KR101135480B1 - 리튬 이온 전지용 전해액 및 이를 포함하는 리튬 이온 전지 - Google Patents

리튬 이온 전지용 전해액 및 이를 포함하는 리튬 이온 전지 Download PDF

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Abstract

본 발명은 리튬 이온 전지용 전해액 및 이를 포함하는 리튬 이온 전지에 관한 것으로, 상기 전해액은 클로로톨루엔과 페닐아세테이트를 포함하는 첨가제, 리튬염 및 비수성 유기용매를 포함한다.
본 발명의 전해액을 포함하는 리튬 이온 전지는 기존의 리튬 이온 전지에 비해 보다 우수한 과충전 억제 성능 및 안전성을 나타낸다.
첨가제, 전해액, 리튬 이온 전지, 페닐아세테이트, 클로로톨루엔

Description

리튬 이온 전지용 전해액 및 이를 포함하는 리튬 이온 전지{ELECTROLYTE FOR LITHIUM ION BATTERY AND LITHIUM ION BATTERY COMPRISING THE SAME}
도 1은 본 발명의 리튬 이온 전지의 구조를 나타낸 도면이다.
도 2는 본 발명의 실시예 11 및 비교예 1, 6 및 7에서의 리튬 이온 전지를 1.5C로 과충전한 후, 작동 시간에 따른 전압의 변화를 나타낸 그래프이다.
도 3은 본 발명의 실시예 11 및 비교예 1, 6 및 7에서의 리튬 이온 전지를 1.5C로 과충전한 후, 작동 시간에 따른 온도의 변화를 나타낸 그래프이다.
본 발명은 과충전 억제 성능 및 안전성을 향상시킬 수 있는 첨가제를 포함하는 리튬 이온 전지용 전해액 및 이를 포함하는 리튬 이온 전지에 관한 것이다.
[종래 기술]
최근 첨단 전자 산업의 발달로 전자장비의 소량화 및 경량화가 가능하게 됨에 따라 휴대용 전자 기기의 사용이 증대되고 있다. 이러한 휴대용 전자 기기의 전원으로 높은 에너지 밀도를 가진 전지의 필요성이 증대되어 리튬 이온 전지의 연구가 활발하게 진행되고 있다.
리튬 이온 전지는 사용하는 세퍼레이터와 전해질의 종류에 따라 리튬 이온 전지, 리튬 이온 폴리머 전지 및 리튬 폴리머 전지로 분류될 수 있고, 형태에 따라 원통형, 각형 또는 코인형 등이 있다.
리튬 이온 전지의 전해액은 일반적으로 리튬염과 유기용매를 포함한다. 유기용매로는 에틸렌 카보네이트, 프로필렌 카보네이트 등의 환형 카보네이트와 디메틸 카보네이트, 에틸메틸 카보네이트, 디에틸 카보네이트 등의 사슬형 카보네이트로 이루어진 2 내지 5성분계의 용매를 사용한다. 그러나 상기 용매들은 유기용매이기에 전지의 안전성에 있어서 여전히 해결되어야 할 많은 문제점을 갖고 있다.
전지의 안전성은 비수 전해액을 전해액으로 사용하는 리튬 이온 전지에 있어서 가장 중요한 부분이며, 특히 단락이나 과충전에 대한 방지는 가장 중요한 인자중의 하나이다.
그러나, 상기 리튬 이온 전지에 있어서 단락시에 전지의 발화를 막는 방법에 대해서는 전지의 설계적인 측면을 제외하고는 아직까지 잘 알려져 있지 않으며, 단락에 의한 위험성은 전지의 용량이 증가할수록 방전 전류가 증가하여 그 위험성은 더욱 커지게 된다.
최근에는, 과충전을 막기 위한 여러 가지 유기물 첨가제가 개발되었다. 그러나 상기 유기물 첨가제는 유기물들이 일정한 과전압에 도달하면 전극 표면에서 분해하여 전극의 표면에 절연성 고분자 막을 형성하여 전류를 차단하는 것으로, 이것은 과충전에 대한 억제 효과는 우수하지만, 그 효과를 발현하기 위해서는 다량의 첨가제를 필요로 하기 때문에 이로 인한 전지의 수명이 저하되는 단점이 있다.
또한, 전자적인 회로를 이용하는 것으로 과충전이 일어날 때 가스의 발생을 조장하여 기계적으로 전류를 차단하는 방법 또는 분리막을 녹여서 차단하는 방법 등이 있다.
또 다른 방법으로, 전해액에 산화-환원 반응 순화의 적절한 산화-환원제를 첨가하는 방법이 있다. 상기 방법은 산화-환원 반응의 가역성이 우수할 경우에는 양극과 음극 사이에서 과충전 전류를 소모하기 때문에 효과가 있다. 일본 특개평 1-206571호는 3볼트 타입의 전지에 페로신 화합물을 사용하는 방법을 개시하고 있으나, 실제 리튬 이온 전지는 전압이 4볼트영역으로서 이 전압에도 분해되지 않는 산화-환원제가 필요하다.
또한 일본 특개평 7-302614호에는 상기 4볼트에 적용할 수 있는 신규한 산화-환원제로 벤젠 고리에 전자 증여자로 알킬기 또는 메톡시기가 결합된 화합물을 적용하는 방법이 개시되어 있으나, 이 경우 가역적인 산화-환원반응 순환을 할 수 있는 전류의 양이 적기 때문에 그 효과가 미비하다.
미국특허 제 5,709,968호는 상기의 벤젠류 화합물에 할로겐족 화합물을 결합시켜 4V급 전지에서 산화-환원반응 순환을 할 수 있는 능력을 크게 향상시켰다고 기재하고 있다. 그러나, 최근 전지의 고용량화와 더불어 과충전시에 가해지는 전류량이 증가함에 따라 전류를 소모할 수 있는 첨가제의 농도도 증가하게 되어 수명 특성 등에 오히려 역효과를 주는 경우가 많다는 문제점이 있다.
본 발명은 상술한 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 본 발명의 목적은 리튬 이온 전지의 과충전 억제 성능 및 안정성을 향상시킬 수 있는 첨가제를 포함하는 리튬 이온 전지용 전해액을 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은 상기 전해액을 포함하는 리튬 이온 전지를 제공하기 위한 것이다.
상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 제1 실시예에 따른 리튬 이온 전지용 전해액은 클로로톨루엔과 페닐아세테이트를 포함하는 첨가제, 리튬염, 및 비수성 유기용매를 포함한다.
또한 본 발명의 제2 실시예에 따른 리튬 이온 전지는 상기 전해액, 리튬을 인터칼레이션 및 디인터칼레이션할 수 있는 양극 활물질을 포함하는 양극, 및 리튬을 인터칼레이션 및 디인터칼레이션할 수 있는 음극 활물질을 포함하는 음극을 포함한다.
이하 본 발명을 보다 상세하게 설명한다.
리튬 이온 전지는 오용 및 충전기 등의 고장에 의한 과충전 및 전지 자체의 설계상의 결함에 의한 단락(short) 등으로 전지의 온도가 급격히 상승하는 열폭주 현상이 일어날 수 있다. 특히, 과충전되는 동안 과량의 리튬이 양극으로부터 빠져나와 음극 표면에 석출됨으로써 두 전극이 열적으로 매우 불안정한 상태가 되고 전해액의 열분해, 전해액과 리튬과의 반응, 양극에서의 전해액 산화반응, 양극 활물질의 열분해에 의해 발생하는 산소와 전해액의 반응 등에 의해 발열반응이 급격하게 진행되어 전지의 온도가 급상승하는 소위, 열폭주 현상이 발생하고 이로부터 전 지의 최고 허용 온도를 초과하여 전지의 발화 및 발연으로 이어지게 된다.
이에 대하여, 본 발명은 클로로톨루엔과 페닐아세테이트를 함께 포함하는 첨가제를 전해액에 포함시킴으로써, 내부 쇼트에 의한 과충전 모드를 완벽하게 셧-다운 모드(shut-down mode)로 전환시켜 과충전 안정성을 확보할 수 있었다.
즉, 본 발명의 제1 실시예에 따른 리튬 이온 전지용 전해액은 클로로톨루엔과 페닐아세테이트를 포함하는 첨가제; 리튬염; 및 비수성 유기용매를 포함한다. 보다 바람직하게는 본 발명의 리튬 이온 전지용 전해액은 4-클로로톨루엔과 페닐아세테이트를 포함하는 첨가제; 리튬염; 및 비수성 유기용매를 포함한다
상기 페닐아세테이트는 단독으로 사용시에는 고율 과충전시에 첨가제로서 과충전 억제 효과가 적으나, 클로로톨루엔과 조합하여 사용할 경우, 시너지 효과를 내어 과충전 억제 성능을 향상시킨다. 상기 첨가제들은 전해액보다 낮은 산화전위를 가짐으로써 과충전 초기에 분해하여 열발생을 유도하고, 그로부터 보다 낮은 과충전 심도에서 세퍼레이터 셧다운을 유도한다.
상기 클로로톨루엔은 전해액 총 중량에 대하여 2 내지 10중량%, 바람직하게는 5 내지 10중량%로 포함된다. 상기 클로로톨루엔의 함유량이 2중량% 미만인 경우에는 고율 과충전 안전성을 확보하지 못하는 문제점이 있고, 10중량% 보다 과량인 경우에는 수명저하를 가져오는 문제점이 있다.
또한 상기 페닐아세테이트는 전해액 총 중량에 대하여 2 내지 10중량%, 바람직하게는 3 내지 7중량%로 포함된다. 상기 페닐아세테이트의 함유량이 2중량% 미만인 경우에는 고율 과충전 안전성에 문제점이 있고, 10중량% 보다 과량인 경우에는 수명 저하의 문제점이 있다.
상기 리튬염은 전지 내에서 리튬 이온의 공급원으로 작용하여 기본적인 리튬 이온 전지의 작동을 가능하게 한다. 상기 리튬염으로는 LiPF6, LiBF4, LiSbF6 , LiAsF6, LiClO4, LiCF3SO3, LiN(CF3SO2) 2, LiN(C2F5SO2)2, LiAlO4, LiAlCl 4, LiN(CxF2x+1SO2)(CyF2y+1SO2)(여기서, x 및 y는 자연수임) 및 LiSO3CF3로 이루어진 군에서 선택되는 1종 또는 2종 이상의 것을 사용할 수 있다. 상기 리튬염 중에서 LiBF4를 적어도 포함하는 것이 좋고, 가장 바람직하게는 LiPF6와 LiBF4를 혼합하여 사용한다.
상기 리튬염의 농도는 0.6 내지 2.0 M 범위 내에서 사용할 수 있으며, 0.7 내지 1.6 M 범위가 보다 바람직하다. 리튬염의 농도가 0.6 M 미만이면 전해액의 전도가 낮아져 전해액 성능이 떨어지고, 2.0 M을 초과하는 경우에는 전해액의 점도가 증가하여 리튬 이온의 이동성이 감소되는 문제점이 있다.
상기 비수성 유기용매는 전지의 전기화학적 반응에 관여하는 이온들이 이동할 수 있는 매질 역할을 한다. 비수성 유기용매로는 카보네이트, 에스테르, 에테르 또는 케톤을 사용할 수 있다. 상기 카보네이트로는 디메틸 카보네이트(DMC), 디에틸 카보네이트(DEC), 디프로필 카보네이트(DPC), 메틸프로필 카보네이트(MPC), 에틸프로필 카보네이트(EPC), 메틸에틸 카보네이트(MEC), 에틸메틸 카보네이트(EMC), 에틸렌 카보네이트(EC), 프로필렌 카보네이트(PC), 부틸렌 카보네이트(BC) 등이 사 용될 수 있으며, 상기 에스테르로는 n-메틸 아세테이트, n-에틸 아세테이트, n-프로필 아세테이트 등이 사용될 수 있다.
또한, 상기 카보네이트계 용매의 경우 환형(cyclic) 카보네이트와 사슬형(chain) 카보네이트를 혼합하여 사용하는 것이 바람직하다. 이 경우 환형 카보네이트와 사슬형 카보네이트는 1:1 내지 1:9의 부피비로 혼합하여 사용하는 것이 바람직하다. 상기 부피비로 혼합되어야 전해액의 성능이 바람직하게 나타난다.
본 발명의 비수성 유기용매는 상기 카보네이트계 용매에 방향족 탄화수소계 유기용매를 더 포함할 수도 있다. 이때 상기 카보네이트계 용매와 방향족 탄화수소계 유기용매는 1:1 내지 30:1의 부피비로 혼합되는 것이 바람직하다.
상기 방향족 탄화수소계 유기용매로는 하기 화학식 1의 방향족 탄화수소계 화합물이 사용될 수 있다.
Figure 112005002129553-pat00001
(상기 화학식 1에서 R은 할로겐 또는 탄소수 1 내지 10의 알킬기이고 n은 0 내지 6의 정수이다.)
바람직하게는 상기 방향족 탄화수소계 유기용매는 벤젠, 플루오로벤젠, 톨루엔, 플루오로톨루엔, 트리플루오로톨루엔, 및 자일렌으로 이루어진 군에서 선택되는 적어도 하나의 용매이다.
본 발명의 전해액은 비수성 유기용매에 리튬염과 상기 첨가제를 첨가하여 제조된다. 상기 첨가제를 리튬염이 용해되어 있는 유기용매에 첨가하는 것이 일반적이나, 리튬염과 전해액 첨가제의 첨가 순서는 중요하지 않다.
본 발명의 제2 실시예에 따른 리튬 이온 전지는 상기 전해액을 포함한다. 보다 상세하게는 상기 리튬 이온 전지는 클로로톨루엔과 페닐아세테이트를 포함하는 첨가제, 리튬염 및 비수성 유기용매를 포함하는 전해액; 리튬을 인터칼레이션 및 디인터칼레이션할 수 있는 양극 활물질을 포함하는 양극; 및 리튬을 인터칼레이션 및 디인터칼레이션할 수 있는 음극 활물질을 포함하는 음극을 포함한다.
상기 전해액은 앞서 제1 실시예에서 설명한 바와 동일하다.
상기 양극 활물질로는 LiCoO2, LiNiO2, LiMnO2, LiMn2O4 , 또는 LiNi1-x-yCoxMyO2 (0≤x≤1, 0≤y≤1, 0≤x+y≤1, M은 Al, Sr, Mg, La 등의 금속)와 같은 리튬-전이금속 산화물을 사용할 수 있다.
상기 음극 활물질로는 결정질 또는 비정질의 탄소, 또는 탄소 복합체의 탄소계 음극 활물질을 사용할 수 있다.
도 1은 본 발명의 리튬 이온 전지의 구조를 나타낸 도면이다.
도 1을 들어 본 발명의 리튬 이온 전지의 제조과정을 설명을 하면, 상기 리튬 이온 전지(3)는 양극(5), 음극(6) 및 상기 양극(5)과 음극(6) 사이에 존재하는 세퍼레이터(7)를 포함하는 전극조립체(4)를 케이스(8)에 넣은 다음, 케이스(8)의 상부에 전해액을 주입하고 캡 플레이트(11)로 밀봉하여 조립한다.
보다 상세하게는, 우선 상기 클로로톨루엔 및 페닐 아세테이트를 포함하는 첨가제를 리튬염을 함유하는 비수성 유기용매에 첨가하여 전해액 형성용 조성물을 제조한다.
다음으로 리튬 이온 전지 제조시 사용되는 통상적인 방법에 따라 양극과 음극을 각각 제조한다. 이후 양극과 음극 사이에 망목 구조를 갖는 절연성 수지로 된 세퍼레이터를 삽입하고 이를 와인딩(winding)하거나 스택킹(stacking)하여 전극 조립체를 형성한 다음, 이를 전지 케이스에 넣어 전지를 조립한다. 상기 세퍼레이터로는 폴리에틸렌 세퍼레이터, 폴리프로필렌 세퍼레이터, 폴리에틸렌/폴리프로필렌 2층 세퍼레이터, 폴리에틸렌/폴리프로필렌/폴리에틸렌 3층 세퍼레이터 또는 폴리프로필렌/폴리에틸렌/폴리프로필렌 3층 세퍼레이터를 사용할 수 있다.
상술한 방법에 따라 제조된 본 발명의 리튬 이온 전지는 리튬 일차 전지 및 리튬 이차 전지 모두가 가능하다.
본 발명의 전해액을 포함하는 리튬 이온 전지는 과충전 억제 특성이 기존의 비수계 전해액을 사용하는 전지에 월등히 우수하다.
이하 본 발명의 바람직한 실시예 및 비교예를 기재한다. 그러나 하기한 실시예는 본 발명의 바람직한 일 실시예일 뿐 본 발명이 하기한 실시예에 한정되는 것은 아니다.
(실시예 1)
에틸렌 카보네이트(EC), 에틸메틸 카보네이트(EMC) 및 플루오로벤젠(FB)을 2/6/1의 부피비로 혼합한 후 4-클로로톨루엔(CT) 10중량% 및 페닐아세테이트(PA)를 2중량% 첨가하고, 뒤이어 리튬염으로서 LiPF6 를 첨가하여 LiPF6 의 농도가 1.15 M인 전해액을 제조하였다.
양극 활물질로서 LiCoO2, 바인더로서 폴리비닐리덴 플루오라이드(PVDF) 및 도전제로서 카본을 92:4:4의 중량비로 혼합한 다음, N-메틸-2-피롤리돈에 분산시켜 양극 슬러리를 제조하였다. 이 슬러리를 알루미늄 호일에 코팅한 후 건조, 압연하여 양극을 제조하였다. 음극 활물질로서 천연흑연과 바인더로서 PVDF를 92:8의 중량비로 혼합한 다음, N-메틸-2-피롤리돈에 분산시켜 음극 슬러리를 제조하였다.
이 슬러리를 구리 호일에 코팅한 후 건조, 압연하여 음극을 제조하였다. 상기 제조된 전극들을 폴리에틸렌 재질의 세퍼레이터를 사용하여 권취, 압축하여 전지 케이스에 넣은 다음, 상기 전해액을 주입하여 리튬 이온 전지를 제조하였다. 이때, 전해액의 사용량은 2.7g으로 하였다.
(실시예 2 내지 15)
하기 표 1에 나타난 바와 같이, 전해액의 조성에 있어서 4-클로로톨루엔과 페닐아세테이트의 사용량을 다양하게 변경하여 전해액을 제조하는 것을 제외하고는 실시예 1과 동일하게 실시하였다.
(비교예 1)
에틸렌 카보네이트(EC), 에틸메틸 카보네이트(EMC) 및 플루오로벤젠 (FB)을 2:6:1의 부피비로 혼합한 후 리튬염으로서 LiPF6 를 첨가하여 제조된 LiPF6 의 농도가 1.10M인 전해액을 사용하는 것을 제외하고는 상기 실시예 1과 동일하게 하여 리 튬 이온 전지를 제조하였다.
(비교예 2 내지 9)
하기 표 1에 나타난 바와 같이, 전해액의 조성에 있어서 4-클로로톨루엔과 페닐아세테이트의 사용량을 다양하게 변경하여 전해액을 제조하는 것을 제외하고는 비교예 1과 동일하게 실시하였다.
상기 실시예 1 내지 15 및 비교예 1 내지 9에서 제조된 전지에 대하여 과충전 시험을 실시하였다. 리튬이온 전지를 4.2V 까지 만충전 시킨 후 각 단자에 Ni 탭을 저항용접하여 리드선으로 하고, 충방전기에 연결한 후 정전류/정전압 조건으로 1.6 A / 12V 까지 과충전 하였다. 12V 도달 후 전류를 2.5시간동안 계속 인가하여 전지의 발화 및 폭발 여부를 관찰 하였다.
그 결과를 표 1에 나타낸다.
　실험 No. 전해액 조성 과충전 실험 결과
실시예 1 EC/EMC/FB(2/6/1부피비)+CT(10중량%)+PA(2중량%) 미발화
실시예 2 EC/EMC/FB(2/6/1부피비)+CT(10중량%)+PA(4중량%) 미발화
실시예 3 EC/EMC/FB(2/6/1부피비)+CT(10중량%)+PA(6중량%) 미발화
실시예 4 EC/EMC/FB(2/6/1부피비)+CT(10중량%)+PA(8중량%) 미발화
실시예 5 EC/EMC/FB(2/6/1부피비)+CT(10중량%)+PA(10중량%) 미발화
실시예 6 EC/EMC/FB(2/6/1부피비)+CT(5중량%)+PA(2중량%) 미발화
실시예 7 EC/EMC/FB(2/6/1부피비)+CT(5중량%)+PA(4중량%) 미발화
실시예 8 EC/EMC/FB(2/6/1부피비)+CT(5중량%)+PA(6중량%) 미발화
실시예 9 EC/EMC/FB(2/6/1부피비)+CT(5중량%)+PA(8중량%) 미발화
실시예 10 EC/EMC/FB(2/6/1부피비)+CT(5중량%)+PA(10중량%) 미발화
실시예 11 EC/EMC/FB(2/6/1부피비)+CT(2중량%)+PA(2중량%) 미발화
실시예 12 EC/EMC/FB(2/6/1부피비)+CT(2중량%)+PA(4중량%) 미발화
실시예 13 EC/EMC/FB(2/6/1부피비)+CT(2중량%)+PA(6중량%) 미발화
실시예 14 EC/EMC/FB(2/6/1부피비)+CT(2중량%)+PA(8중량%) 미발화
실시예 15 EC/EMC/FB(2/6/1부피비)+CT(2중량%)+PA(10중량%) 미발화
비교예 1 EC/EMC/FB(2/6/1부피비) 발화
비교예 2 EC/EMC/FB(2/6/1부피비)+PA(2중량%) 발화
비교예 3 EC/EMC/FB(2/6/1부피비)+PA(4중량%) 발화
비교예 4 EC/EMC/FB(2/6/1부피비)+PA(6중량%) 발화
비교예 5 EC/EMC/FB(2/6/1부피비)+PA(8중량%) 발화
비교예 6 EC/EMC/FB(2/6/1부피비)+PA(10중량%) 발화
비교예 7 EC/EMC/FB(2/6/1부피비)+CT(10중량%) 발화
비교예 8 EC/EMC/FB(2/6/1부피비)+CT(5중량%) 발화
비교예 9 EC/EMC/FB(2/6/1부피비)+CT(2중량%) 발화

상기 표 1에 나타낸 결과로부터, 비교예 1에서와 같이 과충전 억제를 위한 첨가제를 첨가하지 않은 경우는 물론, 과충전 방지제 성분인 4-클로로톨루엔과 페닐아세테이트중 어느 하나만을 사용한 비교예 2 내지 9에서는 과충전 실험결과 발화되었으나, 실시예 1 내지 15에서와 같이 4-클로로톨루엔과 페닐아세테이트를 동시에 사용한 경우 그 시너지 효과로 인해 발화가 나타나지 않아 결과 충방전 성능이 향상되었음을 알 수 있다.
도 2 및 도 3은 상기 실시예 11 및 비교예 1, 6 및 7의 리튬 이온 전지를 1.5C로 과충전한 후, 작동 시간에 따른 전압 및 온도를 측정한 결과를 나타낸 그래프이다. 그래프에서 -○-는 실시예 11을, -◇-는 비교예 1을, -▲-는 비교예 6을, 그리고 -■-는 비교예 7의 실험결과이다.
도 2 및 3에 나타난 것과 같이, 첨가제가 전혀 포함되지 않은 비교예 1의 리튬 이온 전지는 과충전이 많이 진행된 상태에서 발화가 발생하여 높은 에너지를 가지므로 상태가 불안정하고, 또한 전지 온도가 매우 높으므로 전지 안전성이 좋지 않음을 알 수 있다. 그에 반하여 4-클로로톨루엔 및 페닐 아세테이트을 함께 사용한 실시예 11의 전지는 작동 전압이 균일하고 전지 온도도 비교예 1에 비하여 매우 낮으므로, 전지 안전성이 우수함을 알 수 있다.
본 발명의 첨가제를 포함하는 리튬 이온 전지는 클로로톨루엔과 페닐아세테이트의 시너지 효과로 인해 우수한 과충전 억제 성능 및 안정성을 나타낸다.

Claims (16)

  1. 클로로톨루엔과 페닐아세테이트를 포함하는 첨가제;
    리튬염; 및
    비수성 유기용매를 포함하고,
    상기 클로로톨루엔은 전해액 총 중량에 대하여 2 내지 10 중량%로 포함되는
    리튬 전지용 전해액.
  2. 제1항에 있어서, 상기 클로로톨루엔은 4-클로로톨루엔인 리튬 이온 전지용 전해액.
  3. 삭제
  4. 제1항에 있어서, 상기 페닐 아세테이트는 전해액 총 중량에 대하여 2 내지 10중량%로 포함되는 리튬 이온 전지용 전해액.
  5. 제1항에 있어서, 상기 리튬염은 LiPF6, LiBF4, LiSbF6, LiAsF6, LiClO4, LiCF3SO3, LiN(CF3SO2)2, LiN(C2F5 SO2)2, LiAlO4, LiAlCl4, LiN(CxF2x+1 SO2)(CyF2y+1SO2)(여기서, x 및 y는 자연수임) 및 LiSO3CF3로 이루어진 군에서 선택되는 1종 또는 2종 이상의 것인 리튬 이온 전지용 전해액.
  6. 제1항에 있어서, 상기 리튬염은 0.6 내지 2.0M 의 농도로 사용되는 리튬 이온 전지용 전해액.
  7. 제1항에 있어서, 상기 비수성 유기용매는 카보네이트, 에스테르, 에테르 및 케톤으로 이루어진 군에서 선택되는 적어도 하나의 용매인 리튬 이온 전지용 전해액.
  8. 제 7 항에 있어서, 상기 카보네이트계 용매는 환형 카보네이트와 사슬형 카보네이트가 1:1 내지 1:9의 부피비로 혼합된 것인 리튬 이온 전지용 전해액.
  9. 제 1 항에 있어서, 상기 비수성 유기용매는 카보네이트계 용매와 방향족 탄화수소계 유기용매의 혼합용매인 리튬 이온 전지용 전해액.
  10. 제 9 항에 있어서, 상기 비수성 유기용매는 카보네이트계 용매와 방향족 탄화수소계 유기용매를 1:1 내지 30:1의 부피비로 포함하는 것인 리튬 이온 전지용 전해액.
  11. 제 9 항에 있어서, 상기 방향족 탄화수소계 유기용매는 하기 화학식 1의 방 향족 화합물인 리튬 이온 전지용 전해액.
    [화학식 1]
    Figure 112005002129553-pat00002
    (상기 화학식 1에서, R은 할로겐 또는 탄소수 1 내지 10의 알킬기이고 n은 0 내지 6의 정수이다.)
  12. 제 11 항에 있어서, 상기 방향족 탄화수소계 유기용매는 벤젠, 플루오로벤젠, 톨루엔, 플루오로톨루엔, 트리플루오로톨루엔, 및 자일렌으로 이루어진 군에서 선택되는 적어도 하나의 용매인 리튬 이온 전지용 전해액.
  13. 클로로톨루엔과 페닐아세테이트를 포함하는 첨가제, 리튬염 및 비수성 유기용매를 포함하는 전해액;
    리튬을 인터칼레이션 및 디인터칼레이션할 수 있는 양극 활물질을 포함하는 양극; 및
    리튬을 인터칼레이션 및 디인터칼레이션할 수 있는 음극 활물질을 포함하는 음극을 포함하고,
    상기 클로로톨루엔은 상기 전해액 총 중량에 대하여 2 내지 10 중량%로 포함되는
    리튬 이온 전지.
  14. 제13항에 있어서, 상기 클로로톨루엔은 4-클로로톨루엔인 리튬 이온 전지.
  15. 삭제
  16. 제13항에 있어서, 상기 페닐 아세테이트는 전해액 총 중량에 대하여 2 내지 10중량%로 포함되는 리튬 이온 전지.
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