ANODE MATERIAL FOR LITHIUM SECONDARY BATTERY AND MANUFACTURING METHOD THEREOF

• Main Authors: LEE, YEONG MIN, KANG, HEUNG WON
• Format: Patent
• Language: English; Korean
• Published: 05.09.2016
• Subjects: BASIC ELECTRIC ELEMENTS; CHEMISTRY; COMPOUNDS THEREOF; ELECTRICITY; INORGANIC CHEMISTRY; METALLURGY; NON-METALLIC ELEMENTS; PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSIONOF CHEMICAL INTO ELECTRICAL ENERGY

The present invention relates to an anode material for a lithium secondary battery and a method for manufacturing the same. The anode material is a composite material formed by chemically combining a silica gel layer with surfaces of carbon nanofibers. The anode material is completed through a carbon nanofiber activation process, a sol-gel process and a drying and grinding process, and is characterized in that it has higher charging and discharging capacity and longer lifespan than a conventional anode material for a lithium secondary battery, comprising a carbon nanofiber-silicon oxide composite material. According to the present invention, provided is a silica gel-carbon nanofiber anode material which is manufactured by using a manufacturing method, comprising: a carbon nanofiber activation step of removing impurities included in carbon nanofibers, activating surfaces of the carbon nanofibers, and grafting a functional group; a step of synthesizing a gel-type composite material by adding a silica gel precursor to the activated carbon nanofibers and covalently bonding silica to the surfaces of the carbon nanofibers by means of a sol-gel method; and acquiring an anode material for a secondary battery by aging, drying, and grinding the gel-type silica-carbon nanofiber composite material. 본 발명은 실리카겔-탄소나노섬유 복합소재 제조방법 및 이를 이용한 리튬이차전지용 음극재에 관한 것으로, 상기 음극재는 탄소나노섬유의 표면상에 실리카겔 층을 화학적으로 결합시킨 복합소재로서, 탄소나노섬유의 활성화 공정, 졸-겔 공정 및 건조 분쇄공정을 거쳐서 완성되며, 기존의 탄소나노섬유-실리콘 산화물 복합소재로 이루어진 리튬이차전지용 음극재보다 충방전 용량이 크고 수명이 향상되는 특징을 갖는다. 상기 목적을 달성하기 위한 본 발명은 탄소나노섬유에 포함된 이물질을 제거하고 표면을 활성화시키고 관능기를 접목하기 위한 탄소나노섬유 활성화 단계; 상기 활성화된 탄소나노섬유에 실리카겔 전구물질을 첨가해 졸-겔 방식으로 탄소나노섬유 표면에 실리카를 공유결합시켜 겔상의 복합소재를 합성하는 단계; 상기 겔상의 실리카-탄소나노섬유 복합소재를 숙성 건조하고 분쇄하여 이차전지 음극재를 수득하는 단계의 제조방법으로 구성된 실리카겔-탄소나노섬유 음극재를 제공한다.