초록 ▼

본 발명은 이차전지용 음극재에 관한 것으로, 이차전지용 음극재는 실리콘 산화물, 알칼리금속과 알칼리토금속 및 전이후금속 군에서 하나 이상 선택되는 도핑원소와 실리콘의 복합산화물, 또는 이들의 혼합물을 함유하는 매트릭스 및 매트릭스에 분산 함입된 실리콘 나노입자를 포함하고, X선 회절 패턴에 기반한 결정학적 특성 및 라만 분광 분석에 기반한 잔류 인장응력의 특성을 만족함에 따라 실리콘계 음극재가 구비된 이차전지의 초기가역효율을 향상시킴과 동시에 실 상용화가 가능한 수준의 용량 유지율을 가질 수 있을 뿐 아니라 음극의 부피 팽창 현상으

본 발명은 이차전지용 음극재에 관한 것으로, 이차전지용 음극재는 실리콘 산화물, 알칼리금속과 알칼리토금속 및 전이후금속 군에서 하나 이상 선택되는 도핑원소와 실리콘의 복합산화물, 또는 이들의 혼합물을 함유하는 매트릭스 및 매트릭스에 분산 함입된 실리콘 나노입자를 포함하고, X선 회절 패턴에 기반한 결정학적 특성 및 라만 분광 분석에 기반한 잔류 인장응력의 특성을 만족함에 따라 실리콘계 음극재가 구비된 이차전지의 초기가역효율을 향상시킴과 동시에 실 상용화가 가능한 수준의 용량 유지율을 가질 수 있을 뿐 아니라 음극의 부피 팽창 현상으로 효과적으로 억제시킬 수 있는 장점이 있다.

대표청구항 ▼

이차전지용 음극재에 있어서,실리콘 산화물, 알칼리금속과 알칼리토금속 및 전이후금속 군에서 하나 이상 선택되는 도핑원소와 실리콘의 복합산화물, 또는 이들의 혼합물을 함유하는 매트릭스; 및 상기 매트릭스에 분산 함입된 실리콘 나노입자;를 포함하고,CuKα선을 이용한 X선 회절 패턴에서 회절각 2θ가 10°~27.4° 범위에 위치하는 제1피크의 면적(A1)과 28±0.5° 범위에 위치하는 제2피크의 면적(A2)간의 비(A1/A2)가 0.8 내지 6이며,20개의 랜덤 위치에서 상기 음극재의 라만 분광 분석 시, 벌크 단결정 실리콘의 라만

이차전지용 음극재에 있어서,실리콘 산화물, 알칼리금속과 알칼리토금속 및 전이후금속 군에서 하나 이상 선택되는 도핑원소와 실리콘의 복합산화물, 또는 이들의 혼합물을 함유하는 매트릭스; 및 상기 매트릭스에 분산 함입된 실리콘 나노입자;를 포함하고,CuKα선을 이용한 X선 회절 패턴에서 회절각 2θ가 10°~27.4° 범위에 위치하는 제1피크의 면적(A1)과 28±0.5° 범위에 위치하는 제2피크의 면적(A2)간의 비(A1/A2)가 0.8 내지 6이며,20개의 랜덤 위치에서 상기 음극재의 라만 분광 분석 시, 벌크 단결정 실리콘의 라만 피크의 중심 파수에 기준하여 정의되는 잔류 압축응력의 수보다 인장응력의 수가 더 많고, 하기 식 1로 규정되는 편이에서 인장응력인 경우만 선택하여 최대값 및 최소값을 제외한 차 최대값 및 차 최소값의 차이가 15 cm-1 이하인 것을 특징으로 하며,상기 제1피크는 비정질 실리콘 산화물에서 유래된 것이고, 상기 제2피크는 결정질 실리콘에서 유래된 것인, 이차전지용 음극재.[식 1]편이 = WN(Si)-WN(ref)(식 1에서, WN(ref)는 벌크 단결정 실리콘의 라만 피크의 중심 파수이며, WN(Si)는 음극재에 함유된 나노입자상 실리콘의 라만 피크의 중심 파수이다)