WO2018124448A1 - Anode composition for lithium secondary battery, method for preparing same, and lithium secondary battery comprising same - Google Patents

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조재필
마지영
성재경
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울산과학기술원
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Abstract

The present invention provides an anode composition for a lithium secondary battery, which comprises: a core; and a shell disposed on the surface of the core and having at least one active material layer and at least one non-active material layer alternately laminated thereon, wherein the at least one active material layer changes in volume upon reaction with lithium ions and the at least one non-active material layer is smaller in volume change rate than the at least one active material layer.

Description

리튬 이차 전지용 음극 조성물, 이의 제조 방법 및 이를 포함하는 리튬 이차 전지Anode composition for lithium secondary battery, preparation method thereof and lithium secondary battery comprising same
본 발명의 실시예들은 리튬 이차 전지용 음극 조성물, 이의 제조 방법 및 이를 포함하는 리튬 이차 전지에 관한 것으로, 더 상세하게는 수명이 향상된 고용량의 음극을 구현하기 위한 리튬 이차 전지용 음극 조성물, 이의 제조 방법 및 이를 포함하는 리튬 이차 전지에 관한 것이다.Embodiments of the present invention relate to a negative electrode composition for a lithium secondary battery, a method for manufacturing the same, and a lithium secondary battery including the same. More particularly, a negative electrode composition for a lithium secondary battery for realizing a high capacity negative electrode having an improved lifetime, and a method for manufacturing the same. It relates to a lithium secondary battery comprising the same.
모바일 전자통신기기는 소형화, 경량화 및 고성능화를 통해 급속히 발전하였으며 이들 전자기기의 전원으로는 사용이 간편한 리튬 이차 전지가 주로 이용되고 있다. 따라서 이러한 전자통신기기의 모바일 특성을 강조하기 위해서는 에너지밀도가 높은 고용량 리튬 이차 전지의 개발이 필요하다. 리튬 이온의 삽입과 탈리를 통해 충·방전을 반복하며 작동하는 리튬 이차 전지는 핸드폰, 노트북 등의 휴대용 전자기기는 물론, 향후 전기자동차와 에너지 저장장치 등 중대형 장치의 전원장치로도 확대 사용될 것으로 전망된다.Mobile electronic communication devices have been rapidly developed through miniaturization, light weight, and high performance, and lithium secondary batteries that are easy to use are mainly used as power sources for these electronic devices. Therefore, in order to emphasize the mobile characteristics of the electronic communication device, it is necessary to develop a high capacity lithium secondary battery with high energy density. Lithium secondary batteries, which operate by repeatedly charging and discharging through insertion and desorption of lithium ions, are expected to be used not only as portable electronic devices such as mobile phones and laptops, but also as power supplies for medium and large devices such as electric vehicles and energy storage devices. do.
이러한 리튬 이차 전지의 성능 향상을 좌우하는 중요한 인자 중 하나는 음극 재료의 품질이다. 그 중에서도 음극재 개발을 통한 단위 부피당 리튬이온의 충방전 용량 증대, 즉 고에너지밀도를 가지는 고용량 리튬 이차 전지 개발에 초점이 맞춰져 있다. 현재 리튬 이차 전지의 음극 활물질로는 탄소계가 주로 사용되고 있다. 그러나, 대표적 탄소계 음극재인 흑연(graphite)의 이론적 전기 용량은 상한이 약 372mAh/g로 제한되어 있어, 고용량 리튬 이차 전지 개발을 위해서는 고용량의 새로운 음극 소재의 적용이 필요하다.One of the important factors that influence the performance improvement of such a lithium secondary battery is the quality of the negative electrode material. Among them, the focus is on increasing the charge / discharge capacity of lithium ions per unit volume through development of a negative electrode material, that is, developing a high capacity lithium secondary battery having a high energy density. Currently, carbon-based is mainly used as a negative electrode active material of a lithium secondary battery. However, since the upper limit of the theoretical electric capacity of graphite, which is a representative carbon-based negative electrode material, is limited to about 372 mAh / g, it is necessary to apply a new high-capacity negative electrode material to develop a high capacity lithium secondary battery.
이에 따라 많은 연구자들은 리튬 용량이 큰 실리콘 기반의 음극 소재 연구에 눈길을 돌리고 있다. 실리콘 기반의 음극 소재의 이론적 전기 용량은 흑연의 10배가 넘는 4200mAh/g에 달하고 있어 흑연을 대신하여 차세대 음극 소재로 등극할 가능성이 높아졌다. As a result, many researchers are turning to silicon-based anode materials with large lithium capacities. The theoretical capacitance of silicon-based anode materials is 4200mAh / g, more than 10 times that of graphite, increasing the likelihood of becoming a next-generation cathode material in place of graphite.
그러나, 실리콘은 탄소계 음극 활물질에 비해 사이클 특성이 열악하여 실용화에 걸림돌이 되고 있다. 그 이유는 충·방전 과정, 즉 실리콘이 리튬 이온과 흡장(alloying)하는 충전 과정과 해리(dealloying)하는 방전 과정에서 400% 가량 체적 변화가 일어나고 이로 인해 발생된 기계적 응력이 실리콘 음극 내부와 표면에 균열을 발생시키기 때문이다. 이러한 충·방전 사이클을 반복하게 되면 실리콘 음극 활물질이 집전체로부터 탈리되고, 실리콘 음극 활물질에서 생기는 균열로 인해 전기적 절연이 생길 수 있어, 전지 수명이 급격히 저하되는 문제가 발생한다.However, silicon has poor cycle characteristics compared to the carbon-based negative electrode active material, which makes it an obstacle to practical use. The reason is that about 400% of volume change occurs during the charging and discharging process, that is, the charging and dissociation of silicon with lithium ions, and the mechanical stress caused by this is applied to the inside and the surface of the silicon anode. This is because cracking occurs. When the charge and discharge cycles are repeated, the silicon negative electrode active material is detached from the current collector, and electrical insulation may occur due to the cracks generated in the silicon negative electrode active material, thereby causing a problem in that the battery life is drastically reduced.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 포함하여 여러 문제점들을 해결하기 위한 것으로서, 수명이 향상된 고용량의 음극을 구현하기 위한 리튬 이차 전지용 음극 조성물, 이의 제조 방법 및 이를 포함하는 리튬 이차 전지를 제공하는 것을 목적으로 한다. 그러나 이러한 과제는 예시적인 것으로, 이에 의해 본 발명의 범위가 한정되는 것은 아니다. The present invention is to solve various problems including the above problems, and to provide a negative electrode composition for a lithium secondary battery, a method of manufacturing the same and a lithium secondary battery comprising the same for implementing a high capacity negative electrode with improved lifetime. do. However, these problems are exemplary, and the scope of the present invention is not limited thereby.
본 발명의 실시예들은 리튬 이차 전지용 음극 조성물, 이의 제조 방법 및 이를 포함하는 리튬 이차 전지를 제공하고자 한다.Embodiments of the present invention to provide a negative electrode composition for a lithium secondary battery, a method of manufacturing the same and a lithium secondary battery comprising the same.
본 발명의 일 측면에 따르면, 코어 및 상기 코어의 표면 상에 배치되며, 리튬 이온과 반응하여 부피 변화가 발생하는 적어도 하나의 활물질층과, 상기 적어도 하나의 활물질층보다 부피 변화율이 작은 적어도 하나의 비활물질층이 교번 적층된 쉘을 구비하는, 리튬 이차 전지용 음극 조성물이 제공된다. According to an aspect of the present invention, at least one active material layer disposed on the core and the surface of the core and reacting with lithium ions to generate a volume change, and at least one having a smaller volume change rate than the at least one active material layer Provided is a negative electrode composition for a lithium secondary battery having a shell in which an inactive material layer is alternately laminated.
상술한 바와 같이 이루어진 본 발명의 일 실시예에 따르면, 고용량 음극 활물질의 부피 팽창을 최소화하여 이를 포함하는 리튬 이차 전지의 수명 특성을 향상시킬 수 있다. According to one embodiment of the present invention made as described above, it is possible to minimize the volume expansion of the high capacity negative electrode active material to improve the life characteristics of the lithium secondary battery comprising the same.
또한, 제조 비용 등을 절감하여 고용량 음극 활물질의 양산에 기여할 수 있다.In addition, the manufacturing cost can be reduced to contribute to mass production of a high capacity negative electrode active material.
물론 이러한 효과들에 의해 본 발명의 범위가 한정되는 것은 아니다.Of course, the scope of the present invention is not limited by these effects.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 리튬 이차 전지용 음극 조성물의 제조 공정들을 순차적으로 도시한 과정도이다.1 is a process diagram sequentially showing the manufacturing process of the negative electrode composition for a lithium secondary battery according to an embodiment of the present invention.
도 2는 본 발명의 다른 실시예에 따른 리튬 이차 전지용 음극 조성물을 개략적으로 도시한 단면도이다.2 is a cross-sectional view schematically showing a negative electrode composition for a rechargeable lithium battery according to another embodiment of the present invention.
도 3은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 리튬 이차 전지용 음극 조성물을 개략적으로 도시한 단면도이다.3 is a cross-sectional view schematically showing a negative electrode composition for a rechargeable lithium battery according to another embodiment of the present invention.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 리튬 이차 전지용 음극 조성물의 TEM 사진이다.4 is a TEM photograph of a negative electrode composition for a rechargeable lithium battery according to one embodiment of the present invention.
도 5는 도 4의 A 부분을 확대한 TEM 사진이다.5 is an enlarged TEM photograph of part A of FIG. 4.
도 6은 본 발명의 일 실시예 및 비교예에 따른 리튬 이차 전지의 사이클 수에 따른 방전 용량 변화를 나타낸 그래프이다. 6 is a graph showing a change in discharge capacity according to the number of cycles of a lithium secondary battery according to an embodiment and a comparative example of the present invention.
도 7은 본 발명의 일 실시예 및 비교예에 따른 리튬 이차 전지의 사이클 수에 따른 쿨롱 효율 변화를 나타낸 그래프이다.7 is a graph showing a change in coulombic efficiency according to the number of cycles of a lithium secondary battery according to an embodiment and a comparative example of the present invention.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 리튬 이차 전지의 분해 사시도이다. 8 is an exploded perspective view of a rechargeable lithium battery according to one embodiment of the present invention.
본 발명의 일 측면에 따르면, 코어 및 상기 코어의 표면 상에 배치되며, 리튬 이온과 반응하여 부피 변화가 발생하는 적어도 하나의 활물질층과, 상기 적어도 하나의 활물질층보다 부피 변화율이 작은 적어도 하나의 비활물질층이 교번 적층된 쉘을 구비하는, 리튬 이차 전지용 음극 조성물이 제공된다. According to an aspect of the present invention, at least one active material layer disposed on the core and the surface of the core and reacting with lithium ions to generate a volume change, and at least one having a smaller volume change rate than the at least one active material layer Provided is a negative electrode composition for a lithium secondary battery having a shell in which an inactive material layer is alternately laminated.
상기 쉘의 상에 배치되며, 탄소를 포함하는 도전층을 더 구비할 수 있다.It is disposed on the shell, it may further include a conductive layer containing carbon.
상기 코어는 Si을 포함할 수 있다.The core may comprise Si.
상기 적어도 하나의 활물질층은 Si을 포함할 수 있다.The at least one active material layer may include Si.
상기 적어도 하나의 비활물질층은, SiO2, Al2O3, TiO2, Fe3O4, 소프트 카본(soft carbon), 하드 카본(hard carbon) 및 폴리머 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.The at least one inert material layer may include at least one of SiO 2 , Al 2 O 3 , TiO 2 , Fe 3 O 4 , soft carbon, hard carbon, and a polymer.
상기 쉘의 최하층은, SiO2, Al2O3, TiO2, Fe3O4, 소프트 카본(soft carbon), 하드 카본(hard carbon) 및 폴리머 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.The lowermost layer of the shell may include at least one of SiO 2 , Al 2 O 3 , TiO 2 , Fe 3 O 4 , soft carbon, hard carbon, and a polymer.
상기 코어는 구(求) 형상을 갖고, 상기 쉘은 상기 코어의 적어도 일부를 감싸도록 배치될 수 있다.The core has a spherical shape, and the shell may be arranged to surround at least a portion of the core.
상기 코어는 중공의 구(求) 형상을 가질 수 있다.The core may have a hollow spherical shape.
상기 적어도 하나의 활물질층 및 상기 적어도 하나의 비활물질층은, 각각의 두께가 1 내지 200nm일 수 있다.Each of the at least one active material layer and the at least one inert material layer may have a thickness of 1 to 200 nm.
상기 코어는 직경이 1 내지 500nm일 수 있다.The core may have a diameter of 1 to 500 nm.
상기 코어는 Si을 포함하며, 상기 적어도 하나의 활물질층은 Si을 포함하고, 상기 적어도 하나의 비활물질층은 SiO2를 포함하며, 상기 쉘의 최하층은 SiO2를 포함할 수 있다.The core may include Si, the at least one active material layer may include Si, the at least one inert material layer may include SiO 2 , and the lowermost layer of the shell may include SiO 2 .
본 발명의 다른 측면에 따르면, (a) 제1 음극 활물질 나노 입자를 포함하는 코어를 형성하는 단계, (b) 상기 코어의 표면 상에 제2 음극 활물질 나노 입자를 포함하는 임시 활물질층을 형성한 후, 상기 임시 활물질층을 대기 분위기에서 열처리하여 비활물질층을 형성하는 단계, (c) 상기 비활물질층 상에 제3 음극 활물질 나노 입자를 포함하는 활물질층을 형성하는 단계 및 (d) 상기 (b) 단계 및 상기 (c) 단계를 순차적으로 복수 회 반복하여 수행하는 단계;를 포함하는, 리튬 이차 전지용 음극 조성물의 제조 방법이 제공된다.According to another aspect of the invention, (a) forming a core comprising a first negative electrode active material nanoparticles, (b) forming a temporary active material layer containing a second negative electrode active material nanoparticles on the surface of the core Thereafter, heat treating the temporary active material layer in an air atmosphere to form an inactive material layer, (c) forming an active material layer including third negative active material nanoparticles on the inactive material layer, and (d) Provided is a method for producing a negative electrode composition for a lithium secondary battery, comprising; step b) and performing the step (c) by repeating a plurality of times in sequence.
(e) 상기 (d) 단계 이후, 탄소를 포함하는 도전층을 형성하는 단계를 더 포함할 수 있다.(e) after step (d), may further comprise the step of forming a conductive layer containing carbon.
상기 제1 음극 활물질 나노 입자는 Si이고, 상기 Si은 실란 가스를 분해하여 형성될 수 있다.The first negative electrode active material nanoparticles are Si, and the Si may be formed by decomposing silane gas.
상기 제2 음극 활물질 나노 입자는 Si이고, 상기 Si은 실란 가스를 분해하여 형성되며, 상기 비활물질층은 SiO2를 포함할 수 있다.The second negative electrode active material nanoparticles may be Si, the Si may be formed by decomposing silane gas, and the inactive material layer may include SiO 2 .
상기 제3 음극 활물질 나노 입자는 Si이고, 상기 Si은 실란 가스를 분해하여 형성될 수 있다.The third negative electrode active material nanoparticles are Si, and the Si may be formed by decomposing silane gas.
상기 코어는 구(求) 형상을 갖도록 형성되고, 상기 활물질층 및 상기 비활물질층은, 상기 코어의 적어도 일부를 감싸도록 형성될 수 있다.The core may be formed to have a spherical shape, and the active material layer and the inactive material layer may be formed to surround at least a portion of the core.
상기 코어는 중공의 구(求) 형상을 갖도록 형성될 수 있다.The core may be formed to have a hollow spherical shape.
상기 활물질층 및 상기 비활물질층은, 각각의 두께가 1 내지 200nm일 수 있다.Each of the active material layer and the inert material layer may have a thickness of 1 to 200 nm.
상기 코어는 직경이 1 내지 500nm일 수 있다.The core may have a diameter of 1 to 500 nm.
본 발명의 또 다른 측면에 따르면, 양극, 전해질 및 제1항 내지 제10항 중 어느 한 항의 리튬 이차 전지용 음극 조성물을 포함하는 음극을 구비하는, 리튬 이차 전지가 제공된다. According to another aspect of the present invention, there is provided a lithium secondary battery having a cathode including an anode, an electrolyte, and a cathode composition for a lithium secondary battery according to any one of claims 1 to 10.
본 발명은 다양한 변환을 가할 수 있고 여러 가지 실시예들을 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고, 상세한 설명에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변환, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 본 발명을 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다.As the invention allows for various changes and numerous embodiments, particular embodiments will be illustrated in the drawings and described in detail in the written description. However, this is not intended to limit the present invention to specific embodiments, it should be understood to include all transformations, equivalents, and substitutes included in the spirit and scope of the present invention. In the following description of the present invention, if it is determined that the detailed description of the related known technology may obscure the gist of the present invention, the detailed description thereof will be omitted.
본 명세서에서 사용되는 제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 구성요소들은 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. The terms first, second, etc. used herein may be used to describe various components, but the components should not be limited by the terms. The terms are only used to distinguish one component from another.
이하, 본 발명에 따른 실시예들을 도면을 참조하여 상세히 설명하기로 하며, 도면을 참조하여 설명함에 있어 실질적으로 동일하거나 대응하는 구성 요소는 동일한 도면번호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다. 도면에서 여러 층 및 영역을 명확하게 표현하기 위하여 두께를 확대하여 나타내었다. 그리고 도면에서, 설명의 편의를 위해 일부 층 및 영역의 두께를 과장되게 나타내었다.Hereinafter, embodiments according to the present invention will be described in detail with reference to the drawings, and in the following description with reference to the drawings, substantially identical or corresponding components are given the same reference numbers, and redundant description thereof will be omitted. do. In the drawings, the thickness of layers, films, panels, regions, etc., are exaggerated for clarity. In the drawings, the thicknesses of layers and regions are exaggerated for clarity.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 리튬 이차 전지용 음극 조성물의 제조 공정들을 순차적으로 도시한 과정도이다.1 is a process diagram sequentially showing the manufacturing process of the negative electrode composition for a lithium secondary battery according to an embodiment of the present invention.
도 1을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 리튬 이차 전지용 음극 조성물(1)을 제조하기 위해 다음과 같은 공정들을 거치게 된다.Referring to Figure 1, in order to manufacture a negative electrode composition 1 for a lithium secondary battery according to an embodiment of the present invention is subjected to the following processes.
맨 먼저 (a) 코어(10)를 형성하는 단계를 거친다. 이때 코어(10)는 제1 음극 활물질 나노 입자를 포함하도록 형성된다. 제1 음극 활물질 나노 입자는 다양한 물질로 형성될 수 있는데, 예컨대 Si, Ge, Mg, Al, P, Ga, As, Cd, Au 및 Bi 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. First, (a) the core 10 is formed. In this case, the core 10 is formed to include the first negative electrode active material nanoparticles. The first negative electrode active material nanoparticles may be formed of various materials, for example, may include at least one of Si, Ge, Mg, Al, P, Ga, As, Cd, Au, and Bi.
일 실시예로, 상기 제1 음극 활물질 나노 입자는 Si일 수 있다. Si 나노 입자는 실란 가스를 분해하여 형성할 수 있는데, 구체적으로는, 실란 가스와 캐리어 가스를 반응기 내로 유입시키고, 상기 반응기에서 상기 실란 가스를 분해하여 Si 나노 입자를 얻을 수 있다. 이때 실란 가스와 캐리어 가스의 혼합비를 변화시켜 Si 나노 입자의 크기를 조절할 수 있다. 캐리어 가스로는 H2, N2, Ar, HCl, Cl2 등이 사용될 수 있고, 실란 가스를 분해하기 위한 반응 온도는 500 내지 1200℃, 바람직하게는 450 내지 500℃일 수 있으며, 실란 가스의 종류별 증착 조건에 따라 적절한 온도로 설정될 수 있다. In one embodiment, the first negative electrode active material nanoparticles may be Si. The Si nanoparticles may be formed by decomposing silane gas. Specifically, Si nanoparticles may be obtained by introducing silane gas and a carrier gas into the reactor and decomposing the silane gas in the reactor. In this case, the size of the Si nanoparticles may be adjusted by changing the mixing ratio of the silane gas and the carrier gas. As the carrier gas, H 2 , N 2 , Ar, HCl, Cl 2, etc. may be used, and a reaction temperature for decomposing the silane gas may be 500 to 1200 ° C., preferably 450 to 500 ° C., and the type of the silane gas It may be set to an appropriate temperature depending on the deposition conditions.
이와 같이 생성된 Si 나노 입자를 사용하여 코어(10)를 형성할 수 있는데, 이러한 코어(10)는 도 1에 도시된 바와 같이 구(求) 형상을 갖도록 형성될 수도 있으나, 반드시 이에 한정되는 것은 아니다. 즉, 와이어, 튜브의 형태는 물론이고, 평판 형태로 형성될 수도 있다. 이하에서는 설명의 편의를 위해 코어(10)가 구 형상을 갖는 경우를 중심으로 구체적으로 설명한다.The core 10 may be formed using the Si nanoparticles generated as described above, but the core 10 may be formed to have a spherical shape as shown in FIG. 1, but is not limited thereto. no. That is, the shape of the wire and the tube, as well as may be formed in the form of a flat plate. Hereinafter, for convenience of description, the core 10 will be described in detail with reference to a case having a spherical shape.
코어(10)는 직경이 1 내지 500nm, 바람직하게는 5 내지 100nm가 되도록 형성될 수 있다. 이와 같이 코어(10)를 수백 nm 이하의 직경을 갖도록 작게 형성함으로써, 코어(10)가 리튬 이차 전지의 음극 활물질로 이용될 시 Si의 부피 팽창으로 인한 균열 발생을 일정 부분 감소시킬 수 있다. The core 10 may be formed to have a diameter of 1 to 500 nm, preferably 5 to 100 nm. As such, by forming the core 10 small to have a diameter of several hundred nm or less, crack generation due to volume expansion of Si may be partially reduced when the core 10 is used as a negative electrode active material of a lithium secondary battery.
한편, 상기 (a) 단계에서 Si 나노 입자는 실란 가스를 공급하여 형성하는 것으로 설명하였으나, 이 외에도 상용화된 Si 입자를 볼 밀링 등을 통해 기계적으로 분쇄하여 형성하는 것도 가능하다. On the other hand, the Si nanoparticles in the step (a) has been described as being formed by supplying the silane gas, in addition, it is also possible to form the commercialized Si particles by mechanical grinding through ball milling or the like.
다음으로, (b) 코어(10)의 표면 상에 비활물질층(21i)을 형성하는 단계를 거친다. 상기 (b) 단계는 크게 두 단계로 세분화될 수 있는데, 제1 단계는 코어(10)의 표면 상에 임시 활물질층을 형성하는 단계이고, 제2 단계는 상기 임시 활물질층을 대기 분위기에서 열처리하는 단계이다.Next, (b) a step of forming the inert material layer 21i on the surface of the core 10. The step (b) may be subdivided into two steps. The first step is to form a temporary active material layer on the surface of the core 10, and the second step is to heat-treat the temporary active material layer in an atmospheric atmosphere. Step.
상기 제1 단계에서, 코어(10)의 표면 상에 형성되는 임시 활물질층은 제2 음극 활물질 나노 입자를 포함하도록 형성된다. 이때 제2 음극 활물질 나노 입자는 다양한 물질로 형성될 수 있는데, 예컨대 Si, Ge, Mg, Al, P, Ga, As, Cd, Au 및 Bi 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. In the first step, the temporary active material layer formed on the surface of the core 10 is formed to include the second negative electrode active material nanoparticles. In this case, the second negative electrode active material nanoparticles may be formed of various materials, for example, may include at least one of Si, Ge, Mg, Al, P, Ga, As, Cd, Au, and Bi.
일 실시예로, 상기 제2 음극 활물질 나노 입자는, 이전 (a) 단계의 제1 음극 활물질 나노 입자와 마찬가지로 Si일 수 있다. Si 나노 입자는 실란 가스를 분해하여 형성하거나, 상용화된 Si 입자를 볼 밀링 등의 방법으로 분쇄하여 형성할 수 있음은 전술한 바와 같다. In one embodiment, the second negative electrode active material nanoparticles, like the first negative electrode active material nanoparticles of the previous step (a) may be Si. As described above, the Si nanoparticles may be formed by decomposing silane gas or by pulverizing commercially available Si particles by a method such as ball milling.
이후 상기 제2 단계에서, 상기 임시 활물질층을 대기 분위기에서 열처리하여 상기 임시 활물질층에 산소 가스를 공급한다. 이때 실란 가스의 유입을 차단한 상태에서 산소 가스를 공급하여야 함은 물론이며, 열처리하는 온도는 750 내지 950도일 수 있다. 이와 같이 상기 임시 활물질층에 산소를 첨가함으로써, 상기 제2 음극 활물질 나노 입자에 포함된 물질은 산화물 형태로 변화하여 비활물질층(21i)을 형성하게 된다. 본 실시예의 경우, 상기 제2 음극 활물질 나노 입자가 Si로 형성되므로, 비활물질층(21i)은 SiO2를 포함하도록 형성된다. Thereafter, in the second step, the temporary active material layer is heat-treated in an air atmosphere to supply oxygen gas to the temporary active material layer. At this time, of course, the oxygen gas must be supplied in a state in which silane gas is blocked, and the temperature for heat treatment may be 750 to 950 degrees. As such, by adding oxygen to the temporary active material layer, the material included in the second negative electrode active material nanoparticles is changed into an oxide form to form the inactive material layer 21i. In the present embodiment, since the second negative electrode active material nanoparticles are formed of Si, the inactive material layer 21i is formed to include SiO 2 .
비활물질층(21i)을 SiO2로 형성함에 따라, 비활물질층(21i)이 감싸고 있는 구형 코어(10)의 내구성 등이 향상될 수 있다. 즉, SiO2는 부피 변화가 적고, Si 나노 입자를 적절하게 분산시켜 줄 뿐 아니라, Si 나노 입자를 작은 공간에 가둠으로써 Si 나노 입자가 부피 변화로 인해 미분화되어 이탈되는 것을 방지할 수 있다. 따라서 Si 나노 입자의 미분화에 의한 전기적 단락(short)을 방지하여 전지의 사이클 특성을 개선시켜 줄 수 있다.As the inert material layer 21i is formed of SiO 2 , durability of the spherical core 10 enclosed by the inert material layer 21i may be improved. In other words, SiO 2 has a small volume change and not only disperses the Si nanoparticles properly, but also traps the Si nanoparticles in a small space to prevent the Si nanoparticles from being micronized and released due to the volume change. Therefore, it is possible to prevent electrical shorts due to micronization of Si nanoparticles, thereby improving cycle characteristics of the battery.
한편, 비활물질층(21i)은 SiO2, Al2O3, TiO2, Fe3O4, 소프트 카본(soft carbon), 하드 카본(hard carbon) 및 폴리머 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 이와 같이 형성된 비활물질층(21i)은 리튬 이차 전지의 산화 환원 반응에 직접 관여하지는 않으나, 코어(10)에 포함된 제1 음극 활물질의 부피 팽창이나 부반응을 완화하는 역할을 하게 된다. 이를 위해 비활물질층(21i)에 포함되는 물질은 상기 제1 음극 활물질에 비해 작은 부피 변화율을 가질 수 있다.Meanwhile, the inert material layer 21i may include at least one of SiO 2 , Al 2 O 3 , TiO 2 , Fe 3 O 4 , soft carbon, hard carbon, and a polymer. The inert material layer 21i formed as described above is not directly involved in the redox reaction of the lithium secondary battery, but serves to mitigate volume expansion or side reaction of the first negative electrode active material included in the core 10. To this end, the material contained in the inactive material layer 21i may have a small volume change rate compared to the first negative electrode active material.
다음으로, (c) 비활물질층(21i) 상에 활물질층(21)을 형성하는 단계를 거친다. 상기 (c) 단계에서, 활물질층(21)은 제3 음극 활물질 나노 입자를 포함하도록 형성된다. 이때 제3 음극 활물질 나노 입자는 다양한 물질로 형성될 수 있는데, 예컨대 Si, Ge, Mg, Al, P, Ga, As, Cd, Au 및 Bi 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.Next, (c) the active material layer 21 is formed on the inactive material layer 21i. In the step (c), the active material layer 21 is formed to include the third negative electrode active material nanoparticles. In this case, the third negative electrode active material nanoparticles may be formed of various materials, for example, may include at least one of Si, Ge, Mg, Al, P, Ga, As, Cd, Au, and Bi.
일 실시예로, 상기 제3 음극 활물질 나노 입자는, 이전 (a) 단계의 제1 음극 활물질 나노 입자 및/또는 이전 (b) 단계의 제2 음극 활물질 나노 입자와 마찬가지로 Si일 수 있다. 따라서, Si 나노 입자는 실란 가스를 분해하여 형성하거나, 상용화된 Si 입자를 볼 밀링 등의 방법으로 분쇄하여 형성할 수 있다. In one embodiment, the third negative electrode active material nanoparticles, like the first negative electrode active material nanoparticles of the previous step (a) and / or the second negative electrode active material nanoparticles of the previous step (b) may be Si. Therefore, the Si nanoparticles can be formed by decomposing silane gas or by pulverizing commercially available Si particles by a method such as ball milling.
이와 같이 음극 활물질을 포함하는 코어(10) 및 이를 감싸는 비활물질층(21i) 상에 재차 음극 활물질을 포함하는 활물질층(21)을 형성함에 따라, 전지의 산화 환원 반응에 관여하지 않는 비활물질층(21i)으로 인한 용량 특성의 저하를 보충할 수 있다. 그러나, 음극 조성물(1)의 전체 두께가 과도하게 두꺼워질 수 있으므로, 비활물질층(21i) 및 활물질층(21)은 각각 1 내지 200nm의 두께로 형성될 수 있다. As such, the active material layer 21 including the negative active material is formed on the core 10 including the negative active material and the inactive material layer 21i surrounding the active material layer 21, thereby inactivating the inactive material layer not involved in the redox reaction of the battery. The deterioration of the capacity characteristic due to (21i) can be compensated for. However, since the overall thickness of the negative electrode composition 1 may be excessively thick, the inactive material layer 21i and the active material layer 21 may be each formed to a thickness of 1 to 200 nm.
다음으로, (d) 상기 (b) 단계 및 상기 (c) 단계를 순차적으로 복수 회 반복하여 수행하는 단계를 거친다. 즉, 상기 (c) 단계에서 형성한 활물질층(21) 상에 추가 비활물질층(22i)을 형성하고, 그 위에 재차 추가 활물질층(22)을 형성한다. 이때 추가 비활물질층(22i)은 SiO2, Al2O3, TiO2, Fe3O4, 소프트 카본(soft carbon), 하드 카본(hard carbon) 및 폴리머 중 적어도 하나를 포함하도록 형성될 수 있고, 추가 활물질층(22)은 Si, Ge, Mg, Al, P, Ga, As, Cd, Au 및 Bi 중 적어도 하나를 포함하도록 형성될 수 있다. Next, (d) the step (b) and the step (c) is sequentially performed a plurality of times repeated. That is, the additional inactive material layer 22i is formed on the active material layer 21 formed in step (c), and the additional active material layer 22 is formed thereon again. In this case, the additional inert material layer 22i may be formed to include at least one of SiO 2 , Al 2 O 3 , TiO 2 , Fe 3 O 4 , soft carbon, hard carbon, and a polymer. The additional active material layer 22 may be formed to include at least one of Si, Ge, Mg, Al, P, Ga, As, Cd, Au, and Bi.
일 실시예로, 전술한 바와 같이 실란 가스를 분해하여 Si 나노 입자를 포함하는 임시 활물질층을 형성한 후, 산소를 함유하는 대기 분위기에서 상기 임시 활물질층을 열처리하여 SiO2를 포함하는 추가 비활물질층(22i)을 형성할 수 있다. 이후 추가 비활물질층(22i) 상에 다시 실란 가스를 공급하여 Si 나노 입자를 포함하는 추가 활물질층(22)을 형성할 수 있다. 따라서, 실란 가스 분위기 및 대기 분위기를 교대로 조성하는 과정을 통해 복수개의 활물질층 및 비활물질층을 형성할 수 있으므로, 레이저 빔, 플라즈마 등을 이용하는 고가의 장비 없이도 리튬 이차 전지용 음극 조성물을 연속적으로 형성할 수 있다. In one embodiment, as described above, the silane gas is decomposed to form a temporary active material layer including Si nanoparticles, and then the temporary active material layer is heat-treated in an oxygen-containing atmosphere to further inert material containing SiO 2 . Layer 22i may be formed. Thereafter, the silane gas may be again supplied on the additional inert material layer 22i to form the additional active material layer 22 including the Si nanoparticles. Therefore, since a plurality of active material layers and an inert material layer can be formed by alternately forming a silane gas atmosphere and an atmosphere atmosphere, a negative electrode composition for a lithium secondary battery is continuously formed without expensive equipment using a laser beam or plasma. can do.
물론 상기 임시 활물질층 및 추가 활물질층(22)의 형성 시 상용화된 Si 입자를 볼 밀링 등의 방법으로 분쇄하는 방법을 이용할 수도 있다.Of course, when the temporary active material layer and the additional active material layer 22 is formed, a method of grinding the commercialized Si particles by a method such as ball milling may be used.
상술한 바와 같이 비활물질층 및 활물질층을 반복적으로 적층하여, 최종적으로 리튬 이차 전지용 음극 조성물(1)을 형성할 수 있다. 이로써 본 발명의 일 실시예에 따른 리튬 이차 전지용 음극 조성물(1)은, 코어(10) 및 코어(10)의 표면 상에 코어(10)의 적어도 일부를 감싸도록 배치되는 쉘(20)을 구비하는 코어-쉘 구조체의 형태를 갖게 된다. 이때 쉘(20)은 적어도 하나의 비활물질층(21i, 22i, ... 2ni)과 적어도 하나의 활물질층(21, 22, ...)이 교번 적층되도록 형성된다. 또한, 코어(10)는 적어도 하나의 활물질층(21, 22, ...)과 동일 또는 유사한 물질로 형성될 수 있으며, 이에 따라 코어(10)의 표면에 접촉하는 쉘(20)의 최하층은 비활물질층(21i)으로 형성된다.As described above, the inactive material layer and the active material layer may be repeatedly stacked to finally form the negative electrode composition 1 for a lithium secondary battery. Accordingly, the negative electrode composition 1 for a rechargeable lithium battery according to an embodiment of the present invention includes a core 20 and a shell 20 disposed to surround at least a portion of the core 10 on the surface of the core 10. It takes the form of a core-shell structure. In this case, the shell 20 is formed such that at least one inert material layer 21i, 22i, ... 2ni and at least one active material layer 21, 22, ... are alternately stacked. In addition, the core 10 may be formed of the same or similar material as the at least one active material layer 21, 22,..., So that the lowermost layer of the shell 20 in contact with the surface of the core 10 may be It is formed of an inert material layer 21i.
한편, 도 1에 도시된 바와 같이 적어도 하나의 비활물질층(21i, 22i, ... 2ni) 각각은 동일 물질로 형성될 수 있고, 적어도 하나의 활물질층(21, 22, ...) 또한 각각 동일 물질로 형성될 수 있다. 그러나, 반드시 이에 한정되는 것은 아니며, 적어도 하나의 비활물질층(21i, 22i, ... 2ni) 중 일부를 상이한 물질로 형성할 수도 있고, 적어도 하나의 활물질층(21, 22, ...) 또한 그 중 일부를 상이한 물질로 형성할 수 있다.Meanwhile, as shown in FIG. 1, each of the at least one inert material layer 21i, 22i, ... 2ni may be formed of the same material, and the at least one active material layer 21, 22, ... Each may be formed of the same material. However, the present invention is not limited thereto, and some of the at least one inert material layer 21i, 22i, ... 2ni may be formed of different materials, and at least one active material layer 21, 22, ... Some of them may also be formed of different materials.
도 2는 본 발명의 다른 실시예에 따른 리튬 이차 전지용 음극 조성물을 개략적으로 도시한 단면도이고, 도 3은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 리튬 이차 전지용 음극 조성물을 개략적으로 도시한 단면도이다.2 is a cross-sectional view schematically showing a negative electrode composition for a rechargeable lithium battery according to another embodiment of the present invention, and FIG. 3 is a cross-sectional view schematically showing a negative electrode composition for a rechargeable lithium battery according to another embodiment of the present invention.
도 2 및 도 3을 참조하면, 본 발명의 다른 실시예에 따른 리튬 이차 전지용 음극 조성물(2)은, 코어(10)와, 코어(10)의 표면 상에 코어(10)의 적어도 일부를 감싸도록 배치되는 쉘(20)과, 쉘(20) 상에 배치되는 도전층(30)을 구비한다. 이때, 쉘(20)은 적어도 하나의 비활물질층(21i, 22i, ... 2ni)과 적어도 하나의 활물질층(21, 22, ...)이 교번 적층되도록 형성된다. 2 and 3, the negative electrode composition 2 for a rechargeable lithium battery according to another embodiment of the present invention surrounds the core 10 and at least a portion of the core 10 on the surface of the core 10. The shell 20 arrange | positioned so that it may be provided, and the conductive layer 30 arrange | positioned on the shell 20 are provided. In this case, the shell 20 is formed such that at least one inert material layer 21i, 22i, ... 2ni and at least one active material layer 21, 22, ... are alternately stacked.
먼저 도 2에 도시된 실시예의 경우, 도 1에 도시된 것과 동일 또는 유사한 코어-쉘 구조체의 최외곽에 도전층(30)이 형성된 구조를 갖는다. 이와 같이 도전층(30)을 형성함으로써, 리튬 이차 전지용 음극 조성물(2)의 전기전도성을 향상시킬 수 있고, 상기 코어-쉘 구조체에 포함된 Si 등의 부피 팽창을 추가적으로 방지할 수 있다. First, in the embodiment shown in FIG. 2, the conductive layer 30 is formed on the outermost side of the core-shell structure that is the same as or similar to that shown in FIG. 1. By forming the conductive layer 30 in this way, the electrical conductivity of the negative electrode composition 2 for lithium secondary batteries can be improved, and volume expansion of Si or the like contained in the core-shell structure can be further prevented.
한편, 도 3에 도시된 실시예의 경우, 도 2에 도시된 실시예의 구조와 거의 유사하나, 코어(10)의 형상이 중공의 구 형상을 갖는다는 점에서 차이가 있다. 즉, 도 3에 도시된 리튬 이차 전지용 음극 조성물(3)은, 중공의 구 형상을 갖는 코어(10)와, 코어(10)의 표면 상에 코어(10)의 적어도 일부를 감싸도록 배치되는 쉘(20)과, 쉘(20) 상에 배치되는 도전층(30)을 구비한다. 이때, 쉘(20)은 적어도 하나의 비활물질층(21i, 22i, ... 2ni)과 적어도 하나의 활물질층(21, 22, ...)이 교번 적층되도록 형성된다.Meanwhile, the embodiment shown in FIG. 3 is similar to the structure of the embodiment shown in FIG. 2, except that the core 10 has a hollow sphere shape. That is, the negative electrode composition 3 for a lithium secondary battery illustrated in FIG. 3 includes a core 10 having a hollow spherical shape and a shell disposed to surround at least a portion of the core 10 on the surface of the core 10. 20 and a conductive layer 30 disposed on the shell 20. In this case, the shell 20 is formed such that at least one inert material layer 21i, 22i, ... 2ni and at least one active material layer 21, 22, ... are alternately stacked.
따라서, 도 2 및 도 3 도시된 실시예에 따른 리튬 이차 전지용 음극 조성물(2)(3)을 형성하기 위해서는, 도 1을 참조하여 전술한 리튬 이차 전지용 음극 조성물(1)의 제조 공정들을 거친 후, 상기 코어-쉘 구조체의 최외곽에 도전층(30)을 형성하는 공정을 추가적으로 수행하게 된다. Therefore, in order to form the negative electrode composition (2) (3) for the lithium secondary battery according to the embodiment shown in FIGS. 2 and 3, after the manufacturing process of the negative electrode composition (1) for the lithium secondary battery described above with reference to FIG. In addition, a process of forming the conductive layer 30 on the outermost side of the core-shell structure is additionally performed.
일 실시예로, 도전층(30)은 도전성 물질로 탄소를 포함할 수 있다. 예컨대, 도전층(30)은 천연흑연(natural graphite), 인조흑연(artificial graphite)과 같은 결정질계 탄소와, 소프트 카본(soft carbon), 하드카본(hard carbon)과 같은 비정질계 탄소 등을 포함하도록 형성될 수 있다. In one embodiment, the conductive layer 30 may include carbon as a conductive material. For example, the conductive layer 30 may include crystalline carbon such as natural graphite, artificial graphite, amorphous carbon such as soft carbon, hard carbon, or the like. Can be formed.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 리튬 이차 전지용 음극 조성물의 TEM 사진이고, 도 5는 도 4의 A 부분을 확대한 TEM 사진이다.4 is a TEM photograph of a negative electrode composition for a rechargeable lithium battery according to an embodiment of the present invention, and FIG. 5 is an enlarged TEM photograph of part A of FIG. 4.
도 4에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 리튬 이차 전지용 음극 조성물은 구형의 코어 및 이 코어를 감싸도록 형성된 코어-쉘 구조를 가지며, 이러한 구조는 도 5에 좀 더 구체적으로 도시되어 있다. 이때 상기 코어는 Si로 형성되고, 상기 쉘은 SiO2 및 Si가 교번 적층된 형태로 형성된다. As shown in FIG. 4, the negative electrode composition for a rechargeable lithium battery according to an embodiment of the present invention has a spherical core and a core-shell structure formed to surround the core, which is more specifically illustrated in FIG. 5. It is. In this case, the core is formed of Si, and the shell is formed in a form in which SiO 2 and Si are alternately stacked.
구체적으로, 도 5의 (i)에는 Si를 포함하는 구형 코어가 위치하고, 도 5의 (ii)에는 SiO2를 포함하는 비활물질층이 위치하며, 도 5의 (iii)에는 Si를 포함하는 활물질층이 위치한다. 또한, 도 5의 (iv)에는 SiO2를 포함하는 비활물질층이 위치하며, 여기서의 비활물질층이 쉘 중에서 가장 얇은 두께로 형성된다. 이때 (i)에 위치하는 코어는 결정질 Si을 포함하고, (ii)에 위치하는 비활물질층은 비결정질 SiO2를 포함하며, (iii)에 위치하는 활물질층은 비결정질 Si를 포함하고, (iv)에 위치하는 비활물질층은 비결정질 SiO2를 포함한다.Specifically, in Fig. 5 (i) is located a spherical core containing Si, in Fig. 5 (ii) is located an inert material layer containing SiO 2 , in Fig. 5 (iii) an active material containing Si The floor is located. In addition, in FIG. 5 (iv), the inert material layer including SiO 2 is located, and the inactive material layer is formed to have the thinnest thickness among the shells. Wherein the core located in (i) comprises crystalline Si, the inert material layer located in (ii) comprises amorphous SiO 2 , the active material layer located in (iii) comprises amorphous Si, and (iv) The inert material layer located at includes amorphous SiO 2 .
이와 같이 구형 코어를 중심으로 하여 3개 층으로 구성된 쉘이 상기 코어를 감싸도록 배치된 음극 조성물은 전체 직경이 80 내지 100nm를 갖도록 형성될 수 있다. As described above, the anode composition in which a shell composed of three layers around the spherical core is disposed to surround the core may have a total diameter of 80 to 100 nm.
도 6은 본 발명의 일 실시예 및 비교예에 따른 리튬 이차 전지의 사이클 수에 따른 방전 용량 변화를 나타낸 그래프이고, 도 7은 본 발명의 일 실시예 및 비교예에 따른 리튬 이차 전지의 사이클 수에 따른 쿨롱 효율 변화를 나타낸 그래프이다.6 is a graph showing a change in discharge capacity according to the number of cycles of a lithium secondary battery according to an embodiment and a comparative example of the present invention, Figure 7 is a cycle number of a lithium secondary battery according to an embodiment and a comparative example of the present invention This is a graph showing the change of coulombic efficiency.
도 6 및 도 7에 도시된 그래프들은 다음의 조건에서 수행된 실험의 결과 데이터를 나타낸 것이다. 실험에 사용된 리튬 이차 전지 샘플은 음극, 양극 및 전해액을 구비한 것으로, 코인셀 형상을 갖는다. 이때 상기 음극은 Si 나노 입자, 도전제, 증점제 및 바인더를 80:10:5:5의 비율로 혼합한 후 물을 첨가하여 슬러리를 만들고, 만들어진 슬러리를 구리 호일 상에 얇게 발라 제작한다.6 and 7 show the result data of experiments performed under the following conditions. The lithium secondary battery sample used in the experiment was provided with a negative electrode, a positive electrode, and an electrolyte, and had a coin cell shape. At this time, the negative electrode is prepared by mixing Si nanoparticles, a conductive agent, a thickener and a binder in a ratio of 80: 10: 5: 5 and then adding water to make a slurry, and thinly applying the resulting slurry onto a copper foil.
구체적인 실험 방법은 다음과 같다. 상기 리튬 이차 전지 샘플은 0.1C-rate의 충전율로 충전을 시작하고, 전압은 0.005V까지 충전하며, 이때 일정 전류로 일정 전압을 갖도록 충전한다. 이후 0.1C-rate의 방전율로 방전을 진행하되 전압은 1.5V까지 방전하며, 이때에도 일정 전류를 인가한다. 이와 같이 1회의 충·방전 사이클을 거친 후, 0.5C-rate의 충·방전율로 전압 구간은 0.005V 내지 1V로 하여 연속적으로 충·방전 사이클을 반복한다. The specific experimental method is as follows. The lithium secondary battery sample starts charging at a charge rate of 0.1 C-rate, and the voltage is charged up to 0.005V, where it is charged to have a constant voltage at a constant current. After that, the discharge is performed at a discharge rate of 0.1 C-rate, but the voltage is discharged to 1.5V, and a constant current is applied even at this time. After one charge and discharge cycle as described above, the charge and discharge cycle is repeated continuously at a voltage section of 0.005 V to 1 V at a charge and discharge rate of 0.5 C-rate.
한편, 본 발명의 효과를 검증하기 위해 Si 나노 입자로 형성된 음극을 비교예로 하여 상술한 것과 동일한 방법으로 실험을 진행하였다. On the other hand, in order to verify the effect of the present invention was carried out by the same method as described above with a negative electrode formed of Si nanoparticles as a comparative example.
먼저 도 6의 그래프를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 리튬 이차 전지(점선으로 표시)의 경우, 비교예에 따른 리튬 이차 전지(실선으로 표시)에 비해 사이클 수가 증가하더라도 방전 용량을 일정하게 유지하고 있음을 확인할 수 있다. 이는 본 발명의 일 실시예와 같은 코어(Si)-쉘 구조의 음극재가, 단순한 Si 음극재보다 훨씬 안정적인 수명 특성을 보여주는 것을 의미한다.First, referring to the graph of FIG. 6, in the case of a lithium secondary battery (indicated by a dotted line) according to an embodiment of the present invention, the discharge capacity is constant even if the number of cycles increases compared to the lithium secondary battery (indicated by a solid line) according to a comparative example. It can be confirmed that it is maintained. This means that the core (Si) -shell structured anode material as in one embodiment of the present invention shows much more stable life characteristics than a simple Si anode material.
또한, 도 7의 그래프를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 리튬 이차 전지(원형 점들을 연결한 선으로 표시)의 경우, 비교예에 따른 리튬 이차 전지(실선으로 표시)에 비해 더 높은 쿨롱 효율(coulombic efficiency, C.E)을 가짐을 확인할 수 있다. 이는 본 발명의 일 실시예와 같은 코어(Si)-쉘 구조의 음극재가, 단순한 Si 음극재보다 높은 충·방전 효율을 갖는다는 것을 의미한다.In addition, referring to the graph of FIG. 7, the lithium secondary battery (indicated by a line connecting circular dots) according to an embodiment of the present invention is higher than the lithium secondary battery (indicated by a solid line) according to a comparative example. It can be seen that it has a coulombic efficiency (CE). This means that the core (Si) -shell structured anode material as one embodiment of the present invention has higher charge / discharge efficiency than a simple Si anode material.
즉, 본 발명의 일 실시예에 따른 음극 조성물을 포함하는 리튬 이차 전지를 적용하는 경우, 도 6 및 도 7에 도시된 바와 같이 음극 활물질의 부피 팽창으로 인한 균열 발생 등을 방지하여 안정적인 수명 특성과 높은 충·방전 효율을 얻을 수 있다.That is, when applying the lithium secondary battery including the negative electrode composition according to an embodiment of the present invention, as shown in Figures 6 and 7 to prevent the occurrence of cracks due to volume expansion of the negative electrode active material and stable life characteristics and High charge and discharge efficiency can be obtained.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 리튬 이차 전지의 분해 사시도이다. 8 is an exploded perspective view of a rechargeable lithium battery according to one embodiment of the present invention.
도 8을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 리튬 이차 전지(100)는 음극(112), 양극(114), 음극(112)과 양극(114) 사이에 배치된 세퍼레이터(113), 음극(112), 양극(114) 및 세퍼레이터(113)에 함침된 전해질(미도시), 전지 용기(120), 및 상기 전지 용기(120)를 봉입하는 봉입 부재(140)를 주된 부분으로 하여 구성되어 있다. 이러한 리튬 이차 전지(100)는, 음극(112), 양극(114) 및 세퍼레이터(113)를 차례로 적층한 다음 스파이럴(spiral) 상으로 권취된 상태로 전지 용기(120)에 수납하여 제작된다. 이때 음극(112)은 도 1, 도 2 또는 도 3에 도시된 구조의 음극 조성물로 형성되며, 이로써 고용량 음극 활물질의 부피 팽창을 최소화하여 이를 포함하는 리튬 이차 전지(100)의 수명 특성을 향상시킬 수 있음은 전술한 바와 같다.Referring to FIG. 8, the lithium secondary battery 100 according to an embodiment of the present invention includes a negative electrode 112, a positive electrode 114, a separator 113 disposed between the negative electrode 112 and the positive electrode 114, and a negative electrode. (112), an electrolyte (not shown) impregnated in the positive electrode 114 and the separator 113, the battery container 120, and the sealing member 140 for sealing the battery container 120 is composed as a main portion have. The lithium secondary battery 100 is manufactured by stacking the negative electrode 112, the positive electrode 114, and the separator 113 in order, and then storing the lithium secondary battery 100 in the battery container 120 while being wound in a spiral shape. At this time, the negative electrode 112 is formed of the negative electrode composition of the structure shown in Figure 1, 2 or 3, thereby minimizing the volume expansion of the high-capacity negative electrode active material to improve the life characteristics of the lithium secondary battery 100 including the same May be as described above.
한편, 도 8에는 리튬 이차 전지(100)가 원통형인 것으로 도시되어 있으나, 반드시 이에 한정되는 것은 아니고, 각형, 코인형, 파우치형 등 다양한 형상으로 형성될 수 있음은 물론이다.Meanwhile, although the lithium secondary battery 100 is illustrated as having a cylindrical shape in FIG. 8, the lithium secondary battery 100 is not necessarily limited thereto and may be formed in various shapes such as a square shape, a coin shape, and a pouch type.
이와 같이 본 발명은 도면에 도시된 일 실시예를 참고로 하여 설명하였으나, 이는 예시적인 것에 불과하며 당해 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 실시예의 변형이 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의하여 정해져야 할 것이다.As described above, the present invention has been described with reference to one embodiment shown in the drawings, but this is merely exemplary, and it will be understood by those skilled in the art that various modifications and variations of the embodiment are possible therefrom. . Therefore, the true technical protection scope of the present invention will be defined by the technical spirit of the appended claims.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 수명이 향상된 고용량의 음극을 구현하기 위한 리튬 이차 전지용 음극 조성물이 제공될 수 있고, 이러한 이차 전지용 음극 조성물은 핸드폰, 노트북과 같은 이동 모바일 전자 기기, 전기자동차, 하이브리드 자동차, 하이브리드 선박, 전기 자전거 등에 사용될 수 있다.According to an embodiment of the present invention, a negative electrode composition for a lithium secondary battery may be provided to implement a high capacity negative electrode having improved lifespan, and such a negative electrode composition for a secondary battery may be a mobile mobile electronic device such as a mobile phone, a laptop, an electric vehicle, or a hybrid. It can be used in automobiles, hybrid ships, electric bicycles and the like.

Claims (21)

  1. 코어; 및core; And
    상기 코어의 표면 상에 배치되며, 리튬 이온과 반응하여 부피 변화가 발생하는 적어도 하나의 활물질층과, 상기 적어도 하나의 활물질층보다 부피 변화율이 작은 적어도 하나의 비활물질층이 교번 적층된 쉘;을 구비하는, 리튬 이차 전지용 음극 조성물. A shell disposed on a surface of the core and having at least one active material layer reacting with lithium ions to produce a volume change, and at least one inert material layer having a smaller volume change rate than the at least one active material layer; The negative electrode composition for lithium secondary batteries provided.
  2. 제 1 항에 있어서,The method of claim 1,
    상기 쉘의 상에 배치되며, 탄소를 포함하는 도전층;을 더 구비하는, 리튬 이차 전지용 음극 조성물.It is disposed on the shell, the conductive layer containing carbon; further comprising, a negative electrode composition for a lithium secondary battery.
  3. 제 1 항에 있어서,The method of claim 1,
    상기 코어는 Si을 포함하는, 리튬 이차 전지용 음극 조성물. The core comprises Si, a negative electrode composition for a lithium secondary battery.
  4. 제 1 항에 있어서,The method of claim 1,
    상기 적어도 하나의 활물질층은 Si을 포함하는, 리튬 이차 전지용 음극 조성물. The at least one active material layer comprises Si, the negative electrode composition for a lithium secondary battery.
  5. 제 1 항에 있어서,The method of claim 1,
    상기 적어도 하나의 비활물질층은, SiO2, Al2O3, TiO2, Fe3O4, 소프트 카본(soft carbon), 하드 카본(hard carbon) 및 폴리머 중 적어도 하나를 포함하는, 리튬 이차 전지용 음극 조성물.The at least one inert material layer includes at least one of SiO 2 , Al 2 O 3 , TiO 2 , Fe 3 O 4 , soft carbon, hard carbon, and a polymer. Negative electrode composition.
  6. 제 1 항에 있어서,The method of claim 1,
    상기 쉘의 최하층은, SiO2, Al2O3, TiO2, Fe3O4, 소프트 카본(soft carbon), 하드 카본(hard carbon) 및 폴리머 중 적어도 하나를 포함하는, 리튬 이차 전지용 음극 조성물.The bottom layer of the shell, SiO 2 , Al 2 O 3 , TiO 2 , Fe 3 O 4 , soft carbon (soft carbon), hard carbon (hard carbon) and at least one of a polymer, a negative electrode composition for a lithium secondary battery.
  7. 제 1 항에 있어서,The method of claim 1,
    상기 코어는 구(求) 형상을 갖고,The core has a spherical shape,
    상기 쉘은 상기 코어의 적어도 일부를 감싸도록 배치되는, 리튬 이차 전지용 음극 조성물.The shell is disposed to surround at least a portion of the core, the negative electrode composition for a lithium secondary battery.
  8. 제 7 항에 있어서,The method of claim 7, wherein
    상기 코어는 중공의 구(求) 형상을 갖는, 리튬 이차 전지용 음극 조성물.The said core has a hollow spherical shape, The negative electrode composition for lithium secondary batteries.
  9. 제 7 항에 있어서,The method of claim 7, wherein
    상기 적어도 하나의 활물질층 및 상기 적어도 하나의 비활물질층은, 각각의 두께가 1 내지 200nm인, 리튬 이차 전지용 음극 조성물.The at least one active material layer and the at least one inert material layer, each having a thickness of 1 to 200nm, the negative electrode composition for a lithium secondary battery.
  10. 제 7 항에 있어서,The method of claim 7, wherein
    상기 코어는 직경이 1 내지 500nm인, 리튬 이차 전지용 음극 조성물.The core has a diameter of 1 to 500nm, the negative electrode composition for a lithium secondary battery.
  11. 제 1 항에 있어서,The method of claim 1,
    상기 코어는 Si을 포함하며, The core comprises Si,
    상기 적어도 하나의 활물질층은 Si을 포함하고, 상기 적어도 하나의 비활물질층은 SiO2를 포함하며,The at least one active material layer comprises Si, the at least one inert material layer comprises SiO 2 ,
    상기 쉘의 최하층은 SiO2를 포함하는, 리튬 이차 전지용 음극 조성물.The lowermost layer of the shell comprises SiO 2 , the negative electrode composition for a lithium secondary battery.
  12. (a) 제1 음극 활물질 나노 입자를 포함하는 코어를 형성하는 단계;(a) forming a core including the first negative electrode active material nanoparticles;
    (b) 상기 코어의 표면 상에 제2 음극 활물질 나노 입자를 포함하는 임시 활물질층을 형성한 후, 상기 임시 활물질층을 대기 분위기에서 열처리하여 비활물질층을 형성하는 단계;(b) forming a temporary active material layer including second anode active material nanoparticles on the surface of the core, and then heat treating the temporary active material layer in an air atmosphere to form an inert material layer;
    (c) 상기 비활물질층 상에 제3 음극 활물질 나노 입자를 포함하는 활물질층을 형성하는 단계; 및(c) forming an active material layer including third negative active material nanoparticles on the inactive material layer; And
    (d) 상기 (b) 단계 및 상기 (c) 단계를 순차적으로 복수 회 반복하여 수행하는 단계;를 포함하는, 리튬 이차 전지용 음극 조성물의 제조 방법.(d) performing the step (b) and the step (c) by repeating a plurality of times in sequence; comprising, the negative electrode composition for a lithium secondary battery.
  13. 제 12 항에 있어서,The method of claim 12,
    (e) 상기 (d) 단계 이후, 탄소를 포함하는 도전층을 형성하는 단계;를 더 포함하는, 리튬 이차 전지용 음극 조성물의 제조 방법.(e) after the step (d), further comprising the step of forming a conductive layer containing carbon; manufacturing method of a negative electrode composition for a lithium secondary battery.
  14. 제 12 항에 있어서,The method of claim 12,
    상기 제1 음극 활물질 나노 입자는 Si이고, 상기 Si은 실란 가스를 분해하여 형성되는, 리튬 이차 전지용 음극 조성물의 제조 방법.The first negative electrode active material nanoparticles are Si, wherein Si is formed by decomposing silane gas.
  15. 제 12 항에 있어서,The method of claim 12,
    상기 제2 음극 활물질 나노 입자는 Si이고, 상기 Si은 실란 가스를 분해하여 형성되며,The second negative electrode active material nanoparticles are Si, wherein Si is formed by decomposing silane gas,
    상기 비활물질층은 SiO2를 포함하는, 리튬 이차 전지용 음극 조성물의 제조 방법. The inert material layer comprises SiO 2 , a method for producing a negative electrode composition for a lithium secondary battery.
  16. 제 12 항에 있어서,The method of claim 12,
    상기 제3 음극 활물질 나노 입자는 Si이고, 상기 Si은 실란 가스를 분해하여 형성되는, 리튬 이차 전지용 음극 조성물의 제조 방법.The third negative electrode active material nanoparticles are Si, wherein Si is formed by decomposing silane gas, the method for producing a negative electrode composition for a lithium secondary battery.
  17. 제 12 항에 있어서,The method of claim 12,
    상기 코어는 구(求) 형상을 갖도록 형성되고,The core is formed to have a spherical shape,
    상기 활물질층 및 상기 비활물질층은, 상기 코어의 적어도 일부를 감싸도록 형성되는, 리튬 이차 전지용 음극 조성물의 제조 방법.The active material layer and the inactive material layer is formed to surround at least a portion of the core, the manufacturing method of the negative electrode composition for a lithium secondary battery.
  18. 제 17 항에 있어서,The method of claim 17,
    상기 코어는 중공의 구(求) 형상을 갖도록 형성되는, 리튬 이차 전지용 음극 조성물의 제조 방법.The said core is formed so that it may have a hollow spherical shape, The manufacturing method of the negative electrode composition for lithium secondary batteries.
  19. 제 12 항에 있어서,The method of claim 12,
    상기 활물질층 및 상기 비활물질층은, 각각의 두께가 1 내지 200nm인, 리튬 이차 전지용 음극 조성물의 제조 방법.The said active material layer and the said inactive material layer are the manufacturing methods of the negative electrode composition for lithium secondary batteries whose thickness is 1-200 nm.
  20. 제 12 항에 있어서,The method of claim 12,
    상기 코어는 직경이 1 내지 500nm인, 리튬 이차 전지용 음극 조성물의 제조 방법.The core has a diameter of 1 to 500nm, a method for producing a negative electrode composition for a lithium secondary battery.
  21. 양극;anode;
    전해질; 및 Electrolyte; And
    제1항 내지 제11항 중 어느 한 항의 리튬 이차 전지용 음극 조성물을 포함하는 음극;을 구비하는, 리튬 이차 전지.The lithium secondary battery provided with; The negative electrode containing the negative electrode composition for lithium secondary batteries of any one of Claims 1-11.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20120264020A1 (en) * 2010-10-07 2012-10-18 Applied Sciences, Inc. Method of depositing silicon on carbon nanomaterials
JP2015020921A (en) * 2013-07-17 2015-02-02 古河電気工業株式会社 Silicon nanowire, silicon nanowire structure and method for producing the same, and nonaqueous electrolyte secondary battery
KR20150101310A (en) * 2014-02-26 2015-09-03 삼성전자주식회사 Anode active material, lithium battery comprising the same, and preparation method thereof
KR20160057813A (en) * 2014-11-14 2016-05-24 삼성에스디아이 주식회사 Negative active material and lithium battery containing the material

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20120264020A1 (en) * 2010-10-07 2012-10-18 Applied Sciences, Inc. Method of depositing silicon on carbon nanomaterials
JP2015020921A (en) * 2013-07-17 2015-02-02 古河電気工業株式会社 Silicon nanowire, silicon nanowire structure and method for producing the same, and nonaqueous electrolyte secondary battery
KR20150101310A (en) * 2014-02-26 2015-09-03 삼성전자주식회사 Anode active material, lithium battery comprising the same, and preparation method thereof
KR20160057813A (en) * 2014-11-14 2016-05-24 삼성에스디아이 주식회사 Negative active material and lithium battery containing the material

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
SU , LIWEI ET AL.: "Core Double-shell Si@SiO2@C Nanocomposites as Anode Materials for Li-ion Batteries", CHEMICAL COMMUNICATIONS, vol. 46, no. 15, 5 February 2010 (2010-02-05), pages 2590 - 2592, XP002728259 *

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