일반기술

리튬 이차전지용 양극활물질

해당 기술은 Core·shell 구조를 갖는 리튬이차전지용 양극활물질에 관한 것으로 코어부는 니켈계 양극활물질, 쉘부는 열적 안정성 혹은 용량이 높은 전이금속혼합계 양극활물질로 구성되어 있으며, 상세하게 코어부는 Li[Ni0.8Co0.1Mn0.1]O2로 쉘부는 Li[Ni0.25Co0.01Mn0.74]O2로 구성된 Core· shell를 형성하는 Li{[Ni0.8Co0.1Mn0.1]x[Ni0.25Co0.01Mn0.74]1-x}O2 양극 활물질 분말을 합성하였다. 리튬이차전지용 양극 활물질을 이중층 구조를 가지도록 하여 내부는 고용량 특성을 가지면서, 전해질과 접하는 외부는 열적 안전성이 우수한 물질로 코팅하여, 용량과 충전밀도가 높고 수명특성이 개선된 열적 안 전성이 우수한 양극활물질을 제조할 수 있다. 해당 기술은 리튬에 의한 결정 구조의 불안정과 Ni계의 열적 안전성 문제점을 해결하기 위해 수산화염 공침법을 사용하여 코어부는 고용량 특성을 가지는 니켈계 양극활물질, 쉘부는 열적 안전성이 우수한 니켈, 망간, 코발트계 양극(이하 전이금속혼합계 양극)으로 양극 활물질 전구체를 캡슐형태로 입힌 코아·쉘 구조의 전구체를 합성 한다. 이 코아·쉘 구조의 전구체와 리튬염과 혼합한 후 고온소성을 통하여 용량과 충전밀도가 높고 수명특성이 개선되며 열적 안전성이 우수한 이중층 구조를 갖는 양극활물질을 합성한다. 해당 기술은 코아·쉘 구조를 가지는 리튬이차전지용 양극활물질에 있어서, 코아부는 조성식 LiΔ[CoaMn1-(a+b)Nib]O2 (1.0≤Δ≤1.2, 0.05≤a≤0.5, 0.05≤b≤0.5, 0.10≤a+b≤1)로 이루어지고, 쉘부는 조성식 LiΔ [LiaNixMn1-(x+y)Coy]O2 (1.0≤Δ≤1.2, 0.01≤a≤0.3, 0.05≤x≤0.5, 0.01≤y≤0.5, 0.07≤x+y≤0.5)로 이루어진 것을 특징으로 하는 코아·쉘 구조를 가지는 리튬이차전지용 양극활물질을 제공한다 해당 기술은 상기 코아·쉘 구조를 가지는 리튬이차전지용 양극 활물질을 제조하는 방법으로서, 니켈계 전이금속 수용액, 암모니아 수용액 및 염기성 수용액을 반응기에 동시에 혼합하여 구형의 침전물을 얻는 제1단계, 상기 침전물 위에 전이금속 혼합계 수용액, 암모니아 수용액 및 염기성 수용액을 반응기에 동시에 혼합하여 전이금속수산화물이 덮여진 코아·쉘 복합 금속수산화물의 침전물을 얻는 제2단계. 상기 침전물을 건조시키거나 열처리하여 코아·쉘 복합금속수산화물 또는 코아·쉘 복합금속산화물을 얻는 제3단계, 상기 코아·쉘 복합금속수산화물 또는 코아·쉘 복합금속산화물에 리튬염을 혼합하여 코아·쉘 리튬복합금속산화물을 얻는 제4단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 코아·쉘 구조를 가지는 리튬이차전지용 양극 활물질의 제조방법을 제공한다.