KR101495295B1 - Nonaqueous electrolyte and lithium secondary battery containing the same - Google Patents

Nonaqueous electrolyte and lithium secondary battery containing the same Download PDF

Info

Publication number
KR101495295B1
KR101495295B1 KR20120063882A KR20120063882A KR101495295B1 KR 101495295 B1 KR101495295 B1 KR 101495295B1 KR 20120063882 A KR20120063882 A KR 20120063882A KR 20120063882 A KR20120063882 A KR 20120063882A KR 101495295 B1 KR101495295 B1 KR 101495295B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
group
carbonate
lithium
mixture
secondary battery
Prior art date
Application number
KR20120063882A
Other languages
Korean (ko)
Other versions
KR20130140458A (en
Inventor
한혜은
이혜진
양두경
이현영
오정우
Original Assignee
주식회사 엘지화학
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 주식회사 엘지화학 filed Critical 주식회사 엘지화학
Priority to KR20120063882A priority Critical patent/KR101495295B1/en
Publication of KR20130140458A publication Critical patent/KR20130140458A/en
Application granted granted Critical
Publication of KR101495295B1 publication Critical patent/KR101495295B1/en

Links

Images

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/05Accumulators with non-aqueous electrolyte
    • H01M10/056Accumulators with non-aqueous electrolyte characterised by the materials used as electrolytes, e.g. mixed inorganic/organic electrolytes
    • H01M10/0564Accumulators with non-aqueous electrolyte characterised by the materials used as electrolytes, e.g. mixed inorganic/organic electrolytes the electrolyte being constituted of organic materials only
    • H01M10/0566Liquid materials
    • H01M10/0567Liquid materials characterised by the additives
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/05Accumulators with non-aqueous electrolyte
    • H01M10/052Li-accumulators
    • H01M10/0525Rocking-chair batteries, i.e. batteries with lithium insertion or intercalation in both electrodes; Lithium-ion batteries
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/05Accumulators with non-aqueous electrolyte
    • H01M10/056Accumulators with non-aqueous electrolyte characterised by the materials used as electrolytes, e.g. mixed inorganic/organic electrolytes
    • H01M10/0564Accumulators with non-aqueous electrolyte characterised by the materials used as electrolytes, e.g. mixed inorganic/organic electrolytes the electrolyte being constituted of organic materials only
    • H01M10/0566Liquid materials
    • H01M10/0568Liquid materials characterised by the solutes
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/05Accumulators with non-aqueous electrolyte
    • H01M10/056Accumulators with non-aqueous electrolyte characterised by the materials used as electrolytes, e.g. mixed inorganic/organic electrolytes
    • H01M10/0564Accumulators with non-aqueous electrolyte characterised by the materials used as electrolytes, e.g. mixed inorganic/organic electrolytes the electrolyte being constituted of organic materials only
    • H01M10/0566Liquid materials
    • H01M10/0569Liquid materials characterised by the solvents
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M4/00Electrodes
    • H01M4/02Electrodes composed of, or comprising, active material
    • H01M4/36Selection of substances as active materials, active masses, active liquids
    • H01M4/38Selection of substances as active materials, active masses, active liquids of elements or alloys
    • H01M4/381Alkaline or alkaline earth metals elements
    • H01M4/382Lithium
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M4/00Electrodes
    • H01M4/02Electrodes composed of, or comprising, active material
    • H01M4/36Selection of substances as active materials, active masses, active liquids
    • H01M4/48Selection of substances as active materials, active masses, active liquids of inorganic oxides or hydroxides
    • H01M4/50Selection of substances as active materials, active masses, active liquids of inorganic oxides or hydroxides of manganese
    • H01M4/505Selection of substances as active materials, active masses, active liquids of inorganic oxides or hydroxides of manganese of mixed oxides or hydroxides containing manganese for inserting or intercalating light metals, e.g. LiMn2O4 or LiMn2OxFy
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M4/00Electrodes
    • H01M4/02Electrodes composed of, or comprising, active material
    • H01M4/36Selection of substances as active materials, active masses, active liquids
    • H01M4/48Selection of substances as active materials, active masses, active liquids of inorganic oxides or hydroxides
    • H01M4/52Selection of substances as active materials, active masses, active liquids of inorganic oxides or hydroxides of nickel, cobalt or iron
    • H01M4/525Selection of substances as active materials, active masses, active liquids of inorganic oxides or hydroxides of nickel, cobalt or iron of mixed oxides or hydroxides containing iron, cobalt or nickel for inserting or intercalating light metals, e.g. LiNiO2, LiCoO2 or LiCoOxFy
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M4/00Electrodes
    • H01M4/02Electrodes composed of, or comprising, active material
    • H01M4/13Electrodes for accumulators with non-aqueous electrolyte, e.g. for lithium-accumulators; Processes of manufacture thereof
    • H01M4/131Electrodes based on mixed oxides or hydroxides, or on mixtures of oxides or hydroxides, e.g. LiCoOx
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M4/00Electrodes
    • H01M4/02Electrodes composed of, or comprising, active material
    • H01M4/13Electrodes for accumulators with non-aqueous electrolyte, e.g. for lithium-accumulators; Processes of manufacture thereof
    • H01M4/134Electrodes based on metals, Si or alloys
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/10Energy storage using batteries

Abstract

본 발명은 비수 전해액 및 그를 갖는 리튬 이차전지에 관한 것으로서, 더욱 자세하게는, 특정한 아크릴레이트계 화합물; 환형 실록산계 화합물; 유기용매; 및 전해질 염;을 포함하는 비수 전해액 및 그를 갖는 리튬 이차전지에 관한 것이다.
본 발명에 따른 비수 전해액은 아크릴레이트계 화합물 및 환형 실록산계 화합물을 모두 포함하고 있어, 이를 리튬 이차전지에 적용시키면 전지의 작동시 전극에 전기전도도가 우수한 피막을 형성시킴으로써 전지의 장기성능을 향상시키는 효과를 나타낸다.
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a non-aqueous electrolyte and a lithium secondary battery having the same. More particularly, the present invention relates to a specific acrylate compound; Cyclic siloxane-based compounds; Organic solvent; And an electrolyte salt, and a lithium secondary battery having the same.
The non-aqueous electrolyte according to the present invention includes both an acrylate-based compound and a cyclic siloxane-based compound, and when applied to a lithium secondary battery, the long-term performance of the battery is improved by forming a film having excellent electrical conductivity at the time of operating the battery Effect.

Description

비수 전해액 및 그를 갖는 리튬 이차전지{Nonaqueous electrolyte and lithium secondary battery containing the same}TECHNICAL FIELD The present invention relates to a non-aqueous electrolyte and a lithium secondary battery having the non-aqueous electrolyte,

본 발명은 비수 전해액 및 그를 갖는 리튬 이차전지에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 높은 이온전도도와 낮은 전자전도도를 가지는 우수한 피막을 전극에 형성시킴으로써 전지의 장기성능을 향상시키도록 하는 비수 전해액 및 그를 갖는 리튬 이차전지에 관한 것이다.The present invention relates to a non-aqueous electrolyte and a lithium secondary battery having the non-aqueous electrolyte, and more particularly, to a non-aqueous electrolyte and a lithium-containing non-aqueous electrolyte having the same, which improves the long- The present invention relates to a secondary battery.

최근 에너지 저장 기술에 대한 관심이 갈수록 높아지고 있다. 휴대폰, 캠코더 및 노트북 PC, 나아가서는 전기 자동차의 에너지까지 적용분야가 확대되면서 전기화학소자의 연구와 개발에 대한 노력이 점점 구체화되고 있다. 전기화학소자는 이러한 측면에서 가장 주목받고 있는 분야이고, 그 중에서도 충방전이 가능한 이차전지의 개발은 관심의 초점이 되고 있으며, 최근에는 이러한 전지를 개발함에 있어서 용량 밀도 및 비에너지를 향상시키기 위하여 새로운 전극과 전지의 설계에 대한 연구개발로 진행되고 있다.Recently, interest in energy storage technology is increasing. As the application fields of cell phones, camcorders, notebook PCs and even electric vehicles are expanding, efforts for research and development of electrochemical devices are becoming more and more specified. The electrochemical device is one of the most attracting fields in this respect. Of these, the development of a rechargeable secondary battery has become a focus of attention. In recent years, in order to improve the capacity density and the specific energy, Research and development on the design of electrodes and batteries are underway.

현재 적용되고 있는 이차전지 중에서 1990년대 초에 개발된 리튬 이차전지는 수용액 전해액을 사용하는 Ni-MH, Ni-Cd, 황산-납 전지 등의 재래식 전지에 비해서 작동 전압이 높고 에너지 밀도가 월등히 크다는 장점으로 각광을 받고 있다.Among the currently applied secondary batteries, the lithium secondary battery developed in the early 1990s has advantages such as higher operating voltage and higher energy density than conventional batteries such as Ni-MH, Ni-Cd and sulfuric acid-lead batteries using an aqueous electrolyte solution .

리튬 이차전지의 초기 충전시 리튬 금속 산화물 등의 캐소드 활물질로부터 나온 리튬 이온은 그래파이트 등의 애노드 활물질로 이동하여, 애노드 활물질의 층간에 삽입된다. 이때, 애노드 활물질의 표면에서 전해액과 리튬 이온이 반응하여 SEI(Solid Electrolyte Interface)층을 형성하게 된다. SEI 성분 중, 주요 성분으로는 Li2CO3, Li2O, LiOH, 리튬 알콕사이드, 리튬 알킬카보네이트 등으로 이루어져 있다고 알려져 있다.During the initial charging of the lithium secondary battery, lithium ions from the cathode active material such as lithium metal oxide migrate to the anode active material such as graphite and are inserted between the layers of the anode active material. At this time, the electrolyte and the lithium ion react with each other on the surface of the anode active material to form a SEI (Solid Electrolyte Interface) layer. Among the SEI components, it is known that the main components are Li 2 CO 3 , Li 2 O, LiOH, lithium alkoxide, lithium alkyl carbonate and the like.

SEI층은 이온 터널의 역할을 수행하여 리튬 이온만을 통과시킨다. SEI층은 이러한 이온 터널의 효과로서, 전해액 중에서 리튬 이온과 함께 이동하는 분자량이 큰 유기 용매 분자가 애노드 활물질의 층간에 삽입되어 애노드 구조가 파괴되는 것을 막아준다. 따라서, 전해액과 애노드 활물질의 접촉을 방지함으로써 전해액의 분해가 발생하지 않고, 전해액 중의 리튬 이온의 양이 가역적으로 유지되어 안정적인 충방전이 유지된다.The SEI layer acts as an ion tunnel to pass only lithium ions. The SEI layer is an effect of such an ion tunnel and prevents an organic solvent molecule having a large molecular weight moving together with lithium ions from being inserted between the layers of the anode active material in the electrolyte solution to destroy the anode structure. Therefore, by preventing contact between the electrolyte solution and the anode active material, decomposition of the electrolyte solution does not occur, and the amount of lithium ions in the electrolyte solution is reversibly maintained, so that stable charge / discharge is maintained.

다만, 리튬 이차전지는 계속적인 충방전이 진행됨에 따라 전극의 수축 팽창이 반복되면서 탄소 격자상수의 변화를 야기하고, SEI층의 파괴와 수복을 반복하게 되면서 용량이 감소하게 된다. 따라서 이러한 문제를 해결하기 위해, 카보네이트 유기용매의 용매 성분의 조성을 다양하게 변화시키거나 특정 첨가제를 혼합하여 SEI층 형성 반응의 양상을 변화시키려는 개발이 여전히 요구되고 있다.However, the lithium secondary battery repeatedly shrinks and expands as the charge and discharge proceeds, causing a change in the carbon lattice constant, and the SEI layer is repeatedly broken and restored, resulting in a decrease in capacity. Therefore, in order to solve such a problem, it is still required to develop various compositions of the solvent component of the carbonate organic solvent or to change the shape of the SEI layer forming reaction by mixing specific additives.

따라서 본 발명이 해결하고자 하는 과제는, 전지를 구성하는 전극에, 높은 이온전도도 및 낮은 전자전도도를 가지는 우수한 피막을 형성시킴으로써 전지의 장기성능을 향상시키는 아크릴레이트계 화합물 및 환형 실록산계 화합물을 포함하는 비수 전해액 및 그를 갖는 리튬 이차전지를 제공하는 것이다.SUMMARY OF THE INVENTION Accordingly, it is an object of the present invention to provide a method for producing a battery, which comprises an acrylate-based compound and a cyclic siloxane-based compound that improve the long-term performance of a battery by forming an excellent film having high ion conductivity and low electronic conductivity on the electrode constituting the battery A non-aqueous electrolyte and a lithium secondary battery having the same.

상기 과제를 해결하기 위하여, 본 발명의 일 측면에 따르면, 하기 화학식 1로 표시되는 아크릴레이트계 화합물; 환형 실록산계 화합물; 유기용매; 및 전해질 염;을 포함하는 비수 전해액이 제공된다.According to one aspect of the present invention, there is provided an acrylate-based compound represented by Formula 1 below: Cyclic siloxane-based compounds; Organic solvent; And an electrolyte salt.

[화학식 1][Chemical Formula 1]

Figure 112012047452313-pat00001
Figure 112012047452313-pat00001

상기 화학식 1에서, A는 C1~C12의 알킬렌기이며; a는 0~30 사이의 정수이며; B는 H 또는 메틸기이며; b는 1~6 사이의 정수이며; X는 C1~C12의 알킬기, C6~C20의 아릴기,

Figure 112012047452313-pat00002
,
Figure 112012047452313-pat00003
,
Figure 112012047452313-pat00004
,
Figure 112012047452313-pat00005
,
Figure 112012047452313-pat00006
,
Figure 112012047452313-pat00007
,
Figure 112012047452313-pat00008
,
Figure 112012047452313-pat00009
,
Figure 112012047452313-pat00010
,
Figure 112012047452313-pat00011
,
Figure 112012047452313-pat00012
또는
Figure 112012047452313-pat00013
이고, 여기에서 E1 내지 E4는 각각 독립적으로 수소, C1~C12의 알킬기, C6~C20의 아릴기 또는 C1~C12의 히드록시알킬기이고, m은 0~30 사이의 정수이며, A, X 및 E1 내지 E4의 1 이상의 수소는 할로겐으로 치환될 수 있다.In Formula 1, A is a C 1 to C 12 alkylene group; a is an integer from 0 to 30; B is H or a methyl group; b is an integer from 1 to 6; X is a C 1 to C 12 alkyl group, a C 6 to C 20 aryl group,
Figure 112012047452313-pat00002
,
Figure 112012047452313-pat00003
,
Figure 112012047452313-pat00004
,
Figure 112012047452313-pat00005
,
Figure 112012047452313-pat00006
,
Figure 112012047452313-pat00007
,
Figure 112012047452313-pat00008
,
Figure 112012047452313-pat00009
,
Figure 112012047452313-pat00010
,
Figure 112012047452313-pat00011
,
Figure 112012047452313-pat00012
or
Figure 112012047452313-pat00013
Wherein each of E 1 to E 4 is independently hydrogen, a C 1 to C 12 alkyl group, a C 6 to C 20 aryl group or a C 1 to C 12 hydroxyalkyl group, and m is an integer of 0 to 30 And at least one hydrogen of A, X and E 1 to E 4 may be substituted with halogen.

여기서 상기 아크릴레이트계 화합물은, 테트라에틸렌 글리콜 디아크릴레이트(tetraethylene glycol diacrylate), 1,4-부탄디올 디아크릴레이트(1,4-butanediol diacrylate), 1,6-헥산디올 디아크릴레이트(1,6-hexanediol diacrylate), 트리메틸올 프로판 에톡시레이트 트리아크릴레이트(trimethylol propane ethoxylate triacrylate), 트리메틸올 프로판 프로폭시레이트 트리아크릴레이트(trimethylol propane propoxylate triacrylate), 펜타에리트리톨 에톡시레이트 테트라아크릴레이트(pentaerythritol ethoxylate tetraacrylate), 트리메틸올프로판 트리아크릴레이트(trimethylolpropane triacrylate;TMPTA), 디(트리메틸올프로판) 테트라아크릴레이트(di(trimethylolpropane) tetraacrylate), 펜타에리트리톨 테트라아크릴레이트(pentaerythritol tetraacrylate), 디펜타에리트리톨 펜타아크릴레이트(dipentaerythritol pentaacrylate) 및 디펜타에리트리톨 헥사아크릴레이트(dipentaerythritol hexaacrylate)로 이루어진 군으로부터 선택되는 어느 하나 또는 이들 중 2종 이상의 혼합물일 수 있다.The acrylate compound may be at least one selected from the group consisting of tetraethylene glycol diacrylate, 1,4-butanediol diacrylate, 1,6-hexanediol diacrylate (1,6-hexanediol diacrylate, -hexanediol diacrylate, trimethylol propane ethoxylate triacrylate, trimethylol propane propoxylate triacrylate, pentaerythritol ethoxylate tetraacrylate ), Trimethylolpropane triacrylate (TMPTA), di (trimethylolpropane) tetraacrylate, pentaerythritol tetraacrylate, dipentaerythritol pentaacrylate (dipentaerythritol pentaacrylate) and dipentaerythritol Four acrylate may be any one or a mixture of two or more of those selected from the group consisting of (dipentaerythritol hexaacrylate).

그리고 상기 환형 실록산계 화합물은, 테트라메틸 시클로테트라실록산(tetramethyl cyclotetrasiloxane), 헥사메틸 시클로트리실록산(hexamethyl cyclotrisiloxane), 옥타메틸 시클로테트라실록산(octamethyl cyclotetrasiloxane), 데카메틸 시클로펜타실록산(decamethyl cyclopentasiloxane) 및 도데카메틸 시클로헥사실록산(dodecamethyl cyclohexasiloxane)으로 이루어진 군으로부터 선택되는 어느 하나 또는 이들 중 2종 이상의 혼합물일 수 있다.The cyclic siloxane-based compound may be at least one selected from the group consisting of tetramethyl cyclotetrasiloxane, hexamethyl cyclotrisiloxane, octamethyl cyclotetrasiloxane, decamethyl cyclopentasiloxane, Dodecamethyl cyclohexasiloxane, or a mixture of two or more thereof.

또한, 상기 유기용매는, 에틸렌 카보네이트(EC), 프로필렌 카보네이트(PC), 부틸렌 카보네이트(BC), 비닐렌 카보네이트(VC), 디에틸 카보네이트(DEC), 디메틸 카보네이트(DMC), 에틸메틸 카보네이트(EMC), 메틸 포르메이트(MF), 감마-부티로락톤(γ-BL;butyrolactone), 설포레인(sulfolane), 메틸 아세테이트(MA; methyl acetate), 메틸 프로피오네이트(MP; methyl propionate), 에틸 프로피오네이트(EP; ethyl propionate)로 이루어진 군으로부터 선택된 어느 하나 또는 이들 중 2종 이상의 혼합물일 수 있다.The organic solvent may be at least one selected from the group consisting of ethylene carbonate (EC), propylene carbonate (PC), butylene carbonate (BC), vinylene carbonate (VC), diethyl carbonate (DEC), dimethyl carbonate EMC), methyl formate (MF), gamma-butyrolactone (γ-BL), sulfolane, methyl acetate (MA), methyl propionate (MP) Ethyl propionate (EP), or a mixture of two or more thereof.

또한, 상기 전해질 염은, 음이온으로서, F-, Cl-, Br-, I-, NO3 -, N(CN)2 -, BF4 -, ClO4 -, PF6 -, (CF3)2PF4 -, (CF3)3PF3 -, (CF3)4PF2 -, (CF3)5PF-, (CF3)6P-, CF3SO3 -, CF3CF2SO3 -, (CF3SO2)2N-, (FSO2)2N- , CF3CF2(CF3)2CO-, (CF3SO2)2CH-, (SF5)3C-, (CF3SO2)3C-, CF3(CF2)7SO3 -, CF3CO2 -, CH3CO2 -, SCN- 및 (CF3CF2SO2)2N-로 이루어진 군으로부터 선택되는 어느 하나 또는 이들 중 2종 이상을 포함할 수 있다.Further, the electrolyte salt, as anions, F -, Cl -, Br -, I -, NO 3 -, N (CN) 2 -, BF 4 -, ClO 4 -, PF 6 -, (CF 3) 2 PF 4 -, (CF 3) 3 PF 3 -, (CF 3) 4 PF 2 -, (CF 3) 5 PF -, (CF 3) 6 P -, CF 3 SO 3 -, CF 3 CF 2 SO 3 -, (CF 3 SO 2) 2 N -, (FSO 2) 2 N -, CF 3 CF 2 (CF 3) 2 CO -, (CF 3 SO 2) 2 CH -, (SF 5) 3 C -, (CF 3 SO 2 ) 3 C - , CF 3 (CF 2 ) 7 SO 3 - , CF 3 CO 2 - , CH 3 CO 2 - SCN - and (CF 3 CF 2 SO 2 ) 2 N - , or two or more of them.

또한, 상기 아크릴레이트계 화합물은, 상기 비수 전해액 중에 0.1 내지 3 중량%로 포함될 수 있으며, 상기 환형 실록산계 화합물은 상기 비수 전해액 중에 0.1 내지 3 중량%로 포함될 수 있다.The acrylate-based compound may be contained in the non-aqueous electrolyte in an amount of 0.1 to 3 wt%, and the cyclic siloxane-based compound may be included in the non-aqueous electrolyte in an amount of 0.1 to 3 wt%.

한편, 본 발명의 다른 측면에 따르면, 애노드, 캐소드 및 비수 전해액을 포함하는 리튬 이차전지로서, 상기 비수 전해액은 본 발명의 비수 전해액인 리튬 이차전지가 제공된다.According to another aspect of the present invention, there is provided a lithium secondary battery comprising an anode, a cathode, and a non-aqueous electrolyte, wherein the non-aqueous electrolyte is the non-aqueous electrolyte of the present invention.

여기서 상기 애노드는 리튬 금속, 탄소재, 금속 화합물 또는 이들의 혼합물을 포함하는 애노드 활물질층을 구비할 수 있다.The anode may include an anode active material layer containing a lithium metal, a carbon material, a metal compound, or a mixture thereof.

그리고, 상기 금속 화합물이 Si, Ge, Sn, Pb, P, Sb, Bi, Al, Ga, In, Ti, Mn, Fe, Co, Ni, Cu, Zn, Ag, Mg, Sr, 및 Ba으로 이루어진 군으로부터 선택되는 어느 하나 또는 이들 중 2종 이상의 금속 원소를 함유하는 화합물 또는 이들의 혼합물일 수 있다.The metal compound is composed of Si, Ge, Sn, Pb, P, Sb, Bi, Al, Ga, In, Ti, Mn, Fe, Co, Ni, Cu, Zn, Ag, Or a compound containing two or more of these metal elements, or a mixture thereof.

한편, 상기 캐소드는 리튬 함유 산화물을 포함하는 캐소드 활물질층을 구비할 수 있고, 상기 리튬 함유 산화물은 리튬 함유 전이금속 산화물일 수 있다.On the other hand, the cathode may include a cathode active material layer containing a lithium-containing oxide, and the lithium-containing oxide may be a lithium-containing transition metal oxide.

그리고, 상기 리튬 함유 전이금속 산화물은 LiCoO2, LiNiO2, LiMnO2, LiMn2O4, Li(NiaCobMnc)O2(0<a<1, 0<b<1, 0<c<1, a+b+c=1), LiNi1 - yCoyO2, LiCo1 - yMnyO2, LiNi1 -yMnyO2(O≤y<1), Li(NiaCobMnc)O4(0<a<2, 0<b<2, 0<c<2, a+b+c=2), LiMn2 - zNizO4, LiMn2 -zCozO4(0<z<2), LiCoPO4 및 LiFePO4로 이루어진 군에서 선택되는 어느 하나 또는 이들 중 2종 이상의 혼합물일 수 있다.The lithium-containing transition metal oxide may be at least one selected from the group consisting of LiCoO 2 , LiNiO 2 , LiMnO 2 , LiMn 2 O 4 , Li (Ni a Co b Mn c ) O 2 <1, a + b + c = 1), LiNi 1 - y Co y O 2, LiCo 1 - y Mn y O 2, LiNi 1 -y Mn y O 2 (O≤y <1), Li (Ni a Co b Mn c) O 4 ( 0 <a <2, 0 <b <2, 0 <c <2, a + b + c = 2), LiMn 2 - z Ni z O 4, LiMn 2 -z Co z O 4 (0 <z <2), LiCoPO 4 and LiFePO 4 , or a mixture of two or more thereof.

본 발명에 따른 비수 전해액은 아크릴레이트계 화합물 및 환형 실록산계 화합물을 모두 포함하고 있어, 이를 리튬 이차전지에 적용시키면 전지의 작동시 높은 이온전도도 및 낮은 전자전도도를 가지는 우수한 피막을 전극에 형성시킴으로써 전지의 장기성능을 향상시키는 효과를 나타낸다.The non-aqueous electrolyte according to the present invention includes both an acrylate-based compound and a cyclic siloxane-based compound, and when applied to a lithium secondary battery, an excellent coating having high ion conductivity and low electronic conductivity at the time of operation of the battery is formed on the electrode, Term effect of the present invention.

본 명세서에 첨부되는 다음의 도면들은 본 발명의 바람직한 실시예를 예시하는 것이며, 전술한 발명의 내용과 함께 본 발명의 기술사상을 더욱 이해시키는 역할을 하는 것이므로, 본 발명은 그러한 도면에 기재된 사항에만 한정되어 해석되어서는 아니 된다.
도 1은 본 발명의 실시예 및 비교예에 따라 제조된 리튬 이차전지의 충방전에 따른 용량변화를 비교하여 도시한 그래프이다.
BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS The accompanying drawings, which are incorporated in and constitute a part of the specification, illustrate exemplary embodiments of the invention and, together with the description of the invention, It should not be construed as limited.
BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS FIG. 1 is a graph showing a comparison of capacitive changes due to charging and discharging of lithium secondary batteries manufactured according to Examples and Comparative Examples of the present invention. FIG.

이하, 본 발명을 도면을 참조하여 상세히 설명하기로 한다. 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니 되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다.Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the drawings. The terms and words used in the present specification and claims should not be construed as limited to ordinary or dictionary terms and the inventor may appropriately define the concept of the term in order to best describe its invention It should be construed as meaning and concept consistent with the technical idea of the present invention.

또한, 본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 일 실시예에 불과할 뿐이고 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.In addition, since the embodiments described in the present specification and the configurations shown in the drawings are only the most preferred embodiments of the present invention and do not represent all the technical ideas of the present invention, It is to be understood that equivalents and modifications are possible.

본 발명의 일 측면에 따르면, 하기 화학식 1로 표시되는 아크릴레이트계 화합물; 환형 실록산계 화합물; 유기용매; 및 전해질 염;을 포함하는 비수 전해액이 제공된다.According to one aspect of the present invention, there is provided an acrylate-based compound represented by Formula 1 below; Cyclic siloxane-based compounds; Organic solvent; And an electrolyte salt.

[화학식 1][Chemical Formula 1]

Figure 112012047452313-pat00014
Figure 112012047452313-pat00014

상기 화학식 1에서, A는 C1~C12의 알킬렌기이며; a는 0~30 사이의 정수이며; B는 H 또는 메틸기이며; b는 1~6 사이의 정수이며; X는 C1~C12의 알킬기, C6~C20의 아릴기,

Figure 112012047452313-pat00015
,
Figure 112012047452313-pat00016
,
Figure 112012047452313-pat00017
,
Figure 112012047452313-pat00018
,
Figure 112012047452313-pat00019
,
Figure 112012047452313-pat00020
,
Figure 112012047452313-pat00021
,
Figure 112012047452313-pat00022
,
Figure 112012047452313-pat00023
,
Figure 112012047452313-pat00024
,
Figure 112012047452313-pat00025
또는
Figure 112012047452313-pat00026
이고, 여기에서 E1 내지 E4는 각각 독립적으로 수소, C1~C12의 알킬기, C6~C20의 아릴기 또는 C1~C12의 히드록시알킬기이고, m은 0~30 사이의 정수이며, A, X 및 E1 내지 E4의 1 이상의 수소는 할로겐으로 치환될 수 있다.In Formula 1, A is a C 1 to C 12 alkylene group; a is an integer from 0 to 30; B is H or a methyl group; b is an integer from 1 to 6; X is a C 1 to C 12 alkyl group, a C 6 to C 20 aryl group,
Figure 112012047452313-pat00015
,
Figure 112012047452313-pat00016
,
Figure 112012047452313-pat00017
,
Figure 112012047452313-pat00018
,
Figure 112012047452313-pat00019
,
Figure 112012047452313-pat00020
,
Figure 112012047452313-pat00021
,
Figure 112012047452313-pat00022
,
Figure 112012047452313-pat00023
,
Figure 112012047452313-pat00024
,
Figure 112012047452313-pat00025
or
Figure 112012047452313-pat00026
Wherein each of E 1 to E 4 is independently hydrogen, a C 1 to C 12 alkyl group, a C 6 to C 20 aryl group or a C 1 to C 12 hydroxyalkyl group, and m is an integer of 0 to 30 And at least one hydrogen of A, X and E 1 to E 4 may be substituted with halogen.

여기서 상기 아크릴레이트계 화합물은, 테트라에틸렌 글리콜 디아크릴레이트(tetraethylene glycol diacrylate), 1,4-부탄디올 디아크릴레이트(1,4-butanediol diacrylate), 1,6-헥산디올 디아크릴레이트(1,6-hexanediol diacrylate), 트리메틸올 프로판 에톡시레이트 트리아크릴레이트(trimethylol propane ethoxylate triacrylate), 트리메틸올 프로판 프로폭시레이트 트리아크릴레이트(trimethylol propane propoxylate triacrylate), 펜타에리트리톨 에톡시레이트 테트라아크릴레이트(pentaerythritol ethoxylate tetraacrylate), 트리메틸올프로판 트리아크릴레이트(trimethylolpropane triacrylate;TMPTA), 디(트리메틸올프로판) 테트라아크릴레이트(di(trimethylolpropane) tetraacrylate), 펜타에리트리톨 테트라아크릴레이트(pentaerythritol tetraacrylate), 디펜타에리트리톨 펜타아크릴레이트(dipentaerythritol pentaacrylate) 및 디펜타에리트리톨 헥사아크릴레이트(dipentaerythritol hexaacrylate)로 이루어진 군으로부터 선택되는 어느 하나 또는 이들 중 2종 이상의 혼합물일 수 있으나 이에만 한정하는 것은 아니다.The acrylate compound may be at least one selected from the group consisting of tetraethylene glycol diacrylate, 1,4-butanediol diacrylate, 1,6-hexanediol diacrylate (1,6-hexanediol diacrylate, -hexanediol diacrylate, trimethylol propane ethoxylate triacrylate, trimethylol propane propoxylate triacrylate, pentaerythritol ethoxylate tetraacrylate ), Trimethylolpropane triacrylate (TMPTA), di (trimethylolpropane) tetraacrylate, pentaerythritol tetraacrylate, dipentaerythritol pentaacrylate (dipentaerythritol pentaacrylate) and dipentaerythritol Four acrylate can be any one or a mixture of two or more of those selected from the group consisting of (dipentaerythritol hexaacrylate), but is not limited thereto.

그리고, 본 발명의 비수 전해액에 포함되는 상기 환형 실록산계 화합물은, 테트라메틸 시클로테트라실록산(tetramethyl cyclotetrasiloxane), 헥사메틸 시클로트리실록산(hexamethyl cyclotrisiloxane), 옥타메틸 시클로테트라실록산(octamethyl cyclotetrasiloxane), 데카메틸 시클로펜타실록산(decamethyl cyclopentasiloxane) 및 도데카메틸 시클로헥사실록산(dodecamethyl cyclohexasiloxane)으로 이루어진 군으로부터 선택되는 어느 하나 또는 이들 중 2종 이상의 혼합물일 수 있으나, 이에만 한정하는 것은 아니다.The cyclic siloxane-based compound contained in the non-aqueous electrolyte of the present invention may be at least one selected from the group consisting of tetramethylcyclotetrasiloxane, hexamethylcyclotrisiloxane, octamethylcyclotetrasiloxane, Decamethylcyclopentasiloxane, and dodecamethyl cyclohexasiloxane, or a mixture of two or more thereof, but the present invention is not limited thereto.

그리고, 상기 유기용매로는 리튬 이차전지용 전해액에 통상적으로 사용되는 것들을 제한 없이 사용할 수 있으며, 예를 들면 에테르, 에스테르, 아미드, 선형 카보네이트, 환형 카보네이트 등을 각각 단독으로 또는 2종 이상 혼합하여 사용할 수 있다.The organic solvent may be any of those conventionally used for an electrolyte for a lithium secondary battery. For example, ether, ester, amide, linear carbonate, and cyclic carbonate may be used alone or in combination of two or more. have.

그 중에서 대표적으로는 환형 카보네이트, 선형 카보네이트, 또는 이들의 혼합물인 카보네이트 화합물을 포함할 수 있다.Among them, a carbonate compound which is typically a cyclic carbonate, a linear carbonate, or a mixture thereof may be included.

상기 환형 카보네이트 화합물의 구체적인 예로는 에틸렌 카보네이트(ethylene carbonate, EC), 프로필렌 카보네이트(propylene carbonate, PC), 1,2-부틸렌 카보네이트, 2,3-부틸렌 카보네이트, 1,2-펜틸렌 카보네이트, 2,3-펜틸렌 카보네이트, 비닐렌 카보네이트, 비닐에틸렌 카보네이트 및 이들의 할로겐화물로 이루어진 군에서 선택되는 어느 하나 또는 이들 중 2종 이상의 혼합물이 있다. 이들의 할로겐화물로는 예를 들면, 플루오로에틸렌 카보네이트(fluoroethylene carbonate, FEC) 등이 있으며, 이에 한정되는 것은 아니다.Specific examples of the cyclic carbonate compound include ethylene carbonate (EC), propylene carbonate (PC), 1,2-butylene carbonate, 2,3-butylene carbonate, 1,2-pentylene carbonate, Propylene carbonate, 2,3-pentylene carbonate, vinylene carbonate, vinylethylene carbonate, and halides thereof, or a mixture of two or more thereof. Examples of such halides include, but are not limited to, fluoroethylene carbonate (FEC) and the like.

또한 상기 선형 카보네이트 화합물의 구체적인 예로는 디메틸 카보네이트(DMC), 디에틸 카보네이트(DEC), 디프로필 카보네이트, 에틸메틸 카보네이트(EMC), 메틸프로필 카보네이트 및 에틸프로필 카보네이트로 이루어진 군에서 선택되는 어느 하나 또는 이들 중 2종 이상의 혼합물 등이 대표적으로 사용될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.Specific examples of the linear carbonate compound include any one selected from the group consisting of dimethyl carbonate (DMC), diethyl carbonate (DEC), dipropyl carbonate, ethyl methyl carbonate (EMC), methyl propyl carbonate and ethyl propyl carbonate And mixtures of two or more of them may be used as typical examples, but the present invention is not limited thereto.

또한, 상기 유기용매 중 에테르로는 디메틸 에테르, 디에틸 에테르, 디프로필 에테르, 메틸에틸 에테르, 메틸프로필 에테르 및 에틸프로필 에테르로 이루어진 군에서 선택되는 어느 하나 또는 이들 중 2종 이상의 혼합물을 사용할 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.As the ether in the organic solvent, any one selected from the group consisting of dimethyl ether, diethyl ether, dipropyl ether, methyl ethyl ether, methyl propyl ether and ethyl propyl ether or a mixture of two or more thereof may be used , But is not limited thereto.

그리고 상기 유기용매 중 에스테르로는 메틸 아세테이트, 에틸 아세테이트, 프로필 아세테이트, 메틸 프로피오네이트, 에틸 프로피오네이트, 프로필 프로피오네이트, γ-부티로락톤, γ-발레로락톤, γ-카프로락톤, σ-발레로락톤 및 ε-카프로락톤으로 이루어진 군에서 선택되는 어느 하나 또는 이들 중 2종 이상의 혼합물을 사용할 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.Examples of the ester in the organic solvent include methyl acetate, ethyl acetate, propyl acetate, methyl propionate, ethyl propionate, propyl propionate,? -Butyrolactone,? -Valerolactone,? -Caprolactone,? -Valerolactone and? -Caprolactone, or a mixture of two or more thereof, but the present invention is not limited thereto.

또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 비수 전해액에 포함되는 상기 전해질 염은, 음이온으로서, F-, Cl-, Br-, I-, NO3 -, N(CN)2 -, BF4 -, ClO4 -, PF6 -, (CF3)2PF4 -, (CF3)3PF3 -, (CF3)4PF2 -, (CF3)5PF-, (CF3)6P-, CF3SO3 -, CF3CF2SO3 -, (CF3SO2)2N-, (FSO2)2N- , CF3CF2(CF3)2CO-, (CF3SO2)2CH-, (SF5)3C-, (CF3SO2)3C-, CF3(CF2)7SO3 -, CF3CO2 -, CH3CO2 -, SCN- 및 (CF3CF2SO2)2N-로 이루어진 군에서 선택된 어느 하나를 포함할 수 있다. 여기서 상기 전해질 염의 비제한적인 예로는, LiCl, LiBr, LiI, LiClO4, LiBF4, LiB10Cl10, LiPF6, LiCF3SO3, LiCF3CO2, LiAsF6, LiSbF6, LiAlCl4, CH3SO3Li, CF3SO3Li, (CF3SO2)2NLi, 클로로보란리튬 및 저급지방족 카르본산리튬 등을 사용할 수 있으나 이에만 한정하는 것은 아니다.The electrolyte salt included in the non-aqueous electrolyte according to an embodiment of the present invention may be an electrolyte solution containing an anion selected from the group consisting of F - , Cl - , Br - , I - , NO 3 - , N (CN) 2 - , BF 4 - ClO 4 -, PF 6 -, (CF 3) 2 PF 4 -, (CF 3) 3 PF 3 -, (CF 3) 4 PF 2 -, (CF 3) 5 PF -, (CF 3) 6 P - , CF 3 SO 3 -, CF 3 CF 2 SO 3 -, (CF 3 SO 2) 2 N -, (FSO 2) 2 N -, CF 3 CF 2 (CF 3) 2 CO -, (CF 3 SO 2 ) 2 CH -, (SF 5 ) 3 C -, (CF 3 SO 2) 3 C -, CF 3 (CF 2) 7 SO 3 -, CF 3 CO 2 -, CH 3 CO 2 -, SCN - and (CF 3 CF 2 SO 2 ) 2 N - . Examples of the electrolyte salt include 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, and lower aliphatic carboxylic acid lithium, but are not limited thereto.

그리고, 본 발명의 비수 전해액은, 상기 아크릴레이트계 화합물이 상기 비수 전해액 중에 0.1 내지 3 중량%로 포함된 것일 수 있으며, 상기 환형 실록산계 화합물이 상기 비수 전해액 중에 0.1 내지 3 중량%로 포함된 것일 수 있다. 비수 전해액 중 상기 아크릴레이트계 화합물 및 상기 환형 실록산계 화합물의 함량이 0.1 중량% 미만이면 높은 이온전도도 및 낮은 전자전도도를 가지는 우수한 피막의 형성효과가 미미하고, 3 중량%를 초과하면 비가역 반응량의 증가로 인하여 전지의 성능을 저하시킬 수 있다.In the non-aqueous electrolyte of the present invention, the acrylate-based compound may be contained in the non-aqueous electrolyte in an amount of 0.1 to 3 wt%, and the cyclic siloxane-based compound may be contained in the non-aqueous electrolyte in an amount of 0.1 to 3 wt% . If the content of the acrylate-based compound and the cyclic siloxane-based compound in the non-aqueous electrolyte is less than 0.1% by weight, the effect of forming an excellent film having a high ionic conductivity and a low electronic conductivity is insignificant. If the content is more than 3% by weight, The performance of the battery may be deteriorated.

한편, 본 발명의 다른 측면에 따르면, 애노드, 캐소드 및 비수 전해액을 포함하는 리튬 이차전지로서, 상기 비수 전해액은 본 발명의 비수 전해액인 리튬 이차전지가 제공된다.According to another aspect of the present invention, there is provided a lithium secondary battery comprising an anode, a cathode, and a non-aqueous electrolyte, wherein the non-aqueous electrolyte is the non-aqueous electrolyte of the present invention.

본 발명에 따른 리튬 이차전지는 당해 기술 분야에 알려진 통상적인 방법에 따라 제조할 수 있다. 예를 들면, 캐소드와 애노드 사이에 다공성의 세퍼레이터를 넣고 본 발명에 따른 비수 전해액을 투입하여 제조할 수 있다.The lithium secondary battery according to the present invention can be produced by a conventional method known in the art. For example, a porous separator may be inserted between the cathode and the anode, and the nonaqueous electrolyte solution according to the present invention may be added to the separator.

본 발명의 일 실시예에서 사용되는 세퍼레이터는 당해 분야에서 통상적으로 사용되는 다공성 기재라면 모두 사용이 가능하고, 예를 들면 폴리올레핀계 다공성 막(membrane) 또는 부직포를 사용할 수 있으나, 이에 특별히 한정되는 것은 아니다.The separator used in one embodiment of the present invention may be any porous substrate commonly used in the art, and may be, for example, a polyolefin porous membrane or a nonwoven fabric, but is not particularly limited thereto .

상기 폴리올레핀계 다공성 막의 예로는, 고밀도 폴리에틸렌, 선형 저밀도 폴리에틸렌, 저밀도 폴리에틸렌, 초고분자량 폴리에틸렌과 같은 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 폴리부틸렌, 폴리펜텐 등의 폴리올레핀계 고분자를 각각 단독으로 또는 이들을 혼합한 고분자로 형성한 막(membrane)을 들 수 있다.Examples of the polyolefin-based porous film include polyolefin-based polymers such as polyethylene, polypropylene, polybutylene, and polypentene, such as high-density polyethylene, linear low-density polyethylene, low-density polyethylene and ultra-high molecular weight polyethylene, One membrane can be mentioned.

상기 부직포로는 폴리올레핀계 부직포 외에 예를 들어, 폴리에틸렌테레프탈레이트(polyethyleneterephthalate), 폴리부틸렌테레프탈레이트(polybutyleneterephthalate), 폴리에스테르(polyester), 폴리아세탈(polyacetal), 폴리아미드(polyamide), 폴리카보네이트(polycarbonate), 폴리이미드(polyimide), 폴리에테르에테르케톤(polyetheretherketone), 폴리에테르설폰(polyethersulfone), 폴리페닐렌옥사이드(polyphenyleneoxide), 폴리페닐렌설파이드(polyphenylenesulfide), 폴리에틸렌나프탈렌(polyethylenenaphthalene) 등을 각각 단독으로 또는 이들을 혼합한 고분자로 형성한 부직포를 들 수 있다. 부직포의 구조는 장섬유로 구성된 스폰본드 부직포 또는 멜트 블로운 부직포일 수 있다.The nonwoven fabric may include, in addition to the polyolefin nonwoven fabric, for example, polyethylene terephthalate, polybutylene terephthalate, polyester, polyacetal, polyamide, polycarbonate ), Polyimide, polyetheretherketone, polyethersulfone, polyphenylene oxide, polyphenylenesulfide, and polyethylene naphthalene, which may be used alone or in combination, And nonwoven fabrics formed by mixing these polymers. The structure of the nonwoven fabric may be a spun bond nonwoven fabric or a meltblown nonwoven fabric composed of long fibers.

상기 다공성 기재의 두께는 특별히 제한되지 않으나, 5 내지 50㎛일 수 있고, 다공성 기재에 존재하는 기공 크기 및 기공도 역시 특별히 제한되지 않으나 각각 0.01 내지 50㎛ 및 10 내지 95%일 수 있다.The thickness of the porous substrate is not particularly limited, but may be 5 to 50 탆, and the pore size and porosity present in the porous substrate are also not particularly limited, but may be 0.01 to 50 탆 and 10 to 95%, respectively.

상기 애노드는 애노드 활물질 및 바인더를 포함하는 애노드층이 집전체의 일면 또는 양면에 담지된 구조를 갖는다.The anode has a structure in which the anode layer including the anode active material and the binder is supported on one or both surfaces of the current collector.

상기 애노드 활물질로는 통상적으로 리튬 이온이 흡장 및 방출될 수 있는 탄소재, 리튬 금속, 금속 화합물 또는 이들의 혼합물을 사용할 수 있다.As the anode active material, a carbon material, a lithium metal, a metal compound, or a mixture thereof, in which lithium ions can be occluded and released, may be used.

구체적으로는 상기 탄소재로는 저결정성 탄소 및 고결정성 탄소 등이 모두 사용될 수 있다. 저결정성 탄소로는 연화탄소(soft carbon) 및 경화탄소(hard carbon)가 대표적이며, 고결정성 탄소로는 천연 흑연, 키시흑연(Kish graphite), 열분해 탄소(pyrolytic carbon), 액정 피치계 탄소섬유(mesophase pitch based carbon fiber), 탄소 미소구체(meso-carbon microbeads), 액정피치(Mesophase pitches) 및 석유와 석탄계 코크스(petroleum or coal tar pitch derived cokes) 등의 고온 소성탄소가 대표적이다.Concretely, as the carbon material, low-crystallinity carbon and high-crystallinity carbon may be used. Examples of the low crystalline carbon include soft carbon and hard carbon. Examples of highly crystalline carbon include natural graphite, Kish graphite, pyrolytic carbon, liquid crystal pitch carbon fiber high temperature sintered carbon such as mesophase pitch based carbon fiber, meso-carbon microbeads, mesophase pitches and petroleum or coal tar pitch derived cokes.

여기서 상기 금속 화합물로는 Si, Ge, Sn, Pb, P, Sb, Bi, Al, Ga, In, Ti, Mn, Fe, Co, Ni, Cu, Zn, Ag, Mg, Sr, 및 Ba 등의 금속 원소를 1종 이상 함유하는 화합물을 들 수 있다. 이들 금속 화합물은 단체, 합금, 산화물(TiO2, SnO2 등), 질화물, 황화물, 붕화물, 리튬과의 합금 등, 어떤 형태로도 사용할 수 있지만, 단체, 합금, 산화물, 리튬과의 합금은 고용량화될 수 있다. 그 중에서도, Si, Ge 및 Sn으로부터 선택되는 1종 이상의 원소를 함유할 수 있고, Si 및 Sn으로부터 선택되는 1종 이상의 원소를 포함하는 것이 전지를 더 고용량화할 수 있다.The metal compound may be at least one selected from the group consisting of Si, Ge, Sn, Pb, P, Sb, Bi, Al, Ga, In, Ti, Mn, Fe, Co, Ni, Cu, Zn, Ag, And compounds containing at least one metal element. These metal compounds may be a single substance, an alloy, an oxide (TiO 2 , SnO 2 Or the like), a nitride, a sulfide, a boride, an alloy with lithium, or the like, but an alloy with a single substance, an alloy, an oxide, and lithium can be increased in capacity. Among them, it may contain at least one element selected from Si, Ge and Sn, and it may further increase the capacity of the battery including at least one element selected from Si and Sn.

상기 캐소드는 캐소드 활물질, 도전재 및 바인더를 포함하는 캐소드층이 집전체의 일면 또는 양면에 담지된 구조를 갖는다.The cathode has a structure in which a cathode layer including a cathode active material, a conductive material and a binder is supported on one or both surfaces of the current collector.

상기 캐소드 활물질로는 리튬함유 전이금속 산화물이 바람직하게 사용될 수 있으며, 예를 들면 LixCoO2(0.5<x<1.3), LixNiO2(0.5<x<1.3), LixMnO2(0.5<x<1.3), LixMn2O4(0.5<x<1.3), Lix(NiaCobMnc)O2(0.5<x<1.3, 0<a<1, 0<b<1, 0<c<1, a+b+c=1), LixNi1-yCoyO2(0.5<x<1.3, 0<y<1), LixCo1 -yMnyO2(0.5<x<1.3, 0≤y<1), LixNi1 -yMnyO2(0.5<x<1.3, O≤y<1), Lix(NiaCobMnc)O4(0.5<x<1.3, 0<a<2, 0<b<2, 0<c<2, a+b+c=2), LixMn2 -zNizO4(0.5<x<1.3, 0<z<2), LixMn2 -zCozO4(0.5<x<1.3, 0<z<2), LixCoPO4(0.5<x<1.3) 및 LixFePO4(0.5<x<1.3)로 이루어진 군에서 선택되는 어느 하나 또는 이들 중 2종 이상의 혼합물을 사용할 수 있다. 그리고 상기 리튬함유 전이금속 산화물은 알루미늄(Al) 등의 금속이나 금속산화물로 코팅될 수도 있다. 또한, 상기 리튬함유 전이금속 산화물(oxide) 외에 황화물(sulfide), 셀렌화물(selenide) 및 할로겐화물(halide) 등도 사용될 수 있다.As the cathode active material, a lithium-containing transition metal oxide may be preferably used. For example, Li x CoO 2 (0.5 <x <1.3), Li x NiO 2 (0.5 <x <1.3), Li x MnO 2 <x <1.3, 0 <a <1, 0 <b <1), Li x Mn 2 O 4 (0.5 <x <1.3), Li x (Ni a Co b Mn c ) O 2 , 0 <c <1, a + b + c = 1), Li x Ni 1-y Co y O 2 (0.5 <x <1.3, 0 <y <1), Li x Co 1 -y Mn y O 2 (0.5 <x <1.3, 0≤y <1), Li x Ni 1 -y Mn y O 2 (0.5 <x <1.3, O≤y <1), Li x (Ni a Co b Mn c) O 4 (0.5 <x <1.3, 0 <a <2, 0 <b <2, 0 <c <2, a + b + c = 2), Li x Mn 2 -z Ni z O 4 , 0 <z <2), Li x Mn 2 -z Co z O 4 (0.5 <x <1.3, 0 <z <2), Li x CoPO 4 (0.5 <x <1.3) and Li x FePO 4 (0.5 < x < 1.3), or a mixture of two or more thereof. The lithium-containing transition metal oxide may be coated with a metal such as aluminum (Al) or a metal oxide. In addition to the lithium-containing transition metal oxide, sulfide, selenide and halide may also be used.

상기 도전재로서는 전기화학소자에서 화학변화를 일으키지 않는 전자 전도성 물질이면 특별한 제한이 없다. 일반적으로 카본블랙(carbon black), 흑연, 탄소섬유, 카본 나노튜브, 금속분말, 도전성 금속산화물, 유기 도전재 등을 사용할 수 있고, 현재 도전재로 시판되고 있는 상품으로는 아세틸렌 블랙계열 (쉐브론 케미컬 컴퍼니(Chevron Chemical Company) 또는 걸프 오일 컴퍼니 (Gulf Oil Company) 제품 등), 케트젠 블랙 (Ketjen Black) EC 계열(아르막 컴퍼니 (Armak Company) 제품), 불칸 (Vulcan) XC-72(캐보트 컴퍼니(Cabot Company) 제품) 및 수퍼 P (엠엠엠(MMM)사 제품)등이 있다. 예를 들면 아세틸렌블랙, 카본블랙, 흑연 등을 들 수 있다.The conductive material is not particularly limited as long as it is an electron conductive material that does not cause a chemical change in an electrochemical device. In general, carbon black, graphite, carbon fiber, carbon nanotube, metal powder, conductive metal oxide, organic conductive material and the like can be used. Commercially available products as the conductive material include acetylene black series (manufactured by Chevron Chemical Co., (Chevron Chemical Company or Gulf Oil Company products), Ketjen Black EC series (Armak Company), Vulcan XC-72 (Cabot Company) and Super P (MM (MMM)). For example, acetylene black, carbon black and graphite.

상기 캐소드 및 애노드에 사용되는 바인더는 캐소드 활물질 및 애노드 활물질을 집전체에 유지시키고, 또 활물질들 사이를 이어주는 기능을 갖는 것으로서, 통상적으로 사용되는 바인더가 제한 없이 사용될 수 있다.The binder used for the cathode and the anode has a function of holding the cathode active material and the anode active material in the current collector and also connecting the active materials, and a commonly used binder may be used without limitation.

예를 들면, 비닐리덴플루오라이드-헥사플루오로프로필렌 코폴리머(PVDF-co-HFP), 폴리비닐리덴플루오라이드(polyvinylidenefluoride), 폴리아크릴로니트릴(polyacrylonitrile), 폴리메틸메타크릴레이트(polymethylmethacrylate), 스티렌-부타디엔 고무 (SBR, styrene butadiene rubber), 카르복시메틸 셀룰로스(CMC, carboxymethyl cellulose) 등의 다양한 종류의 바인더 고분자가 사용될 수 있다.For example, it is possible to use vinylidene fluoride-hexafluoropropylene copolymer (PVDF-co-HFP), polyvinylidene fluoride, polyacrylonitrile, polymethylmethacrylate, styrene Various types of binder polymers such as styrene butadiene rubber (SBR), carboxymethyl cellulose (CMC), and the like can be used.

상기 캐소드 및 상기 애노드에 사용되는 집전체는 전도성이 높은 금속으로, 상기 활물질의 슬러리가 용이하게 접착할 수 있는 금속으로 전지의 전압 범위에서 반응성이 없는 것이면 어느 것이라도 사용할 수 있다. 구체적으로 캐소드용 집전체의 비제한적인 예로는 알루미늄, 니켈 또는 이들의 조합에 의하여 제조되는 호일 등이 있으며, 애노드용 집전체의 비제한적인 예로는 구리, 금, 니켈 또는 구리 합금 또는 이들의 조합에 의하여 제조되는 호일 등이 있다. 또한, 상기 집전체는 상기 물질들로 이루어진 기재들을 적층하여 사용할 수도 있다.The current collector used for the cathode and the anode may be any metal having a high conductivity and a metal which can easily adhere to the slurry of the active material and is not reactive in the voltage range of the battery. Specifically, examples of the current collector for a cathode include aluminum, nickel, or a combination thereof. Examples of the current collector for an anode include copper, gold, nickel, or a copper alloy or a combination thereof And the like. In addition, the current collector may be used by laminating the substrates made of the above materials.

상기 캐소드 및 상기 애노드는, 각각의 활물질, 도전재, 바인더, 고비점 용제를 이용해 혼련하여 전극 합제로 한 후, 이 합제를 집전체의 동박 등에 도포하여, 건조, 가압 성형한 후, 50℃ 내지 250℃ 정도의 온도로 2시간 정도 진공 하에서 가열 처리함으로써 각각 제조될 수 있다.The cathode and the anode are kneaded using an active material, a conductive material, a binder and a high boiling point solvent to prepare an electrode mixture, and then the mixture is coated on a copper foil or the like of the current collector, dried, Followed by heat treatment at a temperature of about 250 DEG C for about 2 hours under vacuum.

또한, 상기 캐소드의 활물질층의 두께(집전체 한 면당)는 30 내지 120㎛, 또는 50 내지 100㎛일 수 있고, 상기 애노드의 활물질층의 두께는 1 내지 100㎛, 또는 3 내지 70㎛일 수 있다. 상기 캐소드 및 상기 애노드가 이러한 두께 범위를 만족하는 경우, 각 전극 활물질층에서의 활물질량이 충분히 확보되어, 전지 용량이 작아지는 것을 방지할 수 있고, 사이클 특성이나 레이트 특성이 개선될 수 있다.The thickness of the active material layer of the cathode may be 30 to 120 占 퐉 or 50 to 100 占 퐉, and the thickness of the active material layer of the anode may be 1 to 100 占 퐉 or 3 to 70 占 퐉. have. When the cathode and the anode satisfy this thickness range, the amount of active material in each electrode active material layer is sufficiently secured, the battery capacity can be prevented from being reduced, and the cycle characteristics and rate characteristics can be improved.

이하, 본 발명을 구체적으로 설명하기 위해 실시예를 들어 상세하게 설명하기로 한다. 그러나, 본 발명에 따른 실시예는 여러 가지 다른 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 아래에서 상술하는 실시예에 한정되는 것으로 해석되어서는 안 된다. 본 발명의 실시예는 당업계에서 평균적인 지식을 가진 자에게 본 발명을 보다 완전하게 설명하기 위해서 제공되는 것이다.
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to examples. However, the embodiments according to the present invention can be modified into various other forms, and the scope of the present invention should not be construed as being limited to the embodiments described below. The embodiments of the present invention are provided to enable those skilled in the art to more fully understand the present invention.

실시예Example 1 One

(1) 비수 전해액의 제조 (1) Preparation of non-aqueous electrolyte

에틸렌 카보네이트(EC) : 에틸 프로피오네이트(EP) : 디에틸 카보네이트(DEC) = 3 : 4 : 3의 중량비로 혼합된 용매를 제조한 후, 디(트리메틸올프로판) 테트라아크릴레이트(di(trimethylolpropane) tetraacrylate) 및 2,4,6,8-테트라메틸 시클로테트라실록산(2,4,6,8-tetramethyl cyclotetrasiloxane)을 상기 용매에 첨가하여 용액을 제조한다. 여기서 상기 디(트리메틸올프로판) 테트라아크릴레이트 및 상기 2,4,6,8-테트라메틸 시클로테트라실록산은 상기 제조된 용액 중에 각각 0.5 중량%가 포함되도록 제조한다. 그 후 리튬염으로서 LiPF6를, 1M가 되도록 상기 용액에 첨가함으로써 비수 전해액을 제조하였다.A mixed solvent was prepared in a weight ratio of ethylene carbonate (EC): ethyl propionate (EP): diethyl carbonate (DEC) = 3: 4: 3 and then di (trimethylolpropane) ) tetraacrylate) and 2,4,6,8-tetramethylcyclotetrasiloxane are added to the solvent to prepare a solution. Here, the di (trimethylolpropane) tetraacrylate and the 2,4,6,8-tetramethylcyclotetrasiloxane are each prepared so as to contain 0.5% by weight in the prepared solution. Then, LiPF 6 as a lithium salt was added to the solution so as to be 1 M to prepare a nonaqueous electrolyte solution.

(2) 캐소드의 제조 (2) Manufacture of cathode

LiCoO2 캐소드 활물질을 준비하였다. 그 후, 캐소드 활물질 : 도전재 : 바인더를 96 : 2 : 2의 중량비로 혼합하여 슬러리를 만든 후, 통상적인 방법으로 알루미늄(Al) 호일 집전체에 코팅하고, 건조하여 캐소드를 제조하였다.LiCoO 2 cathode active material was prepared. Thereafter, a slurry was prepared by mixing the cathode active material: conductive material: binder in a weight ratio of 96: 2: 2, coating the aluminum (Al) foil current collector by a conventional method, and drying to prepare a cathode.

(3) 애노드의 제조 (3) Manufacture of anode

인조 흑연 : SBR계 바인더 : 증점제를 98 : 1 : 1의 중량비로 혼합하여 애노드 활물질 슬러리를 제조한 후, 통상적인 방법으로 구리(Cu) 호일 집전체에 코팅하여, 애노드를 제조하였다.An anode active material slurry was prepared by mixing artificial graphite: SBR binder: thickener in a weight ratio of 98: 1: 1, and then coated on a copper (Cu) foil current collector by a conventional method to prepare an anode.

(4) 리튬 이차전지의 제조 (4) Production of lithium secondary battery

상기 제조된 캐소드 및 애노드의 사이에 폴리에틸렌 다공성 막을 개재시켜 만든 젤리롤을 통상적인 각형 전지로 제조한 후, 상기 제조된 비수 전해액을 주입하여 리튬 이차전지를 제조하였다.
A jelly roll made by interposing a polyethylene porous film between the cathode and the anode was fabricated into a conventional prismatic battery, and the prepared nonaqueous electrolyte was injected to prepare a lithium secondary battery.

비교예Comparative Example 1 One

실시예 1의 (1) 비수 전해액의 제조에서, 2,4,6,8-테트라메틸 시클로테트라 실록산이 포함되지 않는 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법으로 리튬 이차전지를 제조하였다.
A lithium secondary battery was produced in the same manner as in Example 1, except that in the preparation of the nonaqueous electrolyte (1) of Example 1, 2,4,6,8-tetramethylcyclotetrasiloxane was not included.

비교예Comparative Example 2 2

실시예 1의 (1) 비수 전해액의 제조에서, 디(트리메틸올프로판) 테트라 아크릴레이트가 포함되지 않는 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법으로 리튬 이차전지를 제조하였다.
A lithium secondary battery was produced in the same manner as in Example 1 except that di (trimethylolpropane) tetraacrylate was not included in the preparation of the nonaqueous electrolyte (1) of Example 1.

비교예Comparative Example 3 3

실시예 1의 (1) 비수 전해액의 제조에서, 2,4,6,8-테트라메틸 시클로테트라 실록산 및 디(트리메틸올프로판) 테트라아크릴레이트가 포함되지 않는 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법으로 리튬 이차전지를 제조하였다.
(1) The same procedure as in Example 1 was carried out except that 2,4,6,8-tetramethylcyclotetrasiloxane and di (trimethylolpropane) tetraacrylate were not included in the preparation of the non-aqueous electrolyte of Example 1 To prepare a lithium secondary battery.

리튬 이차전지의 초기용량 평가Evaluation of Initial Capacity of Lithium Secondary Battery

상기 제조된 실시예 1 및 비교예 1 내지 3의 리튬 이차전지를 0.3C rate로 정전류/정전압 조건 및 0.05C cut-off충전(과충전 방지 기능)을 실시하였다. 이후 1C rate로 정전류/정전압 방식의 충전을 실시하였고, 0.2C 정전류로 방전을 실시함으로써 그 용량을 측정하여, 결과를 하기 표 1에 나타내었다.The prepared lithium secondary batteries of Example 1 and Comparative Examples 1 to 3 were subjected to a constant current / constant voltage condition and a 0.05 C cut-off charge (overcharge protection function) at 0.3 C rate. Then, a constant-current / constant-voltage charging was performed at a rate of 1 C, and the capacity was measured by discharging at a constant current of 0.2 C. The results are shown in Table 1 below.

0.2C capacity(mAh)0.2C capacity (mAh) 실시예 1Example 1 833833 비교예 1Comparative Example 1 822822 비교예 2Comparative Example 2 822822 비교예 3Comparative Example 3 827827

상기 표 1에서 알 수 있듯이, 전해액으로서 디(트리메틸올프로판) 테트라아크릴레이트(di(trimethylolpropane) tetraacrylate) 및 2,4,6,8-테트라메틸 시클로테트라실록산(2,4,6,8-tetramethyl cyclotetrasiloxane)이 포함된 리튬 이차전지의 경우, 디(트리메틸올 프로판) 테트라 아크릴레이트(di(trimethylol propane) tetra acrylate)만이 포함된 경우, 2,4,6,8-테트라메틸 시클로 테트라 실록산(2,4,6,8-tetramethyl cyclotetrasiloxane)만이 포함된 경우 또는 둘 다 포함되지 않은 경우에 비해 초기용량이 더 높게 나타남을 알 수 있었다.
As shown in Table 1, di (trimethylolpropane) tetraacrylate (di (trimethylolpropane) tetraacrylate) and 2,4,6,8-tetramethylcyclotetrasiloxane (2,4,6,8-tetramethyl cyclotetrasiloxane) containing only di (trimethylol propane) tetraacrylate (2,4,6,8-tetramethylcyclotetrasiloxane (2, 3, 4, 4,6,8-tetramethyl cyclotetrasiloxane) was included, or the initial dose was higher than that when both were not included.

리튬 이차전지의 장기성능 평가Evaluation of long-term performance of lithium secondary battery

상기 제조된 실시예 1 및 비교예 1 내지 3의 리튬 이차전지를 1C rate의 정전류/정전압 방식으로 충전 실시 및 1C 정전류의 방전 실시를 통해, 충방전 용량 유지 특성 실험을 수행하였고, 그 결과를 도 1에 나타내었다.Charging and discharging capacity retention characteristics tests were performed through charging the lithium secondary batteries of Example 1 and Comparative Examples 1 to 3 at a constant current / constant voltage of 1 C rate and discharging at a constant current of 1 C, Respectively.

도 1에서 알 수 있듯이, 250회의 충방전 실시 결과, 전해액으로서 디(트리메틸올프로판) 테트라아크릴레이트(di(trimethylolpropane) tetraacrylate) 및 2,4,6,8-테트라메틸 시클로테트라실록산(2,4,6,8-tetramethyl cyclo tetra siloxane)이 포함된 리튬 이차전지의 경우, 용량저하가 가장 낮음을 알 수 있었다.As can be seen from FIG. 1, as a result of carrying out 250 charge and discharge cycles, di (trimethylolpropane) tetraacrylate (di (trimethylolpropane) tetraacrylate) and 2,4,6,8-tetramethylcyclotetrasiloxane , 6,8-tetramethyl cyclo tetra siloxane) was found to be the lowest in the lithium secondary battery.

한편, 본 명세서와 도면에 개시된 본 발명의 실시예들은 이해를 돕기 위해 특정 예를 제시한 것에 지나지 않으며, 본 발명의 범위를 한정하고자 하는 것은 아니다. 여기에 개시된 실시예들 이외에도 본 발명의 기술적 사상에 바탕을 둔 다른 변형예들이 실시 가능하다는 것은 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 자명한 것이다.It should be noted that the embodiments of the present invention disclosed in the present specification and drawings are only illustrative of specific examples for the purpose of understanding and are not intended to limit the scope of the present invention. It will be apparent to those skilled in the art that other modifications based on the technical idea of the present invention are possible in addition to the embodiments disclosed herein.

Claims (13)

하기 화학식 1로 표시되는 아크릴레이트계 화합물;
환형 실록산계 화합물;
유기용매; 및
전해질 염;을 포함하되,
상기 환형 실록산계 화합물은, 테트라메틸 시클로테트라실록산(tetramethyl cyclotetrasiloxane), 헥사메틸 시클로트리실록산(hexamethyl cyclotrisiloxane), 옥타메틸 시클로테트라실록산(octamethyl cyclotetrasiloxane), 데카메틸 시클로펜타실록산(decamethyl cyclopentasiloxane) 및 도데카메틸 시클로헥사실록산(dodecamethyl cyclohexasiloxane)으로 이루어진 군으로부터 선택되는 어느 하나 또는 이들 중 2종 이상의 혼합물인 비수 전해액:
[화학식 1]
Figure 112014092076845-pat00027

상기 화학식 1에서, A는 C1~C12의 알킬렌기이며; a는 0~30 사이의 정수이며; B는 H 또는 메틸기이며; b는 1~6 사이의 정수이며;
X는 C1~C12의 알킬기, C6~C20의 아릴기,
Figure 112014092076845-pat00028
,
Figure 112014092076845-pat00029
,
Figure 112014092076845-pat00030
,
Figure 112014092076845-pat00031
,
Figure 112014092076845-pat00032
,
Figure 112014092076845-pat00033
,
Figure 112014092076845-pat00034
,
Figure 112014092076845-pat00035
,
Figure 112014092076845-pat00036
,
Figure 112014092076845-pat00037
,
Figure 112014092076845-pat00038
또는
Figure 112014092076845-pat00039
이고, 여기에서 E1 내지 E4는 각각 독립적으로 수소, C1~C12의 알킬기, C6~C20의 아릴기 또는 C1~C12의 히드록시알킬기이고, m은 0~30 사이의 정수이며, A, X 및 E1 내지 E4의 1 이상의 수소는 할로겐으로 치환될 수 있다.
An acrylate-based compound represented by the following formula (1);
Cyclic siloxane-based compounds;
Organic solvent; And
An electrolyte salt,
The cyclic siloxane-based compound may be at least one selected from the group consisting of tetramethyl cyclotetrasiloxane, hexamethyl cyclotrisiloxane, octamethyl cyclotetrasiloxane, decamethyl cyclopentasiloxane, A dodecamethyl cyclohexasiloxane, or a mixture of two or more thereof.
[Chemical Formula 1]
Figure 112014092076845-pat00027

In Formula 1, A is a C 1 to C 12 alkylene group; a is an integer from 0 to 30; B is H or a methyl group; b is an integer from 1 to 6;
X is a C 1 to C 12 alkyl group, a C 6 to C 20 aryl group,
Figure 112014092076845-pat00028
,
Figure 112014092076845-pat00029
,
Figure 112014092076845-pat00030
,
Figure 112014092076845-pat00031
,
Figure 112014092076845-pat00032
,
Figure 112014092076845-pat00033
,
Figure 112014092076845-pat00034
,
Figure 112014092076845-pat00035
,
Figure 112014092076845-pat00036
,
Figure 112014092076845-pat00037
,
Figure 112014092076845-pat00038
or
Figure 112014092076845-pat00039
Wherein each of E 1 to E 4 is independently hydrogen, a C 1 to C 12 alkyl group, a C 6 to C 20 aryl group or a C 1 to C 12 hydroxyalkyl group, and m is an integer of 0 to 30 And at least one hydrogen of A, X and E 1 to E 4 may be substituted with halogen.
제1항에 있어서,
상기 아크릴레이트계 화합물은, 테트라에틸렌 글리콜 디아크릴레이트(tetraethylene glycol diacrylate), 1,4-부탄디올 디아크릴레이트(1,4-butanediol diacrylate), 1,6-헥산디올 디아크릴레이트(1,6-hexanediol diacrylate), 트리메틸올 프로판 에톡시레이트 트리아크릴레이트(trimethylol propane ethoxylate triacrylate), 트리메틸올 프로판 프로폭시레이트 트리아크릴레이트(trimethylol propane propoxylate triacrylate), 펜타에리트리톨 에톡시레이트 테트라아크릴레이트(pentaerythritol ethoxylate tetraacrylate), 트리메틸올프로판 트리아크릴레이트(trimethylolpropane triacrylate;TMPTA), 디(트리메틸올프로판) 테트라아크릴레이트(di(trimethylolpropane) tetraacrylate), 펜타에리트리톨 테트라아크릴레이트(pentaerythritol tetraacrylate), 디펜타에리트리톨 펜타아크릴레이트(dipentaerythritol pentaacrylate) 및 디펜타에리트리톨 헥사아크릴레이트(dipentaerythritol hexaacrylate)로 이루어진 군으로부터 선택되는 어느 하나 또는 이들 중 2종 이상의 혼합물인 것을 특징으로 하는 비수 전해액.
The method according to claim 1,
The acrylate compound may be selected from the group consisting of tetraethylene glycol diacrylate, 1,4-butanediol diacrylate, 1,6-hexanediol diacrylate, 1,6- hexanediol diacrylate, trimethylol propane ethoxylate triacrylate, trimethylol propane propoxylate triacrylate, pentaerythritol ethoxylate tetraacrylate, , Trimethylolpropane triacrylate (TMPTA), di (trimethylolpropane) tetraacrylate, pentaerythritol tetraacrylate, dipentaerythritol pentaacrylate ( dipentaerythritol pentaacrylate) and dipentaerythritol hexaac Dipentaerythritol hexaacrylate, or a mixture of two or more thereof.
삭제delete 제1항에 있어서,
상기 유기용매는, 에틸렌 카보네이트(ethylene carbonate, EC), 프로필렌 카보네이트(propylene carbonate, PC), 1,2-부틸렌 카보네이트, 2,3-부틸렌 카보네이트, 1,2-펜틸렌 카보네이트, 2,3-펜틸렌 카보네이트, 비닐렌 카보네이트, 비닐에틸렌 카보네이트, 플루오로에틸렌 카보네이트(fluoroethylene carbonate, FEC), 디메틸 카보네이트(DMC), 디에틸 카보네이트(DEC), 디프로필 카보네이트, 에틸메틸 카보네이트(EMC), 메틸프로필 카보네이트, 에틸프로필 카보네이트, 디메틸 에테르, 디에틸 에테르, 디프로필 에테르, 메틸에틸 에테르, 메틸프로필 에테르, 에틸프로필 에테르, 메틸 아세테이트, 에틸 아세테이트, 프로필 아세테이트, 메틸 프로피오네이트, 에틸 프로피오네이트, 프로필 프로피오네이트, γ-부티로락톤, γ-발레로락톤, γ-카프로락톤, σ-발레로락톤 및 ε-카프로락톤으로 이루어진 군으로부터 선택되는 어느 하나 또는 이들 중 2종 이상의 혼합물인 것을 특징으로 하는 비수 전해액.
The method according to claim 1,
Examples of the organic solvent include ethylene carbonate (EC), propylene carbonate (PC), 1,2-butylene carbonate, 2,3-butylene carbonate, 1,2-pentylene carbonate, (DEC), dimethyl carbonate (DMC), diethyl carbonate (DEC), dipropyl carbonate, ethyl methyl carbonate (EMC), methyl propyl carbonate A solvent such as methanol, ethanol, propanol, isopropanol, isopropanol, butanol, isopropanol, butanol, isopropanol, Pyronate,? -Butyrolactone,? -Valerolactone,? -Caprolactone,? -Valerolactone and? -Caprolactone The non-aqueous electrolyte, characterized in that any one or a mixture of two or more of those selected from the group true luer.
제1항에 있어서,
상기 전해질 염은, 음이온으로서, F-, Cl-, Br-, I-, NO3 -, N(CN)2 -, BF4 -, ClO4 -, PF6 -, (CF3)2PF4 -, (CF3)3PF3 -, (CF3)4PF2 -, (CF3)5PF-, (CF3)6P-, CF3SO3 -, CF3CF2SO3 -, (CF3SO2)2N-, (FSO2)2N- , CF3CF2(CF3)2CO-, (CF3SO2)2CH-, (SF5)3C-, (CF3SO2)3C-, CF3(CF2)7SO3 -, CF3CO2 -, CH3CO2 -, SCN- 및 (CF3CF2SO2)2N-로 이루어진 군으로부터 선택되는 어느 하나 또는 이들 중 2종 이상을 포함하는 것을 특징으로 하는 비수 전해액.
The method according to claim 1,
The electrolyte salt includes, as anions, F -, Cl -, Br -, I -, NO 3 -, N (CN) 2 -, BF 4 -, ClO 4 -, PF 6 -, (CF 3) 2 PF 4 -, (CF 3) 3 PF 3 -, (CF 3) 4 PF 2 -, (CF 3) 5 PF -, (CF 3) 6 P -, CF 3 SO 3 -, CF 3 CF 2 SO 3 -, (CF 3 SO 2) 2 N -, (FSO 2) 2 N -, CF 3 CF 2 (CF 3) 2 CO -, (CF 3 SO 2) 2 CH -, (SF 5) 3 C -, (CF 3 SO 2 ) 3 C - , CF 3 (CF 2 ) 7 SO 3 - , CF 3 CO 2 - , CH 3 CO 2 - SCN - and (CF 3 CF 2 SO 2 ) 2 N - , or two or more of them.
제1항에 있어서,
상기 아크릴레이트계 화합물은, 상기 비수 전해액 중에 0.1 내지 3 중량%로 포함된 것을 특징으로 하는 비수 전해액.
The method according to claim 1,
Wherein the acrylate-based compound is contained in an amount of 0.1 to 3% by weight in the non-aqueous electrolyte.
제1항에 있어서,
상기 환형 실록산계 화합물은, 상기 비수 전해액 중에 0.1 내지 3 중량%로 포함된 것을 특징으로 하는 비수 전해액.
The method according to claim 1,
Wherein the cyclic siloxane-based compound is contained in an amount of 0.1 to 3% by weight in the non-aqueous electrolyte.
애노드, 캐소드 및 비수 전해액을 포함하는 리튬 이차전지로서,
상기 비수 전해액은 제1항, 제2항, 제4항 내지 제7항 중 어느 한 항의 비수 전해액인 리튬 이차전지.
A lithium secondary battery comprising an anode, a cathode, and a non-aqueous electrolyte,
The nonaqueous electrolyte according to any one of claims 1, 2, and 4 to 7, wherein the nonaqueous electrolyte is a nonaqueous electrolyte.
제8항에 있어서,
상기 애노드가 리튬 금속, 탄소재, 금속 화합물 또는 이들의 혼합물을 포함하는 애노드 활물질층을 구비한 것을 특징으로 하는 리튬 이차전지.
9. The method of claim 8,
Wherein the anode comprises an anode active material layer comprising a lithium metal, a carbon material, a metal compound, or a mixture thereof.
제9항에 있어서,
상기 금속 화합물이 Si, Ge, Sn, Pb, P, Sb, Bi, Al, Ga, In, Ti, Mn, Fe, Co, Ni, Cu, Zn, Ag, Mg, Sr, 및 Ba으로 이루어진 군으로부터 선택되는 어느 하나 또는 이들 중 2종 이상의 금속 원소를 함유하는 화합물 또는 이들의 혼합물인 것을 특징으로 하는 리튬 이차전지.
10. The method of claim 9,
Wherein the metal compound is selected from the group consisting of Si, Ge, Sn, Pb, P, Sb, Bi, Al, Ga, In, Ti, Mn, Fe, Co, Ni, Cu, Zn, Ag, A compound containing any one or two or more metal elements selected from the above, or a mixture thereof.
제8항에 있어서,
상기 캐소드가 리튬 함유 산화물을 포함하는 캐소드 활물질층을 구비하는 것을 특징으로 하는 리튬 이차전지.
9. The method of claim 8,
Wherein the cathode comprises a cathode active material layer containing a lithium-containing oxide.
제11항에 있어서,
상기 리튬 함유 산화물이 리튬 함유 전이금속 산화물인 것을 특징으로 하는 리튬 이차전지.
12. The method of claim 11,
Wherein the lithium-containing oxide is a lithium-containing transition metal oxide.
제12항에 있어서,
상기 리튬 함유 전이금속 산화물이 LiCoO2, LiNiO2, LiMnO2, LiMn2O4, Li(NiaCobMnc)O2(0<a<1, 0<b<1, 0<c<1, a+b+c=1), LiNi1 - yCoyO2, LiCo1 - yMnyO2, LiNi1 -yMnyO2(O≤y<1), Li(NiaCobMnc)O4(0<a<2, 0<b<2, 0<c<2, a+b+c=2), LiMn2 - zNizO4, LiMn2 -zCozO4(0<z<2), LiCoPO4 및 LiFePO4로 이루어진 군으로부터 선택되는 어느 하나 또는 이들 중 2종 이상의 혼합물인 것을 특징으로 하는 리튬 이차전지.
13. The method of claim 12,
Wherein the lithium-containing transition metal oxide is at least one selected from the group consisting of LiCoO 2 , LiNiO 2 , LiMnO 2 , LiMn 2 O 4 , Li (Ni a Co b Mn c ) O 2 (0 <a <1, 0 <b < , a + b + c = 1 ), LiNi 1 - y Co y O 2, LiCo 1 - y Mn y O 2, LiNi 1 -y Mn y O 2 (O≤y <1), Li (Ni a Co b Mn c) O 4 (0 < a <2, 0 <b <2, 0 <c <2, a + b + c = 2), LiMn 2 - z Ni z O 4, LiMn 2 -z Co z O 4 (0 <z <2), LiCoPO 4 , and any one or a lithium secondary battery, characterized in that a mixture of two or more of those selected from the group consisting of LiFePO 4.
KR20120063882A 2012-06-14 2012-06-14 Nonaqueous electrolyte and lithium secondary battery containing the same KR101495295B1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR20120063882A KR101495295B1 (en) 2012-06-14 2012-06-14 Nonaqueous electrolyte and lithium secondary battery containing the same

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR20120063882A KR101495295B1 (en) 2012-06-14 2012-06-14 Nonaqueous electrolyte and lithium secondary battery containing the same

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20130140458A KR20130140458A (en) 2013-12-24
KR101495295B1 true KR101495295B1 (en) 2015-02-24

Family

ID=49985070

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR20120063882A KR101495295B1 (en) 2012-06-14 2012-06-14 Nonaqueous electrolyte and lithium secondary battery containing the same

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR101495295B1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20200141119A (en) 2019-06-10 2020-12-18 주식회사 엘지화학 Electrode protection layer for lithium secondary battery and method for preparing the same

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007165296A (en) * 2005-11-16 2007-06-28 Mitsubishi Chemicals Corp Lithium secondary battery
KR20080043992A (en) * 2006-11-15 2008-05-20 주식회사 엘지화학 Non-aqueous electrolyte and electrochemical device comprising the same

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007165296A (en) * 2005-11-16 2007-06-28 Mitsubishi Chemicals Corp Lithium secondary battery
KR20080043992A (en) * 2006-11-15 2008-05-20 주식회사 엘지화학 Non-aqueous electrolyte and electrochemical device comprising the same

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20200141119A (en) 2019-06-10 2020-12-18 주식회사 엘지화학 Electrode protection layer for lithium secondary battery and method for preparing the same

Also Published As

Publication number Publication date
KR20130140458A (en) 2013-12-24

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR102005909B1 (en) Non-aqueous liquid electrolyte for lithium secondary battery and lithium secondary battery comprising the same
EP2541663B1 (en) Nonaqueous electrolyte and lithium secondary battery using the same
US10193182B2 (en) Non-aqueous electrolyte and lithium secondary battery comprising same
KR20180087162A (en) Method for preparing lithium secondary battery having high-temperature storage properties
KR102108159B1 (en) Non-aqueous electrolyte and lithium secondary battery comprising the same
KR101249350B1 (en) Nonaqueous electrolyte and lithium secondary battery using the same
KR101595562B1 (en) Lithium secondary battery
KR101387603B1 (en) Nonaqueous electrolyte and lithium secondary battery using the same
KR20140139906A (en) Additive for electrolyte of lithium battery, organic electrolytic solution comprising the same and Lithium battery using the solution
CN112313820A (en) Lithium composite anode active material, anode including the same, and method of manufacturing the same
US10700381B2 (en) Non-aqueous electrolyte solution for lithium secondary battery and lithium secondary battery including the same
KR101774516B1 (en) A method for manufacturing cathode, a cathode manufactured thereby and a lithium secondary battery including the same
CN113795940A (en) Positive electrode for lithium secondary battery, method for producing same, and lithium secondary battery comprising same
KR20150048499A (en) Nonaqueous electrolyte and lithium secondary battery containing the same
KR20200126781A (en) Non-aqueous electrolyte for lithium secondary battery and lithium secondary battery comprising the same
KR101537768B1 (en) Nonaqueous electrolyte and lithium secondary battery using the same
KR101495295B1 (en) Nonaqueous electrolyte and lithium secondary battery containing the same
KR101433197B1 (en) Nonaqueous electrolyte and lithium secondary battery containing the same
KR101627809B1 (en) Non-aqueous electrolyte for lithium secondary battery and lithium secondary battery comprising the same
KR101895902B1 (en) Positive active material for rechargeable lithium battery, method of preparing the same, and rechargeable lithium battery including the same
KR20210059232A (en) Non-aqueous electrolyte and lithium secondary battery comprising the same
KR20200114403A (en) Lithium secondary battery
KR101495761B1 (en) Method for manufacturing a electrode assembly for lithium secondary battery, method for manufacturing a lithium secondary battery and secondary battery applying the same
KR20130126105A (en) Cathode active material for high power secondary battery
KR102542630B1 (en) Electrode for lithium secondary battery and lithium secondary battery comprising the same

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant
FPAY Annual fee payment

Payment date: 20180116

Year of fee payment: 4

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20190116

Year of fee payment: 5

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20200116

Year of fee payment: 6