KR101459402B1 - Electrolyte Solution for Secondary Battery with Improved Safety and Lithium Secondary Battery Containing the Same - Google Patents

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Abstract

본 발명은 비수 용매 및 이온염을 포함하는 이차전지용 전해액에 있어서, 초기 충방전 과정에서 중합 반응을 통해 음극 활물질의 표면에 보호막을 형성하는 제 1 첨가제와, 초기 이후의 충방전 과정에서 중합 반응을 통해 음극 활물질의 보호막을 보충하는 제 2 첨가제를 포함하고 있으며, 상기 제 1 첨가제는 이차전지의 초기 충방전 전위에서 제 2 첨가제보다 중합 반응성이 높고, 제 2 첨가제는 이차전지의 충방전 전위에서 제 1 첨가제보다 내분해성이 우수한 것을 특징으로 하는 이차전지용 전해액을 제공한다.The present invention provides an electrolyte for a secondary battery comprising a non-aqueous solvent and an ionic salt, comprising: a first additive for forming a protective film on a surface of an anode active material through a polymerization reaction during an initial charging / discharging process; Wherein the first additive has a higher polymerization reactivity than the second additive at an initial charge / discharge potential of the secondary battery, and the second additive has a higher charge / discharge potential than the second additive at a charge / discharge potential of the secondary battery. 1 < / RTI > additive. The present invention also provides an electrolyte solution for a secondary battery.

본 발명에 따른 이차전지용 전해액은 이차전지의 초기 충방전 전위에서 중합 반응성이 높은 제 1 첨가제를 포함하고 있는 바, 전지의 초기 충방전시에는 상기 제 1 첨가제에 의해 음극 표면에 SEI 막이 형성되고, 초기 충방전 이후의 계속적 충방전에 의해 SEI 막이 소실되는 경우 분해 조건에서 안정적인 제 2 첨가제에 의해 잉여 첨가제에 의한 부반응을 방지하면서도, 전지의 계속적인 사용 동안에 SEI 막 형성 및 복구가 가능하므로, 궁극적으로 안전성이 향상되고, 고용량의 리튬 이차전지를 제조할 수 있다. The electrolyte for a secondary battery according to the present invention includes a first additive having a high polymerization reactivity at an initial charge / discharge potential of the secondary battery. When the battery is initially charged and discharged, the SEI film is formed on the surface of the negative electrode by the first additive, If the SEI film is lost due to continuous charge / discharge after the initial charge / discharge, it is possible to form and recover the SEI film during the continuous use of the battery, while preventing the side reaction by the excess additive by the stable second additive under decomposition conditions, The safety is improved, and a high capacity lithium secondary battery can be produced.

Description

안전성이 향상된 이차전지용 전해액 및 이를 포함하는 리튬 이차전지 {Electrolyte Solution for Secondary Battery with Improved Safety and Lithium Secondary Battery Containing the Same}BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an electrolyte for a secondary battery and a lithium secondary battery including the same,

본 발명은 안전성이 향상된 이차전지용 전해액에 관한 것으로, 더욱 상세하게는, 비수 용매 및 이온염을 포함하는 이차전지용 전해액에 있어서, 초기 충방전 과정에서 중합 반응을 통해 음극 활물질의 표면에 보호막을 형성하는 제 1 첨가제와, 초기 이후의 충방전 과정에서 중합 반응을 통해 음극 활물질의 보호막을 보충하는 제 2 첨가제를 포함하고 있으며, 상기 제 1 첨가제는 이차전지의 초기 충방전 전위에서 제 2 첨가제보다 중합 반응성이 높고, 제 2 첨가제는 이차전지의 충방전 전위에서 제 1 첨가제보다 내분해성이 우수한 것을 특징으로 하는 이차전지용 전해액에 관한 것이다.More particularly, the present invention relates to an electrolyte solution for a secondary battery comprising a nonaqueous solvent and an ionic salt, wherein a protective film is formed on the surface of the negative electrode active material through a polymerization reaction in an initial charge- And a second additive that replenishes the protective film of the negative electrode active material through a polymerization reaction in an initial charging / discharging process after the initial charge / discharge cycle, wherein the first additive has a higher polymerization reactivity than the second additive at an initial charge / discharge potential of the secondary battery, And the second additive is excellent in the resistance to decomposition at the charge / discharge potential of the secondary battery as compared with the first additive.

모바일 기기에 대한 기술 개발과 수요가 증가함에 따라 에너지원으로서의 이차전지의 수요가 급격히 증가하고 있고, 그러한 이차전지 중 높은 에너지 밀도와 전압을 가지고, 사이클 수명이 길며, 자기방전율이 낮은 리튬 이차전지가 상용화되어 널리 사용되고 있다. As technology development and demand for mobile devices are increasing, the demand for secondary batteries as energy sources is rapidly increasing. Among such secondary batteries, lithium secondary batteries having high energy density and voltage, long cycle life and low self- It has been commercialized and widely used.

리튬 이차전지는 초기 충전시 양극으로 사용되는 리튬 금속 산화물로부터 리튬 이온이 음극으로 사용되는 흑연으로 이동하여, 흑연 전극의 층간에 삽입된다. 이 때 리튬은 반응성이 강하므로 흑연 음극 표면에서 전해액과 음극을 구성하는 탄소가 반응하여 Li2CO3, Li2O, LiOH 등의 화합물을 생성한다. 이들 화합물은 흑연 음극의 표면에 일종의 부동태 피막(passivation layer)을 형성하게 되는데, 이러한 피막을 고체 전해질 계면(solid electrolyte interface: SEI) 막이라고 한다. The lithium secondary battery moves from lithium metal oxide used as an anode at the time of initial charging to graphite used as a cathode, and inserted between the layers of the graphite electrode. At this time, since lithium is highly reactive, the electrolyte and the carbon constituting the cathode react on the surface of the graphite cathode to produce compounds such as Li 2 CO 3 , Li 2 O, and LiOH. These compounds form a passivation layer on the surface of the graphite anode, which is referred to as a solid electrolyte interface (SEI) film.

상기 SEI 막은 일단 형성되면 이온 터널(Ion Tunnel)의 역할을 수행하여 리튬 이온만을 통과시키게 된다. 이러한 이온 터널의 효과로 리튬 이온을 용매화(solvation)시켜, 전해액 중에서 리튬 이온과 함께 이동하는 분자량이 큰 유기용매 분자, 예를 들어, 리튬염, EC, DMC 또는 DEC 등이 흑연 음극에 함께 삽입되어 음극의 구조를 붕괴시키는 것을 방지할 수 있다. 일단 SEI 막이 형성되면, 리튬 이온은 다시는 흑연 음극 또는 다른 물질과 부반응을 하지 않게 되고, 상기 SEI 필름 형성에 소모된 전하량은 비가역 용량으로 방전시 가역적으로 반응하지 않는 특성을 갖는다. 따라서, 더 이상의 전해액의 분해가 발생하지 않고 전해액 중의 리튬 이온의 양이 가역적으로 유지되어 안정적인 충방전이 유지될 수 있다(J. Power Sources (1994) 51:79~104). 결론적으로, SEI 막이 일단 형성되면 리튬 이온의 양이 가역적으로 유지되며 전지의 수명 특성 또한 개선된다.Once formed, the SEI film acts as an ion tunnel to pass only lithium ions. Organic solvent molecules, such as lithium salts, EC, DMC or DEC, which have a large molecular weight and move together with lithium ions in the electrolyte solution by solvation of lithium ions by the effect of the ion tunnel, So that it is possible to prevent the structure of the cathode from collapsing. Once the SEI film is formed, lithium ions no longer undergo side reaction with the graphite anode or other material, and the amount of charge consumed in the formation of the SEI film is irreversible and does not react reversibly upon discharging. Therefore, the decomposition of the electrolytic solution no longer occurs, and the amount of lithium ions in the electrolytic solution is reversibly maintained, so that stable charge and discharge can be maintained (J. Power Sources (1994) 51: 79-104). As a result, once the SEI film is formed, the amount of lithium ions is reversibly maintained and the lifetime characteristics of the battery are also improved.

이러한 SEI 막은 전해액이 안정성을 유지하는 통상의 조건, 즉 -20 내지 60℃의 온도 범위 및 4V 이하의 전압 조건하에서는 비교적 견고하여 음극과 전해액간의 부반응을 방지하는 역할을 충분히 수행할 수 있다. 그러나, 만충전 상태에서의 고온 저장시 (예를 들어, 4.2V에서 100% 충전 후 85℃에서 4일간 방치) SEI 막의 내구성이 서서히 저하한다는 문제점이 있다.Such an SEI film is relatively firm under the ordinary conditions of maintaining the stability of the electrolyte solution, that is, in the temperature range of -20 to 60 占 폚 and the voltage of 4 V or less, and can sufficiently prevent the side reaction between the anode and the electrolyte. However, there is a problem that the durability of the SEI film is gradually lowered when stored at a high temperature in a fully charged state (for example, left at 85 캜 for four days after 100% charging at 4.2 V).

즉, 만충전 상태에서 고온 저장하게 되면 시간이 경과함에 따라 SEI 필름이 서서히 붕괴하면서 음극이 노출되고, 이렇게 노출된 음극의 표면이 주위의 전해액과 반응하여 부반응을 지속적으로 일으키면서 CO, CO2, CH4, C3H6 등의 가스 들이 발생하여 전지 내압의 상승을 초래하게 된다.In other words, when the high-temperature storage in the fully charged state the cathode, while the SEI film gradually collapses and exposed with the lapse of time, so that the surface of the exposed anode reacts with an electrolyte around, causing a side reaction continued to CO, CO 2, CH 4 , C 3 H 6 and the like are generated, resulting in an increase in the cell internal pressure.

이러한 SEI 막의 성질은 전해액에 포함된 용매의 종류나 첨가제 등의 특성에 따라 달라지며, 이온 및 전하 이동에 영향을 미쳐 전지의 성능 변화를 초래하는 주요 인자 중의 하나로 알려져 있다(참조: Shoichiro Mori, Chemical properties of various organic electrolytes for lithium rechargeable batteries, J.Power Source (1997) Vol. 68). The properties of such an SEI film depend on the type of the solvent contained in the electrolyte, the characteristics of the additives, etc., and are known to be one of the main factors affecting the performance of the battery by affecting ion and charge transfer (see Shoichiro Mori, Chemical properties of various organic electrolytes for lithium rechargeable batteries, J. Power Source (1997) Vol.

이에, 음극의 표면에 SEI 막을 형성하거나 반복적인 충방전 과정에서 일부 손상된 SEI 층을 복구하는데 사용될 수 있는 전해액 첨가제들이 일부 개시되어 있다. There are some disclosures of electrolyte additives that can be used to form SEI films on the surface of the cathode or to repair some damaged SEI layers during repetitive charge and discharge processes.

이러한 SEI 층의 형성 및 복구를 위한 전해액 첨가제는, 초기 형성 과정에서는 비교적 많은 양이 소모되는 반면에, 이후 충방전 또는 장기간 보존시에는 소량 의 첨가제만이 요구된다. 만일, 전지에 투입되는 첨가제의 양이 적어 초기 형성 과정에서 모두 소모되어 버리면 이후 충방전 또는 장기 보존시에 수명의 열화가 발생하게 된다. 그러나, 첨가제의 양이 너무 많을 경우, 잉여 첨가제가 반응하면서 비가역 용량을 발생시키거나, 분해되면서 가스를 발생하여 전지의 안정성을 악화시키는 경우가 있다. The electrolyte additive for the formation and recovery of the SEI layer consumes a relatively large amount in the initial formation process, while only a small amount of additive is required in the subsequent charge / discharge or long-term storage. If the amount of the additive added to the battery is small and the battery is consumed during the initial formation process, the life of the battery may deteriorate during the subsequent charge / discharge or long-term storage. However, when the amount of the additive is too large, the excess additive may react to generate an irreversible capacity or generate gas while decomposing to deteriorate the stability of the battery.

따라서, 첨가제를 필요량으로 첨가하여 첨가제 고유의 효과를 발휘하면서도 잉여 첨가제의 부반응, 즉, 스웰링을 유발하거나 전해액 분해 반응을 촉진시켜 고온 안전성을 저해하는 문제를 최소화할 수 있는 새로운 방법이 요구되고 있다.Accordingly, there is a need for a new method that minimizes the problem of inhibiting the high-temperature safety by inducing side reactions of surplus additives, that is, inducing swelling or promoting electrolytic decomposition reaction, while exerting the inherent effect of the additive .

한편, 리튬 이차전지의 양극 활물질로는 리튬 함유 코발트 산화물(LiCoO2)이 주로 사용되고 있고, 그 외에 층상 결정 구조의 LiMnO2, 스피넬 결정 구조의 LiMn2O4 등의 리튬 함유 망간 산화물과, 리튬 함유 니켈 산화물(LiNiO2)의 사용도 고려되고 있다. On the other hand, lithium-containing cobalt oxide (LiCoO 2 ) is mainly used as a positive electrode active material of a lithium secondary battery, and lithium-containing manganese oxides such as LiMnO 2 having a layered crystal structure and LiMn 2 O 4 having a spinel crystal structure, The use of nickel oxide (LiNiO 2 ) is also considered.

특히, LiNiO2 등의 리튬 니켈계 산화물은 상기 코발트계 산화물보다 비용이 저렴하면서도 4.3 V로 충전되었을 때, 높은 방전 용량을 나타내는 바, 도핑된 LiNiO2의 가역 용량은 LiCoO2의 용량(약 165 mAh/g)을 초과하는 약 200 mAh/g에 근접한다. 따라서, 약간 낮은 평균 방전 전압과 체적 밀도(volumetric density)에도 불구하고, LiNiO2 양극 활물질을 포함하는 상용화 전지는 개선된 에너지 밀도를 가지므로, 최근 고용량 전지를 개발하기 위하여 이러한 니켈계 양극 활물질에 대한 연구가 활발하게 진행되고 있다. In particular, a lithium nickel oxide such as LiNiO 2 has a lower discharge capacity than that of the cobalt oxide when it is charged at a low cost of 4.3 V, and the reversible capacity of the doped LiNiO 2 has a capacity of LiCoO 2 (about 165 mAh / g) < / RTI > to about 200 mAh / g. Therefore, in spite of a slightly low average discharge voltage and volumetric density, the compatibilized battery including LiNiO 2 cathode active material has an improved energy density. Therefore, in order to develop a high capacity battery, Research is actively under way.

그러나, LiNiO2계 양극 활물질은 충방전 사이클에 동반하는 체적 변화에 따라 결정 구조의 급격한 상전이가 나타나고, 공기와 습기에 노출되었을 때 표면에서 내화학성이 급격히 저하되며 저장 또는 사이클 동안 과량의 가스가 발생하는 문제가 있어서, 실용화가 제한되고 있는 실정이다. However, the LiNiO 2 cathode active material exhibits an abrupt phase transition of the crystal structure in accordance with the volume change accompanied by the charge / discharge cycle, and when exposed to air and moisture, the chemical resistance of the surface is rapidly deteriorated and excessive gas is generated during storage or cycling There is a problem that practical use is limited.

이에, 니켈의 일부를 망간, 코발트 등의 다른 전이금속으로 치환한 형태의 리튬 전이금속 산화물이 제안되었다. 이러한 금속 치환된 니켈계 리튬 전이금속 산화물은 상대적으로 사이클 특성 및 용량 특성이 우수하다는 장점이 있지만, 이 경우에도 장기간 사용시에는 사이클 특성이 급격히 저하되고, 전지에서의 가스발생에 의한 스웰링, 낮은 화학적 안정성 등의 문제는 충분히 해결되지 못하고 있다. 특히, 니켈 고함량의 리튬 니켈계 전이금속 산화물은 전지의 스웰링(swelling) 현상이 심하게 나타나고 고온 안전성이 낮다는 문제점을 가지고 있다. Thus, a lithium transition metal oxide in which a part of nickel is substituted with another transition metal such as manganese or cobalt has been proposed. These metal-substituted nickel-based lithium-transition metal oxides have an advantage in that they have excellent cycle characteristics and capacity characteristics. However, even in this case, the cycle characteristics are drastically lowered during long-term use, and swelling due to gas generation in the battery, Stability and other problems are not sufficiently solved. Particularly, the lithium nickel transition metal oxide having a high nickel content has a problem that swelling phenomenon of the battery is marked and the high temperature safety is low.

따라서, 고용량화에 적합한 리튬 니켈계 양극 활물질을 이용하면서도 고온 안전성 문제를 해결할 수 있는 기술에 대한 필요성이 높은 실정이다. 이에, 종래 리튬 코발트계 산화물에 SEI 막을 형성하는 전해액 첨가제로 사용되고 있는 비닐렌 카보네이트, 비닐 에틸렌 카보네이트 등을 첨가하여 전지의 수명 특성 및 고온 안전성을 향상시키는 방안이 제안되었다. Accordingly, there is a high need for a technique capable of solving the problem of high-temperature safety while using a lithium-nickel-based positive electrode active material suitable for high capacity. Accordingly, a method has been proposed in which vinylene carbonate, vinyl ethylene carbonate, and the like, which are conventionally used as an electrolyte additive for forming an SEI film, are added to lithium cobalt oxide to improve lifetime characteristics and high-temperature safety of the battery.

그러나, 이들 물질이 니켈계 리튬 전이금속 산화물을 양극 활물질로서 포함하는 전지에 사용되는 경우에는 오히려 스웰링 현상 및 고온 안전성의 저하가 더욱 심각해지는 문제가 있어서, 실질적으로 적용이 불가능한 것으로 확인되었다. However, when these materials are used in a battery containing a nickel-based lithium-transition metal oxide as a cathode active material, it has been found that the swelling phenomenon and the deterioration of high-temperature safety become more serious, and practically impossible.

따라서, 한국 특허출원공개 제2007-089958호는 (i)

Figure 112009036766270-pat00001
로 표시되는 디카보닐 화합물 또는 (ii)
Figure 112009036766270-pat00002
로 표시되는 디카보닐 화합물과, 비닐렌 카보네이트(VC)를 함유하는 리튬 이차전지용 비수 전해액을 개시하고 있다. 또한, 한국 특허출원공개 제2006-030905호는 LiNixM1-x-yLyO2로 표시되는 복합 산화물을 활물질로서 포함하고, 비수전해질이, 주용매, 용질 및 비닐 에틸렌 카보네이트(VEC)를 포함하는 리튬 이차전지를 개시하고 있다. Accordingly, Korean Patent Application Publication No. 2007-089958 discloses (i)
Figure 112009036766270-pat00001
(Ii) a dicarbonyl compound represented by the formula
Figure 112009036766270-pat00002
Discloses a nonaqueous electrolyte solution for a lithium secondary battery containing a dicarbonyl compound represented by the following formula (1) and vinylene carbonate (VC). Korean Patent Application Laid-Open No. 2006-030905 also discloses that a composite oxide represented by LiNi x M 1-xy L y O 2 is included as an active material, and the nonaqueous electrolyte contains a main solvent, a solute and a vinyl ethylene carbonate (VEC) And a lithium secondary battery.

그러나, 본 출원의 발명자들이 확인한 바에 따르면, 이들 기술에 의할 경우에도 충분한 수명 특성의 향상을 발휘할 수 없을 뿐만 아니라, 특히 스웰링 현상 등 고온 안전성의 향상 효과는 극히 미미하였다. However, according to the inventors of the present application, it has been found that not only the lifetime characteristics can not be sufficiently improved even by these techniques, but the effect of improving the high-temperature safety such as swelling phenomenon is extremely small.

따라서, 리튬 니켈계 전이금속 산화물을 양극 활물질로서 사용하는 경우, 사이클 특성 및 고온 안전성 저하를 해결하기 위한 기술에 대한 필요성이 높은 실정이다.Therefore, when a lithium-nickel-based transition metal oxide is used as a positive electrode active material, there is a high need for a technique for solving the deterioration in cycle characteristics and high-temperature safety.

본 발명은 상기와 같은 종래기술의 문제점과 과거로부터 요청되어온 기술적 과제를 해결하는 것을 목적으로 한다.SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to solve the above-described problems of the prior art and the technical problems required from the past.

본 출원의 발명자들은 심도 있는 연구와 다양한 실험을 거듭한 끝에, 전해액에, 초기 충방전 과정에서 중합 반응을 통해 SEI 막을 형성하고 초기 충방전 전위에서 제 2 첨가제보다 중합 반응성이 높은 제 1 첨가제, 및 초기 이후의 충방전 과정에서 중합 반응을 통해 SEI 막을 보충하고 이차전지의 충방전 전위에서 제 1 첨가제보다 내분해성이 우수한 제 2 첨가제를 동시에 첨가하는 경우, 초기 충방전시에 소모되는 제 1 첨가제에 의해 첨가제 고유의 효과를 발휘하면서, 분해 조건에서 안정적인 제 2 첨가제를 통해 잉여 첨가제에 의한 부반응을 방지하면서도 전지의 계속적인 사용 동안에 음극 활물질의 보호막 형성을 위해 소모될 수 있어서, 궁극적으로 안전성이 향상되고, 고용량의 리튬 이차전지를 제조할 수 있음을 발견하고, 본 발명을 완성하기에 이르렀다.The inventors of the present application have conducted intensive research and various experiments, and have found that a first additive having a higher polymerization reactivity than the second additive at an initial charge / discharge potential, When the SEI film is replenished through the polymerization reaction in the initial charging and discharging process and a second additive having a higher resistance to decomposition than the first additive is simultaneously added at the charging / discharging potential of the secondary battery, the first additive consumed at the initial charge / Can be consumed for forming the protective film of the negative electrode active material during continuous use of the battery while preventing the side reaction by the excess additive through the stable second additive under decomposition conditions while exhibiting the effect inherent to the additive, , A lithium rechargeable battery having a high capacity can be produced. To complete the present invention, Reotda.

따라서, 본 발명은 비수 용매 및 이온염을 포함하는 이차전지용 전해액에 있어서, 초기 충방전 과정에서 중합 반응을 통해 음극 활물질의 표면에 보호막을 형성하는 제 1 첨가제와, 초기 이후의 충방전 과정에서 중합 반응을 통해 음극 활물질의 보호막을 보충하는 제 2 첨가제를 포함하고 있으며, 상기 제 1 첨가제는 이차전지의 초기 충방전 전위에서 제 2 첨가제보다 중합 반응성이 높고, 제 2 첨가제는 이차전지의 충방전 전위에서 제 1 첨가제보다 내분해성이 우수한 것을 특징으로 하 는 이차전지용 전해액에 관한 것이다. Accordingly, the present invention provides an electrolyte solution for a secondary battery comprising a non-aqueous solvent and an ionic salt, comprising: a first additive for forming a protective film on the surface of the negative electrode active material through a polymerization reaction during an initial charge- Wherein the first additive has higher polymerization reactivity than the second additive at an initial charge / discharge potential of the secondary battery, and the second additive has a higher charge / discharge potential of the secondary battery than the second additive, Which is superior in resistance to decomposition than the first additive.

앞서 살펴본 바와 같이, 종래 음극 활물질의 보호막(이하, 경우에 따라 'SEI 막'이라고도 함)을 형성하기 위한 첨가제를 전해액에 첨가하는 경우에는 잉여 첨가제가 전지 내에서 전해액 분해를 촉진하거나 스웰링 현상을 유발하는 등의 부반응을 일으키는 문제가 있었고, 특히 리튬 니켈계 산화물을 양극 활물질로서 포함하는 전지에서는 그러한 현상이 더욱 심각하게 발생하는 문제가 있었다. As described above, when an additive for forming a protective film of a conventional negative electrode active material (hereinafter, occasionally referred to as an SEI film) is added to an electrolyte solution, the excess additive accelerates decomposition of the electrolyte solution in the battery or causes a swelling phenomenon There is a problem that such a phenomenon occurs more seriously in a battery including a lithium nickel oxide as a cathode active material.

반면에, 본 발명에 따른 이차전지용 전해액은 초기 충방전시에 소모되는 제 1 첨가제에 의해 첨가제 고유의 특성, 즉, 음극 활물질의 보호막의 형성을 통한 사이클 특성 및 비가역 용량의 감소 효과를 발휘할 수 있다. 또한, 분해 조건에서 안정적인 제 2 첨가제에 의해, 잉여 첨가제로 인한 부반응을 방지하면서도, 계속적인 충방전 과정에서 SEI 막이 분해 또는 소실되는 경우에 SEI 막을 형성 및 복구할 수 있다. On the other hand, the electrolyte for a secondary battery according to the present invention can exhibit the inherent characteristics of the additive, that is, the cyclic characteristic and the irreversible capacity reduction through formation of the protective film of the negative electrode active material, by the first additive consumed at the time of initial charge- . Further, by the second additive stable under decomposition conditions, the SEI film can be formed and recovered when the SEI film is decomposed or lost in the continuous charge-discharge process, while preventing side reactions due to excess additive.

따라서, 이러한 이차전지용 전해액은, 리튬 니켈계 산화물을 양극 활물질로서 사용하는 이차전지에 적용되는 경우에도 전해액 분해 또는 스웰링 현상 등의 부반응을 유발하지 않으므로 궁극적으로 고온 안전성이 향상되고, 고용량의 리튬 이차전지를 제조할 수 있다. Accordingly, even when applied to a secondary battery using a lithium nickel oxide as a cathode active material, such an electrolyte for a secondary battery does not cause a side reaction such as electrolyte decomposition or swelling, ultimately improving high-temperature safety, A battery can be manufactured.

본 발명에서 상기 제 1 첨가제는 초기 충방전 과정에서 중합 반응을 통해 음극 활물질의 표면에 보호막을 형성하는 물질로서, 이차전지의 초기 충방전 전위에서 제 2 첨가제보다 중합 반응성이 높은 물질이므로, 초기 충방전에 의해 우선적으로 소모된다. In the present invention, the first additive is a material for forming a protective film on the surface of the negative electrode active material through a polymerization reaction in the initial charging / discharging process and is a material having higher polymerization reactivity than the second additive at the initial charge / discharge potential of the secondary battery. It is consumed preferentially by discharging.

상기 초기 충방전 전위는 전해액이 사용되는 디바이스에 따라 달라질 수 있으므로 특별히 제한되는 것은 아니다. 이와 관련하여, 리튬 이차전지는 제조 과정에서 화성(formation) 공정을 수행하는 바, 상기 화성 공정은 전지 조립 후 충전과 방전을 되풀이하여 전지를 활성화하는 공정으로서, 충전시 양극으로부터 나온 리튬 이온이 음극으로 사용되는 카본 전극으로 이동하여 삽입되며 이 때 음극 표면에서 SEI 막이 형성된다. 이러한 화성 공정은 일반적으로 일정 범위의 정전류 또는 정전압으로 충방전을 반복하는 것으로 진행하고, 1.0 ~ 3.8 V에서 반충전하거나 3.8 ~ 4.5 V에서 만충전할 수 있다. 이에, 상기 초기 충방전 전위는 바람직하게는 2.5 ~ 4.5 V의 전위, 더욱 바람직하게는 2.7 ~ 4.3 V의 전위일 수 있다.The initial charging / discharging potential is not particularly limited as it may vary depending on the device in which the electrolyte is used. In this regard, the lithium secondary battery performs a formation process in the manufacturing process, and the conversion process is a process of activating the battery by repeating charging and discharging after assembling the battery, wherein lithium ions, And a SEI film is formed on the surface of the negative electrode. Such a conversion process generally proceeds to repeated charge and discharge with a constant current or constant voltage, and can be half-charged at 1.0 to 3.8 V or fully charged at 3.8 to 4.5 V. Thus, the initial charge / discharge potential may preferably be a potential of 2.5 to 4.5 V, more preferably 2.7 to 4.3 V.

상기 제 1 첨가제는 초기 충방전 과정에서 중합 반응을 통해 음극 활물질의 표면에 보호막 즉, SEI 막을 형성할 수 있는 물질이라면 특별히 제한되지 않는다. The first additive is not particularly limited as long as it is a material capable of forming a protective film, that is, an SEI film, on the surface of the negative electrode active material through a polymerization reaction in the initial charge / discharge process.

예를 들어, 비닐렌 카보네이트(vinylene carbonate; VC), 비닐렌 에틸렌 카보네이트(vinylene ethylene carbonate; VEC), 플루오로 에틸렌 카보네이트(fluoro-ethylene carbonate), succinic anhydride, lactide, caprolactam, ethylene sulfite, propane sulton(PS), propene sultone, vinyl sulfone, 이들의 유도체 및 할로겐 치환체 등을 들 수 있으며, 이들은 단독 또는 2 종 이상 혼합하여 사용될 수 있다. 이들 중, 제 1 첨가제는 바람직하게는 비닐리덴 카보네이트계 화합물일 수 있고, 특히 바람직하게는 VC 또는 VEC일 수 있다. For example, it is possible to use vinylene carbonate (VC), vinylene ethylene carbonate (VEC), fluoro-ethylene carbonate, succinic anhydride, lactide, caprolactam, ethylene sulfite, propane sulton PS), propene sultone, vinyl sulfone, derivatives thereof, and halogen substituents. These may be used singly or in combination of two or more. Of these, the first additive may preferably be a vinylidene carbonate-based compound, and particularly preferably VC or VEC.

이러한 물질은 음극의 표면에서 전해액의 환원 분해를 억제하는 안정적인 피막, 즉 SEI 막을 형성하기 때문에, 음극 표면에서 일어나는 전해액 분해 등의 부반 응을 억제 내지 완화할 수 있고, 리튬 이온의 흑연 음극 층간으로의 삽입(intercalation)을 용이하게 하여 전지의 내부 저항을 감소시킬 수 있다.Since such a material forms a stable film that suppresses the reduction decomposition of the electrolytic solution on the surface of the negative electrode, that is, the SEI film, it is possible to suppress or alleviate side reactions such as electrolyte decomposition and the like occurring on the surface of the negative electrode, Intercalation can be facilitated and the internal resistance of the battery can be reduced.

그러나, VC 또는 VEC 등의 제 1 첨가제는 분해 조건에서 안정적이지 못하므로 과량으로 포함되는 경우 분해되면서 스웰링을 유발하거나 전해액 분해 반응을 촉진시키는 문제가 있다. 따라서, 상기 제 1 첨가제는 초기 충방전 조건에서 완전히 소모되는 양으로 포함되는 것이 바람직하다. However, since the first additive such as VC or VEC is not stable under decomposition conditions, if it is contained in an excessive amount, there is a problem of inducing swelling or accelerating decomposition reaction of electrolyte. Therefore, it is preferable that the first additive is included in an amount completely consumed under the initial charge-discharge condition.

이에 따라, 반응성이 높은 제 1 첨가제의 잉여량이 전지 내에서 다양한 부반응을 유발하거나 SEI 막의 두께를 지나치게 두껍게 하여 오히려 전지 내부 저항의 증가를 초래할 수 있다. Accordingly, the surplus amount of the first additive having high reactivity causes various side reactions in the battery, or the thickness of the SEI film becomes excessively large, which may lead to an increase in internal resistance of the battery.

상기 초기 충방전 조건에서 완전히 소모되는 양은 전지의 종류 및 용량 등에 따라 다를 수 있으며, 바람직하게는 전해액의 전체 중량을 기준으로 0.01 ~ 0.5 중량%로 포함될 수 있다. The amount of completely consumed in the initial charging / discharging conditions may vary depending on the kind and capacity of the battery, and may be 0.01 to 0.5% by weight, based on the total weight of the electrolytic solution.

한편, 상기 제 2 첨가제는 상기 정의된 바와 같이, 초기 이후의 충방전 과정에서 중합 반응을 통해 음극 활물질의 보호막을 보충하는 역할을 수행하는 바, 계속적인 충방전 과정에서 SEI 막이 분해 또는 소실되는 경우에는 SEI 막 형성을 위해 사용된다. Meanwhile, as described above, the second additive serves to supplement the protective film of the negative electrode active material through the polymerization reaction in the initial charging and discharging processes, and when the SEI film is decomposed or lost in the continuous charging / discharging process Is used for SEI film formation.

또한, 상기 제 2 첨가제는 이차전지의 충방전 전위에서 제 1 첨가제보다 내분해성이 우수한 물질이므로 제 1 첨가제만을 단독으로 다량 첨가하는 경우 발생할 수 있는 전해액의 분해를 촉진하거나 스웰링 등의 문제들을 유발하지 않는다. 상기 이차전지의 충방전 전위는 일반적으로 3.0 ~ 4.5 V 이다. In addition, since the second additive is a substance having better resistance to decomposition than the first additive at the charging / discharging potential of the secondary battery, it is possible to accelerate the decomposition of the electrolyte, which may occur when a large amount of the first additive alone is added, I never do that. The charge / discharge potential of the secondary battery is generally 3.0 to 4.5 V.

이와 같이, 이차전지의 충방전 전위에서 내분해성이 우수하고 SEI 막을 형성할 수 있는 제 2 첨가제는, 바람직하게는 적어도 하나 이상의 불포화기를 포함하는 실록산계 화합물일 수 있다. As described above, the second additive which is excellent in resistance to decomposition at the charge / discharge potential of the secondary battery and capable of forming the SEI film may preferably be a siloxane-based compound containing at least one unsaturated group.

구체적인 예에서, -Si-O-Si- 결합 및 탄소-탄소 이중 결합을 적어도 하나 이상 포함하고 있는 물질이거나, 물 등 전해액 내의 불순물과의 반응을 통해 -Si-O-Si- 결합과 적어도 하나 이상의 탄소-탄소 이중 결합을 포함하고 있는 물질일 수 있다. 상기 물질에서 탄소-탄소 이중 결합은 바람직하게는 2 개 이상, 더욱 바람직하게는 2 또는 3개일 수 있다. In a specific example, a material containing at least one of -Si-O-Si-bond and carbon-carbon double bond, or a material containing at least one of -Si-O-Si- Carbon-carbon double bond. The carbon-carbon double bond in the material may preferably be two or more, more preferably two or three.

이러한 물질의 경우 탄소-탄소 이중결합을 갖는 관능기와 리튬 이온을 전도할 수 있는 실록산 등을 포함하고 있어서, 가교 결합을 통해 SEI 막을 형성할 수 있고 리튬 이온의 이동성이 우수하다. Such a material includes a functional group having a carbon-carbon double bond and a siloxane capable of conducting lithium ion, and the like. The SEI film can be formed through crosslinking and the lithium ion mobility is excellent.

더욱이, 본 출원의 발명자들은 실험을 통해, 제 2 첨가제를 함께 첨가하는 경우에는, VC 또는 VEC 등을 첨가하여 병용 사용하여도, 전해액 분해 현상과 스웰링 현상이 현저하게 감소하여 전지의 안전성이 크게 향상될 수 있음을 확인하였다. Moreover, the inventors of the present application have experimentally found that, when the second additive is added together, the electrolyte decomposition phenomenon and the swelling phenomenon are significantly reduced even when VC or VEC is added and used together, It can be improved.

하나의 바람직한 예에서, 상기 제 2 첨가제는 하기 화학식 1의 화합물일 수 있다. In one preferred example, the second additive may be a compound of formula 1:

X-Si(R1)(R2)O-Si(R3)(R4)-Y (1)X-Si (R 1 ) (R 2 ) O-Si (R 3 ) (R 4 ) -Y (1)

상기 식에서, R1, R2, R3 및 R4는 각각 독립적으로 수소 또는 C1-10의 저급 알킬이고, X 및 Y는 각각 독립적으로 C1-10의 저급 알켄이다.Wherein R 1 , R 2 , R 3 and R 4 are each independently hydrogen or C 1-10 lower alkyl and X and Y are each independently a C 1-10 lower alkene.

상기 용어 "알킬(alkyl)"은 지방족 탄화수소 치환기를 의미한다. 알킬 치환기는 바람직하게는 어떠한 알켄(alkene)이나 알킨(alkyne) 부위를 포함하고 있지 않음을 의미하는 포화 알킬 치환기일 수 있으며, 이들은 분지형, 직쇄형 또는 환형 구조일 수 있다.The term "alkyl" means an aliphatic hydrocarbon substituent. The alkyl substituent may preferably be a saturated alkyl substituent meaning that it does not contain any alkene or alkyne moieties and may be branched, straight chain or cyclic in structure.

상기 저급 알킬은 예를 들어, 메틸, 에틸, 프로필, 이소프로필, 부틸, 이소부틸, t-부틸, 펜틸, 에테닐, 프로페닐, 부테닐, 시클로프로필, 시클로부틸, 시클로펜틸 등을 들 수 있다. The lower alkyl is, for example, methyl, ethyl, propyl, isopropyl, butyl, isobutyl, t-butyl, pentyl, ethenyl, propenyl, butenyl, cyclopropyl, cyclobutyl, cyclopentyl .

상기 화학식 1에서 R1 - R4는 각각 독립적으로 수소 또는 C1-10의 저급 알킬인 바, 바람직하게는 수소 또는 메틸일 수 있으며, 더욱 바람직하게는 R1 - R4가 모두 메틸일 수 있다. In the above formula (1), R 1 to R 4 are each independently hydrogen or C 1-10 lower alkyl, preferably hydrogen or methyl, more preferably R 1 to R 4 may all be methyl .

상기 화학식 1에서 X와 Y는 각각 독립적으로 C1-10의 저급 알켄인 바, "알켄(alkene)"은 적어도 두 개의 탄소원자가 적어도 하나의 탄소-탄소 이중 결합으로 이루어진 치환기를 의미한다. 이러한 알켄의 예로는, 대표적으로, 에틸렌(-CH=CH2), 프로필렌(-CH=CH-CH3), 부틸렌(-CH=CH-C2H5, -CH2-CH=CH-CH3, -CH=CH-CH=CH2) 등을 들 수 있으며, 바람직하게는 Si에 인접하여 이중 결합이 위치하는 구조일 수 있다. "Alkene" means a substituent in which at least two carbon atoms are composed of at least one carbon-carbon double bond, wherein X and Y are each independently a C 1-10 lower alkene. Examples of such alkenes are typically ethylene (-CH = CH 2 ), propylene (-CH = CH-CH 3 ), butylene (-CH = CH-C 2 H 5 , -CH 2 -CH = CH 3 , -CH = CH-CH = CH 2 ), and preferably a structure in which a double bond is located adjacent to Si.

이러한 제 2 첨가제의 분자량은 전지 내에서 가교 결합을 통해 고분자를 형성하거나 전해액을 겔화시키지 않으면서, SEI 막의 형성에 바람직한 범위에서 적절 히 선택될 수 있다.The molecular weight of such a second additive can be appropriately selected within a range preferable for the formation of the SEI film, without forming a polymer through cross-linking in the cell or gelling the electrolyte solution.

상기 제 2 첨가제는 이차전지의 충방전 과정에서 소실된 SEI 막의 형성 및 복구를 위해 필요한 함량으로 첨가되는 것이 바람직하고, 그것의 함량이 너무 높은 경우에는 상대적으로 비가역 용량이 증가하게 되고, 반대로 함량이 너무 적을 경우에는 소망하는 효과를 발휘하기 어렵다. 이를 고려하여, 전해액 전체 중량에 대하여, 0.01 ~ 10 중량%로 포함되는 것이 바람직하며, 더욱 바람직하게는 0.01 ~ 5 중량%로 포함될 수 있다. 다만, 과량의 물질을 첨가함에 따른 내부 저항의 증가와 용량 감소 등의 문제점을 고려하여, 상기 제 1 첨가제와 제 2 첨가제의 총합은 전해액 전체 중량을 기준으로 20 중량%를 초과하지 않는 것이 바람직하다. The second additive is preferably added in an amount necessary for formation and recovery of the SEI film lost during the charge and discharge of the secondary battery. If the content of the second additive is too high, the irreversible capacity increases relatively. On the other hand, If it is too small, it is difficult to exert a desired effect. In consideration of this, 0.01 to 10% by weight, preferably 0.01 to 5% by weight, based on the total weight of the electrolytic solution may be included. However, considering the problems such as an increase in internal resistance and a decrease in capacity due to the addition of an excessive amount of material, it is preferable that the sum of the first additive and the second additive does not exceed 20% by weight based on the total weight of the electrolytic solution .

상기 비수 용매로는, 예를 들어, N-메틸-2-피롤리디논, 프로필렌 카르보네이트, 에틸렌 카르보네이트, 부틸렌 카르보네이트, 디메틸 카르보네이트, 디에틸 카르보네이트, 감마-부틸로 락톤, 1,2-디메톡시 에탄, 테트라히드록시 프랑(franc), 2-메틸 테트라하이드로푸란, 디메틸술폭시드, 1,3-디옥소런, 포름아미드, 디메틸포름아미드, 디옥소런, 아세토니트릴, 니트로메탄, 포름산 메틸, 초산메틸, 인산 트리에스테르, 트리메톡시 메탄, 디옥소런 유도체, 설포란, 메틸 설포란, 1,3-디메틸-2-이미다졸리디논, 프로필렌 카르보네이트 유도체, 테트라하이드로푸란 유도체, 에테르, 피로피온산 메틸, 프로피온산 에틸 등의 비양자성 유기용매가 사용될 수 있다. 이들은 단독 또는 둘 이상의 조합으로 사용될 수 있으며, 바람직하게는 선형 카보네이트와 환형 카보네이트의 혼합물이 사용될 수 있다.Examples of the non-aqueous solvent include N-methyl-2-pyrrolidinone, propylene carbonate, ethylene carbonate, butylenecarbonate, dimethyl carbonate, diethyl carbonate, But are not limited to, lactone, 1,2-dimethoxyethane, tetrahydroxyfuran, 2-methyltetrahydrofuran, dimethylsulfoxide, 1,3-dioxolane, formamide, dimethylformamide, Nitrile, nitromethane, methyl formate, methyl acetate, phosphoric acid triester, trimethoxymethane, dioxolane derivatives, sulfolane, methyl sulfolane, 1,3-dimethyl-2-imidazolidinone, propylene carbonate derivatives , Tetrahydrofuran derivatives, ether, methyl pyrophosphate, ethyl propionate and the like can be used. These may be used alone or in combination of two or more, preferably a mixture of linear carbonate and cyclic carbonate may be used.

상기 이온염은 바람직하게는 리튬염일 수 있으며, 상기 리튬염은 상기 비수 용매에 용해되어 해리되기 좋은 물질로서, 예를 들어, LiCl, LiBr, LiI, LiClO4, LiBF4, LiB10Cl10, LiPF6, LiCF3SO3, LiCF3CO2, LiAsF6, LiSbF6, LiAlCl4, CH3SO3Li, CF3SO3Li, (CF3SO2)2NLi, 클로로 보란 리튬, 저급 지방족 카르본산 리튬, 4 페닐 붕산 리튬, 이미드 등이 사용될 수 있다.The ionic salts are preferably may be a salt of lithium, the lithium salt is a material that is readily dissociated dissolved in the non-aqueous solvent, for example, LiCl, LiBr, LiI, LiClO 4, LiBF 4, LiB 10 Cl 10, LiPF 6, LiCF 3 SO 3, LiCF 3 CO 2, LiAsF 6, LiSbF 6, LiAlCl 4, CH 3 SO 3 Li, CF 3 SO 3 Li, (CF 3 SO 2) 2 NLi, chloroborane lithium, lower aliphatic carboxylic acid Lithium, lithium tetraphenylborate, imide, and the like can be used.

또한, 상기 전해액에는 충방전 특성, 난연성 등의 개선을 목적으로, 예를 들어, 피리딘, 트리에틸포스파이트, 트리에탄올아민, 환상 에테르, 에틸렌 디아민, n-글라임(glyme), 헥사 인산 트리 아미드, 니트로벤젠 유도체, 유황, 퀴논 이민 염료, N-치환 옥사졸리디논, N,N-치환 이미다졸리딘, 에틸렌 글리콜 디알킬 에테르, 암모늄염, 피롤, 2-메톡시 에탄올, 삼염화 알루미늄 등이 첨가될 수도 있다. 경우에 따라서는, 불연성을 부여하기 위하여, 사염화탄소, 삼불화에틸렌 등의 할로겐 함유 용매를 더 포함시킬 수도 있고, 고온 보존 특성을 향상시키기 위하여 이산화탄소 가스를 더 포함시킬 수도 있다.For the purpose of improving the charge-discharge characteristics and the flame retardancy, the electrolytic solution may contain at least one selected from the group consisting of pyridine, triethylphosphite, triethanolamine, cyclic ether, ethylenediamine, glyme, N, N-substituted imidazolidine, ethylene glycol dialkyl ether, ammonium salt, pyrrole, 2-methoxyethanol, aluminum trichloride and the like may be added have. In some cases, a halogen-containing solvent such as carbon tetrachloride or ethylene trifluoride may be further added to impart nonflammability, or carbon dioxide gas may be further added to improve high-temperature storage characteristics.

본 발명은 또한, 상기 이차전지용 전해액을 포함하는 것으로 구성되어 있는 리튬 이차전지를 제공한다. The present invention also provides a lithium secondary battery comprising the electrolyte for the secondary battery.

앞서 살펴본 바와 같이, 본 발명에 따른 이차전지용 전해액의 경우 소정의 제 1 첨가제 및 제 2 첨가제를 동시에 포함하고 있는 바, 전지 내에서 지속적인 SEI 막을 생성하기에 충분한 양의 첨가제를 포함하면서도 잉여 첨가제에 의한 부반응을 최소화할 수 있다. 따라서, 이러한 전해액의 효과를 극대화하는 측면에서, 상기 리튬 이차전지는 리튬 니켈계 산화물을 양극 활물질로서 포함하는 이차전지에 바람직하게 사용될 수 있다. As described above, the electrolyte for a secondary battery according to the present invention simultaneously contains a predetermined first additive and a second additive. The electrolyte contains a sufficient amount of an additive to generate a continuous SEI film in the battery, Side reactions can be minimized. Therefore, from the viewpoint of maximizing the effect of the electrolytic solution, the lithium secondary battery can be preferably used for a secondary battery including a lithium nickel oxide as a cathode active material.

하나의 바람직한 예에서, 상기 이차전지는 (a) 양극 활물질로서 리튬이온의 흡장 및 방출이 가능하고, 전이금속 원소들 중 Ni의 함량이 30 몰% 이상인 리튬 니켈계 산화물을 양극 활물질 전체 중량을 기준으로 50 중량% 이상으로 포함하고 있는 양극; 및 (b) 음극 활물질로서 리튬이온의 흡장 및 방출이 가능한 비정질 카본을 포함하고 있는 음극;을 포함하는 것으로 구성될 수 있다. In one preferred embodiment, the secondary battery comprises: (a) a lithium nickel oxide having a Ni content of 30 mol% or more among the transition metal elements capable of intercalating and deintercalating lithium ions as a cathode active material, At least 50% by weight based on the total weight of the positive electrode; And (b) a negative electrode containing amorphous carbon capable of intercalating and deintercalating lithium ions as a negative electrode active material.

즉, 리튬 니켈계 산화물을 양극 활물질로서 포함하는 경우 리튬 코발트계 산화물을 양극 활물질로서 사용하는 경우에 비해 20% 이상 우수한 방전 용량을 나타내는 바, 고용량 특성을 충분히 발휘할 수 있어서 더욱 효과적으로 이용될 수 있다. That is, when the lithium nickel oxide is included as the cathode active material, the lithium cobalt oxide exhibits an excellent discharge capacity of 20% or more as compared with the case where the lithium cobalt oxide is used as the cathode active material.

상기 리튬 니켈계 산화물은 바람직하게는 하기 화학식 2의 리튬 전이금속 산화물일 수 있다. The lithium nickel oxide may preferably be a lithium transition metal oxide represented by the following formula (2).

Li1+zNibMncMe1-(b+c)O2 (2)Li 1 + z Ni b Mn c Me 1- (b + c) O 2 (2)

상기 식에서, -0.5≤z≤0.5, 0.3≤b≤0.9, 0.1≤c≤0.8, b+c<1 이고, Me는 Co, Al, Mg, Ti, Sr, Zn, B, Ca, Cr, Si, Ga, Sn, P, V, Sb, Nb, Ta, Mo, W, Zr, Y 및 Fe로 이루어진 군에서 선택된 1 종 이상의 원소이다. Wherein Me is at least one element selected from the group consisting of Co, Al, Mg, Ti, Sr, Zn, B, Ca, Cr, Si At least one element selected from the group consisting of Ga, Sn, P, V, Sb, Nb, Ta, Mo, W, Zr, Y and Fe.

즉, 니켈의 몰분율이 30 ~ 90%이고, Mn과 소정의 금속 원소(Me)를 포함하고 있다. 이러한 양극 활물질은 리튬 코발트 산화물에 비해 고용량이고 전이금속 원 소들 중 Ni의 함량이 100 몰%인 리튬 니켈 산화물(LiNiO2)에 비해 구조적 안정성이 뛰어나다는 장점이 있다. That is, the molar fraction of nickel is 30 to 90% and contains Mn and a predetermined metal element (Me). Such a cathode active material has an advantage in that it has a higher capacity than lithium cobalt oxide and is superior in structural stability to lithium nickel oxide (LiNiO 2 ) in which the content of Ni in the transition metal elements is 100 mol%.

하나의 바람직한 예에서, 상기 금속 도핑 니켈계 양극 활물질은 Me가 Co인 소위 3 성분계 물질일 수 있다. 또한, 상기 전이금속 중에서 Ni 원소의 함량이 너무 적은 경우에는 높은 용량을 기대하기 어렵고, 반대로 너무 많은 경우에는 결정 구조의 왜곡이나 붕괴를 유발할 수 있다. 이를 고려할 때, 상기 금속 도핑 니켈계 활물질은 특히 바람직하게는 망간 및 코발트에 비해 상대적으로 니켈 과잉의 조성으로서 화학식 2에서 b가 0.4 ~ 0.7인 경우, 즉, 니켈의 몰분율이 40 ~ 70%인 것이 바람직하다. In one preferred example, the metal-doped nickel-based cathode active material may be a so-called three-component material in which Me is Co. If the content of the Ni element in the transition metal is too small, it is difficult to expect a high capacity. Conversely, if too large, the crystal structure may be distorted or collapsed. In consideration of this, the metal-doped nickel-based active material preferably has an excess nickel composition relative to manganese and cobalt in the case where b in the formula (2) is 0.4 to 0.7, that is, the molar fraction of nickel is 40 to 70% desirable.

이와 같은 니켈 과잉 조성의 리튬 전이금속 산화물은 특히 용량 및 작동 전위가 높다는 장점이 있지만 고온 특성에는 문제가 있었다. 그러나, 본 발명에 따른 이차전지에서는 전해액에 소정의 첨가제가 포함되어 있어서, 이러한 문제를 최소화할 수 있다는 장점이 있다. Such a lithium-transition metal oxide having an excess nickel composition has an advantage of high capacity and operating potential, but has a problem in high-temperature characteristics. However, in the secondary battery according to the present invention, since the electrolyte contains a predetermined additive, the problem can be minimized.

상기 양극 활물질은, 상기 화학식 2로 표시되는 리튬 니켈계 산화물을 단독으로 사용할 수도 있고, 경우에 따라서는 리튬 이온의 흡장 및 방출이 가능한 양극 활물질을 혼합 사용할 수도 있다. The cathode active material may be a lithium nickel oxide represented by the formula (2) alone or, in some cases, a cathode active material capable of intercalating and deintercalating lithium ions.

그러한 예로는, 리튬 코발트 산화물(LiCoO2), 리튬 니켈 산화물(LiNiO2) 등의 층상 화합물이나 1 또는 그 이상의 전이금속으로 치환된 화합물; 화학식 Li1+yMn2-yO4 (여기서, y 는 0 ~ 0.33 임), LiMnO3, LiMn2O3, LiMnO2 등의 리튬 망간 산화물; 리튬 동 산화물(Li2CuO2); LiV3O8, LiFe3O4, V2O5, Cu2V2O7 등의 바나듐 산화물; 화학식 LiNi1-yMyO2 (여기서, M = Co, Mn, Al, Cu, Fe, Mg, B 또는 Ga 이고, y = 0.01 ~ 0.3 임)으로 표현되는 Ni 사이트형 리튬 니켈 산화물; 화학식 LiMn2-yMyO2 (여기서, M = Co, Ni, Fe, Cr, Zn 또는 Ta 이고, y = 0.01 ~ 0.1 임) 또는 Li2Mn3MO8 (여기서, M = Fe, Co, Ni, Cu 또는 Zn 임)으로 표현되는 리튬 망간 복합 산화물; 화학식의 Li 일부가 알칼리토금속 이온으로 치환된 LiMn2O4; 디설파이드 화합물; Fe2(MoO4)3 등을 들 수 있지만, 이들만으로 한정되는 것은 아니다.Examples thereof include a layered compound such as lithium cobalt oxide (LiCoO 2 ), lithium nickel oxide (LiNiO 2 ), or a compound substituted with one or more transition metals; Lithium manganese oxides such as Li 1 + y Mn 2-y O 4 (where y is 0 to 0.33), LiMnO 3 , LiMn 2 O 3 and LiMnO 2 ; Lithium copper oxide (Li 2 CuO 2 ); Vanadium oxides such as LiV 3 O 8 , LiFe 3 O 4 , V 2 O 5 and Cu 2 V 2 O 7 ; Formula LiNi 1-y M y O 2 ( where, the M = Co, Mn, Al, Cu, Fe, Mg, B or Ga, y = 0.01 ~ 0.3 Im) Ni site type lithium nickel oxide which is represented by; Formula LiMn 2-y M y O 2 ( where, M = Co, Ni, Fe , Cr, and Zn, or Ta, y = 0.01 ~ 0.1 Im) or Li 2 Mn 3 MO 8 (where, M = Fe, Co, Ni, Cu, or Zn); LiMn 2 O 4 in which a part of Li in the formula is substituted with an alkaline earth metal ion; Disulfide compounds; Fe 2 (MoO 4 ) 3 , and the like. However, the present invention is not limited to these.

다만, 상기 화학식 2로 표시되는 리튬 니켈계 산화물은, 높은 방전 용량을 나타내는 바, 전체 양극 활물질에 대하여 적어도 50 중량% 이상의 함량으로 포함되어 있는 것이 바람직하고, 더욱 바람직하게는 80 ~ 100 중량%로 포함될 수 있다. However, the lithium nickel oxide represented by Formula 2 has a high discharge capacity, and is preferably contained in an amount of at least 50 wt% or more, more preferably 80 to 100 wt% .

본 발명에 따른 리튬 이차전지는, 예를 들어, 양극, 음극, 분리막, 리튬염 함유 전해액 등으로 구성되어 있다. The lithium secondary battery according to the present invention comprises, for example, an anode, a cathode, a separator, and an electrolyte solution containing a lithium salt.

양극은, 예를 들어, 양극 집전체 상에 양극 활물질, 도전재 및 바인더의 혼합물을 도포한 후 건조하여 제조되며, 필요에 따라서는, 충진제를 더 첨가하기도 한다. 음극은 또한 음극 집전체 상에 음극 재료를 도포, 건조하여 제작되며, 필요에 따라, 앞서 설명한 바와 같은 성분들이 더 포함될 수도 있다. The positive electrode is prepared, for example, by applying a mixture of a positive electrode active material, a conductive material and a binder on a positive electrode current collector, followed by drying, and if necessary, a filler is further added. The negative electrode is also manufactured by applying and drying the negative electrode material on the negative electrode collector, and if necessary, may further include the above-described components.

상기 분리막은 음극과 양극 사이에 개재되며, 높은 이온 투과도와 기계적 강도를 가지는 절연성의 얇은 박막이 사용된다. The separation membrane is interposed between the cathode and the anode, and an insulating thin film having high ion permeability and mechanical strength is used.

상기 집전체, 전극 활물질, 도전재, 바인더, 충진제, 분리막, 전해액, 리튬염 등은 당업계에 공지되어 있으므로, 그에 대한 자세한 설명은 본 명세서에서 생략한다.The collector, the electrode active material, the conductive material, the binder, the filler, the separator, the electrolyte, and the lithium salt are well known in the art, and a detailed description thereof will be omitted herein.

본 발명에 따른 리튬 이차전지는 당업계에 공지되어 있는 통상적인 방법에 의해 제조될 수 있다. 또한, 본 발명에 따른 리튬 이차전지에서 상기 양극, 음극 및 분리막의 구조는 특별히 제한되지 않으며, 예를 들어, 이들 각각의 시트를 권회식(winding type) 또는 적층식(stacking type)으로 원통형, 각형 또는 파우치형의 케이스에 삽입한 형태일 수 있다.The lithium secondary battery according to the present invention can be manufactured by a conventional method known in the art. In the lithium secondary battery according to the present invention, the structure of the positive electrode, the negative electrode and the separator is not particularly limited. For example, each of the sheets may be formed into a cylindrical shape by a winding type or a stacking type, Or inserted into a case of a pouch type.

이하, 실시예를 통해 본 발명을 더욱 상술하지만, 하기 실시예는 본 발명을 예시하기 위한 것이며, 본 발명의 범주가 이들만으로 한정되는 것은 아니다.Hereinafter, the present invention will be described in further detail with reference to the following examples. However, the following examples are for illustrative purposes only and are not intended to limit the scope of the present invention.

[실시예 1] [Example 1]

1-1.1-1. 전해액의 제조Preparation of electrolytic solution

LiPF6를 EC에 용해시킨 1.0M 전해액에 대하여, 전해액 첨가제로서 VC 0.2 중량%와 메틸 치환기들과 2 개의 에틸렌기를 포함하는 화학식 2에 따른 실록산 유도체를 0.3 중량%로 첨가하여 리튬 이차전지용 전해액을 제조하였다. 0.2% by weight of VC and 0.3% by weight of a siloxane derivative represented by the general formula (2) containing methyl substituents and two ethylene groups were added to a 1.0 M electrolytic solution obtained by dissolving LiPF 6 in EC to prepare an electrolytic solution for a lithium secondary battery Respectively.

1-2.1-2. 음극의 제조Cathode manufacturing

음극은 탄소 활물질(오사카 가스사의 MCMB10-28) 93 중량% 및 폴리비닐리덴 디플루오라이드(PVDF, Elf Atochem 사의 Kynar 761) 7 중량%의 조성으로, 용매인 N-메틸-2-피롤리돈 (NMP)을 사용하여 혼합기(Ika 사의 Mixer)에서 2 시간 동안 혼합한 후, 구리 호일 집전체에 코팅하고, 130℃에서 건조하여 제조하였다. The cathode had a composition of 93 wt% of a carbon active material (MCMB10-28 of Osaka Gas Co., Ltd.) and 7 wt% of polyvinylidene difluoride (PVDF, Kynar 761 from Elf Atochem) NMP) in a mixer (Mixer of Ika) for 2 hours, then coated on a copper foil current collector and dried at 130 ° C.

1-3.1-3. 양극의 제조Manufacture of anode

양극 활물질로서 LiNi0.53Co0.2Mn0.27O2를 94 중량%, 바인더로서 PVDF (Kynar 761) 3 중량% 및 도전재로서 아세틸렌 블랙 3 중량%의 조성으로 용매인 N-메틸-2-피롤리돈(NMP)을 사용하여 혼합기 (Ika 사의 Mixer)에서 2 시간 동안 혼합한 후, 알루미늄 호일 집전체에 코팅하고, 130℃에서 건조하여 제조하였다.A solution of N-methyl-2-pyrrolidone (N-methyl-2-pyrrolidone) as a solvent in a composition of 94 wt% LiNi 0.53 Co 0.2 Mn 0.27 O 2 as a positive electrode active material, 3 wt% of PVDF (Kynar 761) NMP) in a mixer (Mixer of Ika) for 2 hours, then coated on an aluminum foil current collector and dried at 130 ° C.

1-4.1-4. 전지의 제조Manufacture of batteries

이렇게 제조한 음극과 양극 사이에 분리막(Hoechst Celanese 사의 celgard 2400)을 배치하고 원통형으로 권취하여, 18650 규격의 전지를 조립한 후, 전해액을 주입하여 리튬 이차전지를 제조하였다. A separator (celgard 2400, manufactured by Hoechst Celanese Co.) was placed between the anode and the cathode, and the battery was wound into a cylindrical shape. A battery of the 18650 standard was assembled, and an electrolyte was injected to prepare a lithium secondary battery.

이렇게 제작된 전지를 1 mA로 4.2 V까지 충전하고, 전류 1 mA로 종결 전압 2.5 V로 방전하였다. 그러한 초기 충방전 이후에는, 전류 10 mA 및 상한 전압 4.2 V로 충전하고 2.5 V 종결 전압으로 방전하는 충방전을 5 사이클 수행하였다. 그런 다음, 5 사이클의 충전 상태에서 65℃의 온도로 각각 1 주 및 2 주 동안 보존한 후, 동일한 조건으로 방전을 행하여 용량을 특정하였다.The battery thus prepared was charged to 4.2 V at 1 mA and discharged at a final voltage of 2.5 V at a current of 1 mA. After such initial charging and discharging, charging and discharging were performed at a current of 10 mA and an upper limit voltage of 4.2 V and discharging at a 2.5 V termination voltage for 5 cycles. Thereafter, the cells were stored for 1 week and 2 weeks at a temperature of 65 ° C in a charged state of 5 cycles, respectively, and discharge was carried out under the same conditions to determine the capacity.

[실시예 2] [Example 2]

전해액 첨가제로서 메틸 치환기들과 2 개의 에틸렌기를 포함하는 화학식 2에 따른 실록산 유도체 대신에 메틸 치환기들과 1 개의 에틸렌기를 포함하는 화학식 2에 따른 실록산 유도체를 0.3 중량%로 첨가하여 전해액을 제조하였다는 점을 제외하고는, 실시예 1에서와 동일한 방법으로 리튬 이차전지를 제조하였다. That an electrolytic solution was prepared by adding 0.3% by weight of a siloxane derivative according to Formula 2 containing methyl substituents and one ethylene group instead of a siloxane derivative according to Formula 2 containing methyl substituents and two ethylene groups as an electrolyte additive , A lithium secondary battery was produced in the same manner as in Example 1. [

[실시예 3] [Example 3]

전해액 첨가제로서 메틸 치환기들과 2 개의 에틸렌기를 포함하는 화학식 2에 따른 실록산 유도체 대신에 메틸 치환기들 중의 하나가 수소로 치환되고 2 개의 에틸렌기를 포함하는 화학식 2에 따른 실록산 유도체를 0.3중량%로 첨가하여 전해액을 제조하였다는 점을 제외하고는, 실시예 1에서와 동일한 방법으로 리튬 이차전지를 제조하였다. Instead of the siloxane derivative according to formula (2) containing methyl substituents and two ethylene groups as an electrolyte additive, 0.3% by weight of the siloxane derivative according to formula (2) wherein one of the methyl substituents is substituted with hydrogen and two ethylene groups are added A lithium secondary battery was produced in the same manner as in Example 1, except that an electrolyte solution was prepared.

[실시예 4]  [Example 4]

전해액 첨가제로서 VC를 0.2 중량% 대신에 0.01 중량%로 첨가하여 전해액을 제조하였다는 점을 제외하고는, 실시예 1에서와 동일한 방법으로 리튬 이차전지를 제조하였다. A lithium secondary battery was prepared in the same manner as in Example 1, except that VC was added as an electrolyte additive in an amount of 0.01 wt% instead of 0.2 wt% to prepare an electrolytic solution.

[실시예 5] [Example 5]

양극 활물질로서 LiNi0.8Co0.1Mn0.1O2를 사용하여 양극을 제조하였다는 점을 제외하고는, 실시예 1에서와 동일한 방법으로 리튬 이차전지를 제조하였다.A lithium secondary battery was produced in the same manner as in Example 1, except that LiNi 0.8 Co 0.1 Mn 0.1 O 2 was used as the positive electrode active material to prepare a positive electrode.

[실시예 6] [Example 6]

양극 활물질로서 LiNi0.5Co0.2Mn0.3O2를 사용하여 양극을 제조하였다는 점을 제외하고는, 실시예 1에서와 동일한 방법으로 리튬 이차전지를 제조하였다.A lithium secondary battery was produced in the same manner as in Example 1, except that LiNi 0.5 Co 0.2 Mn 0.3 O 2 was used as the positive electrode active material to prepare a positive electrode.

[실시예 7] [Example 7]

LiPF6를 EC/EMC(1:2)에 용해시킨 1.0M 전해액을 사용하였다는 점을 제외하고는, 실시예 1에서와 동일한 방법으로 리튬 이차전지를 제조하였다. A lithium secondary battery was prepared in the same manner as in Example 1, except that a 1.0 M electrolyte solution in which LiPF 6 was dissolved in EC / EMC (1: 2) was used.

[비교예 1] [Comparative Example 1]

전해액 첨가제를 첨가하지 않았다는 점을 제외하고는, 실시예 1에서와 동일한 방법으로 리튬 이차전지를 제조하였다.A lithium secondary battery was produced in the same manner as in Example 1, except that the electrolyte additive was not added.

[비교예 2] [Comparative Example 2]

전해액 첨가제로서 VC만을 0.5 중량%로 첨가하여 전해액을 제조하였다는 점을 제외하고는, 실시예 1에서와 동일한 방법으로 리튬 이차전지를 제조하였다. A lithium secondary battery was prepared in the same manner as in Example 1, except that VC was added as an electrolyte additive in an amount of 0.5 wt% to prepare an electrolytic solution.

[비교예 3][Comparative Example 3]

전해액 첨가제로서 메틸 치환기들과 2 개의 에틸렌기를 포함하는 화학식 2에 따른 실록산 유도체만을 0.5 중량%로 첨가하여 전해액을 제조하였다는 점을 제외하고는, 실시예 1에서와 동일한 방법으로 리튬 이차전지를 제조하였다. A lithium secondary battery was produced in the same manner as in Example 1, except that only 0.5% by weight of the siloxane derivative represented by the general formula (2) containing methyl substituents and two ethylene groups was added as an electrolyte additive to prepare an electrolytic solution. Respectively.

[비교예 4] [Comparative Example 4]

양극 활물질로서 LiCoO2를 사용하여 양극을 제조하였다는 점을 제외하고는, 실시예 1에서와 동일한 방법으로 리튬 이차전지를 제조하였다.A lithium secondary battery was prepared in the same manner as in Example 1, except that LiCoO 2 was used as a positive electrode active material to prepare a positive electrode.

[비교예 5][Comparative Example 5]

양극 활물질로서 LiNiO2를 사용하여 양극을 제조하였다는 점을 제외하고는, 실시예 1에서와 동일한 방법으로 리튬 이차전지를 제조하였다.A lithium secondary battery was produced in the same manner as in Example 1, except that LiNiO 2 was used as a positive electrode active material to prepare a positive electrode.

[비교예 6] [Comparative Example 6]

전해액 첨가제로서 VEC만을 0.5 중량%로 첨가하여 전해액을 제조하였다는 점을 제외하고는, 실시예 1에서와 동일한 방법으로 리튬 이차전지를 제조하였다.A lithium secondary battery was prepared in the same manner as in Example 1, except that VEC alone as an electrolyte additive was added in an amount of 0.5 wt% to prepare an electrolytic solution.

[실험예][Experimental Example] 수명 특성 측정 및 고온 보존 특성 측정Measurement of life characteristics and measurement of high-temperature storage characteristics

상기 실시예들과 비교예에서 각각 제조된 전지셀들에 대하여, 500 사이클 동 안의 두께 변화 및 전지의 충전된 상태의 용량(capacity)을 각각 측정하였고, 또한 상기 실시예 1 ~ 3 및 비교예 1 ~ 2에서 제조된 전지들을 60℃에서 4 주간 저장한 후, 용량을 측정하였다.The battery cells manufactured in each of the above-described Examples and Comparative Examples were measured for the change in thickness during 500 cycles and the capacity of the charged state of the battery, respectively. Further, in Examples 1 to 3 and Comparative Example 1 The cells prepared in ~ 2 were stored at 60 ° C for 4 weeks and then the capacity was measured.

실험 결과, 본 발명에 따른 실시예들의 전지들은 비교예의 전지들에 비해 수명 특성과 고온 보존 특성에서 월등히 우수한 효과를 발휘하는 것으로 확인되었다. As a result of the tests, it was confirmed that the batteries of the examples according to the present invention exert superior effects in terms of the life characteristics and the high temperature storage characteristics as compared with the batteries of the comparative examples.

이상 본 발명의 실시예를 참조하여 설명하였지만, 본 발명이 속한 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 상기 내용을 바탕으로 본 발명의 범주내에서 다양한 응용 및 변형을 행하는 것이 가능할 것이다.While the present invention has been described in connection with what is presently considered to be practical exemplary embodiments, it is to be understood that the invention is not limited to the disclosed embodiments, but, on the contrary, is intended to cover various modifications and equivalent arrangements included within the spirit and scope of the appended claims.

이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명은 이차전지용 전해액에 초기 충방전 전위에서 중합 반응성이 높고 SEI 막을 형성하는 제 1 첨가제와 충방전 전위에서 내분해성이 우수하고 초기 이후의 충방전 과정에서 SEI 막을 형성하는 제 2 첨가제를 동시에 포함함으로써, 종래 첨가제를 SEI 막의 형성 및 복구에 필요한 양으로 첨가시 발생하던 전해액 분해 촉진 및 스웰링 현상 등의 문제를 최소화할 수 있어서 전지의 고온 안전성 및 사이클 특성을 향상시킬 수 있고, 이러한 전해액을 니켈 고함량의 리튬 전이금속 산화물을 양극 활물질로서 포함하는 전지에 적용하는 경우 첨가의 효과가 더욱 배가될 수 있으며, 궁극적으로 고용량의 전지를 제공할 수 있다는 장점이 있다.INDUSTRIAL APPLICABILITY As described above, the present invention provides an electrolyte for a secondary battery, which has a high polymerization reactivity at an initial charge-discharge potential and has a high resistance to decomposition at a charge / discharge potential and a SEI film By including the second additive at the same time, it is possible to minimize problems such as accelerated decomposition of electrolytic solution and swelling phenomenon which are caused when conventional additive is added in an amount required for formation and recovery of the SEI film, thereby improving the high temperature safety and cycle characteristics of the battery When such an electrolyte is applied to a battery containing a nickel-rich lithium transition metal oxide as a cathode active material, the effect of addition can be doubled, and ultimately, a battery with a high capacity can be provided.

Claims (14)

비수 용매 및 이온염을 포함하는 이차전지용 전해액, 양극 및 음극을 포함하는 리튬 이차전지에 있어서,An electrolyte for a secondary battery comprising a non-aqueous solvent and an ionic salt, a lithium secondary battery including a positive electrode and a negative electrode, (a) 초기 충방전 과정에서 중합 반응을 통해 음극 활물질의 표면에 보호막을 형성하는 제 1 첨가제와, 초기 이후의 충방전 과정에서 중합 반응을 통해 음극 활물질의 보호막을 보충하는 제 2 첨가제를 포함하고 있으며, 상기 제 1 첨가제는 이차전지의 초기 충방전 전위에서 제 2 첨가제보다 중합 반응성이 높은 물질로서, 초기 충방전 조건에서 완전히 소모되도록 전해질 전체 중량을 기준으로 0.01 ~ 0.5 중량%로 포함되고, 제 2 첨가제는 이차전지의 충방전 전위에서 제 1 첨가제보다 내분해성이 우수한 물질로서, 전해질 전체 중량을 기준으로 0.01 ~ 10 중량%로 포함되는 이차전지용 전해액; (a) a first additive for forming a protective film on the surface of the negative electrode active material through a polymerization reaction in an initial charge / discharge process, and a second additive for supplementing a protective film of the negative active material through a polymerization reaction in an initial charge- Wherein the first additive is a material having higher polymerization reactivity than the second additive at an initial charge / discharge potential of the secondary battery, and is contained in an amount of 0.01 to 0.5% by weight based on the total weight of the electrolyte so as to be completely consumed under initial charge- 2 additive is a material excellent in resistance to decomposition at a charge / discharge potential of the secondary battery and higher than that of the first additive, and is contained in an amount of 0.01 to 10% by weight based on the total weight of the electrolyte; (b) 양극 활물질로서 리튬이온의 흡장 및 방출이 가능하고, 전이금속 원소들 중 Ni의 함량이 50 몰% 이상인 하기 화학식 (2)의 리튬 니켈계 산화물을 양극 활물질 전체 중량을 기준으로 80 ~ 100 중량% 포함하고 있는 양극: (b) a lithium nickel oxide of the following formula (2) capable of intercalating and deintercalating lithium ions and having a Ni content of 50 mol% or more among the transition metal elements is 80 to 100 Weight% Included Bipolar: Li1+zNibMncMe1-(b+c)O2 (2)Li 1 + z Ni b Mn c Me 1- (b + c) O 2 (2) 상기 식에서, -0.5≤z≤0.5, 0.5≤b≤0.8, 0.1≤c≤0.3, b+c<1이고, Me는 Co, Al, Mg, Ti, Sr, Zn, B, Ca, Cr, Si, Ga, Sn, P, V, Sb, Nb, Ta, Mo, W, Zr, Y 및 Fe로 이루어진 군에서 선택된 1 종 이상의 원소이고;In the above formula, Me, Co, Al, Mg, Ti, Sr, Zn, B, Ca, Cr, Si At least one element selected from the group consisting of Ga, Sn, P, V, Sb, Nb, Ta, Mo, W, Zr, Y and Fe; (c) 음극 활물질로서 리튬이온의 흡장 및 방출이 가능한 비정질 카본을 포함하고 있는 음극;(c) a negative electrode comprising amorphous carbon capable of intercalating and deintercalating lithium ions as a negative electrode active material; 을 포함하는 것을 특징으로 하는 리튬 이차전지.And a lithium secondary battery. 제 1 항에 있어서, 상기 이차전지의 충방전 전위는 2.5 ~ 4.5 V인 것을 특징으로 하는 리튬 이차전지.The lithium secondary battery according to claim 1, wherein the charge / discharge potential of the secondary battery is 2.5 to 4.5 V. 삭제delete 삭제delete 제 1 항에 있어서, 상기 제 1 첨가제는 비닐렌 카보네이트계 화합물인 것을 특징으로 하는 리튬 이차전지.The lithium secondary battery according to claim 1, wherein the first additive is a vinylene carbonate compound. 제 5 항에 있어서, 상기 비닐렌 카보네이트계 화합물은 VC(vinylene carbonate) 또는 VEC(vinylene ethylene carbonate)인 것을 특징으로 하는 리튬 이차전지.The lithium secondary battery according to claim 5, wherein the vinylene carbonate compound is vinylene carbonate (VC) or vinylene ethylene carbonate (VEC). 제 1 항에 있어서, 상기 제 2 첨가제는 적어도 하나 이상의 불포화기를 포함하는 실록산계 화합물인 것을 특징으로 하는 리튬 이차전지.The lithium secondary battery according to claim 1, wherein the second additive is a siloxane-based compound containing at least one unsaturated group. 제 7 항에 있어서, 상기 제 2 첨가제는 하기 화학식 1의 화합물인 것을 특징으로 하는 리튬 이차전지:The lithium secondary battery according to claim 7, wherein the second additive is a compound represented by the following general formula (1) X-Si(R1)(R2)O-Si(R3)(R4)-Y (1)X-Si (R 1 ) (R 2 ) O-Si (R 3 ) (R 4 ) -Y (1) 상기 식에서, R1, R2, R3 및 R4는 각각 독립적으로 수소 또는 C1-10의 저급 알킬이고, X 및 Y는 각각 독립적으로 C1-10의 저급 알켄이다.Wherein R 1 , R 2 , R 3 and R 4 are each independently hydrogen or C 1-10 lower alkyl and X and Y are each independently a C 1-10 lower alkene. 제 1 항에 있어서, 상기 비수 용매는 선형 카보네이트와 환형 카보네이트의 혼합물이고, 상기 이온염은 리튬염인 것을 특징으로 하는 리튬 이차전지.The lithium secondary battery according to claim 1, wherein the non-aqueous solvent is a mixture of a linear carbonate and a cyclic carbonate, and the ionic salt is a lithium salt. 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete
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