본 발명은 리튬-공기 전지용 양극, 그의 제조방법 및 그를 포함하는 리튬-공기 전지에 관한 것이다. 본 발명의 리튬-공기 전지용 양극의 제조방법은, 코발트 염, 트리에탄올아민 및 증류수를 교반하여 코발트 용액을 제조하는 제1 단계; 상기 제1 단계에서 제조된 코발트 용액을 다공성 지지체 상에 전기도금을 이용하여 코발트가 도금된 다공성 지지체를 제조하는 제2 단계; 상기 제2 단계에서 제조된 코발트가 도금된 다공성 지지체를 옥살산, 물 및 에탄올을 혼합한 혼합용액과 반응시켜 상기 다공성 지지체 상에 코발트 옥살산염을 형성하는 제3 단계; 및 상기 제3 단계에서 형성된 코발트 옥살산염을 열처리하는 제4 단계를 포함한다. 본 발명의 리튬-공기 전지용 양극은 리튬-공기 전지에 통상적으로 사용되는 다공성 탄소와 결착제 대신 스피넬 구조의 코발트 산화물을 사용함으로써, 리튬-공기 전지의 충전 전압을 낮추고, 충전 및 방전 사이클 수명을 증대시켜 에너지 효율을 향상시킬 수 있다.

본 발명은 금속-공기 전지용 양극, 그의 제조방법 및 그를 포함하는 금속-공기 전지에 관한 것으로, Needle 형상으로 이루어지며, 코발트 산화물 또는 니켈, 코발트, 망간, 아연, 철, 구리 및 크롬으로 이루어진 군에서 선택되는 2종 이상의 금속을 함유하는 산화물을 포함하여 이루어지는 Core; 및 Flake 형상으로 이루어지며, 코발트 산화물 또는 니켈, 코발트, 망간, 아연, 철, 구리 및 크롬으로 이루어진 군에서 선택되는 2종 이상의 금속을 함유하는 산화물을 포함하여 이루어지는 Shell;을 포함한다. 이와 같이 Core-Shell 구조에 의해 전이금속 산화물의 우수한 용량 특성을 취할 수 있을 뿐만 아니라 금속-공기 전지의 충전 전압이 낮아질 수 있다. 또한, 본 발명에 따른 금속-공기 전지용 양극은 탄소 및 결착제를 포함하지 않고 제조될 수 있다.

본 발명은 리튬-공기 전지용 양극, 그의 제조방법 및 그를 포함하는 리튬-공기 전지에 관한 것으로, Needle 형상으로 이루어지며, 코발트 산화물 또는 니켈, 코발트, 망간, 아연, 철, 구리 및 크롬으로 이루어진 군에서 선택되는 2종 이상의 금속을 함유하는 산화물을 포함하여 이루어지는 Core; 및 Flake 형상으로 이루어지며, 망간 산화물을 포함하여 이루어지는 Shell;을 포함한다. 이와 같이 Core-Shell 구조에 의해 전이금속 산화물의 우수한 용량 특성을 취할 수 있을 뿐만 아니라 리튬-공기 전지의 충전 전압이 낮아지면서, 사이클 수명을 증가시킬 수 있다. 또한, 본 발명에 따른 리튬-공기 전지용 양극은 탄소 및 결착제를 포함하지 않고 제조될 수 있다.

본 발명은 순수하게 비활성인 Li2MnO3 소재를 공침법으로 합성하고, 여기에 소량의 Li2Ni1/3Mn1/3Co1/3O2 (NMC) 를 첨가하므로 Li2MnO3 소재의 비활성을 개선하여, 리튬이차전지용 양극 활물질 분말을 제조하였다.

본 발명은 이론용량이 약 460mAh/g 수준으로 매우 우수한 Li2MnO3 계 복합소재 Li(LixNiyCozMnwO2)를 합성하여, 이를 이용하여 고용량 전극을 제조하기 위한 것이다. 여기서, 리튬이차전지용 양극 물질 제조방법은 질산 니켈 용액, 질산 망간 용액 및 질산 코발트 용액을 혼합한 출발물질 용액에 착화제를 혼합하여 공침법으로 Li2MnO3 계 복합소재 Li(LixNiyCozMnwO2)를 사용한다.