 | |
| JP2004186075A (ja) | 二次電池用電極及びこれを用いた二次電池 | |
| CN113659125A (zh) | 一种硅碳复合材料及其制备方法 | |
| KR20150071452A (ko) | 이차 전지용 음극 슬러리 제조 방법 | |
| Kim et al. | Three-dimensional electric micro-grid networks for high-energy-density lithium-ion battery cathodes | |
| CN108598343B (zh) | 一种红磷修饰的复合隔膜及其制备方法和应用 | |
| KR101999473B1 (ko) | 표면이 코팅된 리튬 이차전지용 전극 활물질 및 그를 이용한 리튬 이차전지 | |
| KR20180017654A (ko) | 탄소계 2차 입자를 포함하는 리튬-황 전지용 양극, 이의 제조방법 및 이를 포함하는 리튬-황 전지 | |
| Wang et al. | High‐Rate and Long‐Life Au Nanorods/LiFePO4 Composite Cathode for Lithium‐Ion Batteries | |
| JP7319999B2 (ja) | リチウムイオン電池のカソード生産のための分散剤としてのエチルセルロース | |
| KR20180010693A (ko) | 금속 산화물 및 다공성 그래핀을 포함하는 3차원 구조의 복합체 |