KR100555972B1 - Cathode active material and lithium secondary battery employing the same - Google Patents
Cathode active material and lithium secondary battery employing the same Download PDFInfo
- Publication number
- KR100555972B1 KR100555972B1 KR1020000057868A KR20000057868A KR100555972B1 KR 100555972 B1 KR100555972 B1 KR 100555972B1 KR 1020000057868 A KR1020000057868 A KR 1020000057868A KR 20000057868 A KR20000057868 A KR 20000057868A KR 100555972 B1 KR100555972 B1 KR 100555972B1
- Authority
- KR
- South Korea
- Prior art keywords
- lithium
- formula
- active material
- cathode active
- secondary battery
- Prior art date
Links
Images
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
- H01M4/36—Selection of substances as active materials, active masses, active liquids
- H01M4/48—Selection of substances as active materials, active masses, active liquids of inorganic oxides or hydroxides
-
- 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
- H01M10/0525—Rocking-chair batteries, i.e. batteries with lithium insertion or intercalation in both electrodes; Lithium-ion batteries
-
- 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
- H01M10/056—Accumulators with non-aqueous electrolyte characterised by the materials used as electrolytes, e.g. mixed inorganic/organic electrolytes
- H01M10/0564—Accumulators with non-aqueous electrolyte characterised by the materials used as electrolytes, e.g. mixed inorganic/organic electrolytes the electrolyte being constituted of organic materials only
- H01M10/0566—Liquid materials
- H01M10/0568—Liquid materials characterised by the solutes
-
- 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
- H01M10/056—Accumulators with non-aqueous electrolyte characterised by the materials used as electrolytes, e.g. mixed inorganic/organic electrolytes
- H01M10/0564—Accumulators with non-aqueous electrolyte characterised by the materials used as electrolytes, e.g. mixed inorganic/organic electrolytes the electrolyte being constituted of organic materials only
- H01M10/0566—Liquid materials
- H01M10/0569—Liquid materials characterised by the solvents
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
- Y02E60/10—Energy storage using batteries
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Electrochemistry (AREA)
- Inorganic Chemistry (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Battery Electrode And Active Subsutance (AREA)
- Secondary Cells (AREA)
Abstract
본 발명은 화학식 1로 표시되는 멀티플 도핑된 리튬 니켈 코발트 산화물과, 화학식 2로 표시되는 리튬 망간 산화물을 포함하는 캐소드 활물질과, 이를 채용하고 있는 리튬 2차 전지를 제공한다.The present invention provides a cathode active material comprising a multiple doped lithium nickel cobalt oxide represented by Formula 1, a lithium manganese oxide represented by Formula 2, and a lithium secondary battery employing the same.
상기식중, M은 Fe, Ga, Ge, Al, Ti, V, Cu, Zn, Mn, Si, P, Nb, Ta, Zr, Zn, Sn, Sb, Pt, In, Ag, Au, Bi, Pd, W 및 Nb로 이루어진 군으로부터 선택된 2개 이상이고, x는 0.5 내지 1이고, y는 0.65 내지 0.90이고, z은 0.05 내지 0.30이고, n은 0.05 내지 0.225이고,Wherein M is Fe, Ga, Ge, Al, Ti, V, Cu, Zn, Mn, Si, P, Nb, Ta, Zr, Zn, Sn, Sb, Pt, In, Ag, Au, Bi, At least two selected from the group consisting of Pd, W and Nb, x is 0.5 to 1, y is 0.65 to 0.90, z is 0.05 to 0.30, n is 0.05 to 0.225,
상기식중, a는 0.98 내지 1.02이고, b는 0 내지 0.2이고, M1은 Co, Cr 및 Ti로 이루어진 군으로부터 선택된 하나 이상이다. 본 발명에 따른 캐소드 활물질은 용량 및 싸이클 특성이 우수하며, 비가역손실 및 과충전되는 것을 억제할 수 있어서 안전성이 우수할 뿐만 아니라 제조단가가 저렴하고 고온에서의 저장 및 싸이클 특성이 우수하다. 따라서 이러한 캐소드 활물질을 채용하면 고용량이면서 싸이클 수명이 우수하고 값싼 리튬 2차전지를 만들 수 있게 된다.Wherein a is 0.98 to 1.02, b is 0 to 0.2, and M1 is at least one selected from the group consisting of Co, Cr and Ti. Cathode active material according to the present invention is excellent in capacity and cycle characteristics, can be suppressed irreversible loss and overcharge not only excellent safety, but also low manufacturing cost and excellent storage and cycle characteristics at high temperatures. Therefore, when the cathode active material is employed, it is possible to make a lithium secondary battery having a high capacity and excellent cycle life.
Description
도 1은 합성예 3에 따른 캐소드 활물질의 X선 회절 분석 결과를 나타낸 도면이고,1 is a view showing the results of X-ray diffraction analysis of the cathode active material according to Synthesis Example 3,
도 2는 CR 2320 코인셀의 조립 도식도이고,2 is an assembly schematic of a CR 2320 coin cell,
도 3은 합성예 3에 따른 캐소드 활물질의 1차 충전 용량 특성을 나타낸 도면이고,3 is a view showing the primary charge capacity characteristics of the cathode active material according to Synthesis Example 3,
도 4는 합성예 4에 따른 캐소드 활물질의 1차 충전 용량 특성을 나타낸 도면이고,4 is a view showing the primary charge capacity characteristics of the cathode active material according to Synthesis Example 4,
도 5는 실시예 1에 따라 제조된 전지의 방전용량 특성을 나타낸 도면이다.5 is a view showing the discharge capacity characteristics of the battery prepared according to Example 1.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명><Explanation of symbols for the main parts of the drawings>
220... 티타늄 메쉬 집전체 221... 캐소드 활물질층220 ... titanium mesh current collector 221 ... cathode active material layer
222... 캐소드 케이징 223... 니켈 메쉬 집전체222 ... cathode casing 223 ... nickel mesh current collector
224... 리튬 박막 애노드 225... 셀가드 세퍼레이타224 ... Lithium thin film anode 225 ... Celgard separator
본 발명은 캐소드 활물질 및 이를 채용하고 있는 리튬 2차전지에 관한 것으로서, 보다 상세하기로는 멀티플 도핑된 리튬 니켈 코발트 산화물과 스피넬 구조를 갖는 리튬 망간 산화물을 혼합하여 만든 캐소드 활물질, 이를 채용함으로써 용량과 싸이클 특성이 우수하고 안전성 및 고온 성능이 개선된 리튬 2차전지에 관한 것이다.The present invention relates to a cathode active material and a lithium secondary battery employing the same, and more particularly, a cathode active material made by mixing a multiple doped lithium nickel cobalt oxide and a lithium manganese oxide having a spinel structure, and a capacity and a cycle by employing the same. The present invention relates to a lithium secondary battery having excellent characteristics and improved safety and high temperature performance.
리튬 니켈 산화물 (LiNiO2)은 리튬 코발트 산화물 (LiCoO2)과 함께 리튬 2차전지용 캐소드 활물질로서 널리 사용되고 있다. 리튬 니켈 산화물은 초기 용량면에서는 리튬 코발트 산화물에 비하여 보다 우수하지만, 충방전과정이 반복적으로 진행됨에 따라 리튬-니켈 격자 위치간 자리 바뀜 현상 (disordering)에 따라 용량이 급격하게 감소하는 문제점이 있다.Lithium nickel oxide (LiNiO 2 ) is widely used as a cathode active material for lithium secondary batteries together with lithium cobalt oxide (LiCoO 2 ). Lithium nickel oxide is superior to lithium cobalt oxide in terms of initial capacity, but as the charge and discharge process is repeatedly performed, there is a problem in that capacity decreases rapidly due to disordering between lithium-nickel lattice positions.
상기한 바와 같은 문제점을 극복하기 위한 방안으로서, 니켈 원소의 일부를 다른 전이금속으로 치환하는 연구가 활발하게 진행되어 왔다. 그 일예로서 니켈 원소의 일부를 코발트로 치환한 리튬 복합 산화물(LiNiCoO2)이 제안된 바 있다.As a solution for overcoming the above problems, studies have been actively conducted to replace a part of nickel element with another transition metal. As an example, a lithium composite oxide (LiNiCoO 2 ) in which a part of nickel element is substituted with cobalt has been proposed.
그런데, 이 리튬 복합 산화물은 코발트가 구조적 안정성 및 열적 안전성을 제공하여 리튬 니켈 산화물의 경우와 비교하여 용량과 사이클 특성 및 수명 특성이 개선되는 잇점이 있지만, 코발트가 다른 금속에 비하여 고가인 편이다. 따라서 코발트 의존도를 줄이고 이를 값싼 다른 금속 원소로 대체하고자 하는 시도가 많이 이루어졌다.By the way, this lithium composite oxide has the advantage that the cobalt provides structural stability and thermal stability, and the capacity, cycle characteristics and life characteristics compared to the case of lithium nickel oxide, but cobalt is more expensive than other metals. Therefore, many attempts have been made to reduce cobalt dependence and replace it with other cheap metal elements.
이러한 노력에 대한 구체적인 예로서, 미국 특허 제5,783,333호에는 LixNiyCozMnO2으로 표시되는 리튬 니켈 코발트 산화물을 포함하는 캐소드가 개시하고 있다. 상기식중, M은 알루미늄(Al), 티탄(Ti), 텅스텐(W), 크롬(Cr), 몰리브덴(Mo), 마그네슘(Mg), 탄탈륨(Ta) 및 실리콘(Si)중에서 선택되며, x는 0 내지 1이며, y+z+n의 합은 약 1이고, n은 0 내지 0.25이고, y와 z은 0보다 크고 z/y 비는 0 내지 1/3이다. As a specific example of this effort, US Pat. No. 5,783,333 discloses a cathode comprising lithium nickel cobalt oxide represented by Li x Ni y Co z M n O 2 . Wherein M is selected from aluminum (Al), titanium (Ti), tungsten (W), chromium (Cr), molybdenum (Mo), magnesium (Mg), tantalum (Ta) and silicon (Si), and Is 0 to 1, the sum of y + z + n is about 1, n is 0 to 0.25, y and z are greater than 0 and the z / y ratio is 0 to 1/3.
이에 본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 멀티플 도핑된 리튬 니켈 코발트 산화물과 스피넬 구조를 갖는 리튬 망간 산화물을 혼합함으로써 값싸고 비가역손실이 줄어들고 안전성이 우수하고 고용량이면서 싸이틀 특성 및 고온 성능이 우수한 캐소드 활물질을 제공하는 것이다.Therefore, the technical problem to be achieved by the present invention is to mix a lithium doped lithium nickel cobalt oxide and a lithium manganese oxide having a spinel structure to reduce the cost of irreversible loss, excellent safety, high capacity, high capacity and high-performance cathode active material To provide.
본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 상기 캐소드 활물질을 채용함으로써 안전성, 용량, 고온 성능 및 싸이클 특성이 우수한 리튬 2차전지에 관한 것이다. The technical problem to be achieved by the present invention relates to a lithium secondary battery having excellent safety, capacity, high temperature performance and cycle characteristics by employing the cathode active material.
상기 첫번째 기술적 과제를 이루기 위하여 본 발명에서는, 화학식 1로 표시되는 멀티플 도핑된 리튬 니켈 코발트 산화물과, 화학식 2 또는 화학식 3으로 표시되는 리튬 망간 산화물을 포함하는 것을 특징으로 하는 캐소드 활물질을 제공한다.In order to achieve the first technical problem, the present invention provides a cathode active material comprising a multiple doped lithium nickel cobalt oxide represented by Formula 1 and a lithium manganese oxide represented by Formula 2 or Formula 3.
<화학식 1><Formula 1>
LixNiyCozMnO2 Li x Ni y Co z M n O 2
상기식중, M은 Fe, Ga, Ge, Al, Ti, V, Cu, Zn, Mn, Si, P, Nb, Ta, Zr, Zn, Sn, Sb, Pt, In, Ag, Au, Bi, Pd, W 및 Nb로 이루어진 군으로부터 선택된 2개 이상이고,Wherein M is Fe, Ga, Ge, Al, Ti, V, Cu, Zn, Mn, Si, P, Nb, Ta, Zr, Zn, Sn, Sb, Pt, In, Ag, Au, Bi, At least two selected from the group consisting of Pd, W and Nb,
x는 0.5 내지 1이고, y는 0.65 내지 0.90이고, z은 0.05 내지 0.30이고, n은 0.05 내지 0.225이고,x is 0.5 to 1, y is 0.65 to 0.90, z is 0.05 to 0.30, n is 0.05 to 0.225,
<화학식 2><Formula 2>
LiaMn2O4 Li a Mn 2 O 4
상기식중, a는 0.98 내지 1.02이다.
<화학식 3>
LiaMn2-bM1bO4
상기식중, a는 0.98 내지 1.02이고, 0<b≤0.2이고, M1은 Co, Cr 및 Ti로 이루어진 군으로부터 선택된 하나 이상이다.Wherein a is 0.98 to 1.02.
<Formula 3>
Li a Mn 2-b M1 b O 4
Wherein a is 0.98 to 1.02, 0 <b ≦ 0.2, and M1 is at least one selected from the group consisting of Co, Cr and Ti.
상기 화학식 1의 멀티플 도핑된 리튬 니켈 코발트 산화물에서 M이 Mn, Al 그리고 Ga을 포함하거나 Al과 Ga를 포함하는 것이 바람직하다. 그리고 화학식 2 또는 3의 리튬 망간 산화물이 LiMn2O4, Co, Cr, Ti중 1개 이상의 원소를 포함하는 망간계 스피넬(spinel) 화합물인 것이 바람직하다. 그리고 이러한 화학식 1의 멀티플 도핑된 리튬 니켈 코발트 산화물과 화학식 2 또는 3의 리튬 망간 산화물의 혼합중량비는 90:10 내지 30:70인 것이 바람직하다.In the multiple doped lithium nickel cobalt oxide of Formula 1, M preferably includes Mn, Al, and Ga, or Al and Ga. And it is preferable that the lithium manganese oxide of Formula 2 or 3 is a manganese spinel compound containing at least one element of LiMn 2 O 4 , Co, Cr, Ti. And the mixed weight ratio of the multiple doped lithium nickel cobalt oxide of Formula 1 and the lithium manganese oxide of Formula 2 or 3 is preferably 90:10 to 30:70.
본 발명의 두번째 기술적 과제는 화학식 1로 표시되는 멀티플 도핑된 리튬 니켈 코발트 산화물과, 화학식 2 또는 화학식 3으로 표시되는 리튬 망간 산화물을 포함하는 캐소드 활물질을 포함하며, 방전시 리튬 이온을 포획하며, 충전시 리튬 이온을 방출하는 캐소드;A second technical problem of the present invention includes a cathode active material comprising a multiple doped lithium nickel cobalt oxide represented by the formula (1) and a lithium manganese oxide represented by the formula (2) or (3), and captures lithium ions during discharge, charging A cathode that releases lithium ions upon loading;
균일상 흑연 입자, 균일상 비흑연 입자 또는 이들의 혼합물을 포함하며, 충 전시 리튬을 인터칼레이션하고, 방전시 리튬을 디인터칼레이션하는 애노드;An anode comprising homogeneous graphite particles, homogeneous non-graphite particles, or a mixture thereof, intercalating the chargeable lithium and deintercalating lithium upon discharge;
상기 캐소드와 애노드 사이에 삽입되는 세퍼레이타; 및 A separator inserted between the cathode and the anode; And
리튬 이온에 대하여 전도성을 갖고 있고, 리튬염과 유기용매로 구성된 전해액;을 구비하는 것을 특징으로 하는 리튬 2차전지에 의하여 이루어진다.It has a conductivity with respect to lithium ions, and an electrolytic solution composed of a lithium salt and an organic solvent; made of a lithium secondary battery characterized in that it comprises a.
<화학식 1><Formula 1>
LixNiyCozMnO2 Li x Ni y Co z M n O 2
상기식중, M은 Fe, Ga, Ge, Al, Ti, V, Cu, Zn, Mn, Si, P, Nb, Ta, Zr, Zn, Sn, Sb, Pt, In, Ag, Au, Bi, Pd, W 및 Nb로 이루어진 군으로부터 선택된 2개 이상이고,Wherein M is Fe, Ga, Ge, Al, Ti, V, Cu, Zn, Mn, Si, P, Nb, Ta, Zr, Zn, Sn, Sb, Pt, In, Ag, Au, Bi, At least two selected from the group consisting of Pd, W and Nb,
x는 0.5 내지 1이고, y는 0.65 내지 0.90이고, z은 0.05 내지 0.30이고, n은 0.05 내지 0.225이고,
<화학식 2>
LiaMn2O4
상기식중, a는 0.98 내지 1.02이다.
<화학식 3>
LiaMn2-bM1bO4
상기식중, a는 0.98 내지 1.02이고, 0<b≤0.2이고, M1은 Co, Cr 및 Ti로 이루어진 군으로부터 선택된 하나 이상이다.x is 0.5 to 1, y is 0.65 to 0.90, z is 0.05 to 0.30, n is 0.05 to 0.225,
<Formula 2>
Li a Mn 2 O 4
Wherein a is 0.98 to 1.02.
<Formula 3>
Li a Mn 2-b M1 b O 4
Wherein a is 0.98 to 1.02, 0 <b ≦ 0.2, and M1 is at least one selected from the group consisting of Co, Cr and Ti.
삭제delete
삭제delete
삭제delete
이하, 본 발명에 따른 캐소드 활물질에 대하여 보다 상세하게 설명하기로 한다.Hereinafter, the cathode active material according to the present invention will be described in more detail.
화학식 1의 멀티플 도핑된 리튬 니켈 코발트 산화물인 LiNi(Co, M1, M2, M3)O2는 코발트 자리를 다중 금속 원소로 치환하여 코발트 자리 및 니켈 자리에 상 기 금속을 보유함으로써 화합물의 안전성을 개선하고 고용량이면서 물질의 제조단가가 매우 낮아진다. 상기 M1, M2, M3으로는 Mn, Al, Ga를 각각 사용하는 것이 화합물의 안정성 및 용량 측면에서 바람직하다.LiNi (Co, M 1 , M 2 , M 3 ) O 2 , a multiple-doped lithium nickel cobalt oxide of Formula 1, substitutes cobalt sites with multiple metal elements to retain the metals in cobalt and nickel sites. Improved safety, high capacity and very low manufacturing costs. As M 1 , M 2 , and M 3 , it is preferable to use Mn, Al, and Ga, respectively, in terms of stability and capacity of the compound.
한편, 화학식 3으로 표시되는 리튬 망간 산화물은 LiaMn2-bM1bO4으로 표시되며, 특히 화학식 2 또는 화학식 3으로 표시되는 화합물은 LiMn2O4, Co, Cr, Ti중 1개 이상의 원소를 포함하는 망간계 스피넬 화합물인 것이 바람직하다.Meanwhile, the lithium manganese oxide represented by Formula 3 is represented by Li a Mn 2-b M1 b O 4 , and in particular, the compound represented by Formula 2 or Formula 3 is one or more of LiMn 2 O 4 , Co, Cr, and Ti. It is preferable that it is a manganese spinel compound containing an element.
상기 리튬 망간 산화물 LiMn2O4은 가격이 저렴하고 열적 안전성이 우수하며, 고용량 특성을 유지하면서 안전성이 우수한 전극을 만들 수 있다. 그리고 과충전 조건및 고온에서도 LiNiO2 또는 LiCoO2에 비하여 안전한데, 그 이유는 MnO2 분해동안에 에너지와 산소양이 줄기 때문이다. 그래서 과충전된 LiMn2O4 전극은 일반적으로 위험한 분해반응을 일으키지 않는다. 단지 400℃에서 분해된 MnO2가 산소를 방출하면서 Mn2O3으로 변화된다.The lithium manganese oxide LiMn 2 O 4 is inexpensive and excellent in thermal safety, it is possible to make the electrode excellent in safety while maintaining high capacity characteristics. In addition, it is safer than LiNiO 2 or LiCoO 2 even in overcharging conditions and at high temperatures because the amount of energy and oxygen decreases during MnO 2 decomposition. Thus, overcharged LiMn 2 O 4 electrodes generally do not cause dangerous decomposition reactions. At only 400 ° C., the decomposed MnO 2 changes to Mn 2 O 3 , releasing oxygen.
따라서, 이러한 LiMn2O4를 멀티플 도핑된 LiNiCoO2와 혼합하여 사용하면 용량특성이 우수하면서 비가역손실이 작고 과충전되는 것을 방어할 수 있어서 안전성이 증가하고, 열적 안전성과 싸이클 특성이 우수하다. Therefore, when the LiMn 2 O 4 is mixed with the multiple doped LiNiCoO 2 , the capacity characteristics are excellent, the irreversible loss is small and the overcharge can be prevented, thereby increasing the safety, and the thermal safety and the cycle characteristics are excellent.
한편, LiMn2O4은 45℃ 정도의 고온에서 저장 및 싸이클 특성이 감소되는데, 이는 상기 LiMn2O4 화합물내의 망간 이온이 전해질 지지염과 과량의 물의 반응으로부 터 비롯된 HF에 의하여 일부 용해되기 때문이다. 이와 같은 망간 용해 현상은 멀티플 도핑된 LiNiCoO2의 부가로 억제되어 구조의 안정성이 도모된다. 이와 같이 망간 용해가 억제되는 효과는 하기 실험예에 의하여 확인가능하다.On the other hand, LiMn 2 O 4 has a reduced storage and cycle characteristics at a high temperature of about 45 ° C., which is due to the partial dissolution of manganese ions in the LiMn 2 O 4 compound by HF resulting from the reaction between the electrolyte support salt and excess water. Because. This manganese dissolution phenomenon is suppressed by the addition of multiple doped LiNiCoO 2 to improve the stability of the structure. The effect of inhibiting manganese dissolution can be confirmed by the following experimental example.
LiNi0.8Co0.2O2를 전해질(1M LiPF6 EC/DEC)과 LiMn2O 4와 혼합하고 이를 완전히 밀봉하고 80℃에서 10일동안 저장한다. 그 후, 이온 결합 플라즈마(ICP) 및 이온 크로마토그래피 측정법에 따라 HF 및 Mn 농도를 측정하였다. HF 및 Mn 농도는 LiNi0.8Co0.2O2 물질의 중량 퍼센트가 증가함에 따라 감소하였다. 이것은 도핑된 LiNiO2 물질을 스피넬 구조를 갖는 LiMn2O4와 혼합하면 망간 용해를 줄인다는 것을 알 수 있다.LiNi 0.8 Co 0.2 O 2 is mixed with electrolyte (1M LiPF 6 EC / DEC) and LiMn 2 O 4 , completely sealed and stored at 80 ° C. for 10 days. Thereafter, HF and Mn concentrations were measured according to the ion-coupled plasma (ICP) and ion chromatography measurements. HF and Mn concentrations decreased with increasing weight percentage of LiNi 0.8 Co 0.2 O 2 material. It can be seen that mixing doped LiNiO 2 material with LiMn 2 O 4 with spinel structure reduces manganese dissolution.
그리고 LiMn2O4와 멀티플 도핑된 LiNiCoO2를 혼합하면, 전지의 고온 성능 예를 들어 고온에서의 저장 성능(storage performance)이 개선된다. 이러한 효과는 하기 실험예에 의하여 확인가능하다.In addition, mixing LiMn 2 O 4 with multiple doped LiNiCoO 2 improves the high temperature performance of the cell, for example, the storage performance at high temperature. This effect can be confirmed by the following experimental example.
캐소드 활물질로서 LiNi0.8Co0.2O2 80%와 LiMn2O4 20%의 혼합물을 사용한 블랜드 캐소드 및 그래파이트 애노드를 이용한 경우에 있어서의 고온에서의 저장성능을 조사한다. 그 결과, 이 전지의 저장용량(저장후 용량/원래 용량)은 캐소드 활물질로서 LiNi0.8Co0.2O2와 LiMn2O4을 각각 사용한 경우에 비하여 우수하다. 그러므로 멀티플 도핑된 LiNiCoO2 화합물은 고온 성능을 개선하기 위한 첨가제 역할을 수행한다는 것을 알 수 있다.The storage performance at high temperatures in the case of a blend cathode and a graphite anode using a mixture of 80% of LiNi 0.8 Co 0.2 O 2 and 20% of LiMn 2 O 4 as a cathode active material is investigated. As a result, the storage capacity of the battery (post-storage capacity / original capacity) is superior to that of LiNi 0.8 Co 0.2 O 2 and LiMn 2 O 4 , respectively, as cathode active materials. Therefore, it can be seen that the multiple doped LiNiCoO 2 compound serves as an additive to improve the high temperature performance.
그리고 멀티플 도핑된 리튬 니켈 코발트 산화물은 제조단가가 비싼 편이다. 하지만, 이를 LiMn2O4과 혼합하면서 이의 블랜딩비를 변화하여 비용량이 매우 증가된 LiNiCoO2를 얻을 수 있으므로 저렴한 제조단가로 용량 특성이 우수한 캐소드 활물질을 얻을 수 있다.And, multiple doped lithium nickel cobalt oxide is expensive to manufacture. However, by mixing this with LiMn 2 O 4 by changing its blending ratio to obtain a very increased LiNiCoO 2 specific cost can be obtained a cathode active material having excellent capacity characteristics at a low manufacturing cost.
화학식 1의 멀티플 도핑된 리튬 니켈 코발트 산화물 LiNiCoO2와 화학식 2의 리튬 니켈 망간 산화물의 혼합중량비는 90:10 내지 30:70인 것이 바람직하며, 특히 50:50인 것이 바람직하다. 만약 화학식 1의 멀티플 도핑된 리튬 니켈 보탈트 산화물과 화학식 2의 리튬 망간 산화물의 혼합중량비가 상기 범위를 벗어나는 경우에는 저장용량 특성이 저하되는 문제점이 있다. The mixed weight ratio of the multiple-doped lithium nickel cobalt oxide LiNiCoO 2 of Formula 1 and the lithium nickel manganese oxide of Formula 2 is preferably 90:10 to 30:70, particularly preferably 50:50. If the mixed weight ratio of the multiple-doped lithium nickel botal oxide of Formula 1 and the lithium manganese oxide of Formula 2 is outside the above range, there is a problem in that the storage capacity characteristics are deteriorated.
본 발명에 따른 캐소드 활물질을 채용한 본 발명의 바람직한 일실시예에 따른 리튬 2차전지 및 그의 제조방법에 살펴보면 다음과 같다.Looking at the lithium secondary battery according to a preferred embodiment of the present invention employing a cathode active material according to the present invention and a method of manufacturing the same.
먼저, 화학식 1로 표시되는 멀티플 도핑된 리튬 니켈 코발트 산화물과, 화학식 2로 표시되는 리튬 망간 산화물을 소정중량비로 혼합하여 캐소드 활물질을 얻고, 여기에 도전제, 결합제 및 용매를 혼합하여 캐소드 활물질 조성물을 준비한다. 이 캐소드 활물질 조성물을 캐소드 집전체상에 코팅 및 건조하여 활물질층을 형성하여 캐소드를 만든다. 이 캐소드는 방전시 리튬 이온을 포획하며, 충전시 리튬 이온을 방출한다.First, a cathode active material is obtained by mixing a multiple doped lithium nickel cobalt oxide represented by Chemical Formula 1 and a lithium manganese oxide represented by Chemical Formula 2 in a predetermined weight ratio, and a conductive material, a binder, and a solvent are mixed therein to prepare a cathode active material composition. Prepare. The cathode active material composition is coated and dried on a cathode current collector to form an active material layer to form a cathode. This cathode captures lithium ions upon discharge and releases lithium ions upon charge.
애노드 활물질 물질로는 고용량이면서 리튬 삽입 가역성이 우수하고 평균 방전 전압이 높은 물질을 사용한다. 이러한 물질의 예로는 흑연 카본, 비흑연 카본, 이들의 혼합물이 있다. 이러한 애노드 활물질에 필요한 경우에는 결합제를 혼합하여 이를 애노드 집전체상에 코팅 및 건조하여 애노드를 제조한다. 이렇게 얻어진 애노드는 충전시 리튬 이온을 인터칼레이션하고 방전시 리튬을 디인터칼레이션한다.As the anode active material, a high-capacity, high lithium insertion reversibility and a high average discharge voltage are used. Examples of such materials are graphite carbon, non-graphite carbon, mixtures thereof. If necessary for such an anode active material, a binder is mixed and coated and dried on an anode current collector to produce an anode. The anode thus obtained intercalates lithium ions during charging and deintercalates lithium during discharge.
상기 캐소드와 애노드사이에 세퍼레이타를 삽입하여 전극 구조체를 형성한다. 이 때 세퍼레이타는 리튬 이온에 대하여 전도성을 갖고 있는 전해액을 함침하고 있다. A separator is inserted between the cathode and the anode to form an electrode structure. At this time, the separator is impregnated with an electrolyte having conductivity to lithium ions.
상기 전극 구조체를 와인딩하거나 접거나 또는 라미네이션하여 이를 케이스내에 넣고 밀봉함으로써 리튬 2차전지를 완성한다.The lithium secondary battery is completed by winding, folding or laminating the electrode structure into a case and sealing the electrode structure.
본 발명의 리튬 2차전지에서 전해액은 리튬염과 용매로 구성된다. 유기용매로는 프로필렌 카보네이트, 에틸렌 카보네이트, 1,2-디메톡시에탄, 1,2-디에톡시에탄, γ-부티로락톤, 테트라하이드로퓨란, 2-메틸테트라하이드로퓨란, 1,3-디옥소란, 4-메틸 1,3-디옥소란, 디에틸 에테르, 술포란, 아세토니트릴, 프로피오니트릴, 디메틸 카보네이트, 디에틸 카보네이트, 아니솔, 메틸 프로피오네이트, 에틸 프로피오네이트, 메틸 아세테이트, n-프로필 아세테이트, i-프로필 아세테이트, n-부틸 아세테이트, 에틸 메틸 카보네이트 및 그 혼합물을 사용한다. 바람직하게는 에틸렌 카보네아트, 디메틸 카보네이트 및 디에틸 카보네이트의 혼합물, 에틸렌 카보네이트, 에틸 메틸 카보네이트 및 디메틸 카보네이트의 혼합물, 에틸렌 카보네이트, 에틸 메틸 카보네이트 및 디에틸 카보네이트의 혼합물, 에틸렌 카보네이트, 에틸 메틸 카보네이트, 디에틸 카보네이트 및 디메틸 카보네이트의 혼합물을 사용하는 것 이다.In the lithium secondary battery of the present invention, the electrolyte is composed of a lithium salt and a solvent. Organic solvents include propylene carbonate, ethylene carbonate, 1,2-dimethoxyethane, 1,2-diethoxyethane, γ-butyrolactone, tetrahydrofuran, 2-methyltetrahydrofuran, 1,3-dioxolane , 4-methyl 1,3-dioxolane, diethyl ether, sulfolane, acetonitrile, propionitrile, dimethyl carbonate, diethyl carbonate, anisole, methyl propionate, ethyl propionate, methyl acetate, n Propyl acetate, i-propyl acetate, n-butyl acetate, ethyl methyl carbonate and mixtures thereof. Preferably a mixture of ethylene carbonaneart, dimethyl carbonate and diethyl carbonate, a mixture of ethylene carbonate, ethyl methyl carbonate and dimethyl carbonate, a mixture of ethylene carbonate, ethyl methyl carbonate and diethyl carbonate, ethylene carbonate, ethyl methyl carbonate, di It is to use a mixture of ethyl carbonate and dimethyl carbonate.
상기 리튬염으로는 LiN(SO2CF3)2, LiN(SO2C2F5 )2, LiAsF6, LiPF6, LiBF4, LiB(C6H5)4, LiCl, LiBr, CH3SO3Li 및 CF3 SO3Li중에서 선택된 하나 이상을 사용한다.Examples of the lithium salt include LiN (SO 2 CF 3 ) 2 , LiN (SO 2 C 2 F 5 ) 2 , LiAsF 6 , LiPF 6 , LiBF 4 , LiB (C 6 H 5 ) 4 , LiCl, LiBr, CH 3 SO At least one selected from 3 Li and CF 3 SO 3 Li is used.
이하, 본 발명을 하기 합성예 및 실시예를 들어 상세히 설명하기로 하되, 본 발명이 하기 실시예 및 합성예로 한정되는 것은 아니다.Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the following synthesis examples and examples, but the present invention is not limited to the following examples and synthesis examples.
합성예 1. LiMnSynthesis Example 1 LiMn 22 OO 44 의 제조Manufacture
Li2CO3 0.25몰과 MnCO3 1몰의 혼합물을 부룬덤 그라인딩 미디아(burundum grinding media)가 장착된 플라스틱 용기내에서 16시간동안 충분히 혼합하였다. 이어서, 상기 혼합물 분말을 체로 걸러 입경 100㎛ 정도의 분말만을 모았다. 이 혼합물 분말을 공기중에서 750℃에서 24시간동안 가열하고 실온으로 냉각하였다.A mixture of 0.25 mol of Li 2 CO 3 and 1 mol of MnCO 3 was thoroughly mixed for 16 hours in a plastic container equipped with burundum grinding media. Subsequently, the mixture powder was sieved to collect only powder having a particle size of about 100 μm. The mixture powder was heated in air at 750 ° C. for 24 hours and cooled to room temperature.
얻어진 결과물을 분쇄하여 50㎛ 이하의 입경으로 만든다. 이후, 그라인딩 및 재가열과정을 반복하여 단일상을 갖는 LiMn2O4을 얻었다.The resulting product is ground to a particle size of 50 µm or less. Thereafter, grinding and reheating were repeated to obtain a LiMn 2 O 4 having a single phase.
합성예 2. LiSynthesis Example 2 1.051.05 MnMn 22 OO 44 의 제조Manufacture
Li2CO3의 함량이 1.05몰이고 MnCO3의 함량이 2.00몰인 것을 제외하고는, 합성예 1과 동일한 방법에 따라 실시하여 Li1.05Mn2O4를 합성하였다.Li 1.05 Mn 2 O 4 was synthesized in the same manner as in Synthesis Example 1, except that the content of Li 2 CO 3 was 1.05 mol and the content of MnCO 3 was 2.00 mol.
상기 Li1.05Mn2O4은 리튬이 과량으로 존재하므로 합성동안 및 구조적 변형시 리튬 일부가 손실되더라도 싸이클 특성이 양호하게 유지된다. 따라서 Li1.05Mn2O4 을 사용한 경우는 LiMn2O4를 사용한 경우와 비교하여 싸이클 특성이 개선된다.Since Li 1.05 Mn 2 O 4 is present in excess of lithium, the cycle characteristics are maintained well even when some of the lithium is lost during synthesis and during structural modification. Therefore, when Li 1.05 Mn 2 O 4 is used, the cycle characteristics are improved as compared with when LiMn 2 O 4 is used.
합성예 3. LiNiSynthesis Example 3 0.650.65 CoCo 0.2750.275 (Mn(Mn 0.0250.025 AlAl 0.0250.025 GaGa 0.0250.025 )O) O 22 의 제조Manufacture
LiOH 1몰, NiO 0.65몰, Co3O4 0.275몰, MnCO3 0.025몰, Al2O 3 0.025몰 및 Ga2O3 0.025몰의 혼합물을 부룬덤 그라인ELD 미디아(burundum grinding media)가 장착된 플라스틱 용기내에서 16시간동안 충분히 혼합하였다. 이어서, 상기 혼합물 분말을 체로 걸러 입경 25㎛ 정도의 분말만을 모았다. 이 혼합물 분말을 알루미늄 도가니에 넣고, 이를 퍼니스에 넣어 산소 가스 분위기하에서 300℃에서 12시간 이상, 500℃에서 19시간이상 가열한 후, 이를 실온으로 냉각하였다. A mixture of 1 mole LiOH, 0.65 mole NiO, 0.275 mole Co 3 O 4 , 0.025 mole MnCO 3, 0.025 mole Al 2 O 3 and 0.025 mole Ga 2 O 3 was equipped with a Burundum grind ELD media Mix well for 16 hours in a plastic container. Subsequently, the mixture powder was sieved to collect only powder having a particle diameter of about 25 μm. The mixture powder was placed in an aluminum crucible and placed in a furnace, heated at 300 ° C. for at least 12 hours and at 500 ° C. for at least 19 hours under an oxygen gas atmosphere, and then cooled to room temperature.
그 후, 상기 결과물을 다시 재분쇄한 다음, 750℃에서 16시간동안 재가열하였다. 이어서, 이러한 재분쇄 및 재가열과정을 수차례 반복하여 LiNi0.65Co0.275(Mn0.025Al0.025Ga0.025)O2 을 얻었다. 이 화합물의 X선 회절 실험을 실시하였고, 그 결과는 도 1과 같다. 도 1을 참조하면, 상기 화합물이 단일상을 갖는다는 것을 알 수 있었다.Thereafter, the resultant was regrind and then reheated at 750 ° C. for 16 hours. Subsequently, this regrinding and reheating process was repeated several times to obtain LiNi 0.65 Co 0.275 (Mn 0.025 Al 0.025 Ga 0.025 ) O 2 . An X-ray diffraction experiment of this compound was carried out, and the results are shown in FIG. 1. Referring to Figure 1, it was found that the compound has a single phase.
그리고 과충전상태에서의 상기 합성예 3에 따른 LiNi0.65Co0.275(Mn0.025Al0.025Ga0.025)O2 의 1차 충전용량을 조사하였다. 이 때 과충전전압은 4.7V였다. 합성예 3에 따른 LiNi0.6Co0.20(Mn0.05Al0.05Ga 0.05)O2의 충전용량을 측정하기 위하여 다음과 같은 방법에 따라 전지를 만들었다.And the primary charging capacity of LiNi 0.65 Co 0.275 (Mn 0.025 Al 0.025 Ga 0.025 ) O 2 according to Synthesis Example 3 in an overcharged state was investigated. At this time, the overcharge voltage was 4.7V. In order to measure the charge capacity of LiNi 0.6 Co 0.20 (Mn 0.05 Al 0.05 Ga 0.05 ) O 2 according to Synthesis Example 3, a battery was manufactured according to the following method.
즉, 합성예 3에 따라 제조된 LiNi0.65Co0.275(Mn0.025Al0.025Ga 0.025)O2 5g을 아세틸렌 블랙 0.5g과 혼합하여 예비가열하고 이를 스테인레스 스틸볼과 함께 5 내지 30분동안 진공건조하였다. 이어서, 상기 혼합물에 폴리테트라플루오로에틸렌(PTFE) 0.4g(듀퐁사)을 부가하여 이를 쉬트로 만들었다. 이 쉬트를 적절한 크기로 절단하여 캐소드를 제조하였다.That is, 5 g of LiNi 0.65 Co 0.275 (Mn 0.025 Al 0.025 Ga 0.025 ) O 2 prepared according to Synthesis Example 3 was mixed with 0.5 g of acetylene black and preheated and vacuum dried for 5 to 30 minutes with a stainless steel ball. Next, 0.4 g of polytetrafluoroethylene (PTFE) (Dupont) was added to the mixture to make a sheet. The sheet was cut to the appropriate size to make a cathode.
애노드로서 리튬 박막을 이용하고 세퍼레이타로는 셀가드 세퍼레이타를 이용하였고, 캐소드 집전체로는 티타늄 메쉬가 사용되며, 애노드 집전체로는 니켈 메쉬가 사용되었다.Lithium thin film was used as an anode, Celgard separator was used as a separator, titanium mesh was used as a cathode current collector, and nickel mesh was used as an anode current collector.
상기 캐소드, 애노드 및 세퍼레이타를 이용하여 도 2에 도시된 바와 같은 CR 2320 코인셀을 조립하여 밀봉하였다. 도 2에서 참조번호 20은 티타늄 메쉬(EXMET) 집전체를 나타내고, 21은 캐소드 활물질층을 나타내고, 22은 스테인레스 스틸(SS304) 캐소드 케이징(casing)을 나타내고, 23은 니켈 메쉬(EXMET) 집전체를 나타내고, 24는 리튬 박막 애노드를 나타내고, 25는 셀가드 세퍼레이타를 나타낸다.The cathode, anode and separator were used to assemble and seal a CR 2320 coin cell as shown in FIG. 2. In FIG. 2,
그리고 전해액으로는 LiPF6 (Grant Chemical) 1M (EC:DEC:DMC=1:1:1 중량비)을 사용하였다.LiPF 6 (Grant Chemical) 1M (EC: DEC: DMC = 1: 1: 1 weight ratio) was used as an electrolyte.
도 3는 상기와 같이 제조된 전지를 이용하여 합성예 3에 따른 캐소드 활물질의 1차 충전 용량 특성을 도시한 것이다. 이를 참조하면, 상기 화합물의 1차 충전용량은 200mAh/g이다는 것을 알 수 있었다.3 illustrates the primary charge capacity characteristics of the cathode active material according to Synthesis Example 3 using the battery prepared as described above. Referring to this, it can be seen that the primary charge capacity of the compound is 200mAh / g.
합성예 4. LiNiSynthesis Example 4 LiNi 0.650.65 CoCo 0.200.20 (Mn(Mn 0.050.05 AlAl 0.050.05 GaGa 0.050.05 )O) O 22 의 제조Manufacture
NiO, Co3O4, MnCO3, Al2O3 및 Ga2O3 의 함량이 각각 0.65몰, 0.2몰, 0.05몰, 0.05몰 및 0.05몰으로 변화된 것을 제외하고는, 합성예 3과 동일한 방법에 따라 실시하여 LiNi0.65Co0.20(Mn0.05Al0.05Ga0.05)O2 을 제조하였다.The same method as in Synthesis Example 3, except that the contents of NiO, Co 3 O 4 , MnCO 3 , Al 2 O 3 and Ga 2 O 3 were changed to 0.65 mol, 0.2 mol, 0.05 mol, 0.05 mol and 0.05 mol, respectively. LiNi 0.65 Co 0.20 (Mn 0.05 Al 0.05 Ga 0.05 ) O 2 was prepared in the same manner.
상기 합성예 3의 경우와 동일한 방법에 따라 과충전상태에서의 상기 합성예 4에 따라 제조된 LiNi0.65Co0.20(Mn0.05Al0.05Ga0.05)O 2의 1차 충전용량을 조사하였다. 이 때 과충전전압은 4.7V였다.According to the same method as in Synthesis Example 3, the primary charging capacity of LiNi 0.65 Co 0.20 (Mn 0.05 Al 0.05 Ga 0.05 ) O 2 prepared according to Synthesis Example 4 in the overcharged state was investigated. At this time, the overcharge voltage was 4.7V.
도 4는 상기 화합물의 1차 충전용량 특성을 나타낸 것이다. 이를 참조하면, 상기 화합물의 1차 충전용량은 215mAh/g으로서, 충전용량 특성이 우수하다는 것을 알 수 있었다.Figure 4 shows the primary charge capacity characteristics of the compound. Referring to this, the primary charge capacity of the compound was 215mAh / g, it was found that the charge capacity characteristics are excellent.
실시예 1.Example 1.
50:50 혼합중량비로 혼합되어 있는 합성예 1에 따라 제조된 LiMn2O4 2.5g과 합성예 3에 따라 제조된 LiNi0.65Co0.275(Mn0.025Al0.025Ga 0.025)O2 2.5g을 아세틸렌 블랙 0.5g과 혼합하여 예비가열하고 이를 스테인레스 스틸볼과 함께 5 내지 30분동안 진공건조하였다. 이어서, 상기 혼합물에 PTFE 0.4g(듀퐁사)을 부가하여 이를 쉬트로 만들었다. 이 쉬트를 적절한 크기로 절단하여 캐소드를 제조하였다.2.5 g of LiMn 2 O 4 prepared according to Synthesis Example 1 and 2.5 g of LiNi 0.65 Co 0.275 (Mn 0.025 Al 0.025 Ga 0.025 ) O 2 prepared according to Synthesis Example 3, which were mixed at a 50:50 mixing weight ratio, were prepared using acetylene black 0.5. Pre-heated by mixing with g and vacuum dried for 5-30 minutes with stainless steel balls. Then, 0.4 g of PTFE (Dupont) was added to the mixture to make a sheet. The sheet was cut to the appropriate size to make a cathode.
애노드로서 리튬 박막을 이용하고 세퍼레이타로는 셀가드 세퍼레이타를 이용하였고, 캐소드 집전체로는 티타늄 메쉬가 사용되며, 애노드 집전체로는 니켈 메쉬가 사용되었다.Lithium thin film was used as an anode, Celgard separator was used as a separator, titanium mesh was used as a cathode current collector, and nickel mesh was used as an anode current collector.
상기 캐소드, 애노드 및 세퍼레이타를 이용하여 도 2에 도시된 바와 같은 CR 2320 코인셀을 조립하여 밀봉하였다. 그리고 전해액으로는 LiPF6 (Grant Chemical) 1M (EC:DEC:DMC=1:1:1 중량비)을 사용하였다.The cathode, anode and separator were used to assemble and seal a CR 2320 coin cell as shown in FIG. 2. LiPF 6 (Grant Chemical) 1M (EC: DEC: DMC = 1: 1: 1 weight ratio) was used as an electrolyte.
상기 전지의 1차 방전용량 특성을 조사하여 도 5에 나타내었다. 도 2에서 전압 컷오프 범위는 4.3-3.0V이며, 방전용량은 c/5 율(rate)에서 측정한 것이다.5 shows the primary discharge capacity characteristics of the battery. In Figure 2 the voltage cutoff range is 4.3-3.0V, the discharge capacity is measured at c / 5 rate (rate).
도 5를 참조하면, 방전용량은 약 135mAh/g으로서, LiMn2O4를 사용한 경우(방전용량 :160mAh/g)와 LiNi0.65Co0.275(Mn0.025Al0.025Ga0.025 )O2를 사용한 경우(방전용량 :115mAh/g)에서의 용량의 평균값과 거의 일치한다는 것을 알 수 있다.Referring to FIG. 5, the discharge capacity is about 135 mAh / g, when LiMn 2 O 4 is used (discharge capacity: 160 mAh / g) and when LiNi 0.65 Co 0.275 (Mn 0.025 Al 0.025 Ga 0.025 ) O 2 is used (discharge It can be seen that it almost coincides with the average value of the capacity at the capacity: 115 mAh / g).
본 발명에 따른 캐소드 활물질은 용량 및 싸이클 특성이 우수하며, 비가역손실 및 과충전되는 것을 억제할 수 있어서 안전성이 우수할 뿐만 아니라 제조단가가 저렴하다. 또한, 고온에서의 저장 및 싸이클 특성이 우수하다. 따라서 이러한 캐소드 활물질을 채용하면 고용량이면서 싸이클 수명이 우수하고 값싼 리튬 2차전지를 만들 수 있게 된다.The cathode active material according to the present invention has excellent capacity and cycle characteristics, can suppress irreversible loss and overcharging, and thus has excellent safety and low manufacturing cost. It also has excellent storage and cycling characteristics at high temperatures. Therefore, when the cathode active material is employed, it is possible to make a lithium secondary battery having a high capacity and excellent cycle life.
Claims (16)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
KR1020000057868A KR100555972B1 (en) | 2000-10-02 | 2000-10-02 | Cathode active material and lithium secondary battery employing the same |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
KR1020000057868A KR100555972B1 (en) | 2000-10-02 | 2000-10-02 | Cathode active material and lithium secondary battery employing the same |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
KR20020026655A KR20020026655A (en) | 2002-04-12 |
KR100555972B1 true KR100555972B1 (en) | 2006-03-03 |
Family
ID=19691462
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
KR1020000057868A KR100555972B1 (en) | 2000-10-02 | 2000-10-02 | Cathode active material and lithium secondary battery employing the same |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
KR (1) | KR100555972B1 (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR101135501B1 (en) * | 2004-03-03 | 2012-04-13 | 삼성에스디아이 주식회사 | Rechargeable lithium battery |
Families Citing this family (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP3769291B2 (en) | 2004-03-31 | 2006-04-19 | 株式会社東芝 | Non-aqueous electrolyte battery |
KR100801637B1 (en) * | 2006-05-29 | 2008-02-11 | 주식회사 엘지화학 | Cathode Active Material and Lithium Secondary Battery Containing Them |
WO2013090263A1 (en) * | 2011-12-12 | 2013-06-20 | Envia Systems, Inc. | Lithium metal oxides with multiple phases and stable high energy electrochemical cycling |
US9070489B2 (en) | 2012-02-07 | 2015-06-30 | Envia Systems, Inc. | Mixed phase lithium metal oxide compositions with desirable battery performance |
CN110506351A (en) * | 2017-04-13 | 2019-11-26 | 汉阳大学校产学协力团 | Positive active material, preparation method and the lithium secondary battery comprising it |
CN114267817B (en) * | 2021-12-23 | 2023-10-20 | 蜂巢能源科技股份有限公司 | Positive electrode material and preparation method and application thereof |
-
2000
- 2000-10-02 KR KR1020000057868A patent/KR100555972B1/en active IP Right Grant
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR101135501B1 (en) * | 2004-03-03 | 2012-04-13 | 삼성에스디아이 주식회사 | Rechargeable lithium battery |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
KR20020026655A (en) | 2002-04-12 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US5620812A (en) | Non-aqueous electrolyte secondary battery | |
EP1391959B1 (en) | Non-aqueous electrolyte secondary battery | |
US6040090A (en) | Positive electrode material for use in non-aqueous electrolyte battery, process for preparing the same, and non-aqueous electrolyte battery | |
EP1909345B1 (en) | Cathode active material for a lithium battery | |
JP5232631B2 (en) | Non-aqueous electrolyte battery | |
US7799458B2 (en) | Nonaqueous electrolytic secondary battery and method of manufacturing the same | |
US20130078512A1 (en) | Lithium secondary battery | |
EP1139466A1 (en) | Non-aqueous electrolyte secondary cell | |
JPH08213015A (en) | Positive active material for lithium secondary battery and lithium secondary battery | |
EP1443575B1 (en) | Positive plate material and cell comprising it | |
JP2002075367A (en) | Positive electrode active material for lithium battery, manufacturing method for the active material, and secondary battery using it | |
US6274273B1 (en) | Positive active material for rechargeable lithium battery and method of preparing same | |
JPH09330720A (en) | Lithium battery | |
JPH06342673A (en) | Lithium secondary battery | |
JP3197779B2 (en) | Lithium battery | |
JP2003203631A (en) | Positive electrode active material and non-aqueous electrolyte secondary battery | |
US6656638B1 (en) | Non-aqueous electrolyte battery having a lithium manganese oxide electrode | |
KR100555972B1 (en) | Cathode active material and lithium secondary battery employing the same | |
JP3530174B2 (en) | Positive electrode active material and lithium ion secondary battery | |
JP3229769B2 (en) | Lithium secondary battery | |
US7638240B2 (en) | Cathode material, method of manufacturing the same, and battery using the same | |
US6696200B1 (en) | Lithium battery with boron-containing electrode | |
US6465131B1 (en) | Lithium secondary cell with a stannous electrode material | |
JP2002063904A (en) | Positive electrode active material and nonaqueous electrolyte battery as well as their manufacturing method | |
KR100555971B1 (en) | Cathode active material and lithium secondary battery employing the same |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A201 | Request for examination | ||
E902 | Notification of reason for refusal | ||
E701 | Decision to grant or registration of patent right | ||
GRNT | Written decision to grant | ||
FPAY | Annual fee payment |
Payment date: 20121122 Year of fee payment: 8 |
|
FPAY | Annual fee payment |
Payment date: 20131212 Year of fee payment: 9 |
|
FPAY | Annual fee payment |
Payment date: 20141215 Year of fee payment: 10 |
|
FPAY | Annual fee payment |
Payment date: 20151230 Year of fee payment: 11 |
|
FPAY | Annual fee payment |
Payment date: 20170102 Year of fee payment: 12 |
|
FPAY | Annual fee payment |
Payment date: 20171227 Year of fee payment: 13 |
|
FPAY | Annual fee payment |
Payment date: 20181218 Year of fee payment: 14 |
|
FPAY | Annual fee payment |
Payment date: 20191226 Year of fee payment: 15 |