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KR20220103763A - 무코발트 양극 재료 및 이의 제조방법 및 리튬 이온 배터리 양극과 리튬 배터리 - Google Patents

무코발트 양극 재료 및 이의 제조방법 및 리튬 이온 배터리 양극과 리튬 배터리 Download PDF

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KR20220103763A
KR20220103763A KR1020227020663A KR20227020663A KR20220103763A KR 20220103763 A KR20220103763 A KR 20220103763A KR 1020227020663 A KR1020227020663 A KR 1020227020663A KR 20227020663 A KR20227020663 A KR 20227020663A KR 20220103763 A KR20220103763 A KR 20220103763A
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KR
South Korea
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positive electrode
cobalt
electrode material
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free
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Application number
KR1020227020663A
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English (en)
Inventor
치퀴 치아오
웨이준 지앙
밍주 썬
신페이 수
제타오 시
지알리 마
식시안 첸
펑페이 왕
Original Assignee
에스볼트 에너지 테크놀러지 컴퍼니 리미티드
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

본 개시는 리튬 이온 배터리 기술분야에 관한 것으로, 무코발트 양극 재료 및 이의 제조방법 및 리튬 이온 배터리 양극과 리튬 배터리를 개시하였다. 상기 양극 재료는 코어 및 상기 코어에 피복된 쉘을 포함하며, 상기 코어는 무코발트 양극 재료고, 상기 코어의 화학식은 LiNixMnyO2이며, 여기서, 0.55≤x≤0.95이고, 0.05≤y≤0.45이며, 상기 쉘은 피복제와 탄소이다. 본 개시의 방법은 무코발트 양극 재료의 피복 과정에서의 분산성을 향상시키고, 또한 무코발트 양극 재료의 전기 전도성을 향상시킬 수 있다.

Description

무코발트 양극 재료 및 이의 제조방법 및 리튬 이온 배터리 양극과 리튬 배터리
본 개시는 리튬 이온 배터리 기술분야에 관한 것이며, 예를 들어 무코발트 양극 재료 및 이의 제조방법 및 리튬 이온 배터리 양극과 리튬 배터리에 관한 것이다.
현재 신에너지 차량 분야에서 리튬 이온 동력 배터리의 안전성, 주행거리, 비용에 대한 요구는 점점 더 높아지고 있다. 동력 배터리의 4가지 주요 재료 중 양극 재료의 성능은 전체 배터리의 성능에 중요한 작용을 하며, 또한 그 비용은 동력 배터리의 총 비용의 30~40%를 차지한다. 따라서 배터리의 성능을 향상하고 비용을 낮추려면, 양극 재료의 성능을 높이고 양극 재료의 비용을 낮춰야 한다.
현재, 널리 사용되는 NCM 양극에서 코발트 원소의 가격이 비싸고, 환경을 쉽게 오염하므로, 삼원계 양극 재료의 코발트 함량을 낮추거나 재료에 코발트를 함유하지 않도록 해야 한다. 하지만, 무코발트 단결정 층상 양극 재료는 일차 입경이 비교적 작아 D50은 2~4μm이므로, 건식피복 과정에 쉽게 뭉쳐져, 피복의 균일성이 못하다. 또한, 무코발트 재료에 코발트가 부족함으로 인해 전기 전도성이 떨어지고, 율속성능이 못하다.
현재, 무코발트 단결정 층상 양극 재료의 개선에 대해, 명확한 개선 방안이 제시된 보도는 없었다.
따라서, 무코발트 양극 재료에 대한 연구 개발은 중요한 의미가 있다.
다음은 본 발명에 대해 상세한 설명한 카테고리의 개술이다. 본 개술은 청구항의 보호 범위를 한정하기 위한 것이 아니다.
본 개시는 무코발트 양극 재료 및 이의 제조방법 및 리튬 이온 배터리 양극과 리튬 배터리를 제공하였다.
본 개시의 일 실시예에서 무코발트 양극 재료를 제공하였고, 상기 양극 재료는 코어 및 상기 코어에 피복된 쉘을 포함하며, 상기 코어는 무코발트 양극 재료고, 상기 코어의 화학식은 LiNixMnyO2이며, 여기서, 0.55≤x≤0.95이고, 0.05≤y≤0.45이며, 상기 쉘은 피복제와 탄소이다.
본 개시에서 제공하는 일 실시예에서, 무코발트 양극 재료는 건식피복 과정에서 쉽게 뭉치지 않고, 피복 균일성이 좋으며, 무코발트 단결정 양극 재료의 전기 전도성을 향상시킬 수 있다.
일 실시예에서, 상기 코어의 총중량을 기준으로, 상기 쉘의 함량은 0.1~1.0중량%이며, 예를 들어 0.1중량%, 0.2중량%, 0.3중량%, 0.5중량%, 0.6중량%, 0.8중량% 또는 1.0중량% 등이다.
일 실시예에서, 상기 쉘의 함량은 0.3~1.0중량%이고, 예를 들어 0.3중량%, 0.4중량%, 0.5중량%, 0.7중량%, 0.8중량%, 0.9중량% 또는 1.0중량% 등이다.
일 실시예에서, 상기 피복제는 Al2O3과 ZrO2 중 적어도 하나이다.
일 실시예에서, 상기 피복제의 함량은 0.25~0.3중량%이고, 예를 들어 0.25중량%, 0.28중량%, 0.29중량% 또는 0.30중량% 등이고; 상기 탄소의 함량은 0.35~0.45중량%이고, 예를 들어 0.35중량%, 0.36중량%, 0.38중량%, 0.40중량%, 0.41중량%, 0.43중량% 또는 0.45중량% 등이다.
일 실시예에서, 상기 양극 재료는 단결정 재료이다.
일 실시예에서, 상기 코어는 단결정 재료이다.
해당 단결정 코어의 표면에 상기 쉘이 피복되어 형성된 재료는 단결정 재료로 볼 수도 있다.
일 실시예에서, 상기 양극 재료의 평균입경은 1~10μm이고, 평균입경은 예를 들어, 1μm, 2μm, 3μm, 4μm, 5μm, 6μm, 8μm 또는 10μm 등이다.
일 실시예에서, 상기 양극 재료의 평균입경은 2~4μm이다.
본 개시의 일 실시예에서 상기 무코발트 양극 재료의 제조방법을 제공하였고, 해당 방법은:
(1) 리튬염과 전구체를 혼합한 후 반응시켜, 무코발트 양극 재료를 얻는 단계-여기서, 상기 전구체의 화학식은 NixMny(OH)2이고, 0.55≤x≤0.95이며, 0.05≤y≤0.45임-;
(2) 상기 무코발트 양극 재료, 피복제 및 전기 전도성 물질을 혼합한 후 배소처리를 진행하는 단계;
(3) 단계(2)를 통해 얻은 물질을 분쇄 처리하여, 무코발트 양극 재료를 얻는 단계; 를 포함한다.
본 개시에서 제공하는 일 실시예에서, 전기 전도성 물질을 첨가하여, 입자의 분산성을 개선할 수 있고, 피복 효과를 향상시킨다. 그리고 제조방법이 간단하여, 대규모로 응용될 수 있다.
본 개시에서 제공하는 일 실시예에서, 상기 무코발트 양극 재료의 제조방법은 무코발트 양극 재료의 피복 과정에서의 분산성을 향상시킬 수 있고, 또한 무코발트 양극 재료의 전기 전도성을 향상시킨다.
일 실시예에서, 단계(1)에서 상기 반응의 조건은 온도가 800~1000℃이고, 예를 들어 800℃, 820℃, 840℃, 850℃, 880℃, 900℃, 925℃, 950℃ 또는 1000℃ 등이며; 시간이 10~20h이고, 예를 들어 10h, 12h, 14h, 15h, 18h, 19h 또는 20h 등인 것을 포함한다.
일 실시예에서, 단계(2)에서 상기 배소의 조건은 N2 분위기에서, 온도가 300~700℃이고, 예를 들어 300℃, 400℃, 500℃, 550℃, 600℃ 또는 700℃ 등이며; 시간이 5~10h이고, 예를 들어 5h, 6h, 7h, 8.5h, 9h 또는 10h 등인 것을 포함한다.
일 실시예에서, 단계(2)에서, 상기 전구체의 총중량을 기준으로, 상기 리튬염의 사용량은 47~50중량%이고, 예를 들어 47중량%, 48중량%, 48.5중량%, 49중량% 또는 50중량% 등이며; 상기 전기 전도성 물질의 사용량은 0.105~0.525중량%이고, 예를 들어 0.105중량%, 0.150중량%, 0.200중량%, 0.250중량%, 0.300중량%, 0.350중량%, 0.400중량%, 0.450중량% 또는 0.500중량% 등이며; 상기 무코발트 양극 재료의 사용량은 105~108중량%이고, 예를 들어 105중량%, 106중량%, 107중량% 또는 108중량% 등이며; 상기 피복제의 사용량은 0.21~0.525중량%이고, 예를 들어 0.21중량%, 0.23중량%, 0.3중량%, 0.35중량%, 0.40중량% 또는 0.45중량% 등이다.
일 실시예에서, 상기 전구체의 총중량을 기준으로, 상기 리튬염의 사용량은 47~48중량%이고, 예를 들어 47중량%, 47.2중량%, 47.5중량% 또는 48중량% 등이며; 상기 전기 전도성 물질의 사용량은 0.315~0.525중량%이고, 예를 들어 0.315중량%, 0.350중량%, 0.400중량%, 0.450중량%, 0.480중량% 또는 0.500중량% 등이며; 상기 무코발트 양극 재료의 사용량은 105~106중량%이고, 예를 들어 105중량%, 105.2중량%, 105.5중량% 또는 106중량% 등이며; 상기 피복제의 사용량은 0.21~0.315중량%이고, 예를 들어 0.21중량%, 0.25중량%, 0.28중량% 또는 0.3중량% 등이다.
일 실시예에서 상기 전기 전도성 물질은 전기 전도성 카본블랙, 흑연, 그래핀에서 선택된 하나 또는 다수 개이다.
일 실시예에서 상기 전기 전도성 물질은 전기 전도성 카본블랙이다.
일 실시예어서 상기 전기 전도성 물질의 비표면적은 50~200m2/g이고, 예를 들어50m2/g, 60m2/g, 80m2/g, 90m2/g, 100m2/g, 120m2/g, 150m2/g, 180m2/g 또는 200m2/g 등이며; 평균입경은 50~500nm이고, 평균입경은 예를 들어 50nm, 80nm, 100nm, 125nm, 150nm, 170nm, 200nm, 240nm, 280nm, 320nm, 350nm, 400nm 또는 500nm 등이다.
일 실시예에서 상기 피복제는 Al2O3과 ZrO2 중 적어도 하나이다.
본 개시의 일 실시예에서 상기 방법에 의해 제조된 무코발트 양극 재료를 제공하였다. 상기 방법을 사용하여 제조된 무코발트 양극 재료는 전기 전도성이 향상될 수 있다.
본 개시의 일 실시예에서 리튬 이온 배터리의 양극을 제공하였으며, 상기 리튬 이온 배터리의 양극은 상기 무코발트 양극 재료를 함유한다.
본 개시의 일 실시예에서 리튬 이온 배터리를 제공하였고, 해당 리튬 이온 배터리는 음극과 양극을 포함하고, 상기 양극은 상기 리튬 이온 배터리 양극이다.
첨부도면은 본 문의 기술방안에 대한 추가적인 이해를 제공하기 위해 사용되며, 명세서의 일부분으로 구성된다. 첨부도면은 본 출원의 실시예와 함께 본 문의 기술방안을 해석하는데 사용되되, 본 문의 기술방안에 대한 한정으로 구성되는 것은 아니다.
도 1은 비교예 1에서 전기 전도성 물질을 첨가하지 않은 무코발트 양극 재료의 SEM 전자현미경사진이다.
도 2는 실시예 1에서 제조된 무코발트 양극 재료의 SEM 전자현미경사진이다.
도 3은 비교예 1에서 카본블랙을 첨가하지 않은 재료 및 실시예 1에서 제조된 무코발트 양극 재료의 첫 사이클 충방전의 곡선 개략도이다.
도 4는 비교예 1에서 카본블랙을 첨가하지 않은 재료 및 실시예 1에서 제조된 무코발트 양극 재료의 순환성능의 곡선 개략도이다.
아래에서 구체적인 실시형태를 통해 본 개시의 기술방안을 추가로 설명하기로 한다.
본 개시의 일 실시예에서는 무코발트 양극 재료를 제공하였고, 해당 양극 재료는 코어 및 상기 코어에 피복된 쉘을 포함하며, 코어는 무코발트 양극 재료고, 코어의 화학식은 LiNixMnyO2이며, 여기서, 0.55≤x≤0.95이고, 0.05≤y≤0.45이며, 쉘은 피복제와 탄소이다.
본 개시의 발명자는 실험을 통해, 관련 기술에서 무코발트 양극 재료의 입경이 비교적 작으므로, 건식피복 과정에 쉽게 뭉쳐져, 피복 균일성이 못하고; 무코발트 양극 재료의 전기 전도성이 향상될 수 없는 것을 발견하였다.
본 개시에서 제공하는 일 실시예에서, 발명자는 무코발트 양극 재료, 피복제와 전기 전도성 물질을 혼합한 후 배소처리를 진행하여, 해당 전기 전도성 물질이 비교적 큰 비표면적과 비교적 작은 입경을 구비하므로 피복 과정에서의 분산성을 개선할 수 있으며, 아울러, 전기 전도성 물질이 양호한 전기 전도성을 구비하므로 무코발트 양극 재료의 전기 전도성을 향상시킬 수 있다.
또한, 본 개시의 일 실시예에서 양극 재료는 무코발트 양극 재료고, 무코발트 양극 재료의 구조는 안정적이고, 코발트 원소에 의존하지 않으므로 비용이 코발트 함유 재료보다 낮다.
설명해야 할 것은, 본 개시에서 제공하는 일 실시예에서, 무코발트 양극 재료는 단결정 재료에 속하고, 전자현미경사진으로부터 본 개시에서 제공하는 일 실시예에서 무코발트 양극 재료는 무코발트 단결정 층상 양극 재료인 것을 확인할 수 있다.
일 실시예에서 상기 코어의 총중량을 기준으로, 상기 쉘의 함량은 0.1~1.0중량%이다.
일 실시예에서 상기 코어의 총중량을 기준으로, 상기 쉘의 함량은 0.3~1.0중량%이다.
본 개시에서 제공하는 일 실시예에서, 코어의 함량을 상기 범위 내로 한정하는 경우 피복 과정에서의 분산성을 개선할 수 있고, 무코발트 양극 재료의 전기 전도성을 향상시킬 수 있다.
일 실시예에서, 상기 피복제는 Al2O3과 ZrO2 중 적어도 하나이다. 또는 "상기 피복제는 Al2O3 및/또는 ZrO2이다"로 표현할 수도 있다.
일 실시예에서, 상기 피복제의 함량은 0.25~0.3중량%이고, 상기 탄소의 함량은 0.35~0.45중량%이다.
일 실시예에서, 0.55≤x≤0.8이고, 0.2≤y≤0.45이다.
일 실시예에서, x는 0.75, 0.55, 0.8 및 이들의 포인트 값 중 임의의 두 개로 구성된 범위 중의 임의의 값이 될 수 있다.
일 실시예에서, y는 0.2, 0.25, 0.45 및 이들의 포인트 값 중 임의의 두 개로 구성된 범위 중의 임의의 값이 될 수 있다.
일 실시예에서, x는 0.75이고, y는 0.25이다.
일 실시예에서, x+y=1이다.
일 실시예에서, 양극 재료는 단결정 재료이다.
일 실시예에서, 양극 재료의 평균입경은 1~10μm이다.
일 실시예에서, 양극 재료의 평균입경은 2~4μm이다.
본 개시에서, 설명해야 할 것은, "평균입경"은 상기 양극 재료의 D50을 의미한다.
일 실시예에서, "평균입경"은 레이저 입도 분석기를 사용하여 측정된다.
본 개시의 일 실시예에서 무코발트 양극 재료의 제조방법을 제공하였고, 해당 방법은,
(1) 리튬염과 전구체를 혼합한 후 반응시켜 무코발트 양극 재료를 얻으며; 여기서, 전구체의 화학식은 NixMny(OH)2이고, 0.55≤x≤0.95이고, 0.05≤y≤0.45이고;
(2) 상기 무코발트 양극 재료, 피복제 및 전기 전도성 물질을 혼합한 후 배소처리를 진행하며;
(3) 단계(2)를 통해 얻은 물질을 분쇄 처리하여 무코발트 양극 재료를 얻는다.
일 실시예에서, 단계(1)에서 상기 반응의 조건은 온도가 800~1000℃이고, 시간이 10~20h인 것을 포함한다.
일 실시예에서, 단계(1)에서 상기 반응의 조건은 온도가 900~1000℃이고, 시간이 10~15h인 것을 포함한다.
일 실시예에서, 단계(2)에서 상기 배소의 조건은 N2 분위기에서 온도가 300~700℃이고, 시간이 5~10h인 것을 포함한다.
일 실시예에서, 단계(2)에서 상기 배소의 조건은 온도가 300~500℃이고, 시간이 5~7h인 것을 포함한다.
일 실시예에서, 단계(1)과 단계(2)에서 상기 혼합은 고속 혼합기에서 혼합하는 것이다.
일 실시예에서, 단계(1)과 단계(2)에서 교반 속도가 800~1000rpm의 조건에서 진행한다.
일 실시예에서, 단계(1)과 단계(2)에서 교반 속도가 900~1000rpm의 조건에서 진행한다.
일 실시예에서, 단계(2)에서 전구체의 총중량을 기준으로, 리튬염의 용량은 47~50중량%이고, 전기 전도성 물질의 사용량은 0.105~0.525중량%이고, 무코발트 양극 재료의 사용량은 105~108중량%이고, 상기 피복제의 사용량은 0.21~0.525중량%이다.
일 실시예에서, 단계(2)에서 전구체의 총중량을 기준으로, 리튬염의 사용량은 47~48중량%이고, 전기 전도성 물질의 사용량은 0.315~0.525중량%이고, 무코발트 양극 재료의 사용량은 105~106중량%이고, 피복제의 사용량은 0.21~0.315중량%이다.
일 실시예에서, 전기 전도성 물질은 전기 전도성 카본블랙, 흑연, 그래핀에서 선택된 하나 또는 다수 개이다.
일 실시예에서, 전기 전도성 물질은 전기 전도성 카본블랙이다.
일 실시예에서, 전기 전도성 카본블랙은 아세틸렌블랙, Super P 및 Super S에서 선택된 하나 또는 다수 개이고, 여기서 Super P와 Super S는 그레이드이고, 구체적으로, Super P의 비표면적은 120m2/g이고 평균입경은 55nm이며; Super S의 비표면적은 80m2/g이고 평균입경은 125nm이다.
일 실시예에서, 전기 전도성 물질의 비표면적은 50~200m2/g이고; 전기 전도성 물질의 평균입경은 50~500nm이다.
일 실시예에서, 전기 전도성 물질의 비표면적은 100~200m2/g이다.
일 실시예에서, 전기 전도성 물질의 평균은 50~200nm이다.
일 실시예에서, 피복제는 Al2O3 및/또는 ZrO2에서 선택된다.
일 실시예에서, 리튬염은 LiOH 및/또는 Li2CO3이다.
일 실시예에서, 단계(3)에서 더블 롤 파쇄와 기류 분쇄를 이용하여 재료를 분쇄 처리한 후 체가름하여 최종 제품을 얻을 수 있다.
본 개시의 일 실시예에서 상기의 방법으로 제조된 무코발트 양극 재료를 제공한다.
본 개시의 일 실시예에서 리튬 이온 배터리 양극을 제공하였고, 해당 리튬 이온 배터리 양극은 상기의 무코발트 양극 재료를 함유한다.
본 개시의 일 실시예에서 리튬 이온 배터리를 제공하였고, 해당 리튬 이온 배터리는 양극과 음극을 포함하고, 양극은 상기 리튬 이온 배터리의 양극이다.
다음은 본 개시의 한정적이 아닌 전형적인 실시예이다.
다음 실시예와 비교예에서,
(1) 원소함량 파라미터는 ICP를 통해 측정되고, ICP는 PerkinElmer기업관리(상하이)유한회사에서 구입하고, 제조업체 모델번호는 Avio 500이다.
(2) 표면형태 및 분산성은 SEM을 통해 측정되고, SEM은 독일 ZEISS에서 구입하고, 제조업체 모델번호는 SUPRA 55VP이다.
(3) 첫 사이클 충방전과 순환성능은 버튼 배터리를 조립하여, 버튼 배터리를 측정하여 획득하고; 버튼 배터리의 제조과정은 다음과 같다.
양극 재료:전기 전도성 카본블랙:점착제 PVDF(폴리비닐리덴플루오라이드)=92:4:4의 질량비에 따라 혼합하되, NMP(N-메틸피롤리돈)를 용매로서 혼합한 후 알루미늄박에 코팅하고, 90℃의 진공건조를 거쳐 양극 극편을 얻는다. 그리고 상기 음극 극편(리튬 시트), 양극 극편, 전해액(1mol/L의 LiPF6, EC:EMC=1:1)(EC는 에틸렌카보네이트이고, EMC는 에틸메틸카보네이트임)과 다이어프램(diaphragm)으로 배터리를 조립한다.
(4) 첫 사이클 충방전 성능 테스트:
얻은 배터리로 25±2℃의 환경에서 충방전 테스트를 진행하되, 충방전 전압은 3.0~4.4V이고, 전류밀도는 0.1C/0.1C이며; 50 사이클 순환성능 테스트에서는, 얻은 배터리로 25±2℃의 환경에서 충방전 테스트를 진행하되, 충방전 전압은 3.0~4.4V이고, 전류밀도는 0.1C/0.1C(0.5C충전, 1C방전)이다.
(5) 리튬염은 간펑리튬업유한회사에서 구입하고; 전구체는 Gold Shine 에너지재료유한회사에서 구입하고; 피복제는 상하이 Evonik 특종화학유한회사에서 구입하고; 전기 전도성 물질은 천진 YOUMENG 화학공업과학기술유한회사에서 구입한다.
실시예 1
본 실시예는 아래 방법으로 제조된 무코발트 양극 재료를 제공한다.
(1) 48g의 LiOH와 100g의 전구체 NixMny(OH)2(x는 0.75이고, y는 0.25임)를 고속 혼합기에서 교반 속도가 950rpm인 조건 하에 혼합한 후, 950℃에서 10h 동안 고온 반응시켜, 무코발트 양극 재료를 합성한다.
(2) 105g의 무코발트 양극 재료, 0.25g의 피복제(구체적으로 Al2O3임), 비표면적이 200m2/g인 전기 전도성 카본블랙 0.35g을 고속 혼합기에서 교반 속도가 1000rpm인 조건 하에 혼합하고, 혼합된 물질을 400℃이며 N2 분위기에서 열처리를 진행하되 시간은 5h이다. 여기서, 상기 전구체의 총중량을 기준으로, 상기 리튬염의 사용량은 48중량%이고, 상기 전기 전도성 물질의 사용량은 0.35중량%이며, 상기 무코발트 양극 재료의 사용량은 105중량%이고, 상기 피복제의 사용량은 0.25중량%이다.
(3) 더블 롤 파쇄와 기류 분쇄를 이용하여 상기 재료를 분쇄 처리하고, 300~400메쉬로 체가름한다.
그 결과 최종 제품인 무코발트 양극 재료를 얻어, C1-LiNi0.75Mn0.25O2로 표기한다. 해당 양극 재료는 코어 및 코어에 피복된 쉘을 포함하고, 코어는 무코발트 양극 재료고, 코어의 화학식은 LiNi0.75Mn0.25O2이며, 상기 쉘은 피복제와 탄소이다. 상기 코어의 총중량을 기준으로, 상기 쉘의 함량은 0.6중량%(여기서, 상기 피복제 Al2O3의 함량은 0.25중량%이고, 상기 탄소(전기 전도성 카본블랙)의 함량은 0.35중량%임)이며, 피복층이 균일하다.
실시예 2
본 실시예는 아래 방법으로 제조된 무코발트 양극 재료를 제공한다.
(1) 47g의 LiOH와 100g의 전구체 NixMny(OH)2(x는 0.55이고, y는 0.45임)를 고속 혼합기에서 교반 속도가 900rpm인 조건 하에 혼합한 후, 980℃에서 12h 동안 고온 반응시켜, 무코발트 양극 재료를 합성한다.
(2) 106g의 무코발트 양극 재료, 0.30g의 피복제(구체적으로 ZrO2임), 비표면적이 120m2/g인 전기 전도성 카본블랙 0.40g을 고속 혼합기에서 교반 속도가 980rpm인 조건 하에 혼합하고, 혼합된 물질을 500℃이며 N2 분위기에서 열처리를 진행하되 시간은 6h이다. 여기서, 상기 전구체의 총중량을 기준으로, 상기 리튬염의 사용량은 47중량%이고, 상기 전기 전도성 물질의 사용량은 0.40중량%이며, 상기 무코발트 양극 재료의 사용량은 106중량%이고, 상기 피복제의 사용량은 0.30중량%이다;
(3) 더블 롤 파쇄와 기류 분쇄를 이용하여 상기 재료를 분쇄 처리하고, 300~400메쉬로 체가름한다.
그 결과 최종 제품인 무코발트 양극 재료를 얻어, C2-LiNi0.55Mn0.45O2로 표기한다. 해당 양극 재료는 코어 및 코어에 피복된 쉘을 포함하며, 코어는 무코발트 양극 재료고, 코어의 화학식은 LiNi0.55Mn0.45O2이며, 쉘은 피복제와 탄소이다. 코어의 총중량을 기준으로, 쉘의 함량은 0.7중량%(여기서, 피복제 ZrO2의 함량은 0.3중량%이고, 탄소(전기 전도성 카본블랙)의 함량은 0.40중량%임)이며, 피복층이 균일하다.
실시예 3
본 실시예는 아래 방법으로 제조된 무코발트 양극 재료를 제공한다.
(1) 48g의 LiOH와 100g의 전구체 NixMny(OH)2(x는 0.80이고, y는 0.20임)를 고속 혼합기에서 교반 속도가 950rpm인 조건 하에 혼합한 후, 900℃에서 15h 동안 고온 반응시켜, 무코발트 단결정 층상 양극 재료를 합성한다.
(2) 105.5g의 무코발트 단결정 층상 양극 재료, 0.28g의 피복제(구체적으로 Al2O3임), 비표면적이 150m2/g인 전기 전도성 카본블랙 0.45g을 고속 혼합기에서 교반 속도가 1000rpm인 조건 하에 혼합하고, 혼합된 물질을 500℃이며 N2 분위기에서 열처리를 진행하되 시간은 7h이다. 여기서, 상기 전구체의 총중량을 기준으로, 상기 리튬염의 사용량은 48중량%이고, 상기 전기 전도성 물질의 사용량은 0.45중량%이며, 상기 무코발트 양극 재료의 사용량은 105.5중량%이고, 상기 피복제의 사용량은 0.28중량%이다.
(3) 더블 롤 파쇄와 기류 분쇄를 이용하여 상기 재료를 분쇄 처리하고, 300~400메쉬로 체가름한다.
그 결과 최종 제품인 무코발트 양극 재료를 얻어, C3-LiNi0.80Mn0.20O2로 표기한다. 해당 양극 재료는 코어 및 코어에 피복된 쉘을 포함하며, 코어는 무코발트 양극 재료고, 코어의 화학식은 LiNi0.80Mn0.20O2이며, 쉘은 피복제와 탄소이다. 코어의 총중량을 기준으로, 쉘의 함량은 0.73중량%(여기서, 피복제 Al2O3의 함량은 0.28중량%이고, 탄소(전기 전도성 카본블랙)의 함량은 0.45중량%임)이며, 피복층이 균일하다.
실시예 4
본 실시예는 아래 방법으로 제조된 무코발트 양극 재료를 제공한다.
실시예 1과 동일한 방법으로 무코발트 양극 재료를 제조하는데, 구별점은 다음과 같다:
단계(1)에서 "LiOH"를 "Li2CO3"으로 대체하고;
단계(2)에서 "비표면적이 200m2/g인 전기 전도성 카본블랙"을 "비표면적이 80m2/g인 전기 전도성 카본블랙"으로 수정하고, 전구체의 총중량을 기준으로, 리튬염의 사용량은 47중량%이고, 전기 전도성 물질의 사용량은 0.35중량%이며, 무코발트 양극 재료의 사용량은 105중량%이고, 피복제의 사용량은 0.25중량%이다.
그 결과 최종 제품인 무코발트 양극 재료를 얻어, C4-LiNi0.75Mn0.25O2로 표기한다. 해당 양극 재료는 코어 및 코어에 피복된 쉘을 포함하며, 코어는 무코발트 양극 재료고, 코어의 화학식은 LiNi0.75Mn0.25O2이며, 쉘은 피복제와 탄소이다. 코어의 총중량을 기준으로, 쉘의 함량은 0.6중량%(여기서, 피복제 Al2O3의 함량은 0.25중량%이고, 탄소(전기 전도성 카본블랙)의 함량은 0.35중량%임)이며, 피복층이 균일하다.
실시예 5
본 실시예는 아래 방법으로 제조된 무코발트 양극 재료를 제공한다.
실시예 1과 동일한 방법으로 무코발트 양극 재료를 제조하는데, 구별점은 다음과 같다:
단계(1)에서 "950℃에서 10h 동안 고온 반응시킨다"를 "880℃에서 20h 동안 고온 반응시킨다"로 수정하고;
단계(2)에서 "400℃이며 N2 분위기에서 열처리를 진행하되 시간은 5h이다"를 "700℃이며 N2 분위기에서 열처리를 진행하되 시간은 8h이다"로 수정한다.
그 결과 최종 제품인 무코발트 양극 재료를 얻어, C5-LiNi0.75Mn0.25O2로 표기한다. 해당 양극 재료는 코어 및 코어에 피복된 쉘을 포함하며, 코어는 무코발트 양극 재료고, 코어의 화학식은 LiNi0.75Mn0.25O2이며, 쉘은 피복제와 탄소이다. 코어의 총중량을 기준으로, 쉘의 함량은 0.6중량%(여기서, 피복제 Al2O3의 함량은 0.25중량%이고, 탄소(전기 전도성 카본블랙)의 함량은 0.35중량%임)이며, 피복층이 균일하다.
비교예 1
실시예 1과 같은 조건으로 무코발트 양극 재료를 제조하는데, 구별점은 단계(2)에서 전기 전도성 카본블랙을 첨가하지 않는 것이다.
그 결과 최종 제품인 무코발트 양극 재료를 얻어, LiNi0.75Mn0.25O2로 표기한다.
도 1은 비교예 1에서 전기 전도성 물질을 첨가하지 않은 무코발트 양극 재료의 SEM 전자현미경사진이고; 도 2는 실시예 1에서 제조된 무코발트 양극 재료의 SEM 전자현미경사진이고; 도 1과 도 2의 SEM 테스트 결과로 보면, 도 2의 실시예 1에서 카본블랙을 첨가한 무코발트 양극 재료의 분산성은 도 1의 전기 전도성 물질(예를 들어 카본블랙)을 첨가하지 않은 것의 분산성보다 현저하게 우수하다. 또한, 도 2로부터 알 수 있는바, 상기 무코발트 양극 재료는 단결정 재료이고, 평균입경은 1~5μm이고, 예를 들어 2~4μm이다.
또한, 본 개시에서 설명해야 할 것은, 도 1과 도 2에서, "ZEISS"는 설비 제조업체의 식별자이다.
도 3은 비교예 1에서 카본블랙을 첨가하지 않은 재료 및 실시예 1에서 제조된 무코발트 양극 재료의 첫 사이클 충방전의 곡선 개략도이며; 도 3은 재료가 25℃에서 전압이 3.0~4.4V인 경우, 0.1C/0.1C의 충방전에서의 첫 사이클 충방전의 곡선이다. 도 3으로부터 알 수 있는바, 비교예 1에서 카본블랙을 첨가하지 않은 재료는, 0.1C의 첫 사이클 충전 및 첫 사이클 방전 비용량이 각각 213.0mAh/g과 184.1mAh/g이고, 첫 사이클 충방전 효율이 86.38%이며; 실시예 1에서 제조된 무코발트 양극 재료는 0.1C의 첫 사이클 충전 및 첫 사이클 방전 비용량이 각각 222.6mAh/g과 196.6mAh/g이고, 첫 사이클 충방전 효율이 88.32%이다.
따라서, 피복 과정에서 카본블랙을 첨가하면, 재료의 첫 사이클 충방전 효율과 방전 비용량을 향상시키는데 유리하다.
도 4는 비교예 1에서 카본블랙을 첨가하지 않은 재료 및 실시예 1에서 제조된 무코발트 양극 재료의 순환성능의 곡선 개략도이며; 도 4는 재료가 25℃에서 전압이 3.0~4.4V인 경우, 0.5C/1C의 충방전에서의 사이클 곡선이다. 도 4로부터 알 수 있는바, 비교예 1에서 카본블랙을 첨가하지 않은 재료는 순환 50 사이클 후의 용량 유지율은 95.7%이고, 실시예 1에서 제조된 무코발트 양극 재료는 순환 50 사이클 후의 용량 유지율은 98.8%이다. 순환성능이 향상된 원인은, 실시예 1과 같이 피복 과정에 카본블랙을 첨가하여, 재료의 피복 균일성을 향상시킬 수 있고, 재료와 전해액 간의 부반응을 감소시킴으로써 재료의 전기 전도성을 개선한다.
비교예 2
실시예 1과 동일한 방법으로 무코발트 양극 재료를 제조하는데, 구별점은 아래와 같다:
단계(2)에서 상기 전구체의 총중량을 기준으로, 상기 리튬염의 사용량은 48중량%이고, 상기 전기 전도성 물질의 사용량은 0.08중량%이며, 상기 무코발트 양극 재료의 사용량은 105중량%이고, 상기 피복제의 사용량은 0.25중량%이다.
그 결과 최종 제품인 무코발트 양극 재료를 얻어, DC2-LiNi0.75Mn0.25O2로 표기한다. 해당 양극 재료는 코어 및 코어에 피복된 쉘을 포함하며, 코어는 무코발트 양극 재료고, 코어의 화학식은 LiNi0.75Mn0.25O2이며, 쉘은 피복제와 탄소이다. 코어의 총중량을 기준으로, 쉘의 함량은 0.33중량%(여기서, 상기 피복제 Al2O3의 함량은 0.25중량%이고, 탄소(전기 전도성 카본블랙)의 함량은 0.08중량%임)이다.
비교예 3
실시예 1과 동일한 방법으로 무코발트 양극 재료를 제조하는데, 구별점은 아래와 같다:
단계(1)에서 "950℃에서 10h 동안 고온 반응시킨다"를 "1100℃에서 8h 동안 고온 반응시킨다"로 수정하고;
단계(2)에서 "400℃이며 N2 분위기에서 열처리를 진행하되 시간은 5h이다"를 "800℃이며 N2 분위기에서 열처리를 진행하되 시간은 12h이다"로 수정한다.
그 결과 최종 제품인 무코발트 양극 재료를 얻어, DC3-LiNi0.75Mn0.25O2로 표기한다. 해당 양극 재료는 코어 및 코어에 피복된 쉘을 포함하며, 코어는 무코발트 양극 재료고, 코어의 화학식은 LiNi0.75Mn0.25O2이며, 쉘은 피복제와 탄소이다. 코어의 총중량을 기준으로, 쉘의 함량은 0.55중량%(여기서, 상기 피복제 Al2O3의 함량은 0.20중량%이고, 탄소(전기 전도성 카본블랙)의 함량은 0.35중량%임)이다.
비교예 4
실시예 1과 같은 조건으로 무코발트 양극 재료를 제조하는데, 구별점은 아래와 같다: 단계(2)에서, 일반적인 전기 전도성 카본블랙, 즉 큰 비표가 아닌 카본블랙을 첨가하고, 구체적으로 해당 일반적인 전기 전도성 카본블랙의 비표면적은 25m2/g이다. 또한, 본 개시에서, 해당 일반적인 전기 전도성 카본블랙은 천진 STARLONGTAI 화학공업제품과학유한회사에서 구입하고 모델번호는 xlt-1이다.
그 결과 최종 제품인 무코발트 양극 재료를 얻어, LiNi0.75Mn0.25O2로 표기한다. 해당 양극 재료는 코어 및 코어에 피복된 쉘을 포함하며, 코어는 무코발트 양극 재료고, 코어의 화학식은 LiNi0.75Mn0.25O2이며, 쉘은 피복제와 탄소이다. 코어의 총중량을 기준으로, 쉘의 함량은 0.6중량%(여기서, 피복제 Al2O3의 함량은 0.25중량%이고, 탄소(전기 전도성 카본블랙)의 함량은 0.35중량%임)이다. 하지만, 피복층이 균일하지 않다.
시험예 1
비교예 1과 실시예 1의 방법에 따라 n 개의 샘플을 제조하고, 여기서 무작위로 3개의 샘플을 취하여 ICP를 테스트하며, 결과는 다음 표 1-ICP 테스트 결과 비교에 나타난 바와 같다.
비교예 1 테스트 항목 1 2 3
Li(%) 7.08 7.29 6.92
Ni(%) 43.68 43.96 44.09
Mn(%) 14.36 14.45 13.96
Al(ppm) 1342 1058 1125
실시예 1 테스트 항목 1 2 3
Li(%) 7.26 7.31 7.27
Ni(%) 43.39 43.74 43.11
Mn(%) 14.11 14.17 14.12
Al(ppm) 1423 1425 1450
표 1에서 알 수 있는바, 실시예 1에 카본블랙을 추가한 재료의 Ni, Mn, Al(피복제), 3가지 원소의 균일성은 모두 비교예 1의 카본블랙을 첨가하지 않은 것보다 높다.
대응되게, 비교예 2~4와 실시예 2~5의 방법에 따라 n 개의 샘플을 제조하고, 여기서 무작위로 3개의 샘플을 취하여 ICP를 테스트하며, 그 결과 실시예 2~5에서 카본블랙을 첨가한 재료의 Ni, Mn, Al(피복제), 3가지 원소의 균일성은 모두 비교예 2~4의 카본블랙을 첨가하지 않은 것보다 높다.
시험예 2
비교예 1~4와 실시예 1~5에서 제조된 재료에 대해 율속성능 테스트를 진행하며, 그 결과는 다음 표 2의 율속성능 비교에 나타난 바와 같다.
샘플 1/3C 0.5C 1C 2C 3C 4C
비교예 1 178.6 173.3 164.5 153.2 148.4 138.6
비교예 2 183.8 177.5 169.8 160.3 152.0 147.4
비교예 3 174.0 168.8 160.6 150.5 144.0 133.9
비교예 4 180.3 175.6 166.9 155.4 150.3 144.1
실시예 1 187.5 181.9 173.1 162.7 157.2 150.9
실시예 2 171.6 164.8 160.5 150.2 145.4 139.6
실시예 3 191.0 185.4 176.8 169.6 165.1 154.8
실시예 4 182.1 176.5 168.4 158.9 150.2 145.0
실시예 5 179.3 174.8 166.5 155.7 147.2 142.6
비고: 표 2의 각 수치의 단위는 mAh/g이다.
표 2의 결과로부터 알 수 있는바:
(1) 실시예 1은 피복 과정에 카본블랙을 첨가한 후, 1/3C로부터 4C까지, 실시예 1에서 제조된 무코발트 양극 재료의 율속성능이 현저하게 향상된 것을 볼 수 있다. 예를 들어: 1C 율속에서, 실시예 1의 카본블랙을 첨가한 후의 재료의 방전 비용량은 173.1mAh/g까지 향상되고; 4C 율속에서, 실시예 1의 카본블랙을 첨가한 후의 재료의 방전 비용량은 150.9mAh/g에 도달된다. 하지만 비교예 1의 카본블랙을 첨가하지 않은 재료는 1C 율속에서, 방전 비용량은 단지 164.5mAh/g이고, 4C 율속에서, 비교예 1의 카본블랙을 첨가하지 않은 재료의 방전 비용량은 단지 138.6mAh/g이다. 이는 율속성능이 향상된 원인이 카본블랙의 전자전도율이 비교적 우수하기에 피복 후 무코발트 양극 재료의 전기화학적 활성이 향상될 수 있어, 재료의 율속성능이 향상된 것임을 설명한다.
마찬가지로, 실시예 4에서 제조된 무코발트 양극 재료 C4-LiNi0.75Mn0.25O2에 있어서, "비표면적이 200m2/g인 전기 전도성 카본블랙"을 "비표면적이 80m2/g인 전기 전도성 카본블랙"으로 수정하고, 그 결과 실시예 1보다 용량 및 율속성능이 못하다.
실시예 5에서 제조된 무코발트 양극 재료 C5-LiNi0.75Mn0.25O2에 있어서, "400℃이며 N2 분위기에서 열처리를 진행하되 시간은 5h이다"를 "700℃이며 N2 분위기에서 열처리를 진행하되 시간은 8h이다"로 수정하고, 상기 코어의 총중량을 기준으로, 상기 쉘의 함량은 0.6중량%이며; 그 결과 단계(2)의 온도가 높고, 용량이 낮아진다.
그러나 비교예 2와 3에서 제조된 무코발트 양극 재료 DC2-LiNi0.75Mn0.25O2는, 그 결과가 실시예 1보다 용량 및 율속성능이 못하다. 비교예로부터 알 수 있는바, X를 높이면 용량이 향상되고, X를 낮추면 용량이 낮아진다.
시험예 3
실시예 2~5와 비교예 2~4에서 제조된 재료에 대해 25℃에서 전압이 3.0~4.4V인 경우, 0.1C/0.1C에서 첫 사이클 충방전 테스트를 진행하며, 그 결과는 다음 표 3에 나타난 바와 같다.
시험예 4
실시예 2~5와 비교예 2~4에서 제조된 재료에 대해 25℃에서 전압이 3.0~4.4V인 경우, 0.5C/1C에서 순환성능 테스트를 진행하며, 그 결과는 다음 표 3에 나타난 바와 같다.
0.1C 첫 사이클 충전비용량(mAh/g) 0.1C 첫 사이클 방전비용량(mAh/g) 첫 사이클 충방전효율(%) 50사이클 후 용량유지율(%)
실시예 2 195.5 178.4 91.2 98.4
실시예 3 227.8 195.9 86.0 94.3
실시예 4 217.4 190.4 87.6 96.5
실시예 5 214.5 187.5 87.4 95.8
비교예 2 214.7 188.3 87.7 97.2
비교예 3 210.4 180.7 85.9 93.9
비교예 4 215.8 187.0 86.6 96.2
표 3의 결과로부터 알 수 있는바:
실시예 2~3의 결과는 X가 0.75보다 크면 순환성능이 떨어짐을 설명하고; 실시예 4~5의 결과는 큰 비표의 도전제, 적합한 반응조건(1차 배소)과 배소조건(2차 배소)의 온도가 순환성능을 향상하는데 유리하다는 것을 설명한다.
비교예 3에서 제조된 재료는, 반응조건(1차 배소)과 배소조건(2차 배소)의 온도가 너무 높으며, 그 결과 부분 피복제가 본체 재료의 내부로 들어가 쉘의 함량을 감소시키고; 비교예 4에서 비표면적이 비교적 작은 전기 전도성 카본블랙을 사용하여 그 결과 피복층이 균일하지 못하고; 비교예 2~4의 결과는 도전제 함량이 너무 적은 것, 반응조건(1차 배소)과 배소조건(2차 배소)의 온도가 너무 높은 것, 도전제가 비교적 적은 것이 모두 무코발트 재료의 순환성능의 향상에 불리함을 설명한다.
따라서, 본 개시는 전기 전도성 물질을 첨가함으로써 입자의 분산성을 개선하고, 피복의 효과를 향상시킬 수 있고; 해당 방법을 사용하여 제조된 무코발트 양극 재료의 전기 전도성이 향상될 수 있으며; 또한, 해당 방법은 간단하기에 대규모로 응용될 수 있다.
1, 3, 5는 비교예 1에서 카본블랙을 첨가하지 않은 재료이고;
2, 4, 6은 실시예 1에서 제조된 무코발트 양극 재료다.

Claims (20)

  1. 무코발트 양극 재료에 있어서,
    상기 양극 재료는 코어 및 상기 코어에 피복된 쉘을 포함하되,
    상기 코어는 무코발트 양극 재료고, 상기 코어의 화학식은 LiNixMnyO2이며, 여기서, 0.55≤x≤0.95이고, 0.05≤y≤0.45이며, 상기 쉘은 피복제와 탄소인 것을 특징으로 하는 무코발트 양극 재료.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 코어의 총중량을 기준으로, 상기 쉘의 함량은 0.1~1.0중량%인 것을 특징으로 하는 무코발트 양극 재료.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 코어의 총중량을 기준으로, 상기 쉘의 함량은 0.3~1.0중량%인 것을 특징으로 하는 무코발트 양극 재료.
  4. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 피복제는 Al2O3과 ZrO2 중 적어도 하나인 것을 특징으로 하는 무코발트 양극 재료.
  5. 제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 피복제의 함량은 0.25~0.3중량%이고, 상기 탄소의 함량은 0.35~0.45중량%인 것을 특징으로 하는 무코발트 양극 재료.
  6. 제 1 항 내지 제 5 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 양극 재료는 단결정 재료인 것을 특징으로 하는 무코발트 양극 재료.
  7. 제 1 항 내지 제 6 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 양극 재료의 평균입경은 1~10μm인 것을 특징으로 하는 무코발트 양극 재료.
  8. 제 7 항에 있어서,
    상기 양극 재료의 평균입경은 2~4μm인 것을 특징으로 하는 무코발트 양극 재료.
  9. (1) 리튬염과 전구체를 혼합한 후 반응시켜, 무코발트 양극 재료를 얻는 단계-여기서, 상기 전구체의 화학식은 NixMny(OH)2이고, 0.55≤x≤0.95이고, 0.05≤y≤0.45임-;
    (2) 상기 무코발트 양극 재료, 피복제와 전기 전도성 물질을 혼합한 후 배소처리를 진행하는 단계;
    (3) 단계(2)를 통해 얻은 물질을 분쇄 처리하여, 무코발트 양극 재료를 얻는 단계;를 포함하는 무코발트 양극 재료의 제조방법.
  10. 제 9 항에 있어서,
    단계(1)에서, 상기 반응의 조건은 온도가 800~1000℃이고 시간이 10~20h인 것을 포함하는 것을 특징으로 하는 무코발트 양극 재료의 제조방법.
  11. 제 9 항 또는 제 10 항에 있어서,
    단계(2)에서, 상기 배소의 조건은 N2 분위기에서 온도가 300~700℃이고 시간이 5~10h인 것을 포함하는 것을 특징으로 하는 무코발트 양극 재료의 제조방법.
  12. 제 9 항 내지 제 11 항 중 어느 한 항에 있어서,
    단계(2)에서, 상기 전구체의 총중량을 기준으로, 상기 리튬염의 사용량은 47~50중량%이고, 상기 전기 전도성 물질의 사용량은 0.105~0.525중량%이며, 상기 무코발트 양극 재료의 사용량은 105~108중량%이고, 상기 피복제의 사용량은 0.21~0.525중량%인 것을 특징으로 하는 무코발트 양극 재료의 제조방법.
  13. 제 12 항에 있어서,
    상기 전구체의 총중량을 기준으로, 상기 리튬염의 사용량은 47~48중량%이고, 상기 전기 전도성 물질의 사용량은 0.315~0.525중량%이고, 상기 무코발트 양극 재료의 사용량은 105~106중량%이고, 상기 피복제의 사용량은 0.21~0.315중량%인 것을 특징으로 하는 무코발트 양극 재료의 제조방법.
  14. 제 9 항 내지 제 13 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 전기 전도성 물질은 전기 전도성 카본블랙, 흑연, 그래핀에서 선택된 하나 또는 다수 개인 것을 특징으로 하는 무코발트 양극 재료의 제조방법.
  15. 제 14 항에 있어서,
    상기 전기 전도성 물질은 전기 전도성 카본블랙인 것을 특징으로 하는 무코발트 양극 재료의 제조방법.
  16. 제 9 항 내지 제 15 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 전기 전도성 물질의 비표면적은 50~200m2/g이고, 평균입경은 50~500nm인 것을 특징으로 하는 무코발트 양극 재료의 제조방법.
  17. 제 9 항 내지 제 15 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 피복제는 Al2O3 및/또는 ZrO2에서 선택되는 것을 특징으로 하는 무코발트 양극 재료의 제조방법.
  18. 제 9 항 내지 제 17 항 중 어느 한 항에 따른 무코발트 양극 재료의 제조방법에 의해 제조된 무코발트 양극 재료.
  19. 제 1 항 내지 제 8 항과 제 18 항 중 어느 한 항에 따른 무코발트 양극 재료를 함유하는 리튬 이온 배터리 양극.
  20. 양극과 음극을 포함하되, 상기 양극은 제 19 항에 따른 리튬 이온 배터리 양극인 것을 특징으로 하는 리튬 이온 배터리.
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