초록

본 발명은 흑연, 실리콘, 탄소 입자 및 은 나노와이어로 구성되는 복합음극재를 포함하는 복합음극, 이를 포함하는 리튬 이차전지에 관한 것으로, 은 나노와이어를 사용하여 견고한 네트워크를 구성하고, 상기 네트워크가 흑연, 실리콘 및 탄소 입자를 고정하여 공극을 유지하면서 실리콘의 팽창에 의한 구조 변화를 방지하여 리튬 이차전지의 방전용량, 수명 및 용량 유지율을 큰 직경으로 향상할 수 있다.

대표청구항 ▼

흑연 입자, 실리콘 입자, 탄소 입자 및 은 나노와이어로 이루어지는 복합음극재를 포함하는 리튬 이차전지용 복합음극으로,상기 실리콘 입자는 순수 실리콘, SiOx, MgxSiyOz (1≤x≤2, 1≤y≤2, 1≤z≤4), LixSiyOz (2≤x≤4, 1≤y≤2, 3≤z≤5) 중 선택되는 어느 하나 이상으로 구성되며,상기 복합음극재는 상기 흑연을 1 내지 95중량% 포함하고,상기 은 나노와이어는 서로 다른 3개 이상의 점에서 서로 교차되어 메쉬 또는 네트워크 형태를 갖는 것으로,상기 은 나노와이어가 상기 흑연 입자, 실리콘 입자 및

흑연 입자, 실리콘 입자, 탄소 입자 및 은 나노와이어로 이루어지는 복합음극재를 포함하는 리튬 이차전지용 복합음극으로,상기 실리콘 입자는 순수 실리콘, SiOx, MgxSiyOz (1≤x≤2, 1≤y≤2, 1≤z≤4), LixSiyOz (2≤x≤4, 1≤y≤2, 3≤z≤5) 중 선택되는 어느 하나 이상으로 구성되며,상기 복합음극재는 상기 흑연을 1 내지 95중량% 포함하고,상기 은 나노와이어는 서로 다른 3개 이상의 점에서 서로 교차되어 메쉬 또는 네트워크 형태를 갖는 것으로,상기 은 나노와이어가 상기 흑연 입자, 실리콘 입자 및 탄소 입자를 둘러싸는 전극구조를 형성하며, 충·방전 간 상기 리튬 이차전지용 복합음극에 LixAgy 합금을 형성하고,상기 LixAgy 합금은 0<x≤10, 0<y≤5, x와 y의 비율이 1:0.2 내지 3.0이며,상기 흑연 입자, 실리콘 입자, 탄소 입자 및 은 나노와이어를 통한 전자 이동이 일어나고,상기 LixAgy 합금을 통해 리튬 확산 계수가 높아지며,공극을 통해 실리콘의 부피 팽창을 완충할 수 있는 것인 리튬 이차전지용 복합음극.