양극활물질, 그 제조 방법, 및 이를 포함하는 양극
Cathode active material, method for preparing the same, and cathode including the same
특허 요약
본 발명의 따른 양극활물질의 제조 방법은, 니켈과 망간을 포함하는 전구체를 준비하는 단계, 산화수가 다른 제1 도펀트 또는 제2 도펀트 중에서 적어도 어느 하나, 상기 전구체, 및 리튬 소스를 혼합하여 양극활물질 소스를 제조하는 단계, 및 상기 양극활물질 소스를 제1 온도에서 1차 열처리하고 상기 제1 온도보다 높은 제2 온도에서 2차 열처리하여 상기 양극활물질을 제조하는 단계를 포함할 수 있다.
청구항
번호청구항
1

니켈과 망간을 포함하는 전구체를 준비하는 단계;산화수가 다른 제1 도펀트 또는 제2 도펀트 중에서 적어도 어느 하나, 상기 전구체, 및 리튬 소스를 혼합하여, 양극활물질 소스를 제조하는 단계; 및상기 양극활물질 소스를 제1 온도에서 1차 열처리하고 상기 제1 온도보다 높은 제2 온도에서 2차 열처리하여, 양극활물질을 제조하는 단계를 포함하는 양극 활물질의 제조 방법.

2

제1 항에 있어서,상기 제1 도펀트의 산화수는, 상기 제2 도펀트의 산화수보다 작은 것을 포함하는 양극활물질의 제조 방법.

3

제2 항에 있어서,상기 제1 도펀트는, 알루미늄(Al), 붕소(B), 또는 마그네슘(Mg) 중에서 어느 하나를 포함하고,상기 제2 도펀트는, 티타늄(Ti)을 포함하는 양극활물질의 제조 방법.

4

제1 항에 있어서,상기 제1 온도는, 500℃로 제어되는 것을 포함하고,상기 제2 온도는, 725℃ 초과 750℃ 미만으로 제어되는 것을 포함하는 양극활물질의 제조 방법.

5

제1 항에 있어서,상기 전구체는, 니켈 망간 수산화물을 포함하고,상기 리튬 소스는, 수산화리튬 일수화물을 포함하는 양극활물질의 제조 방법.

6

산화수가 다른 제1 도펀트 또는 제2 도펀트 중에서 적어도 어느 하나, 니켈과 망간을 갖는 전구체, 및 리튬 소스를 혼합하여 양극활물질 소스를 제조하는 단계를 포함하는 양극활물질의 제조 방법에 있어서,상기 제1 도펀트는 산화수가 3가 이하인 것을 포함하고,상기 제2 도펀트는 산화수가 4가 이상인 것을 포함하고,상기 양극활물질 소스를 제조하는 단계에서, 상기 전구체 내에 상기 망간의 몰 비율에 따라, 상기 제1 도펀트 또는 상기 제2 도펀트 중에서, 선택적으로 어느 하나의 도펀트가 제공되는 것을 포함하는 양극활물질의 제조 방법.

7

제6 항에 있어서,상기 양극활물질 소스를 제조하는 단계에서, 상기 전구체 내에 상기 망간의 몰 비율은 5mol% 이상이고, 상기 제1 도펀트 또는 상기 제2 도펀트 중에서, 선택적으로 상기 제2 도펀트가 제공되는 것을 포함하는 양극활물질의 제조 방법.

8

제6 항에 있어서,상기 양극활물질 소스를 제조하는 단계에서, 상기 전구체 내에 상기 망간의 몰 비율이 5mol% 미만이고, 상기 제1 도펀트, 또는 제2 도펀트가 제공되는 것을 포함하는 양극활물질의 제조 방법.

9

제6 항에 있어서,상기 제1 도펀트는 알루미늄, 마그네슘, 또는 붕소 중에서 어느 하나를 포함하고,상기 제2 도펀트는, 티타늄을 포함하는 양극활물질의 제조 방법.

10

제6 항에 있어서,상기 전구체 내에 상기 니켈과 상기 망간의 총 합산 몰 비율이 100mol%인 것을 포함하는 양극활물질의 제조 방법.

11

산화수가 다른 제1 도펀트 또는 제2 도펀트 중에서 적어도 어느 하나, 리튬, 니켈, 망간, 및 산소를 포함하는 양극활물질에 있어서,상기 제1 도펀트는 산화수가 3가 이하인 것을 포함하고,상기 제2 도펀트는 산화수가 4가 이상인 것을 포함하고,상기 양극활물질 내에 상기 망간의 몰 비율에 따라, 상기 제1 도펀트 또는 상기 제2 도펀트 중에서, 선택적으로 어느 하나의 도펀트가 선정되는 것을 포함하는 양극활물질.

12

제11 항에 있어서,상기 양극활물질 내에 상기 망간의 몰 비율이 5mol% 이상이고, 상기 제1 도펀트 또는 상기 제2 도펀트 중에서, 상기 제2 도펀트가 선정된 것을 포함하는 양극활물질.

13

제11 항에 있어서,상기 양극활물질 내에 상기 망간의 몰 비율이 5mol% 미만이고, 상기 제1 도펀트, 또는 상기 제2 도펀트가 선정된 것을 포함하는 양극활물질.

14

제11 항에 있어서,상기 제1 도펀트는, 알루미늄(Al), 붕소(B), 또는 마그네슘(Mg) 중에서, 어느 하나를 포함하고,상기 제2 도펀트는, 티타늄(Ti)을 포함하는 양극활물질.

15

제11 항에 있어서,상기 제1 도펀트 또는 상기 제2 도펀트 중에서 어느 하나, 상기 니켈, 및 상기 망간의 총 합산 몰 비율이 100mol%인 것을 포함하고,상기 니켈의 몰 비율은, 89mol% 내지 94mol%인 것을 포함하고,상기 제1 도펀트, 또는 상기 제2 도펀트의 몰 비율은, 1mol%인 것을 포함하는 양극활물질.

16

집전체; 및상기 집전체 상의 제11 항에 따른 양극활물질, 도전재, 및 바인더를 갖는 양극층을 포함하는 양극.