KR101771293B1 - 리튬-설퍼 전지용 유기 전해액 및 이를 포함하는 리튬-설퍼 전지 - Google Patents

리튬-설퍼 전지용 유기 전해액 및 이를 포함하는 리튬-설퍼 전지 Download PDF

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Abstract

본 발명은 리튬-설퍼 전지용 유기 전해액 및 이를 포함하는 리튬-설퍼 전지에 관한 것이다. 본 발명에 따른 리튬-설퍼 전지용 유기 전해액은 향상된 에너지 밀도의 발현과 전지의 충전시 과전압 현상의 개선을 가능케 한다. 이러한 유기 전해액을 포함하는 리튬-설퍼 전지는 향상된 성능과 안정성을 나타내는 등 상용화에 보다 유리한 특성을 가질 수 있다.

Description

리튬-설퍼 전지용 유기 전해액 및 이를 포함하는 리튬-설퍼 전지{ORGANIC ELECTROLYTE SOLUTION FOR LITHIUM-SULFUR BATTERY AND LITHIUM-SULFUR BATTERY COMPRISING THE SAME}
본 발명은 리튬-설퍼 전지용 유기 전해액과, 상기 유기 전해액을 포함하는 리튬-설퍼 전지에 관한 것이다.
최근 전자 기기 분야와 전기 자동차 분야의 급속한 발전에 따라 이차 전지의 수요가 증가하고 있다. 특히, 휴대용 전자 기기의 소형화 및 경량화 추세에 따라, 그에 부응할 수 있는 고 에너지 밀도를 갖는 이차 전지에 대한 요구가 커지고 있다.
이러한 이차 전지 중 리튬-설퍼 전지는 활물질의 수급이 용이하면서도 환경친화적이고 고 에너지 밀도의 발현이 가능한 장점으로 인해 주목을 받고 있다. 하지만, 리튬-설퍼 전지는 전지의 구동시 양극 활물질인 황의 이용률 (즉, 투입된 설퍼에 대한 전지 내 전기화학적 산화 반응에 참여하는 설퍼의 비율)이 낮아 전지 용량이 낮은 한계가 있다. 또한, 리튬-설퍼 전지는 전지의 구동시 황이 전해질로 용출되고, 경우에 따라 리튬 설파이드의 석출로 인해 전지의 수명이 짧아지는 한계가 있다.
이러한 한계를 극복하기 위한 일환으로, 리튬-설퍼 전지에 사용되는 전해액의 조성을 조절하거나, 황을 함유한 전기 전도성 복합체를 양극 활물질로 사용하거나, 전극의 표면에 보호층을 부여하는 등의 다양한 시도가 이루어지고 있다. 그러나, 지금까지 제안된 기술로는 상기 한계를 극복하기 어려워 아직까지 개선의 여지가 남아있다. 나아가, 리튬-설퍼 전지의 상용화를 위해서는 충전 과전압 개선 등 안정성의 확보가 여전히 요구되고 있는 실정이다.
대한민국 공개특허 제 2006-0125852 호(2006.12.06)
본 발명은 보다 향상된 에너지 밀도의 발현과 충전시 과전압 현상의 개선을 가능케 하는 리튬-설퍼 전지용 유기 전해액을 제공하기 위한 것이다.
그리고, 본 발명은 상기 유기 전해액을 적용한 리튬-설퍼 전지를 제공하기 위한 것이다.
본 발명에 따르면, 0.1 내지 20 부피%의 카보네이트계 용매와 80 내지 99.9 부피%의 에테르계 용매를 함유하는 유기 용매; 및 상기 유기 용매 상에 분산된 리튬염을 포함하는 리튬-설퍼 전지용 유기 전해액이 제공된다.
그리고, 본 발명에 따르면, 설퍼를 포함하는 양극; 리튬 금속 또는 리튬 합금을 포함하는 음극; 상기 음극과 양극 사이에 위치하는 세퍼레이터; 및 상기 양극, 음극 및 세퍼레이터에 함침된 상기 유기 전해액을 포함하는 리튬-설퍼 전지가 제공된다.
이하, 발명의 구현 예들에 따른 유기 전해액 및 이를 포함하는 리튬-설퍼 전지에 대해 상세히 설명하기로 한다.
그에 앞서, 본 명세서 전체에서 명시적인 언급이 없는 한, 전문용어는 단지 특정 실시예를 언급하기 위한 것이며, 본 발명을 한정하는 것을 의도하지 않는다. 그리고, 여기서 사용되는 단수 형태들은 문구들이 이와 명백히 반대의 의미를 나타내지 않는 한 복수 형태들도 포함한다. 또한, 명세서에서 사용되는 '포함'의 의미는 특정 특성, 영역, 정수, 단계, 동작, 요소 및/또는 성분을 구체화하며, 다른 특정 특성, 영역, 정수, 단계, 동작, 요소, 성분 및/또는 군의 존재나 부가를 제외시키는 것은 아니다.
I. 유기 전해액
발명의 일 구현 예에 따르면, 0.1 내지 20 부피%의 카보네이트계 용매와 80 내지 99.9 부피%의 에테르계 용매를 함유하는 유기 용매; 및 상기 유기 용매 상에 분산된 리튬염을 포함하는 리튬-설퍼 전지용 유기 전해액이 제공된다.
본 발명자들의 계속적인 실험 결과, 카보네이트계 용매와 에테르계 용매를 특정 함량비로 함유하는 유기 용매를 리튬-설퍼 전지의 유기 전해액에 적용할 경우, 전지의 충전시 과전압 현상이 완화될 수 있으면서도 보다 향상된 에너지 밀도의 발현이 가능함이 확인되었다. 에테르계 용매는 리튬 전지의 안정성 확보에 비교적 유리한 것으로 알려져 있으나, 대체로 끓는 점이 낮아 쉽게 증발하는 특성을 나타내어 전지의 수명을 단축시키는 요인으로 작용한다. 그런데, 이러한 에테르계 용매에 카보네이트계 용매가 특정 함량비로 혼합될 경우, 에테르계 용매의 단점이 완화될 수 있고, 그에 따라 리튬-설퍼 전지용 유기 전해액으로서 보다 안정적인 특성이 발현될 수 있다. 나아가, 카보네이트계 용매와 에테르계 용매를 특정 함량비로 포함하는 유기 용매는 리튬-설퍼 전지의 높은 초기 용량의 확보와 고 에너지 밀도의 발현을 가능하게 한다. 그리고, 놀랍게도 이러한 유기 전해액이 적용된 리튬-설퍼 전지는 충전시 과전압 현상이 완화되는 등 개선된 안정성을 나타내어, 상용화에 보다 유리한 특성을 가질 수 있다.
이러한 발명의 구현 예에 따르면, 상기 유기 전해액은 0.1 내지 20 부피%의 카보네이트계 용매와 80 내지 99.9 부피%의 에테르계 용매를 함유하는 유기 용매를 포함한다.
여기서, 상기 카보네이트계 용매는 카보네이트 그룹을 갖는 임의의 용매로서, 바람직하게는 알킬렌 카보네이트계 용매일 수 있다. 비제한적인 예로, 상기 카보네이트계 용매는 에틸렌 카보네이트, 프로필렌 카보네이트, 부틸렌 카보네이트, 디메틸 카보네이트, 디에틸 카보네이트, 디프로필 카보네이트, 디부틸 카보네이트, 및 에틸 메틸 카보네이트로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상의 화합물일 수 있다.
특히, 상기 카보네이트계 용매는 상기 유기 용매에 0.1 내지 20 부피%, 또는 0.5 내지 20 부피%, 또는 0.5 내지 15 부피%, 또는 1 내지 15 부피%로 포함된다. 즉, 충전시 과전압 현상의 개선 및 향상된 에너지 밀도의 발현을 위하여, 상기 카보네이트계 용매는 상기 유기 용매에 0.1 부피% 이상으로 포함되는 것이 바람직하다. 다만, 상기 카보네이트계 용매가 과량으로 첨가될 경우 방전 과전압의 발생에 의해 전지의 초기 용량의 확보가 어려워질 수 있다. 따라서, 상기 카보네이트계 용매는 상기 유기 용매에 20 부피% 이하로 포함되는 것이 바람직하다.
한편, 발명의 구현 예에 따르면, 상기 유기 용매에는 에테르계 용매가 포함된다.
특히, 상기 에테르계 용매는 상기 유기 용매에 80 내지 99.9 부피%, 또는 80 내지 99.5 부피%, 또는 85 내지 99.5 부피%, 또는 85 내지 99 부피%로 포함된다. 즉, 상기 카보네이트계 용매와 에테르계 용매의 혼합에 따른 충전시 과전압 현상의 개선 및 향상된 에너지 밀도의 발현을 위하여, 상기 에테르계 용매는 상기 유기 용매에 99.9 부피% 이하로 포함되는 것이 바람직하다. 다만, 상기 에테르계 용매의 함량이 너무 낮을 경우 방전 과전압의 발생에 의해 전지의 초기 용량의 확보가 어려워질 수 있다. 따라서, 상기 에테르계 용매는 상기 유기 용매에 80 부피% 이상으로 포함되는 것이 바람직하다.
여기서, 상기 에테르계 용매로는 비환형 에테르(acyclic ethers)와 환형 에테르(cyclic ethers)가 특별한 제한 없이 적용될 수 있다. 다만, 바람직하게는 상기 에테르계 용매로는 상기 비환형 에테르와 환형 에테르가 1:0.3 내지 1:0.7, 또는 1:0.4 내지 1:0.7, 또는 1:0.4 내지 1:0.6, 또는 약 1:0.5의 부피비로 사용되는 것이 전술한 효과의 발현에 보다 유리할 수 있다. 여기서, 상기 부피비는 에테르계 용매 중 "비환형 에테르의 부피%": "환형 에테르의 부피%"의 비에 대응한다.
구체적으로, 발명의 구현 예에 따르면, 상기 유기 용매는 상기 카보네이트계 용매 0.1 내지 20 부피%, 상기 비환형 에테르 50 내지 70 부피%, 및 상기 환형 에테르 25 내지 35 부피%를 함유하는 것이 전술한 효과의 발현에 보다 더 유리할 수 있다.
그리고 발명의 구현 예에 따르면, 상기 비환형 에테르는, 비제한적인 예로, 1,2-디메톡시에탄(1,2-dimethoxyethane), 1,2-디에톡시에탄(1,2-diethoxyethane), 1,2-디부톡시에탄(1,2-dibuthoxyethane), 디에틸렌 글리콜 디메틸 에테르(diethylene glycol dimethyl ether), 디에틸렌 글리콜 디에틸 에테르(diethylene glycol diethyl ether), 트리에틸렌 글리콜 디메틸 에테르(triethylene glycol dimethyl ether), 트리에틸렌 글리콜 디에틸 에테르(triethylene glycol diethyl ether), 테트라에틸렌 글리콜 디메틸 에테르(tetraethylene glycol dimethyl ether), 및 테트라에틸렌 글리콜 디에틸 에테르(tetraethylene glycol diethyl ether)로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상의 화합물일 수 있다.
또한, 발명의 구현 예에 따르면, 비제한적인 예로, 상기 환형 에테르는 1,3-디옥소란(1,3-dioxolane), 4,5-디메틸-디옥소란(4,5-dimethyl-dioxolane), 4,5-디에틸-디옥소란(4,5-diethyl-dioxolane), 4-메틸-1,3-디옥소란(4-methyl-1,3-dioxolane), 4-에틸-1,3-디옥소란(4-ethyl-1,3-dioxolane), 테트라하이드로퓨란(tetrahydrofuran), 2-메틸 테트라하이드로퓨란(2-methyl tetrahydrofuran), 2,5-디메틸 테트라하이드로퓨란(2,5-dimethyl tetrahydrofuran), 2,5-디메톡시 테트라하이드로퓨란(2,5-dimethoxy tetrahydrofuran), 2-에톡시 테트라하이드로퓨란(2-ethoxy tetrahydrofuran), 2-메틸-1,3-디옥소란(2-methoxy-1,3-dioxolane), 2-비닐-1,3-디옥소란(2-vinyl-1,3-dioxolane), 2,2-디메틸-1,3-디옥소란(2,2-dimethyl-1,3-dioxolane), 2-메톡시-1,3-디옥소란(2-methoxy-1,3-dioxolane), 2-에틸-2-메틸-1,3-디옥소란(2-ethyl-2-methyl-1,3-dioxolane), 테트라하이드로파이란(tetrahydropyran), 1,4-디옥산(1,4-dioxane), 1,2-디메톡시 벤젠(1,2-dimethoxy benzene), 1,3-디메톡시 벤젠(1,3-dimethoxy benzene), 1,4-디메톡시 벤젠(1,4-dimethoxy benzene), 및 아이소소바이드 디메틸 에테르(isosorbide dimethyl ether)로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상의 화합물일 수 있다.
한편, 발명의 구현 예에 따른 유기 전해액은 상기 유기 용매 상에 분산된 리튬염을 포함한다. 여기서, 상기 리튬염은 리튬 전지 통상적으로 적용 가능한 것이 특별한 제한 없이 사용될 수 있다. 구체적으로, 상기 리튬염은 LiSCN, LiBr, LiI, LiNO3, LiPF6, LiBF4, LiSbF6, LiAsF6, LiCH3SO3, LiCF3SO3, LiClO4, Li(Ph)4, LiC(CF3SO2)3, LiN(CF3SO2)2, LiN(C2F5SO2)2, LiN(SFO2)2), 및 LiN(CF3CF2SO2)2로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상의 화합물일 수 있다.
그리고, 상기 리튬염의 농도는 이온 전도도 등을 고려하여 결정될 수 있으며, 바람직하게는 0.2 내지 2.0 M, 또는 0.5 내지 1.6 M 일 수 있다. 즉, 전지의 구동에 적합한 이온 전도도의 확보를 위하여, 상기 리튬염의 농도는 0.2 M 이상인 것이 바람직하다. 다만, 리튬염이 과량으로 첨가될 경우 유기 전해액의 점도가 증가하여 리튬 이온의 이동성이 떨어질 수 있고 리튬염 자체의 분해 반응이 증가하여 전지의 성능이 저하될 수 있다. 따라서, 상기 리튬염의 농도는 2.0 M 이하인 것이 바람직하다.
II . 상기 유기 전해액을 포함하는 리튬- 설퍼 전지
한편, 발명의 다른 구현 예에 따르면, 전술한 유기 전해액을 포함하는 리튬-설퍼 전지가 제공된다.
상기 리튬-설퍼 전지는, 0.1 내지 20 부피%의 카보네이트계 용매와 80 내지 99.9 부피%의 에테르계 용매를 함유하는 유기 용매 및 상기 유기 용매 상에 분산된 리튬염을 포함하는 유기 전해액이 적용된 것으로서, 통상적인 구조를 가질 수 있다.
발명의 구현 예에 따르면, 상기 리튬-설퍼 전지는 설퍼를 포함하는 양극; 리튬 금속 또는 리튬 합금을 포함하는 음극; 상기 음극과 양극 사이에 위치하는 세퍼레이터; 및 상기 양극, 음극 및 세퍼레이터에 함침된 상기 유기 전해액을 포함할 수 있다.
상기 리튬-설퍼 전지에 포함되는 양극, 음극 및 세퍼레이터는 각각 통상적인 성분과 제조 방법에 따라 준비될 수 있다. 비제한적인 예로, 상기 양극은 활물질로 설퍼를 포함하며, 설퍼는 설퍼-탄소 복합체의 형태로 포함될 수 있다. 그리고, 상기 음극은 활물질로 리튬 금속 또는 리튬 합금이 포함된다. 여기서, 상기 리튬 합금은 리튬과 Na, K, Rb, Cs, Fr, Be, Mg, Ca, Sr, Ba, Ra, Al, Sn 등의 금속과의 합금일 수 있다.
상기 세퍼레이터는 양극과 음극을 서로 분리 또는 절연시키면서 양극과 음극 사이에 리튬 이온의 수송을 가능하게 한다. 이러한 세퍼레이터는 다공성이고 비전도성 또는 절연성인 물질로 이루어질 수 있다. 상기 세퍼레이터는 필름과 같은 독립적인 부재이거나, 또는 양극 및/또는 음극에 부가된 코팅층일 수 있다.
상기 유기 전해액은 상기 양극, 음극 및 세퍼레이터에 함침된 상태로 리튬-설퍼 전지에 포함된다.
그리고, 본 발명의 또 다른 구현 예에 따르면, 상술한 리튬-설퍼 전지를 단위 전지로 포함하는 전지 모듈이 제공된다. 상기 전지 모듈은 각종 전자 기기, 전기 자동차, 전력 저장 장치 등에 적용될 수 있다.
본 발명에 따른 리튬-설퍼 전지용 유기 전해액은 향상된 에너지 밀도의 발현과 전지의 충전시 과전압 현상의 개선을 가능케 한다. 이러한 유기 전해액을 포함하는 리튬-설퍼 전지는 향상된 성능과 안정성을 나타내는 등 상용화에 보다 유리한 특성을 가질 수 있다.
도 1은 본 발명의 실시예 및 비교예에 따른 유기 전해액을 포함하는 각각의 리튬-설퍼 전지에 대하여 충전 및 방전 용량에 대한 전압의 변화를 나타낸 그래프이다.
이하, 발명의 이해를 돕기 위하여 바람직한 실시예들을 제시한다. 그러나 하기의 실시예들은 발명을 예시하기 위한 것일 뿐, 발명을 이들만으로 한정하는 것은 아니다.
실시예 1
설퍼 65 중량%, 카본 블랙 25 중량%, 및 폴리에텔렌 옥사이드 10 중량%를 아세토니트릴과 혼합하여 양극 활물질을 준비하였다. 상기 양극 활물질을 알루미늄 집전체 상에 코팅하고 이를 건조하여 양극을 제조하였다.
음극으로는 150 ㎛ 두께의 리튬 호일이 준비되었고, 세퍼레이터로는 16 ㎛의 폴리에틸렌 필름이 준비되었다.
그리고, 카보네이트계 용매인 프로필렌 카보네이트 15 부피%와, 1,2-디메톡시에탄: 테트라에틸렌 글리콜 디메틸 에테르: 1,3-디옥소란을 1: 1: 1의 부피비로 포함하는 에테르계 용매 85 부피%를 혼합하였고, 여기에 리튬염으로 1.0 M LiN(CF3SO2)2 및 0.1 M LiNO3를 첨가하여 유기 전해액을 준비하였다.
상기 양극과 음극 사이에 세퍼레이터를 개재하고, 이를 전지 케이스에 수납한 후 상기 유기 전해액을 주입하여 리튬-설퍼 전지를 제조하였다.
실시예 2
유기 전해액에 포함되는 유기 용매로, 프로필렌 카보네이트 5 부피%와, 1,2-디메톡시에탄: 테트라에틸렌 글리콜 디메틸 에테르: 1,3-디옥소란을 1: 1: 1의 부피비로 포함하는 에테르계 용매 95 부피%로 사용한 것을 제외하고, 실시예 1과 동일한 방법으로 리튬-설퍼 전지를 제조하였다.
실시예 3
유기 전해액에 포함되는 유기 용매로, 프로필렌 카보네이트 1 부피%와, 1,2-디메톡시에탄: 테트라에틸렌 글리콜 디메틸 에테르: 1,3-디옥소란을 1: 1: 1의 부피비로 포함하는 에테르계 용매 99 부피%로 사용한 것을 제외하고, 실시예 1과 동일한 방법으로 리튬-설퍼 전지를 제조하였다.
비교예 1
유기 전해액에 포함되는 유기 용매로 카보네이트계 용매를 사용하지 않고, 1,2-디메톡시에탄: 테트라에틸렌 글리콜 디메틸 에테르: 1,3-디옥소란을 1: 1: 1의 부피비로 포함하는 에테르계 용매 100 부피%로 사용한 것을 제외하고, 실시예 1과 동일한 방법으로 리튬-설퍼 전지를 제조하였다.
비교예 2
유기 전해액에 포함되는 유기 용매로, 프로필렌 카보네이트 25 부피%와, 1,2-디메톡시에탄: 테트라에틸렌 글리콜 디메틸 에테르: 1,3-디옥소란을 1: 1: 1의 부피비로 포함하는 에테르계 용매 75 부피%로 사용한 것을 제외하고, 실시예 1과 동일한 방법으로 리튬-설퍼 전지를 제조하였다.
시험예 1
실시예 및 비교예에 따른 각각의 리튬-설퍼 전지에 대하여 초기 용량을 측정하였고, 그 결과를 하기 표 1에 나타내었다.
실시예 1 실시예 2 실시예 3 비교예 1 비교예 2
초기 용량 (mAh/g) 764.9 1298.9 1106.86 1030.75 388.26
시험예 2
실시예 및 비교예에 따른 각각의 리튬-설퍼 전지에 대하여 충전 및 방전 용량에 대한 전압의 변화를 0.1 C-rate의 속도로 측정하였고, 그 결과를 도 1에 나타내었다.
도 1을 참고하면, 실시예 2의 전지는 비교예 1의 전지에 비하여 1st 방전 용량이 약 26% 향상된 것으로 나타났다. 그리고, 실시예 1 내지 3의 전지는 1st 충전시 발생하는 과전압이 완화된 것으로 확인되었다. 예를 들어, 실시예 2와 비교예 1을 대비할 때, 초기 방전 후 충전하는 과정에서, 비교예 1은 2.2V (vs. Li/Li+) 이상에서 충전이 시작되지만, 실시예 2의 경우 2.2V (vs. Li/Li+) 미만에서 충전이 시작되는 것을 확인할 수 있다. 이처럼, 에테르계 용매에 카보네이트계 용매를 특정 함량비로 첨가할 경우, 충전시 발생하는 과전압이 줄어들게 되며, 에너지 활용량을 높일 수 있다.

Claims (9)

  1. 0.1 내지 20 부피%의 카보네이트계 용매와 비환형 에테르 50 내지 70 부피%, 및 환형 에테르 25 내지 35 부피%를 함유하는 유기 용매; 및
    상기 유기 용매 상에 분산된 리튬염을 포함하는 리튬-설퍼 전지용 유기 전해액.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 카보네이트계 용매는 에틸렌 카보네이트, 프로필렌 카보네이트, 부틸렌 카보네이트, 디메틸 카보네이트, 디에틸 카보네이트, 디프로필 카보네이트, 디부틸 카보네이트, 및 에틸 메틸 카보네이트로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상의 화합물인, 리튬-설퍼 전지용 유기 전해액.
  3. 삭제
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 비환형 에테르는 1,2-디메톡시에탄(1,2-dimethoxyethane), 1,2-디에톡시에탄(1,2-diethoxyethane), 1,2-디부톡시에탄(1,2-dibuthoxyethane), 디에틸렌 글리콜 디메틸 에테르(diethylene glycol dimethyl ether), 디에틸렌 글리콜 디에틸 에테르(diethylene glycol diethyl ether), 트리에틸렌 글리콜 디메틸 에테르(triethylene glycol dimethyl ether), 트리에틸렌 글리콜 디에틸 에테르(triethylene glycol diethyl ether), 테트라에틸렌 글리콜 디메틸 에테르(tetraethylene glycol dimethyl ether), 및 테트라에틸렌 글리콜 디에틸 에테르(tetraethylene glycol diethyl ether)로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상의 화합물인, 리튬-설퍼 전지용 유기 전해액.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 환형 에테르는 1,3-디옥소란(1,3-dioxolane), 4,5-디메틸-디옥소란(4,5-dimethyl-dioxolane), 4,5-디에틸-디옥소란(4,5-diethyl-dioxolane), 4-메틸-1,3-디옥소란(4-methyl-1,3-dioxolane), 4-에틸-1,3-디옥소란(4-ethyl-1,3-dioxolane), 테트라하이드로퓨란(tetrahydrofuran), 2-메틸 테트라하이드로퓨란(2-methyl tetrahydrofuran), 2,5-디메틸 테트라하이드로퓨란(2,5-dimethyl tetrahydrofuran), 2,5-디메톡시 테트라하이드로퓨란(2,5-dimethoxy tetrahydrofuran), 2-에톡시 테트라하이드로퓨란(2-ethoxy tetrahydrofuran), 2-메틸-1,3-디옥소란(2-methoxy-1,3-dioxolane), 2-비닐-1,3-디옥소란(2-vinyl-1,3-dioxolane), 2,2-디메틸-1,3-디옥소란(2,2-dimethyl-1,3-dioxolane), 2-메톡시-1,3-디옥소란(2-methoxy-1,3-dioxolane), 2-에틸-2-메틸-1,3-디옥소란(2-ethyl-2-methyl-1,3-dioxolane), 테트라하이드로파이란(tetrahydropyran), 1,4-디옥산(1,4-dioxane), 1,2-디메톡시 벤젠(1,2-dimethoxy benzene), 1,3-디메톡시 벤젠(1,3-dimethoxy benzene), 1,4-디메톡시 벤젠(1,4-dimethoxy benzene), 및 아이소소바이드 디메틸 에테르(isosorbide dimethyl ether)로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상의 화합물인, 리튬-설퍼 전지용 유기 전해액.
  6. 삭제
  7. 제 1 항에 있어서,
    상기 리튬염은 LiSCN, LiBr, LiI, LiNO3, LiPF6, LiBF4, LiSbF6, LiAsF6, LiCH3SO3, LiCF3SO3, LiClO4, Li(Ph)4, LiC(CF3SO2)3, LiN(CF3SO2)2, LiN(C2F5SO2)2, LiN(SFO2)2), 및 LiN(CF3CF2SO2)2로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상의 화합물인, 리튬-설퍼 전지용 유기 전해액.
  8. 설퍼를 포함하는 양극;
    리튬 금속 또는 리튬 합금을 포함하는 음극;
    상기 음극과 양극 사이에 위치하는 세퍼레이터; 및
    상기 양극, 음극 및 세퍼레이터에 함침된 청구항 1에 따른 유기 전해액
    을 포함하는 리튬-설퍼 전지.
  9. 청구항 8에 따른 리튬-설퍼 전지를 단위 전지로 포함하는 전지 모듈.
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