나노섬유와 그래핀의 복합체를 이용한 리튬-이온 이차전지용 음극활물질 및 그 제조 방법

Abstract

본 발명은 리튬-이온 이차전지용 음극활물질 및 그 제조 방법에 관한 것으로서, 구체적으로는 금속 나노섬유 또는 금속 나노입자를 포함하는 탄소 나노섬유와 이에 결착하는 그래핀의 복합체를 이용한 리튬-이온 이차전지용 음극활물질 및 그 제조 방법에 관한 것이다.본 발명은 나노섬유; 및 상기 나노섬유의 적어도 일부 표면에 결착되는 그래핀 결착층을 포함하며, 상기 나노섬유는, 금속 또는 그 합금 중 적어도 어느 하나로 이루어진 나노섬유이거나, 금속 또는 그 합금 중 적어도 어느 하나의 나노입자를 포함하는 탄소 나노섬유인 것을 특징으로 하는 리튬-이온 이차전지용 음극활물질을 개시하며, 본 발명에 의하여 금속 또는 그 합금으로 구성된 금속 나노섬유 또는 금속 또는 그 합금의 나노입자를 포함하는 탄소 나노섬유 및 이에 결착하는 그래핀 결착층을 이용하여 음극활물질을 구성함으로써, 리튬 이온의 삽입/탈리 반응에 의한 나노섬유의 지름 변화를 억제할 수 있는 구조를 갖추고, 다결정 구조가 아닌 1차원 형상의 나노섬유를 사용함으로써 높은 전기전도도를 가지며, 나노섬유의 팽창이 억제되어 안정적으로 동작하고, 나노섬유 표면에 생기는 SEI막의 성장을 최소화하여 이로 인한 전하이동저항 증가를 효과적으로 억제할 수 있는 특성을 가지는 리튬-이온 이차전지용 음극활물질 및 그 제조 방법을 개시하는 효과를 갖는다.