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KR20070091938A - Lithium secondary battery - Google Patents

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Publication number
KR20070091938A
KR20070091938A KR1020060021747A KR20060021747A KR20070091938A KR 20070091938 A KR20070091938 A KR 20070091938A KR 1020060021747 A KR1020060021747 A KR 1020060021747A KR 20060021747 A KR20060021747 A KR 20060021747A KR 20070091938 A KR20070091938 A KR 20070091938A
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KR
South Korea
Prior art keywords
secondary battery
lithium secondary
active material
lithium
negative electrode
Prior art date
Application number
KR1020060021747A
Other languages
Korean (ko)
Inventor
김준섭
김성수
이제완
김상진
Original Assignee
삼성에스디아이 주식회사
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
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Publication date
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Abstract

A lithium secondary battery is provided to secure excellent capacity and life characteristics by using a negative electrode active material including a graphite and a metal oxide of Li_xM_yV_zO_(2+d). A lithium secondary battery(3) comprises: a negative electrode(6) including a negative electrode active material consisting of a graphite and a metal oxide represented by the following formula 1 of Li_xM_yV_zO_(2+d), wherein 0.1<=x<=2.5, 0<=y<=0.5, 0.5<=z<=1.5, 0<=d<=0.5, and M is at least one metal selected from the group consisting of Al, Cr, Mo, Ti, W, and Zr; a positive electrode(5) including a positive electrode active material capable of intercalating and de-intercalating lithium ions; and an electrolyte including a non-aqueous organic solvent, a lithium salt and an additive. The lithium secondary battery is charged with 0.01 to 5C and has a charge voltage of 4.3V or more.

Description

리튬 이차 전지{LITHIUM SECONDARY BATTERY}Lithium secondary battery {LITHIUM SECONDARY BATTERY}

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 리튬 이차 전지의 개략 단면도.1 is a schematic cross-sectional view of a lithium secondary battery according to an embodiment of the present invention.

[산업상 이용 분야][Industrial use]

본 발명은 리튬 이차 전지에 관한 것으로서, 보다 상세하게는, 우수한 용량 및 수명 특성을 갖는 리튬 이차 전지에 관한 것이다.The present invention relates to a lithium secondary battery, and more particularly, to a lithium secondary battery having excellent capacity and life characteristics.

[종래 기술][Prior art]

최근의 휴대용 소형 전자기기의 전원으로서 각광받고 있는 리튬 이차 전지는 유기 전해액을 사용하여 기존의 알칼리 수용액을 사용한 전지보다 2배 이상의 높은 방전 전압을 보임으로써 높은 에너지 밀도를 나타내는 전지이다.Lithium secondary batteries, which are in the spotlight as power sources of recent portable small electronic devices, exhibit high energy density by showing a discharge voltage that is twice as high as that of a battery using an alkaline aqueous solution using an organic electrolyte solution.

리튬 이차 전지의 양극 활물질로는 LiCoO2, LiMn2O4, LiNi1 -xCoxO2(0 < x < 1)등과 같이, 리튬의 인터칼레이션이 가능한 구조를 가진 리튬과 전이 금속으로 이루어진 산화물을 주로 사용하였다. Examples of the positive electrode active material of a lithium secondary battery include lithium and a transition metal having a structure capable of intercalating lithium, such as LiCoO 2 , LiMn 2 O 4 , and LiNi 1- x Co x O 2 (0 <x <1). Oxides were mainly used.

음극 활물질로는 리튬의 삽입 및 탈리가 가능한 인조 흑연, 천연 흑연 및 하 드 카본을 포함한 다양한 형태의 탄소계 재료가 적용되어 왔다. 상기 탄소 계열중 흑연은 리튬 대비 방전 전압이 -0.2V로 낮아, 흑연을 음극 활물질로 사용한 전지는 3.6V의 높은 방전 전압을 나타내어, 리튬 전지의 에너지 밀도면에서 이점을 제공하며, 또한 뛰어난 가역성으로 리튬 이차 전지의 장수명을 보장하여 가장 널리 사용되고 있다. 그러나 흑연을 활물질로 극판을 제조할 경우 극판 밀도가 낮아져 극판의 단위 부피당 에너지 밀도 측면에서 용량이 낮은 문제점이 있다. 또한, 높은 방전 전압에서는 흑연이 사용되는 유기 전해액과의 부반응이 일어나기 쉬워, 전지의 오동작 및 과충전 등에 의해 발화 혹은 폭발의 위험성이 있다. As the negative electrode active material, various types of carbon-based materials including artificial graphite, natural graphite, and hard carbon capable of inserting and desorbing lithium have been used. The graphite in the carbon series has a low discharge voltage of -0.2V compared to lithium, and the battery using graphite as a negative electrode active material exhibits a high discharge voltage of 3.6V, providing an advantage in terms of energy density of the lithium battery and providing excellent reversibility. It is the most widely used to ensure the long life of the lithium secondary battery. However, in the case of manufacturing the electrode plate with graphite as an active material, the electrode plate density is lowered, so there is a problem in that the capacity is low in terms of energy density per unit volume of the electrode plate. Further, at high discharge voltages, side reactions with organic electrolytes in which graphite is used easily occur, and there is a risk of ignition or explosion due to battery malfunction and overcharge.

이러한 문제를 해결하기 위하여, 산화물계 음극 활물질이 최근 개발되고 있다. 일례로 후지 필름이 연구 개발한 비정질의 주석 산화물은 중량당 800 mAh/g의 고용량을 나타내나, 초기 비가역 용량이 50% 정도 되는 치명적인 문제가 있다. 또한 충방전에 의해 주석 산화물 중 일부가 산화물에서 주석 금속으로 환원되는 등 부수적인 문제도 심각하게 발생되고 있어 전지에의 사용을 더욱 어렵게 하고 있는 실정이다. In order to solve this problem, an oxide-based negative electrode active material has been recently developed. For example, the amorphous tin oxide researched and developed by Fujifilm has a high capacity of 800 mAh / g per weight, but has a fatal problem of having an initial irreversible capacity of about 50%. In addition, incidental problems such as reduction of some tin oxides from oxides to tin metals due to charging and discharging are also seriously occurring, making it more difficult to use them in batteries.

이외에 산화물 음극으로 일본 특허 공개 번호 제2002-216753호에 LiaMgbVOc(0.05≤a≤3, 0.12≤b≤2, 2≤2c-a-2b≤5) 음극 활물질이 기술되어 있다. 또한, 일본 전지 토론회 2002년 요지집번호 3B05에서는 Li1 .1V0 .9O2의 리튬 이차 전지 음극 특성에 대해 발표된 바 있다. In addition, Japanese Patent Laid-Open No. 2002-216753 describes Li a Mg b VO c (0.05 ≦ a ≦ 3, 0.12 ≦ b ≦ 2, 2 ≦ 2c-a-2b ≦ 5) as an oxide cathode. Further, in the Japanese Battery discussion yojijip number 3B05 2002 years been published for a lithium secondary battery negative electrode characteristics of the Li 1 .1 V 0 .9 O 2 .

그러나 아직 산화물 음극으로는 만족할 만한 전지 성능을 나타내지 못하여 그에 관한 연구가 계속 진행중에 있다.However, the oxide negative electrode does not yet exhibit satisfactory battery performance, and research on it is ongoing.

본 발명은 상기 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 우수한 용량 및 수명 특성을 갖는 리튬 이차 전지를 제공하는 것을 목적으로 한다.The present invention is to solve the above problems, an object of the present invention to provide a lithium secondary battery having excellent capacity and life characteristics.

상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 하기 화학식 1의 금속 산화물과 흑연을 포함하는 음극 활물질을 포함하는 음극, 리튬 이온을 인터칼레이션 및 디인터칼레이션할 수 있는 양극 활물질을 포함하는 양극, 및 비수성 유기용매, 리튬염 및 첨가제를 포함하는 전해질을 포함하고, 0.01 내지 5C로 충전(charging)하여 제조된 리튬 이차 전지를 제공한다. 이때 상기 리튬 이차 전지는 4.3V 이상의 충전 전압을 가지며, 보다 바람직하게는 4.3 내지 4.5V의 충전 전압을 가질 수 있다.In order to achieve the above object, the present invention is a negative electrode comprising a negative electrode active material comprising a metal oxide and graphite of the formula (1), a positive electrode comprising a positive electrode active material that can intercalate and deintercalate lithium ions, and It provides a lithium secondary battery comprising a non-aqueous organic solvent, an electrolyte containing a lithium salt and an additive, and prepared by charging at 0.01 to 5C. In this case, the lithium secondary battery may have a charging voltage of 4.3 V or more, and more preferably 4.3 to 4.5 V.

[화학식 1][Formula 1]

LixMyVzO2 +d Li x M y V z O 2 + d

(상기 식에서, 0.1 ≤ x ≤ 2.5, 0 ≤ y ≤ 0.5, 0.5 ≤ z ≤ 1.5, 0 ≤ d ≤ 0.5 이며, M은 Al, Cr, Mo, Ti, W, 및 Zr로 이루어진 군에서 선택되는 1종 이상의 금속이다.)Wherein 0.1 ≦ x ≦ 2.5, 0 ≦ y ≦ 0.5, 0.5 ≦ z ≦ 1.5, 0 ≦ d ≦ 0.5, and M is 1 selected from the group consisting of Al, Cr, Mo, Ti, W, and Zr It is a metal of more than one species.)

또한 상기 리튬 이차 전지는 0.5 내지 1C로 방전시 3.5V 이상의 평균 방전 전압을 나타내며, 보다 바람직하게는 0.2 내지 1C로 충전하고, 0.5 내지 2C로 방전시 3.5 내지 3.7V의 평균 방전 전압을 나타낸다.In addition, the lithium secondary battery exhibits an average discharge voltage of 3.5 V or more when discharged at 0.5 to 1 C, more preferably at 0.2 to 1 C, and an average discharge voltage of 3.5 to 3.7 V when discharged at 0.5 to 2 C.

이하 본 발명을 보다 상세하게 설명한다.Hereinafter, the present invention will be described in more detail.

종래 금속 산화물을 음극에 사용한 리튬 이차 전지는 4.3V 이상에서 구현이 어려웠다. 뿐만 아니라, 4.3V 이상에서 구현한다 하더라도 평균 방전 전압이 떨어져 우수한 용량 특성 및 수명 특성을 얻을 수 없었다.Conventional lithium secondary batteries using a metal oxide as a negative electrode have been difficult to implement at 4.3V or more. In addition, even when implemented at 4.3V or more, the average discharge voltage was lowered to obtain excellent capacity characteristics and lifetime characteristics.

이에 대해 본 발명에서는 음극으로서 금속 산화물과 흑연을 혼합사용하고 최적 C-레이트(c-rate)로 충전함으로써, 우수한 용량 및 수명 특성을 갖는 리튬 이차 전지를 얻을 수 있다.In the present invention, on the other hand, a lithium secondary battery having excellent capacity and lifespan characteristics can be obtained by mixing metal oxide and graphite as a negative electrode and filling them with an optimal C-rate.

도 1은 본 발명의 리튬 이차 전지의 구조를 나타낸 도면이다. 1 is a view showing the structure of a lithium secondary battery of the present invention.

도 1을 들어 본 발명의 리튬 이차 전지의 제조과정을 설명을 하면, 상기 리튬 이차 전지(3)는 양극(5), 음극(6) 및 상기 양극(5)과 음극(6) 사이에 존재하는 세퍼레이터(7)를 포함하는 전극조립체(4)를 케이스(8)에 넣은 다음, 케이스(8)의 상부에 전해액을 주입하고 캡 플레이트(11) 및 가스켓(12)으로 밀봉하여 조립하여 제조될 수 있다.Referring to Figure 1 describes the manufacturing process of the lithium secondary battery of the present invention, the lithium secondary battery 3 is present between the positive electrode 5, the negative electrode 6 and the positive electrode 5 and the negative electrode 6 The electrode assembly 4 including the separator 7 may be manufactured by placing the electrode assembly 4 into the case 8, injecting an electrolyte into the upper part of the case 8, and sealing the cap plate 11 and the gasket 12. have.

상기 음극(6)은 음극 활물질을 포함한다. The negative electrode 6 includes a negative electrode active material.

상기 음극 활물질은 하기 화학식 1로 표시되는 금속 산화물과 흑연을 혼합하여 제조할 수 있다. The negative electrode active material may be prepared by mixing the metal oxide and graphite represented by the following formula (1).

[화학식 1][Formula 1]

LixMyVzO2 +d Li x M y V z O 2 + d

(상기 식에서, 0.1 ≤ x ≤ 2.5, 0 ≤ y ≤ 0.5, 0.5 ≤ z ≤ 1.5, 0 ≤ d ≤ 0.5 이며, M은 Al, Cr, Mo, Ti, W, 및 Zr로 이루어진 군에서 선택되는 1종 이상의 금속이다.)Wherein 0.1 ≦ x ≦ 2.5, 0 ≦ y ≦ 0.5, 0.5 ≦ z ≦ 1.5, 0 ≦ d ≦ 0.5, and M is 1 selected from the group consisting of Al, Cr, Mo, Ti, W, and Zr It is a metal of more than one species.)

상기 금속 산화물은 LiCoO2 구조에서의 Co를 다른 전이 금속 원소인 V와 또 다른 제2의 금속 원소인 Al, Mo, W, Ti, Cr, Zr 또는 이들의 조합으로 치환함으로써 합성될 수 있으며, 흑연에 유사한 방전 전위와 수명 특성을 나타낸다. 특히, 상기 화학식 1로 표시되는 화합물을 음극 활물질로 사용하였을 경우 1000 mAh/cc 이상의 단위 체적당 용량을 얻을 수 있다. 상기 화학식 1에서 M으로 표시된 상기 금속 원소 중에서도 Mo과 W이 바람직하다.The metal oxide may be synthesized by substituting Co in the LiCoO 2 structure with another transition metal element V and another second metal element Al, Mo, W, Ti, Cr, Zr, or a combination thereof, and graphite. Shows similar discharge potential and lifetime characteristics. In particular, when the compound represented by Formula 1 is used as the negative electrode active material, a capacity per unit volume of 1000 mAh / cc or more can be obtained. Among the metal elements represented by M in Formula 1, Mo and W are preferable.

상기 화학식 1에 있어서 x, y, z 및 d가 상술한 범위를 벗어나는 경우에는 리튬 금속 대비 평균 방전 전위가 1.0V 이상으로서 높은 값을 가지므로, 음극 활물질로 이용하게 될 경우, 전지의 방전 전압이 너무 낮아지는 문제점이 있다. 이를 구체적으로 설명하면, Li을 포함하지 않는 금속 바나듐 산화물의 음극 활물질(즉, x=0; Solid State Ionics, 139, 57~65, 2001 및 Journal of Power Source, 81~82, 651~655, 1999)은 본 발명의 활물질과 결정 구조가 상이하며, 평균 방전 전위 역시 1.0 V 이상으로 음극으로 사용하기에는 문제점이 있다.When x, y, z and d in the above formula 1 is out of the above-described range, since the average discharge potential is 1.0V or higher compared to lithium metal, the discharge voltage of the battery is increased. There is a problem that is too low. Specifically, a negative electrode active material of a metal vanadium oxide that does not contain Li (ie, x = 0; Solid State Ionics, 139, 57-65, 2001 and Journal of Power Source, 81-82, 651-655, 1999) ) Is different from the crystal structure of the active material of the present invention, the average discharge potential is also 1.0V or more there is a problem to use as a negative electrode.

상기 음극 활물질에서의 금속 산화물은 단위 체적당 이론 에너지 밀도가 4.2 g/cc이고, 실제 극판으로 제조시 대략 3.0 g/cc의 극판 밀도를 얻을 수 있다. 단위중량당 용량을 300 mAh/g으로 하면 이론적으로는 단위 체적당 이론 용량은 1200 mAh/cc 이상이고, 실제 900 mAh/cc 이상의 에너지 밀도를 얻을 수 있다. 종래 음 극 활물질인 흑연만을 사용할 경우, 단위 체적당 이론 에너지 밀도는 2.0 g/cc, 실제 에너지 밀도는 1.6 g/cc, 단위 중량당 용량은 360 mAh/g으로 단위 체적당 실제 용량 570 mAh/cc에 비하여 에너지 밀도를 2배 이상 향상시킬 수 있다.The metal oxide in the negative electrode active material has a theoretical energy density of 4.2 g / cc per unit volume, and when manufactured with an actual electrode plate, an electrode plate density of approximately 3.0 g / cc can be obtained. If the capacity per unit weight is 300 mAh / g, the theoretical capacity per unit volume is theoretically 1200 mAh / cc or more, and an energy density of 900 mAh / cc or more can be obtained. When only graphite, which is a conventional anode active material, is used, the theoretical energy density per unit volume is 2.0 g / cc, the actual energy density is 1.6 g / cc, and the capacity per unit weight is 360 mAh / g, and the actual capacity per unit volume is 570 mAh / cc. Compared to the energy density can be improved by more than twice.

상기 흑연은 금속 산화물의 전도성을 향상시키기 역할을 하는 것으로, 판상, 구형 또는 섬유형의 천연 흑연 또는 인조 흑연 등을 사용할 수 있다. The graphite serves to improve the conductivity of the metal oxide, and may use natural graphite or artificial graphite in the form of a plate, sphere or fiber.

상기 금속 산화물과 흑연은 20:80 내지 80:20의 중량비로 포함되는 것이 바람직하고, 보다 바람직하게는 40:70 내지 70:40의 중량비로 포함될 수 있다. 금속 산화물에 대한 흑연의 함량이 지나치게 작을 경우 충분한 전도성 확보가 어렵고, 또한 지나치게 많을 경우 고용량 음극 구현이 어렵다.The metal oxide and graphite may be included in a weight ratio of 20:80 to 80:20, and more preferably 40:70 to 70:40. When the content of graphite to the metal oxide is too small, it is difficult to secure sufficient conductivity, and when too much, it is difficult to implement a high capacity cathode.

즉, 상기 음극 활물질은 우수한 단위 체적당 에너지 밀도를 가지는 금속 산화물과 흑연을 혼합한 것으로서, 흑연의 낮은 용량과 효율 및 금속 산화물의 낮은 전도성을 극복하고, 높은 밀도를 유지하도록 함으로써 고밀도, 고용량의 리튬 이차 전지를 제공할 수 있다.That is, the negative electrode active material is a mixture of a metal oxide and graphite having an excellent energy density per unit volume, overcomes the low capacity and efficiency of the graphite and low conductivity of the metal oxide, and maintains a high density by high density, high capacity lithium A secondary battery can be provided.

상기 음극은 상기 음극 활물질, 바인더 및 선택적으로 도전재를 혼합하여 음극 활물질층 형성용 조성물을 제조한 후 이 조성물을 구리 등의 음극 전류 집전체에 도포하여 제조될 수 있다. 상기 바인더로는 폴리비닐알코올, 카르복시메틸셀룰로즈, 히드록시프로필렌셀룰로즈, 디아세틸렌셀룰로즈, 폴리비닐클로라이드, 폴리비닐피롤리돈, 폴리테트라플루오로에틸렌, 폴리비닐리덴 플루오라이드, 폴리에틸렌 또는 폴리프로필렌 등을 사용할 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 또한 상기 도전재로는 구성되는 전지에 있어서, 화학변화를 야기하지 않고 전자 전도성 재 료이면 어떠한 것도 사용가능하며, 그 예로 천연 흑연, 인조 흑연, 카본 블랙, 아세틸렌 블랙, 케첸블랙, 탄소섬유, 구리, 니켈, 알루미늄, 은 등의 금속 분말, 금속 섬유 등을 사용할 수 있고, 또한 폴리페닐렌 유도체 등의 도전성 재료를 1종 또는 1종 이상을 혼합하여 사용할 수 있다. The negative electrode may be prepared by mixing the negative electrode active material, a binder, and optionally a conductive material to prepare a composition for forming a negative electrode active material layer, and then applying the composition to a negative electrode current collector such as copper. As the binder, polyvinyl alcohol, carboxymethyl cellulose, hydroxypropylene cellulose, diacetylene cellulose, polyvinyl chloride, polyvinylpyrrolidone, polytetrafluoroethylene, polyvinylidene fluoride, polyethylene or polypropylene may be used. It may be, but is not limited thereto. In addition, as the conductive material, any battery can be used as long as it is an electronic conductive material without causing chemical change, and examples thereof include natural graphite, artificial graphite, carbon black, acetylene black, ketjen black, carbon fiber, copper, Metal powders, such as nickel, aluminum, silver, metal fiber, etc. can be used, and 1 type (s) or 1 or more types can be mixed and used for conductive materials, such as a polyphenylene derivative.

상기 양극(5)은 양극 활물질을 포함한다.The positive electrode 5 includes a positive electrode active material.

상기 양극 활물질로는 리튬의 가역적인 인터칼레이션 및 디인터칼레이션이 가능한 화합물(리티에이티드 인터칼레이션 화합물)을 사용할 수 있다. 구체적으로는 코발트, 망간, 니켈로부터 선택되는 적어도 1종과 리튬과의 복합 산화물 중 1종 이상의 것을 사용할 수 있으며, 보다 바람직하게는 하기 화학식 2 내지 19중 어느 하나로 나타내어지는 화합물을 사용할 수 있다: As the cathode active material, a compound (lithiated intercalation compound) capable of reversible intercalation and deintercalation of lithium may be used. Specifically, at least one selected from cobalt, manganese, nickel and at least one of complex oxides with lithium may be used, and more preferably, a compound represented by one of the following Chemical Formulas 2 to 19 may be used:

[화학식 2][Formula 2]

LiNiO2 LiNiO 2

[화학식 3][Formula 3]

LiCoO2 LiCoO 2

[화학식 4][Formula 4]

LiMnO2 LiMnO 2

[화학식 5][Formula 5]

LiMn2O4 LiMn 2 O 4

[화학식 6][Formula 6]

LiaNibBcMdO2 Li a Ni b B c M d O 2

(상기 식에서, 0.90 ≤ a ≤ 1.1, 0 ≤ b ≤ 0.9, 0 ≤ c ≤ 0.5, 0.001 ≤ d ≤ 0.1이다.)(Wherein 0.90 ≦ a ≦ 1.1, 0 ≦ b ≦ 0.9, 0 ≦ c ≦ 0.5, and 0.001 ≦ d ≦ 0.1.)

[화학식 7][Formula 7]

LiaNibCocMndMeO2 Li a Ni b Co c Mn d M e O 2

(상기 식에서, 0.90 ≤ a ≤ 1.1, 0 ≤ b ≤ 0.9, 0 ≤ c ≤ 0.5, 0 ≤ d ≤ 0.5, 0.001 ≤ e ≤ 0.1이다.)(Wherein 0.90 ≦ a ≦ 1.1, 0 ≦ b ≦ 0.9, 0 ≦ c ≦ 0.5, 0 ≦ d ≦ 0.5, and 0.001 ≦ e ≦ 0.1).

[화학식 8][Formula 8]

LiaNiMbO2 Li a NiM b O 2

(상기 식에서, 0.90 ≤ a ≤ 1.1, 0.001 ≤ b ≤ 0.1이다.)(Wherein 0.90 ≦ a ≦ 1.1 and 0.001 ≦ b ≦ 0.1)

[화학식 9][Formula 9]

LiaCoMbO2 Li a CoM b O 2

(상기 식에서, 0.90 ≤ a ≤ 1.1, 0.001 ≤ b ≤ 0.1이다.)(Wherein 0.90 ≦ a ≦ 1.1 and 0.001 ≦ b ≦ 0.1)

[화학식 10][Formula 10]

LiaMnMbO2 Li a MnM b O 2

(상기 식에서, 0.90 ≤ a ≤ 1.1, 0.001 ≤ b ≤ 0.1이다.)(Wherein 0.90 ≦ a ≦ 1.1 and 0.001 ≦ b ≦ 0.1)

[화학식 11][Formula 11]

LiaMn2MbO4 Li a Mn 2 M b O 4

(상기 식에서, 0.90 ≤ a ≤ 1.1, 0.001 ≤ b ≤ 0.1이다.)(Wherein 0.90 ≦ a ≦ 1.1 and 0.001 ≦ b ≦ 0.1)

[화학식 12][Formula 12]

DS2 DS 2

[화학식 13][Formula 13]

LiDS2 LiDS 2

[화학식 14][Formula 14]

V2O5 V 2 O 5

[화학식 15][Formula 15]

LiV2O5 LiV 2 O 5

[화학식 16][Formula 16]

LiEO2 LiEO 2

[화학식 17][Formula 17]

LiNiVO4 LiNiVO 4

[화학식 18][Formula 18]

Li(3-x)F2(PO4)3(0 ≤ x ≤ 3) Li (3-x) F 2 (PO 4 ) 3 (0 ≤ x ≤ 3)

[화학식 19][Formula 19]

Li(3-x)Fe2(PO4)3(0 ≤ x ≤ 2) Li (3-x) Fe 2 (PO 4 ) 3 (0 ≤ x ≤ 2)

상기 화학식 2 내지 19에 있어서, B는 Co 또는 Mn이고; D는 Ti 또는 Mo이며; E는 Cr, V, Fe, Sc, 및 Y로 이루어진 군에서 선택되고; F는 V, Cr, Mn, Co, Ni, 및 Cu로 이루어진 군에서 선택되며; 그리고, M은 Al, Cr, Mn, Fe, Mg, La, Ce, Sr, 및 V로 이루어진 군에서 선택되는 적어도 하나의 전이 금속 또는 란탄족 원소이다.In Chemical Formulas 2 to 19, B is Co or Mn; D is Ti or Mo; E is selected from the group consisting of Cr, V, Fe, Sc, and Y; F is selected from the group consisting of V, Cr, Mn, Co, Ni, and Cu; And M is at least one transition metal or lanthanide element selected from the group consisting of Al, Cr, Mn, Fe, Mg, La, Ce, Sr, and V.

또한, 상기 외에 무기 유황(S8, elemental sulfur) 및 황계 화합물을 사용할 수도 있으며, 상기 황계 화합물로는 Li2Sn(n≥1), 캐솔라이트(catholyte)에 용해된 Li2Sn(n≥1), 유기 황 화합물 또는 탄소-황 폴리머((C2Sx)n: x= 2.5 내지 50, n≥2) 등을 사용할 수 있다.In addition, inorganic sulfur (S 8 , elemental sulfur) and sulfur compounds may be used in addition to the above, and the sulfur compounds include Li 2 S n (n ≧ 1) and Li 2 S n (n dissolved in catholyte). ≧ 1), an organic sulfur compound or a carbon-sulfur polymer ((C 2 S x ) n : x = 2.5 to 50, n ≧ 2) and the like.

상기 양극 역시 음극과 마찬가지로 상기 양극 활물질, 바인더 및 선택적으로 도전재를 혼합하여 양극 활물질층 형성용 조성물을 제조한 후, 이 조성물을 알루미늄 등의 양극 전류 집전체에 도포하여 제조할 수 있다.Like the negative electrode, the positive electrode may also be prepared by mixing the positive electrode active material, a binder, and optionally a conductive material to prepare a composition for forming a positive electrode active material layer, and then applying the composition to a positive electrode current collector such as aluminum.

상기 리튬 이차 전지에 충전되는 전해질은 리튬염, 비수성 유기 용매 및 첨가제를 포함한다.The electrolyte charged in the lithium secondary battery includes a lithium salt, a non-aqueous organic solvent and an additive.

상기 리튬염은 전지 내에서 리튬 이온의 공급원으로 작용하여 기본적인 리튬 이차 전지의 작동을 가능하게 한다. 상기 리튬염으로는 LiPF6, LiBF4, LiSbF6, LiAsF6, LiClO4, LiCF3SO3, LiN(CF3SO2)2, LiN(C2F5SO2)2, LiAlO4, LiAlCl4, LiN(CpF2p+1SO2)(CqF2q+1SO2)(여기서, p 및 q는 자연수임) 및 LiSO3CF3로 이루어진 군에서 선택되는 1종 또는 2종 이상의 것을 사용할 수 있다. 상기 리튬염 중에서 LiBF4를 적어도 포함하는 것이 좋고, 가장 바람직하게는 LiPF6와 LiBF4를 혼합하여 사용 한다. The lithium salt acts as a source of lithium ions in the battery to enable operation of the basic lithium secondary battery. Examples of the lithium salt include LiPF 6 , LiBF 4 , LiSbF 6 , LiAsF 6 , LiClO 4 , LiCF 3 SO 3 , LiN (CF 3 SO 2 ) 2 , LiN (C 2 F 5 SO 2 ) 2 , LiAlO 4 , LiAlCl 4 , At least one selected from the group consisting of LiN (C p F 2p + 1 SO 2 ) (C q F 2q + 1 SO 2 ), wherein p and q are natural numbers, and LiSO 3 CF 3 Can be used. It is preferable to contain at least LiBF 4 in the lithium salt, and most preferably, LiPF 6 and LiBF 4 are mixed and used.

상기 리튬염의 농도는 0.6 내지 2.0 M 범위 내에서 사용할 수 있으며, 0.7 내지 1.6 M 범위가 보다 바람직하다. 리튬염의 농도가 0.6 M 미만이면 전해액의 전도가 낮아져 전해액 성능이 떨어지고, 2.0 M을 초과하는 경우에는 전해액의 점도가 증가하여 리튬 이온의 이동성이 감소되는 문제점이 있다.The concentration of the lithium salt can be used in the range of 0.6 to 2.0 M, more preferably in the range of 0.7 to 1.6 M. If the concentration of the lithium salt is less than 0.6 M, the conductivity of the electrolyte is lowered and the performance of the electrolyte is lowered. If the concentration of the lithium salt is more than 2.0 M, the viscosity of the electrolyte is increased, thereby reducing the mobility of lithium ions.

상기 비수성 유기용매는 전지의 전기화학적 반응에 관여하는 이온들이 이동할 수 있는 매질 역할을 한다. 비수성 유기용매로는 카보네이트계, 에스테르계, 에테르계 또는 케톤계 용매를 사용할 수 있다. 상기 카보네이트계 용매로는 디메틸 카보네이트(DMC), 디에틸 카보네이트(DEC), 디프로필 카보네이트(DPC), 메틸프로필 카보네이트(MPC), 에틸프로필 카보네이트(EPC), 메틸에틸 카보네이트(MEC), 에틸메틸 카보네이트(EMC), 에틸렌 카보네이트(EC), 프로필렌 카보네이트(PC), 부틸렌 카보네이트(BC) 등이 사용될 수 있으며, 상기 에스테르계 용매로는 n-메틸 아세테이트, n-에틸 아세테이트, n-프로필 아세테이트 등이 사용될 수 있다. The non-aqueous organic solvent serves as a medium through which ions involved in the electrochemical reaction of the battery can move. As the non-aqueous organic solvent, a carbonate, ester, ether or ketone solvent may be used. As the carbonate solvent, dimethyl carbonate (DMC), diethyl carbonate (DEC), dipropyl carbonate (DPC), methylpropyl carbonate (MPC), ethylpropyl carbonate (EPC), methylethyl carbonate (MEC), ethylmethyl carbonate (EMC), ethylene carbonate (EC), propylene carbonate (PC), butylene carbonate (BC), etc. may be used. Examples of the ester solvent include n-methyl acetate, n-ethyl acetate, n-propyl acetate, and the like. Can be used.

또한, 상기 카보네이트계 용매의 경우 환형(cyclic) 카보네이트와 사슬형(chain) 카보네이트를 혼합하여 사용하는 것이 바람직하다. 이 경우 환형 카보네이트와 사슬형 카보네이트는 1:1 내지 1:9의 부피비로 혼합하여 사용하는 것이 바람직하다. 상기 부피비로 혼합되어야 전해액의 성능이 바람직하게 나타난다. In addition, in the case of the carbonate solvent, it is preferable to use a mixture of cyclic carbonate and chain carbonate. In this case, it is preferable to use the cyclic carbonate and the chain carbonate by mixing in a volume ratio of 1: 1 to 1: 9. The performance of the electrolytic solution is desirable when mixed in the above volume ratio.

본 발명의 비수성 유기용매는 상기 카보네이트계 용매에 방향족 탄화수소계 유기용매를 더 포함할 수도 있다. 이때 상기 카보네이트계 용매와 방향족 탄화수소계 유기용매는 1:1 내지 30:1의 부피비로 혼합되는 것이 바람직하다.The non-aqueous organic solvent of the present invention may further include an aromatic hydrocarbon organic solvent in the carbonate solvent. In this case, the carbonate solvent and the aromatic hydrocarbon organic solvent are preferably mixed in a volume ratio of 1: 1 to 30: 1.

상기 방향족 탄화수소계 유기용매로는 하기 화학식 20의 방향족 탄화수소계 화합물이 사용될 수 있다.As the aromatic hydrocarbon-based organic solvent, an aromatic hydrocarbon compound of Formula 20 may be used.

[화학식 20][Formula 20]

Figure 112006016461233-PAT00001
Figure 112006016461233-PAT00001

(상기 화학식 20에서 R은 할로겐, 탄소수 1 내지 10의 알킬기, 할로알킬 및 이들의 조합에서 선택되며, n은 0 내지 6의 정수이다.)(In Formula 20, R is selected from halogen, an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms, haloalkyl, and a combination thereof, and n is an integer of 0 to 6).

바람직하게는 상기 방향족 탄화수소계 유기용매는 벤젠, 플루오로벤젠, 톨루엔, 플루오로톨루엔, 트리플루오로톨루엔, 및 자일렌으로 이루어진 군에서 선택되는 적어도 하나의 용매이다.Preferably, the aromatic hydrocarbon organic solvent is at least one solvent selected from the group consisting of benzene, fluorobenzene, toluene, fluorotoluene, trifluorotoluene, and xylene.

본 발명의 전해질은 또한 과충전 방지제와 같은 첨가제를 포함한다.The electrolyte of the present invention also includes additives such as overcharge inhibitors.

상기 과충전 방지제로는 할로겐, 시아노기(CN) 및 니트로기(NO2)로 이루어진 군에서 선택되는 치환기를 가지는 카보네이트계 화합물; 비닐렌 카보네이트; 다이비닐술폰; 에틸렌 설파이트; 티오아세트산 S-페닐 에스테르(Thioacetic acid S-phenyl ester) 또는 티오아세트산 O-페닐 에스테르(Thioacetic acid O-phenyl ester) 등의 티오아세트산 페닐에스테르 화합물; 6-플루오로-크로만(6-Fluoro-chroman) 등의 크로만(chroman)계 화합물; 및 숙시노 니트릴(succinonitrile [(CH2CN)2])로 이루어진 군에서 선택되는 1종 이상의 것을 사용할 수 있다. 상기 첨가제 중, 카보네이트 첨가제가 바람직하며, 카보네이트 첨가제로는 하기 화학식 21의 에틸렌 카보네이트 유도체가 바람직하고, 플루오로에틸렌 카보네이트가 가장 바람직하다.Examples of the overcharge inhibitor include a carbonate compound having a substituent selected from the group consisting of halogen, cyano group (CN) and nitro group (NO 2 ); Vinylene carbonate; Divinyl sulfone; Ethylene sulfite; Thioacetic acid phenyl ester compounds, such as a thioacetic acid S-phenyl ester or a thioacetic acid O-phenyl ester; Chroman-based compounds such as 6-Fluoro-chroman; And succinonitrile (succinonitrile [(CH 2 CN) 2 ]) may be used. Among the additives, carbonate additives are preferable, and as the carbonate additive, ethylene carbonate derivatives represented by the following general formula (21) are preferred, and fluoroethylene carbonate is most preferred.

[화학식 21][Formula 21]

Figure 112006016461233-PAT00002
Figure 112006016461233-PAT00002

(상기 화학식 21에서 X1은 할로겐, 시아노기(CN) 및 니트로기(NO2)로 이루어진 군에서 선택된다)(In Formula 21, X1 is selected from the group consisting of halogen, cyano group (CN) and nitro group (NO 2 ).)

상기 과충전 방지제는 고온 방치시 안전성 확보에 우수한 효과를 나타내어 고온 스웰링 특성과 용량, 수명, 저온 특성 등 전기화학적 특성이 우수한 전지를 제공할 수 있다.The overcharge inhibitor may provide a battery having excellent electrochemical characteristics such as high temperature swelling characteristics, capacity, lifespan, and low temperature characteristics by exhibiting an excellent effect on securing safety at high temperature.

상기 과충전 방지제의 함량은 상기 전해질 총 중량에 대하여 0.1 내지 5중량%가 바람직하고, 3 내지 5중량%가 보다 바람직하다. 상기 과충전 방지제의 함량이 0.1중량% 미만이면 첨가효과가 미미하고 5중량%를 초과하는 경우에는 충방전 수명 문제가 있어 바람직하지 않다.The content of the overcharge inhibitor is preferably 0.1 to 5% by weight, more preferably 3 to 5% by weight based on the total weight of the electrolyte. When the content of the overcharge inhibitor is less than 0.1% by weight, the addition effect is insignificant, and when it exceeds 5% by weight, it is not preferable because there is a problem of charge and discharge life.

리튬 이차 전지의 종류에 따라 양극과 음극 사이에 세퍼레이터가 존재할 수 있다. 이러한 세퍼레이터로는 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 폴리비닐리덴 플루오라이드 또는 이들의 2층 이상의 다층막이 사용될 수 있으며, 폴리에틸렌/폴리프로필 렌 2층 세퍼레이터, 폴리에틸렌/폴리프로필렌/폴리에틸렌 3층 세퍼레이터, 폴리프로필렌/폴리에틸렌/폴리프로필렌 3층 세퍼레이터 등과 같은 혼합 다층막이 사용될 수 있음은 물론이다.The separator may exist between the positive electrode and the negative electrode according to the type of the lithium secondary battery. As the separator, polyethylene, polypropylene, polyvinylidene fluoride or two or more multilayer films thereof may be used, and polyethylene / polypropylene two-layer separator, polyethylene / polypropylene / polyethylene three-layer separator, polypropylene / polyethylene / It goes without saying that a mixed multilayer film such as a polypropylene three-layer separator can be used.

상기와 같은 구성을 갖는 본 발명의 일 실시예에 따른 리튬 이차 전지는 4.3V 이상의 충전 전압을 가지며, 보다 바람직하게는 4.3 내지 4.5V의 충전 전압을 갖는다. 리튬 이차 전지의 충전 전압이 4.3V 미만이면 고용량 전지 구현이 어렵다.Lithium secondary battery according to an embodiment of the present invention having the configuration as described above has a charge voltage of 4.3V or more, more preferably has a charge voltage of 4.3 to 4.5V. If the charge voltage of the lithium secondary battery is less than 4.3V it is difficult to implement a high capacity battery.

또한 상기 리튬 이차 전지는 0.5 내지 1C로 방전시 3.5V 이상의 평균 방전 전압을 나타내며, 보다 바람직하게는 0.2 내지 1C로 충전하고, 0.5 내지 2C로 방전시 3.5 내지 3.7V의 평균 방전 전압을 나타낸다. In addition, the lithium secondary battery exhibits an average discharge voltage of 3.5 V or more when discharged at 0.5 to 1 C, more preferably at 0.2 to 1 C, and an average discharge voltage of 3.5 to 3.7 V when discharged at 0.5 to 2 C.

상기한 바와 같이 본 발명의 리튬 이차 전지는 우수한 용량 및 수명특성을 나타내어 각종 전자제품의 전원으로 사용될 수 있다. 예를 들어 휴대용 전화기, 핸드폰, 게임기, 휴대용 텔레비젼, 노트북 컴퓨터, 계산기 등에 사용할 수 있으며, 이에 한정되는 것은 아니다.As described above, the lithium secondary battery of the present invention exhibits excellent capacity and lifetime characteristics and can be used as a power source for various electronic products. For example, the present invention may be used in a portable telephone, a mobile phone, a game machine, a portable television, a notebook computer, a calculator, and the like, but is not limited thereto.

이하 본 발명의 바람직한 실시예 및 비교예를 기재한다. 그러나 하기한 실시에는 본 발명의 바람직한 일 실시예일뿐 본 발명이 하기한 실시예에 한정되는 것은 아니다. Hereinafter, preferred examples and comparative examples of the present invention are described. However, the following embodiments are only preferred embodiments of the present invention, and the present invention is not limited to the following embodiments.

(실시예 1) (Example 1)

Li2CO3, V2O3, 및 MoO3를 고상 혼합하여 Li:V:Mo의 비가 1.08:0.9:0.02가 되게 하고, 질소분위기, 1,000℃로 10시간 열처리한 후 상온까지 냉각하여 금속 산화물을 제조하였다. 천연 흑연 150g을 미세하게 분쇄한 후, 상기 제조된 금속 산화물 150g과 함께 플래너트리 믹서(planetary mixer)에 넣고 혼합하여 음극 활물질을 제조하였다. Li 2 CO 3 , V 2 O 3 , and MoO 3 are mixed in a solid phase so that the ratio of Li: V: Mo is 1.08: 0.9: 0.02, heat-treated at nitrogen atmosphere for 10 hours at 1,000 ° C., and then cooled to room temperature to provide metal oxides. Was prepared. 150g of natural graphite was finely ground and then mixed with 150g of the prepared metal oxide in a planetary mixer to prepare a negative electrode active material.

상기 음극 활물질을 폴리비닐리덴플루오라이드과 90:10의 비율로 N-메틸피롤리돈에서 혼합하여 음극 슬러리를 제조하였다. 상기 음극 슬러리를 70㎛의 두께로 구리박(Cu-foil) 위에 코팅하여 얇은 극판의 형태로 만든 후, 135℃에서 3시간 이상 건조시킨 후, 압연(pressing)하여 음극을 제조하였다.The negative electrode active material was mixed with polyvinylidene fluoride in N-methylpyrrolidone in a ratio of 90:10 to prepare a negative electrode slurry. The negative electrode slurry was coated on a copper foil (Cu-foil) to a thickness of 70 μm to form a thin electrode plate, dried at 135 ° C. for at least 3 hours, and then pressed to prepare a negative electrode.

양극 활물질로서 LiCoO2, 바인더로서 폴리비닐리덴 플루오라이드(PVDF) 및 도전제로서 카본을 92:4:4의 중량비로 혼합한 다음, N-메틸-2-피롤리돈에 분산시켜 양극 슬러리를 제조하였다. 상기 양극 슬러리를 70㎛의 두께로 알루미늄 박위에 코팅하여 얇은 극판의 형태로 만든 후, 135℃에서 3시간 이상 건조시킨 후, 압연(pressing)하여 양극을 제조하였다.LiCoO 2 as a positive electrode active material, polyvinylidene fluoride (PVDF) as a binder and carbon as a conductive agent were mixed in a weight ratio of 92: 4: 4, and then dispersed in N-methyl-2-pyrrolidone to prepare a positive electrode slurry. It was. The positive electrode slurry was coated on aluminum foil with a thickness of 70 μm to form a thin electrode plate, dried at 135 ° C. for at least 3 hours, and then pressed to prepare a positive electrode.

프로필렌 카보네이트(PC), 디에틸 카보네이트(DEC)와 에틸렌 카보네이트(EC)의 혼합 용매(PC : DEC : EC = 1 : 1 : 1)에 피로 카보네이트 2중량%를 첨가하고, 뒤이어 리튬염으로서 LiPF6 를 첨가하여 LiPF6 의 농도가 1.15 M인 전해액을 제조하였다.To the mixed solvent of propylene carbonate (PC), diethyl carbonate (DEC) and ethylene carbonate (EC) (PC: DEC: EC = 1: 1: 1), 2% by weight of fatigue carbonate was added, followed by LiPF 6 as a lithium salt. Was added to prepare an electrolytic solution having a LiPF 6 concentration of 1.15 M.

상기 제조된 전극들을 다공질 폴리프로필렌 필름으로 이루어진 세퍼레이터를 사용하여 권취, 압축하여 전지 케이스에 넣은 다음, 상기 전해액을 주입하여 리튬 이차 전지를 제조하였다. 이때, 전해액의 사용량은 2.7g으로 하였다.The prepared electrodes were wound and compressed using a separator made of a porous polypropylene film, placed in a battery case, and then injected with the electrolyte to prepare a lithium secondary battery. At this time, the amount of electrolyte used was 2.7 g.

(비교예 1) (Comparative Example 1)

천연 흑연 100g을 미세하게 분쇄한 후, SnO 100g과 함께 플래너트리 믹서(planetary mixer)에 넣고 혼합하여 음극 활물질을 제조하였다.100 g of natural graphite was finely ground and then mixed with 100 g of SnO in a planetary mixer to prepare a negative electrode active material.

상기 제조된 음극 활물질을 사용하는 것을 제외하고는 상기 실시예 1과 동일한 방법으로 실시하여 리튬 이차 전지를 제조하였다.A lithium secondary battery was manufactured by the same method as Example 1, except that the prepared negative active material was used.

상기 실시예 1 및 비교예 1에서 제조된 전지에 대하여 전기적 특성을 평가하였다. Electrical characteristics of the batteries prepared in Example 1 and Comparative Example 1 were evaluated.

이때 충전은 0.2C, 방전은 0.5C로 하였다. 결과는 하기 표 1에 나타내었다. Charge was 0.2C and discharge was 0.5C. The results are shown in Table 1 below.

1회 방전 용량 (mAh/cc)Discharge capacity once (mAh / cc) 10회 방전 용량 (mAh/cc)10 times discharge capacity (mAh / cc) 10회 수명 (%)10 times life (%) 충전 전압 (V)Charge voltage (V) 평균 방전 전압 (V)Average discharge voltage (V) 실시예 1Example 1 800800 750750 9393 4.34.3 3.63.6 비교예 1Comparative Example 1 720720 250250 3535 4.34.3 3.33.3

상기 표 1에 나타낸 것과 같이, 실시예 1의 리튬 이차 전지는 4.3V의 충전 전압 및 3.6V의 평균 방전 전압을 나타내었으며, 비교예 1의 리튬 이차 전지에 비해 우수한 용량 특성 및 수명 특성을 가짐을 확인할 수 있었다.As shown in Table 1, the lithium secondary battery of Example 1 exhibited a charge voltage of 4.3V and an average discharge voltage of 3.6V, and had excellent capacity characteristics and life characteristics compared to the lithium secondary battery of Comparative Example 1. I could confirm it.

본 발명에 따른 리튬 이차 전지는 우수한 용량 특성 및 수명 특성을 나타낸다.The lithium secondary battery according to the present invention exhibits excellent capacity characteristics and lifespan characteristics.

Claims (11)

하기 화학식 1의 금속 산화물과 흑연을 포함하는 음극 활물질을 포함하는 음극; A negative electrode including a negative electrode active material including a metal oxide of the formula (1) and graphite; 리튬 이온을 인터칼레이션 및 디인터칼레이션할 수 있는 양극 활물질을 포함하는 양극; 및 A positive electrode comprising a positive electrode active material capable of intercalating and deintercalating lithium ions; And 비수성 유기용매, 리튬염 및 첨가제를 포함하는 전해질을 포함하고,An electrolyte comprising a non-aqueous organic solvent, a lithium salt and an additive, 0.01 내지 5C로 충전하여 제조되며,It is prepared by filling in 0.01 to 5C, 4.3V 이상의 충전 전압을 갖는 리튬 이차 전지. Lithium secondary battery having a charge voltage of 4.3V or more. [화학식 1][Formula 1] LixMyVzO2 +d Li x M y V z O 2 + d (상기 식에서, 0.1 ≤ x ≤ 2.5, 0 ≤ y ≤ 0.5, 0.5 ≤ z ≤ 1.5, 0 ≤ d ≤ 0.5 이며, M은 Al, Cr, Mo, Ti, W, 및 Zr로 이루어진 군에서 선택되는 1종 이상의 금속이다.) Wherein 0.1 ≦ x ≦ 2.5, 0 ≦ y ≦ 0.5, 0.5 ≦ z ≦ 1.5, 0 ≦ d ≦ 0.5, and M is 1 selected from the group consisting of Al, Cr, Mo, Ti, W, and Zr It is a metal of more than one species.) 제1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 리튬 이차 전지는 4.3 내지 4.5V의 충전 전압을 갖는 것인 리튬 이차 전지.The lithium secondary battery is a lithium secondary battery having a charging voltage of 4.3 to 4.5V. 제1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 리튬 이차 전지는 0.5 내지 1C로 방전시 3.5V 이상의 평균 방전 전압을 나타내는 것인 리튬 이차 전지.The lithium secondary battery is a lithium secondary battery that exhibits an average discharge voltage of 3.5V or more when discharged at 0.5 to 1C. 제1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 리튬 이차 전지는 0.2 내지 1C로 충전하고, 0.5 내지 2C로 방전시 3.5 내지 3.7V의 평균 방전 전압을 나타내는 것인 리튬 이차 전지.The lithium secondary battery is charged at 0.2 to 1C, and exhibits an average discharge voltage of 3.5 to 3.7V when discharged at 0.5 to 2C. 제1항에 있어서, The method of claim 1, 상기 M은 Mo 또는 W인 리튬 이차 전지용 음극 활물질.Wherein M is Mo or W negative electrode active material. 제1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 금속 산화물과 흑연은 20:80 내지 80:20의 중량비로 포함되는 것인 리튬 이차 전지.The metal oxide and graphite are included in the weight ratio of 20:80 to 80:20. 제1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 양극 활물질은 코발트, 망간, 니켈로부터 선택되는 적어도 1종과 리튬과의 복합 산화물 중 1종 이상의 것인 리튬 이차 전지.The positive electrode active material is at least one selected from cobalt, manganese, nickel and at least one of a composite oxide of lithium. 제1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 리튬염은 LiPF6, LiBF4, LiSbF6, LiAsF6, LiClO4, LiCF3SO3, LiN(CF3SO2)2, LiN(C2F5SO2)2, LiAlO4, LiAlCl4, LiN(CpF2p +1SO2)(CqF2q +1SO2)(여기서, p 및 q는 자연수임) 및 LiSO3CF3 로 이루어진 군에서 선택되는 1종 이상의 것인 리튬 이차 전지.The lithium salt is LiPF 6 , LiBF 4 , LiSbF 6 , LiAsF 6 , LiClO 4 , LiCF 3 SO 3 , LiN (CF 3 SO 2 ) 2 , LiN (C 2 F 5 SO 2 ) 2 , LiAlO 4 , LiAlCl 4 , At least one lithium secondary battery selected from the group consisting of LiN (C p F 2p +1 SO 2 ) (C q F 2q +1 SO 2 ), wherein p and q are natural water) and LiSO 3 CF 3 . 제1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 비수성 유기용매는 카보네이트계, 에스테르계, 에테르계 및 케톤계 용매로 이루어진 군에서 선택되는 1종 이상의 것인 리튬 이차 전지.The non-aqueous organic solvent is at least one lithium secondary battery selected from the group consisting of carbonate, ester, ether and ketone solvents. 제1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 첨가제는 할로겐, 시아노기(CN) 및 니트로기(NO2)로 이루어진 군에서 선택되는 치환기를 가지는 카보네이트계 화합물; 비닐렌 카보네이트; 다이비닐술폰; 에틸렌 설파이트; 티오아세트산 페닐에스테르 화합물; 크로만(chroman)계 화합물; 및 숙시노 니트릴로 이루어진 군에서 선택되는 1종 이상의 과충전 방지제인 것인 리튬 이차 전지.The additive may include a carbonate compound having a substituent selected from the group consisting of halogen, cyano group (CN) and nitro group (NO 2 ); Vinylene carbonate; Divinyl sulfone; Ethylene sulfite; Thioacetic acid phenyl ester compound; Chroman based compounds; And succinonitrile is a lithium secondary battery that is at least one anti-charge agent selected from the group consisting of. 제10항에 있어서,The method of claim 10, 상기 과충전 방지제는 전해질 총 중량에 대하여 0.1 내지 5중량%로 포함되는 것인 리튬 이차 전지.The overcharge inhibitor is a lithium secondary battery that is contained in 0.1 to 5% by weight based on the total weight of the electrolyte.
KR1020060021747A 2006-03-08 2006-03-08 Lithium secondary battery KR20070091938A (en)

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