锂二次电池用负极、其制造方法和包含其的锂二次电池的制作方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及一种锂二次电池用负极、其制造方法和包含其的锂二次电池。更特别 地，本发明涉及一种含有导电聚合物的锂二次电池用负极、其制造方法和包含其的锂二次 电池。
【背景技术】
[0002] 通常，锂二次电池包含由碳材料或锂金属合金形成的负极、由锂金属氧化物形成 的正极和包含溶解在有机溶剂中的锂盐的电解质。特别地，最初将锂金属用作用于锂二次 电池用负极的负极活性材料。然而，锂存在低可逆性和安全性的问题。目前用作锂二次电 池用负极活性材料的为碳材料。碳材料与锂金属相比具有低的容量，但在低体积变化、高可 逆性和优惠的价格方面是有利的。
[0003] 然而，这样的碳类负极活性材料具有有限的导电性，且由于在电极制造时在活性 材料之间的边界部分形成空的空间而可能会导致电极电阻增加。
[0004] 因此，正在对提高低导电性进行深入的研究。例如，韩国专利申请公开号 2012-0129983公开了一种使用炭黑增加导电性的负极材料，但由于复杂的制备过程和不充 分的导电性而是不利的。
【发明内容】
[0005] 技术问题
[0006] 已经考虑到相关领域中的以上问题而完成了本发明，本发明的一个目的为提供可 采用导电聚合物的锂二次电池用负极，由此解决碳类负极活性材料所具有的差的导电性问 题，并且使负极容易制造。
[0007] 技术方案
[0008] 为了实现以上目的，本发明提供锂二次电池用负极，其包含碳类负极活性材料、粘 合剂和导电聚合物，其中所述导电聚合物为纤维形式。
[0009] 另外，本发明提供制造锂二次电池用负极的方法，包括：(A)将碳类负极活性材料 和导电聚合物分散在粘合剂溶液中，由此制备浆料；(B)将所述浆料施加在要形成有负极 活性材料层的集电器的表面上；以及（C)对在（B)中涂布的所述集电器进行干燥，其中所述 导电聚合物为纤维形式。
[0010] 有益效果
[0011] 根据本发明，锂二次电池用负极包含聚-3, 4-乙撑二氧噻吩/聚苯乙烯磺酸酯 (PED0T/PSS)作为导电聚合物，由此防止被视为在碳类负极活性材料中的问题的导电性降 低，并且容易地控制负极的制造。
【附图说明】
[0012] 图1为说明根据本发明的制造过程的示意图；
[0013] 图2为说明实施例1和比较例1的电池的寿命和效率特性的图；以及
[0014] 图3为说明实施例1和比较例1的电池的电阻特性的图。
【具体实施方式】
[0015] 下文中，将给出本发明的详细说明。
[0016] 根据本发明，锂二次电池用负极包含碳类负极活性材料、粘合剂和导电聚合物。同 样地，所述导电聚合物为纤维形式。
[0017] 根据本发明，碳类负极活性材料可以包括通常使用的碳类负极活性材料。碳类负 极活性材料优选包含碳材料。碳材料可以包括低结晶碳和高结晶碳。低结晶碳的实例可以 包括软碳和硬碳，高结晶碳的实例可以包括高温煅烧的碳如天然石墨、结晶石墨、热解炭、 中间相沥青基碳纤维、中间相碳微球、中间相沥青和源自石油或煤焦油沥青的焦炭。
[0018] 在本发明中，碳类负极活性材料的量没有特别限制，只要其落在通常的范围内即 可，但基于负极的总重量，可以设定为20重量％~95重量％。当碳类负极活性材料的量满 足以上范围时，电池的导电性可以变得优异。
[0019] 在本发明中，粘合剂可以包括通常使用的水性粘合剂。在本发明中可用的粘合剂 可以包含选自如下中的任一种或者两种以上的混合物：丁苯橡胶（SBR)、丁腈橡胶、（甲基） 丙烯酸甲酯-丁二烯橡胶、氯丁二烯橡胶、羧基改性的丁苯橡胶、羧甲基纤维素（CMC)和改 性的聚硅氧烷聚合物。优选使用丁苯橡胶。
[0020] 尽管粘合剂的量没有特别限制，只要其落在通常的范围内即可，但粘合剂的含量 为剩余物的量，使得负极的总重量为100重量％，且可以根据其它组分的量对粘合剂的量 进行调节。
[0021] 根据本发明的导电聚合物可以为纤维形式。特别有用的纤维形式的导电聚合物为 PED0T/PSS。将PED0T/PSS构造为使得噻吩结构具有环状的乙撑二氧基，且对于空气或热具 有优异的稳定性。此外，这样的导电聚合物与常规负极材料相比是轻质的，由此降低电池的 重量。
[0022] 在本发明中，基于负极的固体含量，导电聚合物的含量为0. 1重量％~3重量％， 优选为0.5重量％~2重量％，更优选为0.8重量％~1.5重量％。当导电聚合物的量满 足以上范围时，可以防止导电性降低，且可以容易地控制负极的形成。
[0023] 根据本发明，制造负极的方法没有特别限制，且可以包括在本领域中通常已知的 方法，包括：将包含负极活性材料、粘合剂和导电聚合物的电极浆料施加在集电器上，并对 其进行干燥。此外，根据需要可以使用分散剂或表面活性剂。
[0024] 根据本发明，锂二次电池包含：负极，所述负极包含用于非碳类锂二次电池的碳类 负极活性材料；正极，所述正极包含正极活性材料；和电解质。
[0025] 在本发明中，正极活性材料优选包含含有锂的过渡金属氧化物。例如，使用选自如 下物质中的任一种或者两种以上的混合物：LiCo02、LiNi02、LiMn02、LiMn204、Li(NiaCobMnc) 02(0〈a〈l，0〈b〈l，0〈c〈l，a+b+c=l)、LiNilyCoy02、LiColyMny02、LiNilyMny02(0 彡y〈l)、 Li(NiaCobMnc) 04(0〈a〈2,0〈b〈2,0〈c〈2,a+b+c= 2)、LiMn2zNiz04 (0〈z〈2)、 LiMn2ZC〇Z04 (0〈z〈2)、LiCoPOjPLiFePO4。除这些氧化物以外，还可以使用硫化物、硒化物和 卤化物。
[0026] 对于在本发明中使用的电解液，可以使用可作为电解质含有的锂盐而没有特别限 制，只要其为通常用于锂二次电池用电解液的即可。锂盐的阴离子可以包括例如选自如下 中的任一种：F、C1、Br、I、N03、N(CNh、BF4、C104、PF6、（CF3)2PF4、（CF3)3PF3、（CF3)4PF2、 (cf3)5pf^ (cf3)6p^cf3so3 ^cf3cf2so3 ^ (cf3so2)2n^ (fso2)2n^cf3cf2