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KR101150515B1 - Composition for preparing a positive electrode of a lithium secondary cell, the positive electrode prepared with the composition, and the lithium secondary cell compring the positive electrode - Google Patents

Composition for preparing a positive electrode of a lithium secondary cell, the positive electrode prepared with the composition, and the lithium secondary cell compring the positive electrode Download PDF

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KR101150515B1
KR101150515B1 KR1020090080635A KR20090080635A KR101150515B1 KR 101150515 B1 KR101150515 B1 KR 101150515B1 KR 1020090080635 A KR1020090080635 A KR 1020090080635A KR 20090080635 A KR20090080635 A KR 20090080635A KR 101150515 B1 KR101150515 B1 KR 101150515B1
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positive electrode
composition
lithium secondary
secondary battery
active material
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박인수
이병준
김정애
최송이
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주식회사 아모그린텍
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Abstract

본 발명의 리튬 2차전지 양극 제조용 조성물은, 기존의 도전제, 분산제 및/또는 결착제의 일부 또는 전부가 특정의 직경 및 길이 범위를 갖는 탄소나노파이버로 대체됨으로써, 양극의 비표면적 및 전기전도도를 획기적으로 향상(저항을 감소)시키며, 그에 따라 양극활물질의 효율, 특히 고속의 충방전시 양극활물질의 용량 감소를 최소화하여 율속특성을 극대화시킨다.In the composition for producing a lithium secondary battery positive electrode of the present invention, the specific surface area and the electrical conductivity of the positive electrode are replaced by replacing some or all of the existing conductive agent, dispersant and / or binder with carbon nanofibers having a specific diameter and length range. It greatly improves (reduces resistance), thereby maximizing the rate characteristic by minimizing the reduction of the efficiency of the positive electrode active material, especially the capacity of the positive electrode active material during high-speed charging and discharging.

탄소나노파이버, 리튬 2차전지, 전극, 결착제 Carbon nanofiber, lithium secondary battery, electrode, binder

Description

리튬 2차전지의 양극 제조용 조성물, 상기 조성물로 제조되는 양극, 및 이를 포함하는 리튬 2차전지{COMPOSITION FOR PREPARING A POSITIVE ELECTRODE OF A LITHIUM SECONDARY CELL, THE POSITIVE ELECTRODE PREPARED WITH THE COMPOSITION, AND THE LITHIUM SECONDARY CELL COMPRING THE POSITIVE ELECTRODE} COMPOSITION FOR PREPARING A POSITIVE ELECTRODE OF A LITHIUM SECONDARY CELL, THE POSITIVE ELECTRODE PREPARED WITH THE COMPOSITION, AND THE LITHIUM SECONDARY CELL COMPRING THE POSITIVE ELECTRODE}

본 발명은 리튬 2차전지의 양극 제조용 조성물, 상기 조성물로 제조되는 양극, 및 이를 포함하는 리튬 2차전지에 관한 것이다. The present invention relates to a composition for producing a cathode of a lithium secondary battery, a cathode prepared from the composition, and a lithium secondary battery comprising the same.

리튬 2차전지용 양극소재로는 리튬코발트산화물(LiCoO2)이 현재까지 주로 사용되고 있으나, 양극활물질로 사용하고 있는 코발트(Co) 원소의 가격이 높고 환경문제를 일으키기 때문에, 코발트의 일부 또는 전부를 니켈(Ni) 및/또는 망간(Mn)으로 대체한 기술들이 개발되고 있다. 특히, 하이브리드용 자동차 등 고출력용의 리튬 2차전지에 적용할 수 있는 리튬 2차전지의 양극활물질로는 LiMn2O4이 유력하게 거론되고 있다. 왜냐하면, 망간은 부존량이 풍부하고 환경문제도 야기하지 않으며, LiMn2O4 고속방전이 가능하기 때문이다. Lithium cobalt oxide (LiCoO 2 ) has been mainly used as a cathode material for lithium secondary batteries. However, the cobalt (Co) element, which is used as a cathode active material, is expensive and causes environmental problems. Techniques have been developed which have been replaced with (Ni) and / or manganese (Mn). In particular, LiMn 2 O 4 has been considered as a positive electrode active material of a lithium secondary battery that can be applied to a high output lithium secondary battery such as a hybrid vehicle. Because manganese is rich in abundance and does not cause environmental problems, LiMn 2 O 4 This is because a high speed discharge is possible.

그러나 LiMn2O4를 양극활물질로 사용하는 경우에도 리튬 2차전지가 일반적 으로 나타내는 문제인 고온에서의 불안정성, 저온에서의 시동불량 및 저온 상태에서의 충전 특성의 저하 문제는 여전한 것으로 알려져 있다. 특히, 고속 충방전 환경에서 상기와 같은 양극활물질을 사용한 리튬 2차전지의 전지용량이 급속하게 감소되는 문제는 고출력용 리튬 2차전지 분야에서 시급히 해결되어야 할 과제로 인식되고 있다. However, even when LiMn 2 O 4 is used as the positive electrode active material, problems such as instability at high temperatures, poor start-up at low temperatures, and deterioration of charging characteristics at low temperatures are still known. In particular, the problem that the battery capacity of the lithium secondary battery using the cathode active material as described above rapidly decreases in a high speed charge and discharge environment is recognized as a problem to be solved urgently in the field of high power lithium secondary battery.

한편, LiMn2O4 활물질의 효용성을 높이기 위한 연구의 한 방향으로서, 전극을 구성하는 물질을 최적화하는 연구가 활발하게 이루어지고 있다. On the other hand, as one direction of the study for improving the effectiveness of the LiMn 2 O 4 active material, researches to optimize the material constituting the electrode has been actively conducted.

일반적으로 리튬이온 2차전지에 사용되는 양극은 활물질과 도전제 및 결착제를 포함하여 구성되며, 활물질(예: LiMn2O4) 약 80%, 도전제(예: Super-P) 약 10%, 및 결착제 약 10%를 포함한다.In general, a positive electrode used in a lithium ion secondary battery includes an active material, a conductive agent, and a binder, and includes about 80% of an active material (eg, LiMn 2 O 4 ), and about 10% of a conductive material (eg, Super-P). , And about 10% binder.

상기 결착제(바인더라고도 함)는 전극물질을 이루는 활물질과 도전제의 결합을 위한 가교역할을 하는 것으로서, 그 종류로는CMC(carboxy methyl cellulose), 폴리비닐피롤리돈(PVP), 불소계의 폴리테트라플루오로에틸렌(PTFE), 폴리비닐리덴플루오르(PVdF) 분말이나 에멀젼, 및 고무계의 스티렌 부타디엔 러버(SBR) 등이 있다. 이러한 결착제들은 고분자계열의 결착제로서 도전성이 없는 것이 대부분이다. The binder (also called a binder) serves as a crosslinking role for bonding the active material constituting the electrode material and the conductive agent, and the types thereof include CMC (carboxy methyl cellulose), polyvinylpyrrolidone (PVP), and fluorine poly Tetrafluoroethylene (PTFE), polyvinylidene fluorine (PVdF) powder and emulsion, and rubber-based styrene butadiene rubber (SBR). These binders are mostly polymer-based binders that are not conductive.

상기와 같은 결착제 각각의 특징을 살펴보면, CMC는 슬러리의 점도를 풀과 비슷한 상태로 유지하면서 집전체와 결착력을 높이는 역할을 한다. CMC는 결착력을 높이는 장점이 있으나, 슬러리가 캐스팅(casting)된 후에는 오히려 전극물질층의 취성(embrittlement)을 증가시키는 단점이 있다. 하지만 CMC를 사용하지 않고서는 집전체와 슬러리간의 결착력을 얻기는 매우 힘들어서 현재 전극재료로 일반적으로 사용되고 있다. Looking at the characteristics of each binder as described above, CMC serves to increase the binding force with the current collector while maintaining the viscosity of the slurry in a state similar to the pool. CMC has the advantage of increasing the binding force, but after the slurry is cast (cast) rather has the disadvantage of increasing the embrittlement of the electrode material layer (casting). However, without using the CMC, it is very difficult to obtain a binding force between the current collector and the slurry, and is currently used as an electrode material.

폴리비닐피롤리돈(PVP)은 분산제로 작용하며 슬러리를 이루고 있는 입자들의 분산을 도와주는 역할을 한다. 하지만 첨가량이 적고 분산에 도움을 줄 수 있는 다른 물질이 있다면 대체가 가능하다. Polyvinylpyrrolidone (PVP) acts as a dispersant and helps to disperse the particles in the slurry. However, if there is a small amount of addition and there is another substance that can help dispersing, it can be replaced.

폴리테트라플루오로에틸렌(PTFE) 혹은 폴리비닐리덴플루오르(PVdF)는 슬러리 내부에서 에멀젼 상태로 포진하고 있다가 용융점 이상에서 용융되면 거미줄과 같이 폴리머가 입자들을 감싸 안게 된다. 하지만 용융점이 너무 높아 온도를 올린다든가 압력을 주는 방법으로 활성화시키기가 매우 어렵다. 또한 충/방전 되는 과정에서 F(플루오르)가 분해되어서 전극 내부에 존재하는 H(수소)와 결합하여 HF을 형성하여 제품의 특성을 크게 떨어뜨린다. 그럼에도 불구하고, 전극제로 사용하는 이유는 입자간의 결합력을 PTFE 만큼 안정적으로 높여줄 수 있는 재료를 찾기 어렵기 때문이다.Polytetrafluoroethylene (PTFE) or polyvinylidene fluorine (PVdF) can be encapsulated inside the slurry in an emulsion state and melted above the melting point, causing the polymer to enclose the particles, like a spider web. However, the melting point is so high that it is very difficult to activate it by raising the temperature or by applying pressure. In addition, F (fluorine) is decomposed in the process of charging / discharging to combine with H (hydrogen) present in the electrode to form HF to significantly reduce the characteristics of the product. Nevertheless, the reason why it is used as an electrode material is that it is difficult to find a material capable of stably increasing the bonding force between particles as PTFE.

고무계의 스티렌 부타디엔 러버(SBR)는 입자들의 표면을 코팅하여 표면을 보호하는 역할을 한다.  전기전도도가 떨어져서 저항을 상승시키는 단점이 있기는 하나 단점보다 장점이 크기 때문에 일반적인 전극재로 널리 사용되고 있다.Rubber-based styrene butadiene rubber (SBR) serves to protect the surface by coating the surface of the particles. Although it has the disadvantage of increasing the resistance due to the drop in electrical conductivity, it is widely used as a general electrode material because of its advantages over the disadvantage.

전술한 각 결착제의 특성을 감안하여 선택된 결착제를 활물질 및 도전제와 혼합하여 원하는 전극특성을 갖도록 전극을 제조한다. 그런데, 이러한 고분자 물질인 결착제를 포함하여 전극을 구성하면, 그러한 결착제 자체의 저항이 높아(예: PTFE 전도도 = 10-18 S/cm) 전극의 저항증가를 야기하며, 또한, 다량이 포함되면 상대적으로 활물질의 함량을 감소시켜 축전용량을 감소시킨다. 또한, 전극 내부에 존재하는 물질과 반응하여 저항을 높이거나 가스(HF) 등을 발생시키므로, 리튬 2차전지의 품질을 떨어뜨리는 문제를 야기한다. 따라서 결착제는 전극의 물리적인 특성을 유지할 수 있도록 하는 최소량을 사용하는 것이 바람직하다.In consideration of the above-described properties of each binder, the selected binder is mixed with the active material and the conductive agent to prepare an electrode to have desired electrode characteristics. However, when the electrode is composed of such a polymeric material, the resistance of the binder itself is high (e.g., PTFE conductivity = 10 -18 S / cm), which causes an increase in the resistance of the electrode, and also includes a large amount. When the amount of the active material is relatively reduced, the storage capacity is reduced. In addition, since the reaction to react with a material present in the electrode to increase the resistance or generate a gas (HF), it causes a problem of deteriorating the quality of the lithium secondary battery. Therefore, it is preferable to use a minimum amount of the binder to maintain the physical properties of the electrode.

그러나, 전극에 있어서 상기와 같은 결착제의 함량을 줄이는 것은 전극물질의 집전체에 대한 결착을 약화시켜 전극물질 층의 붕괴를 야기할 수 있으며, 이 경우에 전지의 용량이 급격히 감소되는 위험이 따르기 때문에 용이하지 않다. 따라서, 상기와 같은 단점을 개선한 결착제의 개발 또는 상기 결착제 함량의 일부 또는 전체를 대체할 수 있는 대체물질의 개발은 양극활물질의 효용 증대에 매우 중요하며, 특히, 고출력이 요구되는 리튬 2차전지에 있어서는 필수적인 것으로 보인다. However, reducing the content of the binder in the electrode may weaken the binding of the electrode material to the current collector and cause collapse of the electrode material layer, in which case there is a risk that the capacity of the battery is sharply reduced. Because it is not easy. Therefore, the development of a binder that improves the above disadvantages or the development of a substitute material that can replace a part or all of the binder content is very important for increasing the utility of the positive electrode active material, in particular, lithium 2 which requires high output It seems to be essential for the battery.

본 발명은, 종래 기술의 상기와 같은 문제를 해결하기 위한 것으로서, The present invention is to solve the above problems of the prior art,

첫째, 기존의 도전제, 분산제 및/또는 결착제의 일부 또는 전부가 특정의 직경 및 길이 범위를 갖는 탄소나노파이버로 대체됨으로써, 양극의 비표면적 및 전기전도도를 획기적으로 향상(저항을 감소)시키며, 그에 따라 양극활물질의 효율, 특히 고속의 충방전시 양극활물질의 용량 감소를 최소화하여 율속특성을 향상시키는 양극 제조용 조성물을 제공하는 것을 목적으로 한다.First, some or all of the existing conductive agents, dispersants and / or binders are replaced by carbon nanofibers having a specific diameter and length range, thereby dramatically improving (reducing resistance) the specific surface area and electrical conductivity of the anode. Accordingly, it is an object of the present invention to provide a composition for producing a cathode, which improves the rate characteristic by minimizing the reduction of the efficiency of the cathode active material, particularly the capacity of the cathode active material during high-speed charging and discharging.

둘째, 상기와 같은 구성에 의하여, 별도의 분산제 없이도 양극활물질 및 도전제가 양극 내에 잘 분산되어 균일하게 분포되고, 서로 강하게 결착되어 우수한 내구성을 갖는 양극을 제조하는 것이 가능한 양극 제조용 조성물을 제공하는 것을 목적으로 한다.Second, by the above configuration, without a separate dispersant, the positive electrode active material and the conductive agent is well dispersed in the positive electrode and uniformly distributed, strongly bound to each other to provide a composition for producing a positive electrode capable of producing a positive electrode having excellent durability It is done.

셋째, 상기의 양극 제조용 조성물로 제조되어 양극활물질의 효율이 우수하고, 특히 율속특성이 우수하여 고속 충방전이 가능하며, 충방전 사이클 동안 큰 비표면적에 의해 활물질 입자간 경로가 유지되어 긴 수명을 가지므로 리튬 2차전지의 제조에 유용하게 사용할 수 있는 리튬 2차전지용 양극 및 그러한 양극을 포함하는 리튬 2차전지를 제공하는 것을 목적으로 한다.Third, it is manufactured with the composition for producing a positive electrode, which is excellent in the efficiency of the positive electrode active material, in particular, the rate-rate property is possible, high-speed charging and discharging is possible, and the long specific lifespan is maintained by the large specific surface area during the charge and discharge cycle It is therefore an object of the present invention to provide a lithium secondary battery positive electrode that can be usefully used in the production of a lithium secondary battery and a lithium secondary battery containing such a positive electrode.

본 발명은, The present invention,

양극활물질, 도전제, 탄소섬유 전구체를 포함하는 방사용액의 전기방사 방법에 의하여 제조된 탄소나노파이버, 및 결착제를 포함하는 리튬 2차전지의 양극 제조용 조성물로서,As a composition for producing a cathode of a lithium secondary battery comprising a carbon nanofiber prepared by the electrospinning method of the spinning solution containing a cathode active material, a conductive agent, a carbon fiber precursor, and a binder,

상기 탄소나노파이버는 평균직경이 150nm~700nm이고, 평균길이가 5μm~17μm인 것을 특징으로 하는 리튬 2차전지의 양극 제조용 조성물을 제공한다.The carbon nanofibers have an average diameter of 150 nm to 700 nm and an average length of 5 μm to 17 μm to provide a composition for manufacturing a cathode of a lithium secondary battery.

또한, 본 발명은,In addition, the present invention,

집전체; 및Current collector; And

상기 집전체에 코팅된 양극 형성층을 포함하며, Comprising a positive electrode forming layer coated on the current collector,

상기 양극 형성층이 본 발명의 양극 제조용 조성물로 형성된 것을 특징으로 하는 리튬 2차전지용 양극을 제공한다. The cathode forming layer is formed of a composition for producing a cathode of the present invention provides a cathode for a lithium secondary battery.

또한, 본 발명은,In addition, the present invention,

양극, 음극, 전해질을 포함하여 구성되는 리튬 2차전지에 있어서, 본 발명의 리튬 2차전지용 양극이 상기 양극으로 형성된 것을 특징으로 하는 리튬 2차전지를 제공한다. In the lithium secondary battery comprising a positive electrode, a negative electrode, an electrolyte, the lithium secondary battery positive electrode of the present invention provides a lithium secondary battery, characterized in that formed with the positive electrode.

본 발명의 양극 제조용 조성물은 기존의 도전제, 분산제 및/또는 결착제의 일부 또는 전부가 특정의 직경 및 길이 범위를 갖는 탄소나노파이버로 대체됨으 로써, 양극의 비표면적 및 전기전도도를 획기적으로 향상(저항을 감소)시키며, 그에 따라 양극활물질의 효율, 특히 고속의 충방전시 양극활물질의 용량 감소를 최소화하여 율속특성을 극대화시키는 효과를 제공한다.  The composition for producing a cathode of the present invention is to replace the conventional conductive agent, dispersant and / or binder part or all of the carbon nanofibers having a specific diameter and length range, thereby significantly improving the specific surface area and electrical conductivity of the positive electrode (Reduced resistance), thereby minimizing the reduction of the efficiency of the positive electrode active material, in particular, the capacity of the positive electrode active material during high-speed charging and discharging provides the effect of maximizing the rate characteristic.

또한, 본 발명의 양극 제조용 조성물은, 상기와 같은 구성에 의하여, 별도의 분산제 없이도 양극활물질 및 도전제가 양극 내에 잘 분산되어 균일하게 분포되므로, 큰 사이즈의 전극도 매우 균일하게 제조하는 것을 가능하게 하며, 롤러 등에 의한 압력을 인가하지 않아도 3차원적으로 강하게 결착되므로 우수한 내구성을 갖는 양극을 제조하는 것을 가능하게 하는 효과를 제공한다. In addition, the composition for producing a positive electrode of the present invention, since the positive electrode active material and the conductive agent are well dispersed in the positive electrode and uniformly distributed without a separate dispersant, it is possible to produce a very large electrode evenly. Since it is strongly bound in three dimensions without applying pressure by a roller or the like, it provides an effect of making it possible to manufacture a positive electrode having excellent durability.

또한, 본 발명의 리튬 2차전지용 양극은 상기와 같은 양극 제조용 조성물로 제조되어 양극활물질의 효율이 우수하고, 특히 고속의 충방전시 용량의 감소가 최소화되는 율속특성이 우수하여 고속 충방전이 가능하며, 충방전 사이클 동안 큰 비표면적에 의해 활물질 입자간 경로가 유지되어 긴 수명을 가지므로 리튬 2차전지의 제조에 유용하게 사용할 수 있다. In addition, the positive electrode for a lithium secondary battery of the present invention is made of the composition for producing a positive electrode as described above is excellent in the efficiency of the positive electrode active material, particularly high speed rate characteristics that minimize the reduction in capacity during high-speed charge and discharge is possible to fast charge and discharge In addition, since the path between the active material particles is maintained by the large specific surface area during the charge and discharge cycle, and thus has a long life, it can be usefully used in the production of a lithium secondary battery.

본 발명은 양극활물질, 도전제, 탄소섬유 전구체를 포함하는 방사용액의 전기방사 방법에 의하여 제조된 탄소나노파이버, 및 결착제를 포함하는 리튬 2차전지의 양극 제조용 조성물로서,The present invention is a composition for producing a cathode of a lithium secondary battery comprising a carbon nanofiber prepared by the electrospinning method of the spinning solution containing a cathode active material, a conductive agent, a carbon fiber precursor, and a binder,

상기 탄소나노파이버는 평균직경이 150nm~700nm이고, 평균길이가 5μm~17μm인 것을 특징으로 하는 리튬 2차전지의 양극 제조용 조성물 에 관한 것이다. The carbon nanofibers have a mean diameter of 150 nm to 700 nm, and an average length of 5 μm to 17 μm.

상기에서 탄소나노파이버는 평균직경이 200nm~400nm이고, 평균길이가 8μm~15μm인 경우에 더욱 바람직하다. The carbon nanofibers are more preferable in the case where the average diameter is 200 nm to 400 nm and the average length is 8 μm to 15 μm.

상기에서 탄소나노파이버의 평균직경이 150nm 미만인 경우에는 율속특성(C-rate)의 저하가 현저하게 나타나며, 700nm를 초과하는 경우에도 율속특성 저하가 크게 나타난다. 이러한 결과가 나타나는 이유는 탄소나노파이버의 직경이 너무 작은 경우, 다른 성분들과 탄소나노파이버가 잘 혼합되지 않고, 자체 뭉침 현상이 발생하며, 직경이 너무 큰 경우에는 다른 성분들과 혼합이 용이하지 않을 뿐만 아니라 비표면적도 감소하기 때문인 것으로 생각된다.When the average diameter of the carbon nanofibers are less than 150nm, the rate property (C-rate) is remarkably decreased, and even when the average diameter of the carbon nanofibers exceeds 700 nm, the rate property properties are greatly decreased. The reason for this result is that when the diameter of carbon nanofibers is too small, other components and carbon nanofibers do not mix well, and agglomeration occurs, and when the diameter is too large, mixing with other components is not easy. Not only, but also because the specific surface area decreases.

또한, 탄소나노파이버의 평균길이가 5μm미만인 경우에는 전극물질들 사이의 가교역할을 충분히 수행하기 어려우며, 율속특성도 저하되는 문제가 있으며, 17μm를 초과하는 경우에는 슬러리 제조공정이 어렵고, 제조된 슬러리를 캐스팅하여 전극으로 만들 때 전극의 두께를 컨트롤 하기도 어려우며, 율속특성의 저하도 현저하게 나타난다.In addition, when the average length of the carbon nanofibers is less than 5μm, it is difficult to sufficiently perform the crosslinking role between the electrode materials, and the rate characteristic is also lowered.If the average length of the carbon nanofibers exceeds 17μm, the slurry manufacturing process is difficult, and the prepared slurry It is also difficult to control the thickness of the electrode when casting it into an electrode, and the deterioration of the rate characteristic is also remarkable.

본 발명의 조성물에 있어서, 양극활물질로는 이 분야에 공지되어 있는 것을 제한 없이 사용할 수 있다. 상기 양극활물질의 예로는 LiMn2O4, Li[Ni1/3Co1/3Mn1/3]O2, LiNi2O4, LiCoO2, LiNiO2, Li2MnO3, LiFePO4, LiNixCoyO2 (0 < x <= 0.15, 0< y <= 0.85), V2O5, CuV2O6, NaMnO2, NaFeO2 등을 들 수 있으며, 또한, 이들 물질을 2개 이상 조합한 물질, 예컨대, LiMn2O4/Li[Ni1/3Co1/3Mn1/3]O2, Li2MnO3/LiMnO2 또는 Li2MnO3/LiNiO2 등을 들 수 있다. 그러나, 이들 중에서도 LiMn2O4 및 LiMn2O4/Li[Ni1/3Co1/3Mn1/3]O2는 망간의 부존량이 풍부하고 환경문제도 야기하지 않으며, 고속방전이 가능하다는 면에서 본 발명에 바람직하게 사용될 수 있다. 양극 제조용 조성물에 있어서 양극활물질의 함량은 너무 적게 포함되면 전극의 용량이 작아지고, 너무 많이 포함되면 양극 활물질의 결착력이나 전도성 등이 저하된다는 면에서 바람직하지 않다. 따라서, 본 발명에서 양극활물질은 조성물 총 중량에 대하여 60~95중량%의 함량으로 포함되는 것이 바람직하다.In the composition of the present invention, as the positive electrode active material, those known in the art can be used without limitation. Examples of the positive electrode active material include LiMn 2 O 4 , Li [Ni 1/3 Co 1/3 Mn 1/3 ] O 2 , LiNi 2 O 4, LiCoO 2, LiNiO 2, Li 2 MnO 3, LiFePO 4, LiNi x Co y O 2 (0 <x <= 0.15, 0 <y <= 0.85), V 2 O 5, CuV 2 O 6 , NaMnO 2 , NaFeO 2 , and the like, and materials in which two or more of these materials are combined, such as LiMn 2 O 4 / Li [Ni 1/3 Co 1/3 Mn 1/3 ] O 2 , Li 2 MnO 3 / LiMnO 2, Li 2 MnO 3 / LiNiO 2 , and the like. However, among these, LiMn 2 O 4 and LiMn 2 O 4 / Li [Ni 1/3 Co 1/3 Mn 1/3 ] O 2 are rich in manganese, do not cause environmental problems, and can provide high-speed discharge. Can be preferably used in the present invention. In the composition for producing a positive electrode, when the content of the positive electrode active material is too small, the capacity of the electrode is small, and when the content of the positive electrode active material is too large, binding capacity or conductivity of the positive electrode active material is lowered. Therefore, the positive electrode active material in the present invention is preferably included in an amount of 60 to 95% by weight based on the total weight of the composition.

LiMn2O4로는 시판되는 것을 사용할 수 있으나, LiMn2O4의 전구체를 사용하여 전기방사를 통해 LiMn2O4를 나노 크기로 제조하고 이를 사용하는 것도 가능하다. 구체적으로는 리튬의 아세테이트 염으로 Li(CH3COO)?H2O와 망간의 아세테이트 염으로 Mn(CH3COO)2?4H2O를 17 중량% 및 83 중량%를 비율로 증류수에 용해하고, 이를 고분자 용액과 혼합하여 전기방사 용액을 제조하고 이를 전기방사하여 나노 크기의 LiMn2O4를 제조하여 사용하는 것도 가능하며, 다른 방법으로는 LiNO3와 Mn(NO3)2?4H2O 를 1:1 혹은 1:2의 무게비로 혼합하여 1 몰의 수용액으로 만든 후 고분자 용액과 혼합하여 전기방사 혹은 전기분사를 위한 전구체로 사용하는 것도 가능하다. Although commercially available LiMn 2 O 4 may be used, LiMn 2 O 4 may be manufactured to a nano size through electrospinning using a precursor of LiMn 2 O 4 , and may be used. Specifically, Li (CH 3 COO)? H 2 O as the acetate salt of lithium and Mn (CH 3 COO) 2 to 4H 2 O as the acetate salt of manganese are dissolved in distilled water at a ratio of 17% by weight and 83% by weight. It is also possible to prepare an electrospinning solution by mixing it with a polymer solution and electrospinning it to prepare and use a nano-sized LiMn 2 O 4. Alternatively, LiNO 3 and Mn (NO 3 ) 2 to 4H 2 O can be used. It can be used as a precursor for electrospinning or electrospinning by mixing in a weight ratio of 1: 1 or 1: 2 to make an aqueous solution of 1 mol and then mixed with a polymer solution.

본 발명의 조성물에 있어서, 도전제로는 이 분야에 공지되어 있는 것을 제한 없이 사용할 수 있다. 이러한 도전제의 예로는 천연 흑연이나 인조 흑연 등의 흑연; 카본블랙, 아세틸렌 블랙, 케첸 블랙, 채널 블랙, 퍼네이스 블랙, 램프 블랙, 서머 블랙, 수퍼 피(super-p), 토카블랙(toka black), 덴카 블랙(denka black) 등의 카본블랙을 들 수 있다. 이러한 도전제는 양극 제조용 조성물의 물성을 고려하여 적절히 선택될 수 있다. 양극 제조용 조성물에 있어서 도전제의 함량은 전극의 도전성 및 다른 성분들의 함량을 고려하여 조절될 수 있으며, 조성물 총 중량에 대하여 3~20중량%의 함량으로 포함되는 것이 바람직하다.In the composition of the present invention, as the conductive agent, those known in the art can be used without limitation. Examples of such a conductive agent include graphite such as natural graphite and artificial graphite; Carbon blacks such as carbon black, acetylene black, ketjen black, channel black, furnace black, lamp black, summer black, super-p, toka black and denka black. have. Such a conductive agent may be appropriately selected in consideration of physical properties of the composition for manufacturing a positive electrode. The content of the conductive agent in the positive electrode composition may be adjusted in consideration of the conductivity of the electrode and the content of the other components, it is preferably included in an amount of 3 to 20% by weight relative to the total weight of the composition.

본 발명의 조성물에 있어서, 결착제는 양극활물질과 도전제 상호간 및 상기 물질들과 집전체 사이를 결착시키는 성분을 의미하는 것으로서, 이 분야에 공지되어 있는 것을 제한 없이 사용할 수 있다. 이러한 결착제의 예로는 CMC(carboxy methyl cellulose), 폴리비닐피롤리돈 (PVP), 불소계의 폴리테트라플루오로에틸렌(PTFE), 폴리비닐리덴플루오르(PVdF) 분말이나 에멀젼, 고무계의 스티렌 부타디엔 러버(SBR) 등을 들 수 있다. 이러한 결착제들은 고분자계열의 결착제로서 도전성이 없는 것이 대부분이다. In the composition of the present invention, the binder means a component that binds the positive electrode active material and the conductive agent and between the materials and the current collector, and those known in the art may be used without limitation. Examples of such binders include CMC (carboxy methyl cellulose), polyvinylpyrrolidone (PVP), fluorine polytetrafluoroethylene (PTFE), polyvinylidene fluorine (PVdF) powder or emulsion, and rubber styrene butadiene rubber ( SBR) etc. can be mentioned. These binders are mostly polymer-based binders that are not conductive.

본 발명의 양극 제조용 조성물에 있어서 결착제의 함량은 전극을 형성하는 성분 상호간 및 집전체와의 결착력을 고려하여 선택할 수 있으며, 전극 저항의 크기 및 결착능력을 고려할 때, 조성물 총 중량에 대하여 1~20중량%의 함량으로 포함될 수 있다. 특히, 본 발명의 양극 제조용 조성물에는 탄소나노파이버가 포함되므로 1 내지 8중량%로 포함되는 것이 바람직하다. 더욱 바람직하게는 1~5중량%로 포함될 수 있다.In the positive electrode composition of the present invention, the content of the binder may be selected in consideration of the binding power between the components forming the electrode and the current collector, and considering the size and the binding capacity of the electrode resistance, 1 to 1 to the total weight of the composition. It may be included in an amount of 20% by weight. In particular, since the carbon nanofibers are included in the composition for producing a cathode of the present invention, it is preferable to include 1 to 8% by weight. More preferably, it may be included in 1 to 5% by weight.

본 발명의 조성물에 있어서, 탄소나노파이버는 도전제, 분산제 및/또는 결착제의 일부 도는 전부를 대체하는 성분으로서 매우 중요하다. 탄소나노파이버는 양극이 큰 비표면적을 갖도록 하며, 전기전도가 매우 우수하여 전극의 저항을 크게 감소시키므로, 전극활물질의 효율을 향상시키며, 특히, 고속의 충방전에 있어서 양극활물질의 용량 감소를 최소화하여 율속특성을 극대화시키는 역할을 한다. 따라서, 이러한 양극 제조용 조성물을 사용하여 리튬 2차전지를 구성하면 고속 충방전이 가능한 리튬 2차전지를 제조할 수 있다. In the compositions of the present invention, carbon nanofibers are very important as components which replace some or all of the conductive agent, dispersant and / or binder. Carbon nanofibers have a large specific surface area for the anode and have excellent electrical conductivity, which greatly reduces the resistance of the electrode, thereby improving the efficiency of the electrode active material, and in particular, minimizing the reduction of the capacity of the cathode active material during high-speed charging and discharging. By maximizing the rate characteristic. Therefore, when the lithium secondary battery is configured using the composition for producing a cathode, a lithium secondary battery capable of high speed charge and discharge may be manufactured.

또한, 탄소나노파이버는 분산제 없이도 양극활물질 및 도전제가 양극 내에 잘 분산되어 균일하게 분포되게 하므로, 큰 사이즈의 전극도 매우 균일하게 제조하는 것을 가능하게 한다. 종래의 양극 제조용 조성물로 시트를 제조하는 경우에는 시트를 제조하는 동안 슬러리의 분산도가 저하되어 시트의 처음부분과 뒷부분이 균일하지 못한 문제가 있어 제조되는 시트의 크기를 제한 할 수 밖에 없었다. In addition, the carbon nanofiber enables the positive electrode active material and the conductive agent to be well dispersed and uniformly distributed in the positive electrode even without a dispersing agent, thereby making it possible to manufacture a very large electrode evenly. In the case of manufacturing a sheet with a conventional composition for producing a positive electrode, the dispersion degree of the slurry during manufacturing the sheet is reduced, there is a problem that the first and the rear part of the sheet is not uniform, it has no choice but to limit the size of the sheet produced.

또한, 탄소나노파이버는 양극활물질 및 도전제의 결착력도 증가시키므로 롤러 등에 의한 압력을 인가하지 않아도 3차원적인 강한 결합을 형성하여 우수한 내구성을 갖는 양극을 제조하는 것을 가능하게 한다. In addition, the carbon nanofibers also increase the binding force between the positive electrode active material and the conductive agent, thereby making it possible to manufacture a positive electrode having excellent durability by forming a strong three-dimensional bond without applying pressure by a roller or the like.

상기 탄소나노파이버는, 조성물 총 중량에 대하여 1~30중량%의 함량으로 포함될 수 있으며, 특히, 1~15중량%로 포함되는 것이 바람직하며, 1~7중량%로 포함되는 것이 더욱 바람직하다. 1 중량% 미만으로 포함되면 상대적으로 기존의 고분자 결착제를 많이 첨가하여야 하므로 결착력 및 전기전도도 향상에 기여하는 정도가 미미하며, 다른 성분들을 분산시키는 기능도 발휘하기 어렵다. 또한, 30중량%를 초과하면 상대적으로 양극활물질의 함량이 감소되어 전극의 용량을 감소시키게 된다. The carbon nanofibers may be included in an amount of 1 to 30% by weight based on the total weight of the composition. In particular, the carbon nanofibers may be included in an amount of 1 to 15% by weight, more preferably 1 to 7% by weight. If it is included in less than 1% by weight, a relatively large amount of existing polymer binders should be added, so the degree of contribution to improving the binding strength and electrical conductivity is insignificant, and it is difficult to exert the function of dispersing other components. In addition, when the content exceeds 30% by weight, the content of the positive electrode active material is relatively decreased, thereby reducing the capacity of the electrode.

본 발명의 양극 제조용 조성물에 사용되는 탄소나노파이버는 전기방사 방법을 통하여 제조되므로 기상성장법에 의하여 제조된 것과 비교하여 파이버 표면 상태, 밀도가 상이하며, 특히, 열처리에 의해 조절된 세공을 포함할 수 있다는 장점을 갖는다. Since the carbon nanofibers used in the composition for producing a cathode of the present invention are manufactured by an electrospinning method, the fiber surface state and density thereof are different from those produced by the vapor phase growth method, and in particular, may include pores controlled by heat treatment. Has the advantage that it can.

탄노나노파이버를 기상성장법에 의하여 제조하는 경우는 메탄을 반드시 필요로 하며, 원료 투입부의 온도는 700℃ 이하이지만, 1100~1500℃의 매우 높은 온도에서 열처리를 수행해야 하는 어려움이 있다. 반면, 본 발명에서 사용하는 탄소나노파이버는 전기방사, 안정화, 및 탄소화 공정에 의해서 제조되며, 탄소화시의 최고 온도가 1100℃를 넘지 않기 때문에 제조가 용이한 특징을 갖는다. In the case of manufacturing the tanno nanofibers by the vapor phase growth method, methane is required and the temperature of the raw material input part is 700 ° C. or less, but there is a difficulty in performing heat treatment at a very high temperature of 1100 ° C. to 1500 ° C. On the other hand, the carbon nanofibers used in the present invention are manufactured by an electrospinning, stabilization, and carbonization process, and have a characteristic of being easy to manufacture because the maximum temperature during carbonization does not exceed 1100 ° C.

상기 탄소나노파이버의 제조방법에 관하여는 이하에서 상세히 설명한다.A method of manufacturing the carbon nanofibers will be described in detail below.

본 발명에서 탄소나노파이버는 Carbon nanofibers in the present invention

(a) 탄소섬유 전구체를 포함하는 방사용액을 전기방사하여 나노파이버웹을 제조하는 단계;(a) electrospinning a spinning solution containing a carbon fiber precursor to prepare a nanofiber web;

(b) 상기 (a) 단계에서 제조된 나노파이버웹을 공기중에서 산화안정화하는 단계;(b) oxidative stabilization of the nanofiber web prepared in step (a) in air;

(c) 상기 (b)단계에서 제조된 산화안정화된 나노파이버웹을 불활성 기체나 진공 상태에서 탄소화하는 단계; 및 (c) carbonizing the oxidatively stabilized nanofiber web prepared in step (b) in an inert gas or vacuum; And

(d) 상기 (c)단계에서 얻은 탄소나노파이버를 분쇄하는 단계를 포함하여 제조된다.(d) is prepared, including the step of pulverizing the carbon nanofiber obtained in step (c).

상기 (a) 단계에서 상기 방사용액은 탄소섬유 전구체 외에 열분해성 고분자를 더 포함하여 제조될 수 있다. 이 경우에, 고온의 탄소화 과정에서 열분해성 고분자가 분해되므로, 탄소나노파이버에 세공이 형성되며, 이러한 세공은 상기 방사용액 제조시 열분해성 고분자의 함량에 의해 조절될 수 있다. In the step (a), the spinning solution may be prepared by further comprising a thermally decomposable polymer in addition to the carbon fiber precursor. In this case, since the thermally decomposable polymer decomposes at a high temperature carbonization process, pores are formed in the carbon nanofibers, and these pores may be controlled by the content of the thermally decomposable polymer in the spinning solution preparation.

본 발명에서 탄소섬유 전구체로는 전기방사가 가능한 물질이면 이 분야에서 공지된 물질이 제한 없이 사용할 수 있다. 예컨대, 고분자인 폴리아크릴로 나이트릴(PAN), 페놀수지(phenol-resin), 폴리벤질이미다졸(PBI), 셀룰로오스(cellulose), 페놀(phenol), 피치(pitch), 폴리이미드(polyimide, PI) 등을 들 수 있으며, 이들은 1종 단독으로 또는 2종 이상이 함께 사용될 수 있다. As the carbon fiber precursor in the present invention, any material known in the art may be used without limitation as long as the material can be electrospun. For example, polyacrylonitrile (PAN), phenol resin (phenol-resin), polybenzylimidazole (PBI), cellulose, phenol, phenol, pitch, and polyimide PI), and these may be used alone or in combination of two or more.

본 발명에서 상기 열분해성 고분자로는 이 분야에서 공지된 물질이 제한 없이 사용할 수 있다. 예컨대, 폴리우레탄, 폴리에테르우레탄, 폴리우레탄 공중합체, 셀룰로오스 아세테이트, 셀룰로오스 아세테이트 부틸레이트, 셀룰로오스 아세테이트 프로피오네이트, 폴리메틸메스아크릴레이트(PMMA), 폴리메틸아크릴레이트(PMA), 폴리아크릴 공중합체, 폴리비닐아세테이트(PVAc), 폴리비닐아세테이트 공중합체, 폴리비닐알콜(PVA), 폴리퍼퓨릴알콜(PPFA), 폴리스티렌, 폴리스티렌 공중합체, 폴리에틸렌 옥사이드(PEO), 폴리프로필렌옥사이드(PPO), 폴리에틸렌옥사이드 공중합체, 폴리프로필렌옥사이드 공중합체, 폴리카보네이트(PC), 폴리비닐클로라이 드(PVC), 폴리카프로락톤, 폴리비닐피롤리돈(PVP), 폴리비닐풀루오라이드, 폴리비닐리덴풀루오라이드 공중합체, 폴리아마이드 등이 사용될 수 있으며, 이들은 1종 단독으로 또는 2종 이상이 함께 사용될 수 있다.As the thermally decomposable polymer in the present invention, any material known in the art may be used without limitation. For example, polyurethane, polyetherurethane, polyurethane copolymer, cellulose acetate, cellulose acetate butylate, cellulose acetate propionate, polymethylmethacrylate (PMMA), polymethylacrylate (PMA), polyacryl copolymer, Polyvinylacetate (PVAc), polyvinylacetate copolymer, polyvinyl alcohol (PVA), polyperfuryl alcohol (PPFA), polystyrene, polystyrene copolymer, polyethylene oxide (PEO), polypropylene oxide (PPO), polyethylene oxide air Copolymer, polypropylene oxide copolymer, polycarbonate (PC), polyvinyl chloride (PVC), polycaprolactone, polyvinylpyrrolidone (PVP), polyvinyl fluoride, polyvinylidene fluoride copolymer , Polyamide, etc. may be used, and these may be used alone or in combination of two or more.

본 발명에서 전기방사는 상기에서 제조된 방사용액을 공급 장치를 이용하여 전기방사 노즐에 연결하고, 노즐과 집전체 사이에 고전압 발생장치를 이용하여 고전계(高電界, 10kV~100kV)를 형성시켜 실시한다. 전계의 크기는 노즐과 집전체 사이의 거리와 관계가 있으며, 전기방사를 용이하게 하기 위하여 이들 사이의 관계를 조합하여 사용한다. 이 때, 사용되는 전기방사장치로는 일반적으로 사용되는 것을 사용할 수 있으며, 일렉트로-브로운법이나 원심전기방사 방법 등을 사용할 수도 있다. 상기와 같은 방법에 의해 제조된 나노파이버는 평균직경이 대부분 1㎛미만으로 구성된 부직포 형태가 된다.Electrospinning in the present invention by connecting the spinning solution prepared above to the electrospinning nozzle using a supply device, by forming a high field (high density, 10kV ~ 100kV) using a high voltage generator between the nozzle and the current collector Conduct. The magnitude of the electric field is related to the distance between the nozzle and the current collector, and in order to facilitate the electrospinning, a relationship between them is used in combination. In this case, as the electrospinning apparatus to be used, generally used ones may be used, and an electro-blowing method or a centrifugal electrospinning method may be used. Nanofibers prepared by the method described above are in the form of a nonwoven fabric having an average diameter of mostly less than 1 μm.

상기 전기방사 단계에서 전기 방사된 나노파이버웹의 두께는 균일하여야 하며, 두께가 불균일하거나 부분적으로 상당히 두껍게 만들어지는 경우는 안정화 단계에서 두께가 상대적으로 두꺼운 부분에서 발열반응이 일어나 엔탈피의 증가로 나노파이버웹이 타는 경우가 발생할 수 있다.The thickness of the nanofiber web electrospun in the electrospinning step should be uniform, and if the thickness is nonuniform or partially thick, the exothermic reaction occurs in the relatively thick part in the stabilization step, resulting in an increase in enthalpy. The web may burn.

상기 (b) 단계에서 산화안정화는 이 분야에서 공지된 방법을 제한 없이 적용하여 실시할 수 있다. 예컨대, 제조된 나노파이버웹을 온도조절기와 공기유량을 조절할 수 있는 전기로에 넣고 상온에서 유리전이 온도 이하까지 분당 0.5~5℃로 승온하여 불융화 섬유를 얻는다. 이때 수소의 양이 너무 많거나 혹은 산소의 양이 너 무 적으면 무게증가를 일으키며 이때 발열반응을 유발한다.Oxidation stabilization in step (b) can be carried out by applying a method known in the art without limitation. For example, the prepared nanofiber web is placed in an electric furnace capable of controlling the temperature controller and the air flow rate, and the temperature is increased from 0.5 to 5 ° C. per minute from room temperature to the glass transition temperature or less to obtain incompatible fiber. If the amount of hydrogen is too high or the amount of oxygen is too small, it will increase the weight and cause an exothermic reaction.

상기 (c) 단계에서 탄소화는 이 분야에서 공지된 방법을 제한 없이 적용하여 실시할 수 있다. 산화안정화된 섬유를 불활성 분위기나 진공상태에서 500~1500℃의 온도범위에서 처리하여 탄소화된 나노파이버웹을 얻는 것이다. 이와 같이 얻어진 탄소화된 나노파이버웹을 구성하는 나노파이버의 직경은 대략 100nm~1000nm 범위가 대부분이다. Carbonization in step (c) may be carried out by applying a method known in the art without limitation. Oxidation stabilized fibers are treated in an inert atmosphere or in a vacuum at a temperature in the range of 500-1500 ° C. to obtain carbonized nanofiber webs. The diameter of the nanofibers constituting the carbonized nanofiber web thus obtained is in the range of approximately 100 nm to 1000 nm.

또한, 상기 탄소화된 나노파이버에 활성화 및/ 또는 흑연화 처리를 더 실시하여 사용하는 것도 가능하다. 상기 흑연화는 상기 탄화된 나노파이버웹을 흑연화로를 사용하여 3000℃ 이하의 온도에서 처리하여 흑연화된 나노파이버웹을 얻는 것이다. In addition, the carbonized nanofiber may be used by further performing an activation and / or graphitization treatment. The graphitization is to obtain the graphitized nanofiber web by treating the carbonized nanofiber web at a temperature of 3000 ° C. or lower using a graphitization furnace.

상기 (c) 단계에서 탄소나노파이버웹의 분쇄는 볼밀 혹은 쵸퍼 등을 사용하여 수행된다. 상기에서 볼밀을 사용하는 경우는 건식 및/또는 습식 분쇄를 이용할 수 있으며, 이때 얻어지는 탄소나노파이버의 길이는 볼밀링 시간이 증가함에 따라 감소한다. 전체적으로 볼밀링시의 에너지가 높을 경우에 미분이 많이 발생한다. 또한, 쵸퍼를 사용한 경우에는 미분이 많이 발생하지 않으며, 초기에는 30 ㎛~100 ㎛ 정도의 길이가 얻어지며, 시간이 경과함에 따라 10 ㎛~50 ㎛, 그리고 시간이 더 경과한 경우에는1 ㎛~8 ㎛ 길이를 얻을 수 있다.In step (c), the grinding of the carbon nanofiber web is performed using a ball mill or a chopper. In the case of using the ball mill, dry and / or wet grinding may be used, and the length of the carbon nanofibers obtained is decreased as the ball milling time increases. In general, when the energy during ball milling is high, a lot of fine powder is generated. In addition, when a chopper is used, a lot of fine powder does not generate | occur | produce, and the length of about 30 micrometers-100 micrometers is obtained initially, and 10 micrometers-50 micrometers with time, and 1 micrometer-when time passes further An 8 μm length can be obtained.

본 발명은 또한,The present invention also provides

집전체; 및Current collector; And

상기 집전체에 코팅된 양극 형성층을 포함하며, Comprising a positive electrode forming layer coated on the current collector,

상기 양극 형성층이 본 발명의 양극 제조용 조성물로 형성된 것을 특징으로 하는 리튬 2차전지용 양극에 관한 것이다. The positive electrode forming layer is formed of a composition for producing a positive electrode of the present invention relates to a lithium secondary battery positive electrode.

상기와 같은 본 발명의 리튬 2차전지용 양극은 양극 활물질의 효율이 매우 높으며, 고속 충방전 시에도 양극활물질의 용량 감소가 크지 않아 고출력을 필요로 하는 리튬 2차전지에 매우 유용하게 사용될 수 있다.As described above, the lithium secondary battery positive electrode of the present invention has a very high efficiency of the positive electrode active material, and does not have a large decrease in the capacity of the positive electrode active material even at high charge and discharge, and thus may be very useful for a lithium secondary battery requiring high power.

본 발명은 또한,The present invention also provides

양극, 음극, 전해질을 포함하여 구성되는 리튬 2차전지에 있어서, 본 발명의 리튬 2차전지용 양극이 상기 양극으로 형성된 것을 특징으로 하는 리튬 2차전지에 관한 것이다. In a lithium secondary battery comprising a positive electrode, a negative electrode, and an electrolyte, the lithium secondary battery positive electrode of the present invention relates to a lithium secondary battery, characterized in that formed with the positive electrode.

상기와 같은 리튬 2차전지는 고속 충방전 시에도 높은 용량을 유지하며, 방전시 고출력을 발휘하므로 하이브리드카 등의 용도에 사용될 수 있다.The lithium secondary battery as described above maintains a high capacity even during high-speed charging and discharging, and can be used for a hybrid car or the like because it exhibits high power during discharge.

본 발명은 또한,The present invention also provides

(a) 탄소섬유 전구체를 포함하는 방사용액을 전기방사하여 나노파이버웹을 제조하는 단계;(a) electrospinning a spinning solution containing a carbon fiber precursor to prepare a nanofiber web;

(b) 상기 (a)단계에서 제조된 나노파이버웹을 공기중에서 산화안정화하는 단계;(b) oxidative stabilization of the nanofiber web prepared in step (a) in air;

(c) 상기 (b)단계에서 제조된 산화안정화된 나노파이버웹을 불활성 기체나 진공 상태에서 탄소화하는 단계; 및 (c) carbonizing the oxidatively stabilized nanofiber web prepared in step (b) in an inert gas or vacuum; And

(d) 상기 (c)단계에서 얻은 탄소나노파이버를 분쇄하는 단계; 및(d) pulverizing the carbon nanofibers obtained in step (c); And

(e) 상기 (d)단계에서 얻은 분쇄된 탄소나노파이버를 양극활물질, 도전제 및 결착제를 포함하는 성분들과 혼합하여 슬러리 형태로 제조하는 단계를 포함하는 양극 제조용 조성물의 제조방법을 제공한다.(e) providing a method for preparing a composition for producing a cathode, comprising the step of mixing the pulverized carbon nanofibers obtained in step (d) with components including a cathode active material, a conductive agent and a binder to form a slurry. .

상기 (e)단계에서 슬러리 형태를 얻기 위하여 추가의 용매를 더 포함시키는 것도 가능하다. It is also possible to further include additional solvent in order to obtain the slurry form in step (e).

상기 (a) 단계에서 방사용액은 탄소섬유 전구체 외에 열분해성 고분자를 더 포함할 수 있다.In the step (a), the spinning solution may further include a thermally decomposable polymer in addition to the carbon fiber precursor.

본 발명의 리튬 2차전지용 양극은, The positive electrode for a lithium secondary battery of the present invention,

본 발명의 슬러리 형태의 양극 제조용 조성물을 집전체에 코팅하여 상기 집전체 상에 양극 형성층을 형성하여 제조될 수 있다. 상기 리튬 2차전지 양극의 제조방법에 있어서, 상기 양극 형성층은 용도에 따라 대략 10~100 ㎛의 두께로 코팅하고, 대략 100~150℃의 고온 환경에서 건조하여 일정한 길이로 잘라 형성한다. 상기에서 집전체에 대한 양극 제조용 조성물의 코팅은 일면, 양면 또는 전체면에 하는 것도 가능하다. Coating the composition for producing a positive electrode in the form of a slurry of the present invention on a current collector can be prepared by forming a positive electrode forming layer on the current collector. In the method of manufacturing the lithium secondary battery positive electrode, the positive electrode forming layer is coated with a thickness of approximately 10 ~ 100 ㎛, dried in a high temperature environment of approximately 100 ~ 150 ℃ according to the use and cut to form a predetermined length. In the above, the coating of the composition for producing a positive electrode on the current collector may be performed on one surface, both surfaces, or the entire surface.

이하에서, 제조예 및 실시예를 통하여 본 발명을 보다 상세히 설명한다. 그러나, 하기의 제조예 및 실시예는 본 발명을 더욱 구체적으로 설명하기 위한 것으로서, 본 발명의 범위가 하기의 제조예 및 실시예에 의하여 한정되는 것은 아니다. 하기의 제조예 및 실시예는 본 발명의 범위 내에서 당업자에 의해 적절히 수정, 변경될 수 있다. Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to Preparation Examples and Examples. However, the following Preparation Examples and Examples are intended to illustrate the present invention more specifically, but the scope of the present invention is not limited by the following Preparation Examples and Examples. The following Preparation Examples and Examples may be appropriately modified and changed by those skilled in the art within the scope of the present invention.

제조예 1: 나노파이버웹의 제조Preparation Example 1 Preparation of Nanofiber Web

방사용액의 총중량에 대하여, 탄소섬유 전구체인 폴리아크릴로니트릴(PAN, Mw=180,000) 30중량%(고형분 기준)를 DMF 용매에 용해하여 방사용액을 제조하였다. 이 방사용액을 방사구에 연결하고, 인가전압 50 kV, 방사구와 집전체간의 거리 25 cm, 홀당 0.1 내지 1 cc/g으로 토출하면서 전기방사를 실시하였다. To the total weight of the spinning solution, 30 wt% (based on solids) of polyacrylonitrile (PAN, Mw = 180,000) as a carbon fiber precursor was dissolved in a DMF solvent to prepare a spinning solution. The spinning solution was connected to the spinneret, and electrospinning was carried out while discharging at an applied voltage of 50 kV, a distance of 25 cm between the spinneret and the current collector, and 0.1 to 1 cc / g per hole.

상기 전기 방사에 의해서 각각 나노파이버 평균직경이 100 nm~1.2μnm인 두께가 균일한 PAN 나노파이버웹(두께: 55.6 ㎛)을 얻었다. The electrospinning yielded a uniform PAN nanofiber web (thickness: 55.6 μm) having a thickness of 100 nm to 1.2 μm, respectively.

또한, 상기에서 폴리아크릴로니트릴(PAN) 대신 피치(Pitch)를 사용한 것을 제외하고는 상기와 동일한 방법에 의해 두께가 균일한 피치 나노파이버웹을 얻었다.A pitch nanofiber web having a uniform thickness was obtained by the same method as described above, except that pitch was used instead of polyacrylonitrile (PAN).

제조예 2: 탄소나노파이버웹의 제조Preparation Example 2 Preparation of Carbon Nanofiber Web

상기 제조예 1에서 제조된 폴리아크릴로니트릴 나노파이버웹을 열풍 순환 로를 이용하여 실온에서부터 300 oC까지 매 분당 5oC 의 비율로 서서히 승온시킨 후, 300oC에서 1시간 동안 등온열처리하여 안정화시켰다. 안정화된 나노파이버웹을 실온에서 매 분당 5 oC 의 비율로 승온시켜 탄소화가 가능한 온도인 700~900oC까지 승온시킨 후, 질소가스 분위기하에서, 최종온도(700oC, 800oC 또는 900oC)에서 2시간 동안 등온열처리하여 탄소화시켜서, 각각 평균직경이 100 nm, 400 nm, 600 nm 및 800 nm인 나노파이버웹을 제조하였다.The polyacrylonitrile nanofiber web prepared in Preparation Example 1 was gradually heated up at a rate of 5 o C per minute from room temperature to 300 o C using a hot air circulation furnace, and isothermally treated at 300 o C for 1 hour. Stabilized. The stabilized nanofiber web is heated up at a rate of 5 o C per minute at room temperature to a temperature that can be carbonized to 700 to 900 o C, and then the final temperature (700 o C, 800 o C or 900 under nitrogen gas atmosphere). o ) Carbonization by isothermal heat treatment for 2 hours at C) to prepare nanofiber webs with average diameters of 100 nm, 400 nm, 600 nm and 800 nm, respectively.

상기 탄소화시킨 나노파이버웹에서 나노파이버의 평균직경은 탄소화 온도에 따라 차이가 있지만, 대략 안정화되기 전 평균직경의 45%~65% 범위로 형성되었다. In the carbonized nanofiber web, the average diameter of the nanofibers varies depending on the carbonization temperature, but was formed in the range of 45% to 65% of the average diameter before the stabilization.

제조예 3: 탄소나노파이버웹의 제조Preparation Example 3 Preparation of Carbon Nanofiber Web

방사용액의 총중량에 대하여 PAN(Mw=180,000) 20중량%(고형분 기준) 및 PMMA를 10중량%(고형분 기준)를 DMF 용매에 용해하여 방사용액을 제조하였다. 이렇게 제조된 방사용액을 방사구에 연결하고, 인가전압 50 kV, 방사구와 집전체간의 거리 25 cm, 홀당 0.1 내지 1 cc/g으로 토출하면서 전기방사를 실시하였다. 상기와 같이 전기 방사된 PAN/PMMA 복합 나노파이버웹을 상기 제조예 2와 동일한 방법으로 안정화 및 탄소화시켜서 탄소나노파이버웹을 제조하였다.A spinning solution was prepared by dissolving 20 wt% of PAN (Mw = 180,000) (based on solids) and 10 wt% (based on solids) of PMMA in a DMF solvent based on the total weight of the spinning solution. The spinning solution thus prepared was connected to the spinneret, and electrospinning was performed while discharging at an applied voltage of 50 kV, a distance of 25 cm between the spinneret and the current collector, and 0.1 to 1 cc / g per hole. The carbon nanofiber web was prepared by stabilizing and carbonizing the electrospun PAN / PMMA composite nanofiber web as described above in the same manner as in Preparation Example 2.

상기 탄소나노파이버웹은 열분해성 고분자(PMMA)가 탄소화 과정에서 완전 히 분해되어 형성된 수 많은 세공을 포함한다. The carbon nanofiber web includes many pores formed by completely decomposing the thermally decomposable polymer (PMMA) during the carbonization process.

제조예 4: 탄소나노파이버웹의 분쇄 또는 절단Preparation Example 4 Crushing or Cutting of Carbon Nanofiber Web

상기 제조예 2에서 제조된 탄소나노파이버웹을 볼밀 혹은 쵸퍼로 절단하여 각각 평균길이가 3 ㎛, 8 ㎛, 10 ㎛, 20 ㎛인 탄소나노파이버를 준비하였다. 볼밀을 사용하는 경우는 건식 및 습식 분쇄를 번갈아 가며 실시하였다. The carbon nanofiber web prepared in Preparation Example 2 was cut with a ball mill or a chopper to prepare carbon nanofibers having an average length of 3 μm, 8 μm, 10 μm, and 20 μm, respectively. In the case of using a ball mill, dry and wet grinding were carried out alternately.

실시예 1 내지 4 및 비교예 1 내지 5.Examples 1-4 and Comparative Examples 1-5.

(1) 양극 제조용 조성물 및 양극의 제조(1) Preparation of positive electrode composition and positive electrode

하기 표 1에 나타낸 성분을 해당비율로 혼합하여 슬러리 형태의 양극 제조용 조성물을 제조하였다.The components shown in Table 1 were mixed at a corresponding ratio to prepare a composition for preparing a positive electrode in the form of a slurry.

또한, 상기 슬러리 형태의 조성물을 양극 집전체의 일면에 캐스팅하고, 건조하여 리튬 2차전지의 양극을 제조하였다. In addition, the composition in the form of the slurry was cast on one surface of the positive electrode current collector, and dried to prepare a positive electrode of a lithium secondary battery.

대상object 조성Furtherance CNF 평균직경CNF average diameter CNF 평균길이CNF average length 실시예 1Example 1 LMO+NCM:Super-P:PVdF:CNF = 46.5+46.5:2:2:3LMO + NCM: Super-P: PVdF: CNF = 46.5 + 46.5: 2: 2: 3 200 nm200 nm 10 μm10 μm 실시예 2Example 2 LMO+NCM:Super-P:PVdF:CNF = 46.5+46.5:2:2:3LMO + NCM: Super-P: PVdF: CNF = 46.5 + 46.5: 2: 2: 3 400 nm400 nm 10 μm10 μm 실시예 3Example 3 LMO+NCM:Super-P:PVdF:CNF = 46.5+46.5:2:2:3LMO + NCM: Super-P: PVdF: CNF = 46.5 + 46.5: 2: 2: 3 600 nm600 nm 10 μm10 μm 실시예 4Example 4 LMO+NCM:Super-P:PVdF:CNF = 46.5+46.5:2:2:3LMO + NCM: Super-P: PVdF: CNF = 46.5 + 46.5: 2: 2: 3 200 nm200 nm 8 μm8 μm 비교예 1Comparative Example 1 LMO+NCM:Super-P:PVdF:CNF = 46.5+46.5:2:2:3LMO + NCM: Super-P: PVdF: CNF = 46.5 + 46.5: 2: 2: 3 100 nm100 nm 10 μm10 μm 비교예 2Comparative Example 2 LMO+NCM:Super-P:PVdF:CNF = 46.5+46.5:2:2:3LMO + NCM: Super-P: PVdF: CNF = 46.5 + 46.5: 2: 2: 3 800 nm800 nm 10 μm10 μm 비교예 3Comparative Example 3 LMO+NCM:Super-P:PVdF:CNF = 46.5+46.5:2:2:3LMO + NCM: Super-P: PVdF: CNF = 46.5 + 46.5: 2: 2: 3 200 nm200 nm 3 μm3 μm 비교예 4Comparative Example 4 LMO+NCM:Super-P:PVdF:CNF = 46.5+46.5:2:2:3LMO + NCM: Super-P: PVdF: CNF = 46.5 + 46.5: 2: 2: 3 200 nm200 nm 20 μm20 μm 비교예 5Comparative Example 5 LMO+NCM:Super-P:PVdF = 46.5+46.5:5:2LMO + NCM: Super-P: PVdF = 46.5 + 46.5: 5: 2 -- --

주) LMO: LiMn2O4, NCM: Li[Ni1/3Co1/3Mn1/3]O2, CNF: 탄소 난노파이버Note) LMO: LiMn 2 O 4, NCM: Li [Ni 1/3 Co 1/3 Mn 1/3 ] O 2 , CNF: Carbon non-fiber

(2) 양극 표면의 성상 확인 (2) Check the appearance of anode surface

주사전자현미경(SEM)을 사용하여 실시예 1 내지 4 및 비교예 1 내지 5의 조성물로 제조된 양극 표면을 관찰하였다. 그 결과, 실시예 1 내지 4에 의하여 제조된 양극 표면은 및 비교예 1 내지 5의 조성물로 제조된 양극보다 양극활물질 및 도전재가 현저히 잘 분산되어 매우 균일한 형태를 나타냄을 확인하였다. 특히, 비교예 5의 조성물 보다는 현저히 균일한 분산을 나타내었다[도4a(실시예1) 및 도4b(비교예5) 참조]. Scanning electron microscopy (SEM) was used to observe the anode surfaces prepared from the compositions of Examples 1-4 and Comparative Examples 1-5. As a result, it was confirmed that the positive electrode surface prepared in Examples 1 to 4 and the positive electrode active material and the conductive material were dispersed significantly better than the positive electrode prepared in the compositions of Comparative Examples 1 to 5, showing a very uniform form. In particular, it showed significantly more uniform dispersion than the composition of Comparative Example 5 (see FIGS. 4A (Example 1) and 4B (Comparative Example 5)).

(3) 양극 표면의 물성 테스트(3) Physical property test of anode surface

상기에서 제조된 양극 표면을 손가락으로 문지르고, 손톱으로 긁어 양극활물질이 묻어 나오는지 또한, 긁힘이 발생하는지를 확인하였다. Rubbing the surface of the positive electrode prepared above with a finger, scraping with a fingernail to confirm whether the positive electrode active material is smeared out, or whether scratching occurs.

그 결과 본 발명의 실시예 1 내지 4의 양극 제조용 조성물로 제조된 양극은 제조시 로울러를 사용하지 않았음에도 손에 묻어나지 않았으며, 손톱에 의해서도 긁힘이 발생하지 않았다. As a result, the positive electrode prepared with the positive electrode composition of Examples 1 to 4 of the present invention did not adhere to the hand even when the roller was not used at the time of manufacture, and scratches did not occur even by nails.

반면, 이 분야에서 일반적으로 사용되는 조성에 의하여 제조된 비교예 5의 양극은 손가락으로 문질렀을 때, 전극 표면에서 양극활물질이 묻어났으며, 손톱으로 긁었을 때 긁힘이 발생하였다. 그러나, CNF를 포함한 비교예 1 내지 4의 양극은 손에 묻어나지 않았으며, 손톱에 의해서도 긁힘이 발생하지 않았다. On the other hand, the positive electrode of Comparative Example 5 prepared by the composition generally used in this field, when rubbed with a finger, the positive electrode active material was smeared on the electrode surface, the scratch occurred when scratched with a fingernail. However, the anodes of Comparative Examples 1 to 4, including CNF, did not adhere to the hand, and no scratch was generated by the nails.

시험예 1: 양극의 율속에 따른 성능 비교Test Example 1 Performance Comparison According to Rate of Anode

상기 실시예 1 내지 4에서 제조한 양극 및 비교예 1 내지 5 에서 제조한 양극의 율속에 따른 용량의 발현 능력을 측정하고, 그 결과를 하기 표 3에 나타내었다.The expression capacity of the capacity according to the rate of the positive electrode prepared in Examples 1 to 4 and the positive electrode prepared in Comparative Examples 1 to 5 was measured, and the results are shown in Table 3 below.

CNF 평균
직경
CNF average
diameter
CNF 평균
길이
CNF average
Length
용량Volume 율속 용량 (mAh/g)Rate capacity (mAh / g)
0.2C0.2C 1C1C 3C3C 5C5C 실시예 1Example 1 200 nm200 nm 10 μm10 μm mAh/g mAh / g 142.87 142.87 134.31134.31 120.67120.67 110.35110.35 용량유지(%)Capacity maintenance (%) -- 9494 84.484.4 77.2377.23 실시예 2Example 2 400 nm400 nm 10 μm10 μm mAh/g mAh / g 130.46130.46 119.01119.01 106.18 106.18 97.93  97.93 용량유지(%)Capacity maintenance (%) -- 91.2291.22 81.3881.38 75.0675.06 실시예 3Example 3 600 nm600 nm 10
μm
10
μm
mAh/g mAh / g 145.24145.24 126.56126.56 113.13113.13 103.51103.51
용량유지(%)Capacity maintenance (%) -- 87.1387.13 77.8977.89 71.2671.26 실시예 4Example 4 200 nm200 nm 8
μm
8
μm
mAh/g mAh / g 130.99 130.99 119.55119.55 104.4104.4 93.58 93.58
용량유지(%)Capacity maintenance (%) -- 91.,26 91., 26 79.7 79.7 71.44 71.44 비교예 1Comparative Example 1 100 nm100 nm 10 μm10 μm mAh/g mAh / g 139.17139.17 118.38118.38 59.4 59.4 -- 용량유지(%)Capacity maintenance (%) -- 85.06 85.06 42.68 42.68 -- 비교예 2Comparative Example 2 800 nm800 nm 10
μm
10
μm
mAh/g mAh / g 130.58130.58 109.8109.8 96.0396.03 85.9285.92
용량유지(%)Capacity maintenance (%) -- 84.0884.08 73.5473.54 65.79 65.79 비교예 3Comparative Example 3 200 nm200 nm 3
μm
3
μm
mAh/g mAh / g 127.37127.37 115.22115.22 99.90 99.90 89.1089.10
용량유지(%)Capacity maintenance (%) -- 90.4 90.4 78.43 78.43 69.9 69.9 비교예 4Comparative Example 4 200 nm200 nm 20
μm
20
μm
mAh/g mAh / g 129.2 129.2 116.36 116.36 99.12 99.12 87 87
용량유지(%)Capacity maintenance (%) -- 90.0 90.0 76.71 76.71 67.33 67.33 비교예 5Comparative Example 5 -- -- mAh/g mAh / g 124.9 124.9 107.56 107.56 88.3188.31 73.7073.70 용량유지(%)Capacity maintenance (%) -- 86.1 86.1 70.7 70.7 59.0 59.0

상기 표 3에서 확인되는 바와 같이, 0.2C의 율속에서는 실시예 1 내지 4의 양극 및 비교예 1 내지 5의 양극은 거의 동등한 율속용량을 갖고 있음을 알 수 있다. 그러나, 5C의 율속에서는 실시예 1 내지 4의 양극과 비교예 1 내지 4의 양극은 율속용량에서 큰 차이를 나타냈다. 특히, 평균직경이 100 nm인 탄소나노파이버로 제조된 비교예 1의 양극과 CNF를 포함하지 않은 비교예 5에서 제조된 양극은 큰폭의 율속용량 감소를 나타냈다. As confirmed in Table 3, it can be seen that at the rate of 0.2C, the positive electrodes of Examples 1 to 4 and the positive electrodes of Comparative Examples 1 to 5 have almost equivalent rate capacities. However, at the rate of 5C, the positive electrodes of Examples 1 to 4 and the positive electrodes of Comparative Examples 1 to 4 showed a large difference in the rate capacities. In particular, the positive electrode of Comparative Example 1 made of carbon nanofibers having an average diameter of 100 nm and the positive electrode prepared in Comparative Example 5 not containing CNF showed a large rate reduction in capacity.

도 1은 본 발명의 탄소나노파이버의 제조방법인 전기방사법과 기상성장법에 의한 탄소나노파이버의 제조방법을 비교하여 간략하게 나타낸 것이다. Figure 1 is a brief comparison of the manufacturing method of carbon nanofibers by the electrospinning method and the vapor phase growth method of the carbon nanofibers manufacturing method of the present invention.

도 2a는 제조예 1에서 전기방사에 의해 제조된 폴리아크릴로니트릴 나노파이버웹의 SEM 이미지이다. Figure 2a is a SEM image of the polyacrylonitrile nanofiber web prepared by electrospinning in Preparation Example 1.

도 2b는 제조예 1에서 전기방사에 의해 제조된 피치 나노파이버웹의 SEM 이미지이다. Figure 2b is a SEM image of the pitch nanofiber web prepared by electrospinning in Preparation Example 1.

도 2c는 제조예 1에서 전기방사에 의해 제조된 폴리아크릴로니트릴 나노파이버웹의 단면에 대한 SEM 이미지이다.Figure 2c is a SEM image of the cross section of the polyacrylonitrile nanofiber web prepared by electrospinning in Preparation Example 1.

도 3은 제조예 4에서 제조된 쵸퍼에 의해 절단된 탄소나노파이버의 SEM 이미지이다.FIG. 3 is an SEM image of carbon nanofibers cut by a chopper prepared in Preparation Example 4. FIG.

도 4a는 실시예 1에서 제조된 리튬 2차전지 양극 표면의 SEM 이미지이다.4A is an SEM image of the surface of a lithium secondary battery positive electrode prepared in Example 1. FIG.

도 4b는 비교예 5에서 제조된 리튬 2차전지 양극 표면의 SEM 이미지이다.4B is an SEM image of the surface of the lithium secondary battery positive electrode prepared in Comparative Example 5. FIG.

도 5a~5f는 실시예 1 내지 4 및 비교예 1 내지 5에서 제조된 양극의 율속특성(C-rate)을 나타내는 그래프이다. 5A to 5F are graphs illustrating rate-rate characteristics (C-rate) of the anodes prepared in Examples 1 to 4 and Comparative Examples 1 to 5.

Claims (8)

양극활물질, Positive electrode active material, 도전제, Challenger, 탄소섬유 전구체를 포함하는 방사용액의 전기방사 방법에 의하여 제조된 탄소나노파이버, 및 Carbon nanofibers prepared by an electrospinning method of a spinning solution containing a carbon fiber precursor, and 결착제를 포함하는 리튬 2차전지의 양극 제조용 조성물로서,As a composition for manufacturing a positive electrode of a lithium secondary battery containing a binder, 상기 탄소나노파이버는 평균직경이 150nm~700nm이고, 평균길이가 5μm~17μm인 것을 특징으로 하는 리튬 2차전지의 양극 제조용 조성물.The carbon nanofiber has an average diameter of 150nm to 700nm, the average length is 5μm ~ 17μm composition for producing a positive electrode of a lithium secondary battery. 청구항 1에 있어서, 상기 탄소나노파이버는 평균직경이 200nm~400nm이고, 평균길이가 8μm~15μm인 것을 특징으로 하는 리튬 2차전지의 양극 제조용 조성물.The composition according to claim 1, wherein the carbon nanofibers have an average diameter of 200 nm to 400 nm and an average length of 8 μm to 15 μm. 청구항 1에 있어서, 상기 리튬 2차전지의 양극 제조용 조성물은, 조성물 총 중량에 대하여 60~95중량%의 양극활물질, 1~20중량%의 도전제, 1~30중량%의 탄소나노파이버, 및 1~20중량%의 결착제를 포함하는 것을 특징으로 하는 리튬 2차전지의 양극 제조용 조성물. The method of claim 1, wherein the composition for producing a positive electrode of the lithium secondary battery, 60 to 95% by weight of the positive electrode active material, 1 to 20% by weight of the conductive agent, 1 to 30% by weight of carbon nanofibers, and A composition for producing a positive electrode of a lithium secondary battery, comprising 1 to 20% by weight of a binder. 청구항 3에 있어서, 상기 결착제가, 조성물 총 중량에 대하여 1 내지 8중량%로 포함되는 것을 특징으로 하는 리튬 2차전지의 양극 제조용 조성물. The composition for manufacturing a positive electrode of a lithium secondary battery according to claim 3, wherein the binder is contained in an amount of 1 to 8% by weight based on the total weight of the composition. 청구항 1에 있어서, 상기 탄소섬유 전구체가 폴리아크릴로 나이트릴(PAN), 페놀수지(phenol-resin), 폴리벤질이미다졸(PBI), 셀룰로오스(cellulose), 페놀(phenol), 피치(pitch), 및 폴리이미드(polyimide, PI)로 이루어진 군으로부터 선택되는 1종 이상으로 구성되는 것임을 특징으로 하는 리튬 2차전지의 양극 제조용 조성물. The method according to claim 1, wherein the carbon fiber precursor is polyacrylonitrile (PAN), phenol resin (phenol-resin), polybenzylimidazole (PBI), cellulose (cellulose), phenol (phenol), pitch , And polyimide (PI). A composition for manufacturing a cathode of a lithium secondary battery, characterized in that it is composed of one or more selected from the group consisting of. 청구항 1에 있어서, 상기 탄소나노파이버가 탄소섬유 전구체와 열분해성 고분자를 포함하는 방사용액을 전기방사하여 안정화 및 탄소화하여 제조된 것임을 특징으로 하는 리튬 2차전지의 양극 제조용 조성물. The positive electrode composition of claim 1, wherein the carbon nanofiber is prepared by stabilizing and carbonizing a spinning solution containing a carbon fiber precursor and a thermally decomposable polymer. 집전체; 및Current collector; And 상기 집전체에 코팅된 양극 형성층을 포함하며, Comprising a positive electrode forming layer coated on the current collector, 상기 양극 형성층은 청구항 1 내지 6 중의 어느 한 항의 양극 제조용 조성물로 형성된 것임을 특징으로 하는 리튬 2차전지용 양극.The cathode forming layer is a lithium secondary battery cathode, characterized in that formed from the composition for producing a cathode of any one of claims 1 to 6. 양극, 음극, 전해질을 포함하여 구성되는 리튬 2차전지에 있어서, 상기 양극이 청구항 7의 리튬 2차전지용 양극으로 구성된 것임을 특징으로 하는 리튬 2차전지.A lithium secondary battery comprising a positive electrode, a negative electrode, and an electrolyte, wherein the positive electrode comprises a lithium secondary battery positive electrode of claim 7.
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