WO2012165884A2 - 카본-황 복합체의 제조 방법, 이에 의하여 제조된 카본-황 복합체 및 이를 포함하는 리튬-황 전지 - Google Patents

카본-황 복합체의 제조 방법, 이에 의하여 제조된 카본-황 복합체 및 이를 포함하는 리튬-황 전지 Download PDF

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Definitions

  • the present invention also aims to provide a carbon-sulfur composite prepared by such a production method and a lithium-sulfur battery comprising the same.
  • each of the nonaqueous electrolyte secondary batteries of the present invention as a material for storing and releasing lithium used as the negative electrode, those generally used in conventional nonaqueous electrolyte secondary batteries can be used.
  • carbon materials such as alloys and graphite may be used, in order to obtain a high energy density nonaqueous electrolyte secondary battery, as described in Korean Patent Application No. 10-2011-0028246, the applicant of the present invention uses silicon alloyed with lithium. It is preferable.

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Abstract

본 발명은 카본-황 복합체의 제조 방법, 이에 의하여 제조된 카본-황 복합체 및 이를 포함하는 리튬-황 전지에 관한 것이다. 본 발명의 카본-황 복합체를 제조하는 방법에 의하여 제조된 카본-황 복합체는 카본 볼의 내부까지 황이 담지되어 고르게 분포하기 때문에 황의 포함량이 증가하여 용량 특성이 증가할 뿐만 아니라, 충방전 과정에서 황이 액상으로 변하더라도 전극 구조가 붕괴되지 않아 안정적인 수명 특성을 나타낸다.

Description

카본-황 복합체의 제조 방법, 이에 의하여 제조된 카본-황 복합체 및 이를 포함하는 리튬-황 전지
본 발명은 카본-황 복합체의 제조 방법, 이에 의하여 제조된 카본-황 복합체 및 이를 포함하는 리튬-황 전지에 관한 것이다.
휴대용 전자 기기의 급속한 발전에 따라 이차 전지의 수요가 증가되고 있다. 특히, 휴대용 전자 기기의 작고, 가볍고, 얇고, 작아지는 추세에 부응할 수 있는 고 에너지 밀도의 전지의 등장이 지속적으로 요구되고 있으며, 또한, 값싸고 안전하며 환경친화적인 면을 만족시켜야 하는 전지가 요구되고 있다.
리튬-황 전지는 황-황 결합(Sulfur-Sulfur combination)을 가지는 황 계열 화합물을 양극 활물질로 사용하고, 리튬과 같은 알카리 금속 또는 리튬 이온 등과 같은 금속 이온의 삽입 및 탈삽입이 일어나는 탄소계 물질을 음극 활물질로 사용하는 이차 전지로서, 환원 반응시(방전시) S-S 결합이 끊어지면서 S의 산화수가 감소하고, 산화 반응시(충전시) S의 산화수가 증가하면서 S-S 결합이 다시 형성되는 산화-환원 반응을 이용하여 전기적 에너지를 저장 및 생성한다.
그러나, 아직 리튬-황 전지 시스템으로 상용화에 성공한 예는 없는 실정이다. 리튬-황 전지가 상용화되지 못한 이유는 우선 황을 활물질로 사용하면 투입된 황의 양에 대한 전지 내 전기화학적 산화환원 반응에 참여하는 황의 양을 나타내는 이용율이 낮아, 이론 용량과 달리 실제로는 극히 낮은 전지 용량을 나타내기 때문이다.
또한, 원소 황은 일반적으로 전기전도성이 없는 부도체이므로 전기화학 반응이 일어나기 위해서는 원활한 전기화학적 반응 사이트를 제공할 수 있는 전기적 도전재를 사용하여야 한다. 현재까지 알려진 황 원소를 이용한 양극 구조는 미국 특허 제5,523,179호 및 제5,582,623호에 기재된 바와 같이 양극 활물질 층(합제)에 황과 도전재인 카본 분말이 각각 독립적으로 존재하여 단순 혼합되어 있는 구조를 가진다. 그러나, 이러한 구조의 경우 황과 도전재인 카본 분말이 단순 혼합되어 있으므로, 충방전시 황이 폴리설파이드로 되면서 전해질에 액상으로 용출되면 전극 구조가 붕괴되어 리튬-설퍼 전지의 용량과 수명 특성에 나쁜 영향을 미친다.
상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여, 황을 흡착하는 성질을 지니는 첨가제를 양극 활물질 슬러리에 첨가하여 양극 활물질의 유출을 지연시키는 방법이 연구되고 있다. 이런 목적을 위한 흡착제로서 일본특개 평 9-147868호(1997. 6 . 6.)에서는 활성 탄소 섬유를 사용하였고, 미국 특허 제5,919,587호에서는 다공성이 높고, 섬유형 및 미세 스폰지형(highly porous, fibrous and ultra fine sponge like) 구조를 지니는 전이 금속 칼코게나이드 사이에 양극 활물질을 집어넣거나(embed), 이들로 양극 활물질을 코팅처리(encapsulate)시키는 방법이 기술되어 있다. 그러나, 이러한 종래 기술들은 리튬-황 전지의 용량 특성과 수명 특성을 크게 개선하지 못하는 문제점이 있었다.
본 발명은 상기와 같은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 리튬-설퍼 전지의 용량 특성과 수명 특성을 개선시킬 수 있는 새로운 방식의 카본-황 복합체의 제조 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명은 또한, 이와 같은 제조 방법에 의하여 제조된 카본-황 복합체 및 이를 포함하는 리튬-황 전지를 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명은 상기와 같은 과제를 해결하기 위하여
하드 카본 볼을 준비하는 단계;
상기 하드 카본 볼과 황을 혼합하는 단계;
상기 하드 카본 볼과 황의 혼합물을 제 1 온도에서 열처리 하여 하드 카본 볼의 내부에 황을 담지시키는 단계;
상기 내부에 황이 담지된 하드 카본 볼을 상온으로 냉각시키는 단계; 및
상기 내부에 황이 담지된 하드 카본 볼을 일정 압력하에서 제 2 온도에서 열처리하는 단계로 구성되는 카본-황 복합체의 제조 방법을 제공한다.
본 발명에 있어서, 상기 하드 카본 볼과 황을 혼합하는 단계에서는 상기 하드 카본 100 중량부당 상기 황이 50 내지 150 중량부 혼합되는 것을 특징으로 한다. 상기 황이 50 중량부 미만 혼합될 경우 제조되는 카본-황 복합체 내에 담지되는 황의 양이 부족하며, 150 중량부 이상 혼합되더라도 카본-황 복합체 내에 더 이상 황이 담지되지는 않는다.
본 발명에 있어서, 상기 하드 카본 볼과 황 혼합물을 제 1 온도에서 열처리 하는 단계에서는 130 내지 170 ℃ 온도에서 상기 하드 카본 볼과 황 혼합물을 열처리 하여 상기 하드 카본 볼의 표면부터 내부까지 황이 담지되면서 반응하도록 하는 것을 특징으로 한다. 제 1 열처리 온도가 130 ℃ 미만이거나 170 ℃ 이상일 경우 카본 볼의 내부에 황이 담지되지 않거나, 담지되더라도 기화되버리기 때문에 바람직하지 않다.
본 발명에 있어서, 상기 내부에 황이 담지된 하드 카본 볼을 일정 압력을 가하면서 제 2 온도에서 열처리하는 단계에서는 1.5 내지 2.0 MPa 의 압력을 가하면서 250 내지 350 ℃ 의 온도에서 열처리하는 것을 특징으로 한다. 제 2 온도에서 열처리함으로써, 표면에 남아있는 황을 제거함과 동시에, 1.5 내지 2.0 MPa 의 압력을 가하여 카본 볼의 내부에 담지된 황은 기화되지 않고 카본 볼의 내부에 담지되도록 하여 내부에 황이 균일하게 담지된 하드 카본 볼을 수득할 수 있게 된다.
본 발명에 있어서, 상기 하드 카본 볼은 일반적인 하드 카본을 제조하기 위한 공정으로 제조되며, 지름은 300 nm 내지 5㎛ 인 것을 특징으로 한다.
본 발명은 또한, 본 발명의 제조 방법에 의하여 제조된 카본-황 복합체를 제공한다.
본 발명의 카본-황 복합체는 입자 내부에 황을 40 내지 50 중량 % 함유하고, 입자 표면부부터 입자 중심부까지 황이 균일하게 분포되는 것을 특징으로 한다. 카본-황 복합체의 내부에 황이 50 중량 % 를 함유하는 경우는 카본과 황이 1:1로 결합한 경우이다.
상기 카본-황 복합체의 지름은 300 nm 내지 5㎛ 인 것을 특징으로 한다. 상기 카본-황 복합체의 지름은 상기 카본 볼의 지름과 동일하며, 황이 내부에 담지되더라도 카본 볼의 지름은 변하지 않는다.
본 발명의 카본-황 복합체는 열중량 분석시 중량 감량 온도가 2 개인 것을 특징으로 한다. 첫번째 중량 감량 온도는 150 내지 160 ℃ 이고, 두번째 중량 감량 온도는 250 내지 270 ℃ 에서 나타난다. 첫번째 중량 감량 온도는 황의 녹는점 근처로서, 카본-황 복합체의 표면에 존재하는 황이 용융하고, 두번째 중량 감량 온도는 카본-황 복합체의 내부에 존재하는 황이 용융하는 온도이다.
본 발명은 또한, 상기 카본-황 복합체를 포함하는 리튬-황 전지용 양극 및 이를 포함하는 리튬-황 전지를 제공한다.
본 발명의 리튬-황 전지는 2.0 V 이상에서 전위평탄면을 나타내는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 리튬-황 전지의 비수성 전해질에 사용하기 위한 유기 용매는, 이로 제한됨이 없이, 폴리에테르를 포함한다. 사용될 수 있는 폴리에테르의 예는, 이로 제한됨이 없이, 디에틸렌 글리콜 디메틸 에테르, 트리에틸렌 글리콜 디메틸 에테르, 테트라에틸렌 글리콜 디메틸 에테르, 고급 글림, 에틸렌 글리콜 디비닐에테르, 디에틸렌 글리콜 디비닐에테르, 트리에틸렌 글리콜 디비닐에테르, 디프로필렌 글리콜 디메틸렌 에테르 및 부틸렌 글리콜 에테르를 포함하며, 이중 테트라에틸렌 글리콜 디메틸 에테르가 이온전도도가 높고 휘발성이 낮아 바람직하다.
또한, 본 발명의 비수 전해질 이차전지에 있어서, 비수 전해액에 첨가하는 리튬염으로서는, 종래의 비수 전해액 이차전지에서 전해질로서 일반적으로 사용되고 있는 것을 사용할 수 있는데, 예를 들면, LiBF4 , LiPF6, LiCF3SO3, LiC4F9SO3, LiN(CF3S02)2, LiN(C2F5SO2)2, LiN(CF3S02)(COCF3), LiAsF6 로부터 선택되는 적어도 1종을 사용할 수 있다.
또한, 본 발명의 상기의 각 비수 전해질 이차전지에 있어서, 그 음극으로서 사용하는 리튬을 흡장·방출하는 재료로서는, 종래의 비수 전해액 이차전지에서 일반적으로 사용되고 있는 것을 사용할 수 있고, 리튬 금속이나, 리튬 합금이나, 흑연 등의 탄소재료를 사용할 수 있지만, 높은 에너지 밀도의 비수 전해질 이차전지를 얻기 위해서는 본 출원인의 출원인 한국 출원번호 10-2011-0028246 호에 나온 바와 같이, 리튬과 합금화된 실리콘을 사용하는 것이 바람직하다.
본 발명의 카본-황 복합체를 제조하는 방법에 의하여 제조된 카본-황 복합체는 카본 볼의 내부까지 황이 담지되어 고르게 분포하기 때문에 황의 포함량이 증가하여 용량 특성이 증가할 뿐만 아니라, 충방전 과정에서 황이 액상으로 변하더라도 전극 구조가 붕괴되지 않아 안정적인 수명 특성을 나타낸다.
도 1a 는 본 발명의 실시예 1에서 얻어진 하드 카본 볼의 SEM 사진, 도 1b 는 상기 실시예 2에서 1차 열처리후의 SEM 사진, 도 1c 는 1.5 MPa 의 압력을 가하면서 2차 열처리한 후의 생성 입자의 SEM 사진을 나타낸다.
도 2는 에너지 분산형 X선 분석 장치(EDX: Energy Dispersive X-ray)에 의한 카본-황 복합체 내부의 황 분포를 측정한 결과를 나타낸다.
도 3은 본 발명의 실시예 2에서 카본-황을 단순 혼합한 경우, 카본-황 혼합 후 일정 압력을 가하면서 열처리하여 제조된 복합체에 대해 측정된 X선 회절(XRD: X-ray diffraction) 패턴을 나타낸다.
도 4는 본 발명의 실시예에서 카본볼과 황을 혼합한 후 일정 압력을 가하면서 제 2 온도에서 열처리하여 제조된 복합체의 TGA 측정 결과를 나타낸다.
도 5는 본 발명의 실시예 2 -2 에서 만들어진 2차 열처리시 1.5 Mpa 의 압력을 인가하면서 만들어진 카본-황 복합체를 포함하는 전지에 대하여 전류 밀도에 따른 충방전 실험을 실시한 결과를 나타내었다.
도 6은 본 발명의 실시예 2-1 전지의 초기 충방전 실험결과 및 수명 특성을 나타낸다.
도 7은 본 발명의 실시예 2-2 전지의 초기 충방전 실험결과 및 수명 특성을나타낸다.
도 8은 본 발명의 실시예 2-3 전지의 초기 충방전 실험결과 및 수명 특성을 결과를 나타낸다.
이하 본 발명의 바람직한 실시예 및 비교예를 기재한다. 그러나 하기한 실시예는 본 발명의 바람직한 일 실시예일 뿐 본 발명이 하기한 실시예에 한정되는 것은 아니다.
<실시예 1> 하드 카본 볼의 제조
설탕을 1.5M 의 농도로 수용액을 만든 후, 오토클레이브에서 190 ℃ 에서 5시간 동안 가열하였다. 얻어진 슬러리는 필터후 에탄올에서 세정하고, 100 ℃ 에서 24시간 동안 건조시킨 후, 질소 분위기 1000 ℃ 에서 2시간 동안 어닐링 하여 하드 카본 볼을 제조하였다.
<실시예 2> 카본-황 복합체의 제조
상기 실시예 1에서 얻어진 하드 카본 볼과 황을 1 : 5 질량비로 혼합하고, Ar 분위기에서 밀폐된 플라스크에서 150 ℃ 에서 7시간 동안 1차 열처리 하여 하드 카본 볼의 내부로 황이 담지시킨후, 상온까지 냉각시켰다.
이후, 1 MPa, 1.5 MPa, 2.0 MPa 의 압력을 가하면서(각각 실시예 2-1, 2-2, 2-3) 300 ℃ 에서 2시간 동안 열처리하여 내부에 황이 담지된 카본-황 복합체를 제조하였다.
<실시예 3> 전극 및 전지의 제조
상기 실시예 2-2에서 제 2차 열처리시 1.5 Mpa 의 압력을 인가하면서 제조된 카본-황 복합체와 카본 블랙 도전제, 폴리에틸렌 옥사이드 바인더를 60 : 20: 20 의 비율로 아세토니크릴 용매에서 혼합하여 슬러리를 제조하였다. 제조된 슬러리를 알루미늄 포일에 40㎛ 두께로 코팅하고, 롤 프레싱한 후, 잔존 용매를 제거하기 위해서 50 ℃ 에서 건조시켰다.
얻어진 양극판과 리튬 호일 음극을 사용하여 리튬-황 전지를 제조하였다. 이때 전해액으로는 LiSO3CF3을 테트라에틸렌글리콜 디메틸에테르(TEGDME)에 4:1 의 비율로 용해시켜 사용하였다.
상기 실시예 2-2, 2-3 에서 제조된 인가 압력이 다른 카본-황 복합체에 대해서도 위와 동일한 과정으로 리튬-황 전지를 제조하였다.
<실험예 1> 주사전자 현미경 분석
상기 실시예 1에서 얻어진 하드 카본 볼의 SEM 사진을 도 1a, 상기 실시예 2에서 황과 하드 카본 볼을 1차 열처리 시켰을 때의 SEM 사진을 도 1b, 황과 하드 카본 볼을 혼합한 후 1.5 MPa 의 압력을 가하면서 2차 열처리하였을 때의 SEM 사진을 도 1c 에 나타내었다.
도 1b 에서 보는 바와 같이 카본 볼과 황을 혼합 후 1차 열처리시에는 카본-황 복합체 주변에 과량의 황이 남아있지만, 2차 열처리 후에는 도 1c 에서 보는 바와 같이 황이 없어지고 구형의 결정 구조를 생성하였음을 알 수 있다.
<실험예 2> 에너지 분산형 X선 분석 장치(EDX: Energy Dispersive X-ray)에 의한 황 분포 측정
상기 실시예 2-2 에서 얻어진 카본-황 복합체를 Focused Ion Beam 으로 반으로 자르고, 에너지 분산형 X선 분석 장치(EDX: Energy Dispersive X-ray)를 구비한 주사형 전자 현미경(SEM: Scanning Electron microscope)(이하, SEM/EDX라고 칭한다)에 의해 내부 단면의 모습을 관찰하였으며 그 결과를 도 2에 나타내었다.
도 2에서 보는 바와 같이 상기 실시예 2-2 에서 얻어진 1.5 MPa 의 압력을 가하면서 열처리 한 경우 입자 중심부로부터 입자 표면부까지 복합체 내부에 황이 균일하게 담지되어 있는 것이 확인되었다.
<실험예 3> 분말 X선 회절(XRD: X-ray diffraction) 패턴 측정
상기 실시예 2-2에서 카본 볼과 황을 단순 혼합한 경우와, 카본 볼과 황 혼합 후 일정 압력하에서 2차 열처리까지 하여 제조된 카본-황 복합체에 대해 측정된 X선 회절(XRD: X-ray diffraction) 패턴을 도 3에 나타내었다.
도 3에서 보는 바와 같이 카본과 황이 단순 혼합된 경우와 혼합 후 열처리를 한 경우에 있어서 XRD 패턴의 변화가 없었으며, 이는 황이 카본 볼의 내부에까지 균일하게 담지되어 하나의 복합체를 형성했다는 것을 보여주는 것이다.
<실험예 4> 열중량분석법(Thermogravimetric Analysis) 분석
상기 실시예 2-1 내지 2-3 에서 제조된 카본-황 복합체에 대하여 TGA를 측정하여 상기 카본-황 복합체에 포함된 황 함량 및 중량 변화 감량 지점의 온도를 확인하였다. TGA 측정은 질소 조건 하에서 수행하였으며, 10 ℃ min-1 의 속도로 분당 10 ℃ 씩 가열을 중지하는 부분 없이 꾸준히 승온하여 무게의 변화를 측정하였다. 이러한 TGA 측정 결과에 대한 그래프를 도 4에 나타내었다.
도 4에서 보는 바와 같이 열처리시 압력이 1.5 MPa, 2 MPa 인 경우 중량이 감량하는 지점이 160 ℃ , 260 ℃ 2군데에서 확인되는 반면, 인가 압력이 1.0 MPa 인 경우 중량이 감량하는 지점이 1군데에서만 확인되었다. 이와 같은 결과로부터 2차 열처리시 1.0 MPa 미만을 인가할 경우 황이 복합체 내부에까지 담지되지 못하는 것을 알 수 있다.
인가 압력이 1.5 MPa일 경우 상기 2군데의 중량이 감량하는 지점 중, 황의 녹는점 149 ℃ 근처인 160 ℃ 에서는 표면에서의 황이, 260 ℃ 에서는 구조체의 내부에서의 황이 용융되면서 질량이 감소하는 것으로 판단된다.
2차 열처리시 1.5 MPa 인가한 경우 질량이 40% 감소하고, 2 MPa 을 인가한 경우 질량이 50% 까지 감소하여, 제 2 차 열처리시 인가 압력이 증가할수록 카본 볼에 담지되는 황의 양이 많아지며, 전체 카본-황 복합체가 40 중량 % 내지 50 중량 % 의 황을 담지하게 됨을 알 수 있다.
<실험예 5> 전지의 충방전 특성 평가
상기 실시예 2 -2 에서 만들어진 2차 열처리시 1.5 Mpa 의 압력을 인가하면서 만들어진 카본-황 복합체를 포함하는 전지에 대하여 전류 밀도에 따른 충방전 실험을 실시한 결과를 도 5 에 나타내었다. 도 8에서 보는 바와 같이 본 발명의 카본-황 복합체를 포함하는 양극을 적용한 경우 2.0 V 이상에서 전위평탄면을 나타내는 것을 확인할 수 있다.
열처리시 인가 압력이 1 Mpa 인 실시예 2-1 전지의 초기 10 cycle, 이후 40 cycle 대한 충방전 실험결과를 도 6에, 열처리시 인가 압력이 1.5 Mpa 인 실시예 2-2 전지의 초기 10 cycle, 이후 40 cycle 대한 충방전 실험 결과를 도 7 에, 열처리시 인가 압력이 2 Mpa 인 실시예 2-3 전지의 초기 10 cycle, 이후 40 cycle 대한 충방전 실험 결과를 도 8 에 나타내었다.
도 6 내지 도 8에서 제 2차 열처리시 인가 압력이 1 Mpa 인 경우 전위 평탄면이 나타나지 않는데 비해, 제 2차 열처리시 인가 압력이 1.5 Mpa 이상인 경우 전위 평탄면이 나타났으며, 제 2차 열처리시 인가 압력이 증가할수록 초기 방전 용량은 증가함을 알 수 있다.
또한, 카본-황 복합체를 형성하지 못한 인가 압력이 1.0 Mpa 인 경우의 결과를 나타내는 도 6의 경우 40 cycle 이후에도 초기 용량을 유지하지만 용량 자체가 250 mAh/g 인데 비하여, 인가 압력이 1.5 Mpa 이상인 도 7, 도 8의 경우 초기 용량을 유지하지 못하지만 100 cycle 이상에서 상기 도 6의 카본-황 복합체를 형성하지 못한 인가 압력이 1.0 Mpa 인 경우의 용량 250 mAh/g 보다 높은 500 mAh/g 용량을 유지하여, 본원 발명에 따른 카본-황 복합체가 수명 특성 및 용량 특성이 우수함을 알 수 있다.

Claims (12)

  1. 하드 카본 볼을 준비하는 단계;
    상기 하드 카본 볼과 황을 혼합하는 단계;
    상기 하드 카본 볼과 황 혼합물을 제 1 온도에서 열처리하여 하드 카본 볼의 내부에 황을 담지시키는 단계;
    상기 내부에 황이 담지된 하드 카본 볼을 상온으로 냉각시키는 단계; 및
    상기 내부에 황이 담지된 하드 카본 볼을 일정 압력하에서 제 2 온도에서 열처리하는 단계로 구성되는 카본-황 복합체의 제조 방법.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 하드 카본 볼과 황을 혼합하는 단계에서는 상기 하드 카본 100 중량부당 상기 황이 50 내지 150 중량부 비율로 혼합하는 것인 카본-황 복합체의 제조 방법.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 일정 압력을 가하면서 상기 하드 카본 볼과 황 혼합물을 제 1 온도에서 열처리 하여 하드 카본 볼의 내부에 황을 담지시키는 단계에서는 130 내지 170 ℃ 온도에서 상기 하드 카본 볼과 황 혼합물을 열처리 하여 상기 하드 카본 볼의 내부에 황을 담지시키는 것을 특징으로 하는 카본-황 복합체의 제조 방법.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 내부에 황이 담지된 하드 카본 볼을 제 2 온도에서 열처리하는 단계에서는 1.5 내지 2.0 MPa 의 압력을 가하면서 250 내지 350 ℃ 의 온도에서 열처리하는 것을 특징으로 하는 카본-황 복합체의 제조 방법.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 하드 카본 볼의 지름은 300 nm 내지 5㎛ 인 것을 특징으로 하는 카본-황 복합체의 제조 방법.
  6. 제 1 항 내지 제 5항 중 어느 하나의 제조 방법에 의하여 제조된 카본-황 복합체.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 카본-황 복합체는 황을 40 내지 50 중량 % 함유하고, 입자 중심부부터 입자 표면부까지 황이 균일하게 분포되는 것을 특징으로 하는 카본-황 복합체.
  8. 제 6 항에 있어서,
    상기 카본-황 복합체의 지름은 300 nm 내지 5㎛ 인 것을 특징으로 하는 카본-황 복합체.
  9. 제 6 항에 있어서,
    상기 카본-황 복합체는 열중량 분석시 중량 감량 온도가 2 개인 것을 특징으로 하는 카본-황 복합체.
  10. 제 6 항의 카본-황 복합체를 포함하는 리튬-황 전지용 양극.
  11. 제 10 항의 리튬-황 전지용 양극을 포함하는 것을 특징으로 하는 리튬-황 전지.
  12. 제 11 항에 있어서,
    상기 리튬-황 전지는 전해질로 테트라에틸렌 글리콜 디메틸 에테르를 포함하는 것을 특징으로 하는 리튬-황 전지.
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