정전분사를 이용한 양극 활물질 복합체의 제조방법 및 이의 제조방법으로 제조된 양극 활물질 복합체
Preparation method of positive electrode active material composite using electrospray and positive electrode active material composite prepared by the same
특허 요약
본 발명은 정전분사를 이용한 양극 활물질 복합체의 제조방법 및 이의 제조방법으로 제조된 양극 활물질에 관한 것으로, 보다 구체적으로는, 양극 활물질 입자 및 탄소계 도전재가 분산된 용액을 제조하는 단계; 및 상기 용액을 정전분사하여 양극 활물질 입자 및 탄소계 도전재를 포함하는 양극 활물질 복합체를 제조하는 단계;를 포함하는, 양극 활물질 복합체의 제조방법 및 이의 제조방법으로 제조된 양극 활물질에 관한 것이다.
청구항
번호청구항
1

양극 활물질 입자, 고분자 바인더 물질 및 탄소계 도전재가 분산된 용액을 제조하는 단계; 및 상기 용액이 담긴 시린지에 10kV 내지 20kV의 고전압을 인가하여 상기 용액을 정전분사하여 양극 활물질 입자, 고분자 바인더 물질 및 탄소계 도전재를 포함하는 양극 활물질 응집체를 형성하는 단계; 상기 시린지에 접지되어 있는 집전체에 양극 활물질 응집체가 집전하여 양극 활물질 복합체를 형성하는 단계; 및 상기 제조된 양극 활물질 복합체를 열처리하는 단계; 를 포함하며,상기 양극 활물질 복합체는 상기 양극 활물질 입자의 응집체 및 상기 응집체의 표면에 형성된 탄소계 도전재를 포함하고,상기 탄소계 도전재는 상기 양극 활물질 입자의 중량 대비 0.1 내지 30 중량%로 포함하고,상기 고분자 바인더 물질은 상기 양극 활물질 입자의 중량 대비 1중량% 내지 10중량%로 포함하는, 양극 활물질 복합체의 제조방법.

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제1항에 있어서,상기 양극 활물질 입자는 리튬코발트계 산화물(LiCoO2), 리튬니켈계 산화물(LiNiO2), 리튬망간계 산화물(LiMn2O4), 리튤니켈코발트망간계 산화물(LiNiCoMnO2), 리튬니켈코발트망간계 산화물(NCM), LiFePO4 및 리튬니켈코발트알루미늄계 산화물(NCA)로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상인, 양극 활물질 복합체의 제조방법.

5

제1항에 있어서,상기 탄소계 도전재는 카본블랙(carbon black, CB), 탄소나노튜브(carbon nanotube, CNT), 산화그래핀(graphene oxide, GO), 환원된 산화그래핀(reduced graphene oxide, rGO) 및 그래핀(Graphene) 중 1종 이상을 포함하는, 양극 활물질 복합체의 제조방법.

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제1항에 있어서,상기 탄소계 도전재는 음의 전하를 띄는 작용기를 포함하는, 양극 활물질 복합체의 제조방법.

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제1항에 있어서,상기 양극 활물질 입자의 평균 입경은 100 nm 내지 10 μm인, 양극 활물질 복합체의 제조방법.

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제1항에 있어서,상기 양극 활물질 입자의 응집체의 평균 입경은 200 nm 내지 15 μm인, 양극 활물질 복합체의 제조방법.

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제1항의 제조방법에 따라 양극 활물질 복합체를 제조하는 단계; 제조된 양극 활물질을 포함하는 양극 슬러리를 제조하는 단계; 및 집전체 상에 상기 양극 슬러리를 도포하는 단계;를 포함하는, 양극의 제조방법.

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제13항의 제조방법에 따라 양극을 제조하는 단계; 를 포함하는 리튬 이차전지의 제조방법.