KR102600045B1 - Electrolyte Solution for Secondary Battery and Secondary Battery Comprising the Same - Google Patents

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Abstract

본 발명은 이차전지용 비수성 전해액 및 이를 포함하는 이차전지에 관한 것으로, 본 발명에 따른 이차전지용 비수성 전해액에 화학식 1 또는 화학식 2로 표시되는 염을 첨가함으로써 수명 특성 및 고온 저장 특성을 향상시키는 효과가 있다.The present invention relates to a non-aqueous electrolyte solution for secondary batteries and a secondary battery containing the same. The effect of improving lifespan characteristics and high-temperature storage characteristics by adding a salt represented by Formula 1 or Formula 2 to the non-aqueous electrolyte solution for secondary batteries according to the present invention. There is.

Description

이차전지용 전해액 및 이를 포함하는 이차전지{Electrolyte Solution for Secondary Battery and Secondary Battery Comprising the Same}Electrolyte solution for secondary batteries and secondary batteries containing the same {Electrolyte Solution for Secondary Battery and Secondary Battery Comprising the Same}

본 발명은 이차전지용 전해액 및 이를 포함하는 이차전지에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 리튬이온 이차전지용 비수성 전해액에 화학식 1 또는 화학식 2로 표시되는 염을 첨가함으로써 수명과 고온 저장 특성을 향상시키는 효과가 있는 이차전지용 비수성 전해액 및 이를 포함하는 이차전지에 관한 것이다.The present invention relates to an electrolyte for secondary batteries and a secondary battery containing the same, and more specifically, to the effect of improving lifespan and high-temperature storage characteristics by adding a salt represented by Formula 1 or Formula 2 to a non-aqueous electrolyte for lithium ion secondary batteries. It relates to a non-aqueous electrolyte for secondary batteries and a secondary battery containing the same.

최근 휴대전자기기들이 광범위하게 보급되고 있고, 이에 따라 이러한 휴대전자 기기들이 박막화, 소형화 및 경량화 되고 있다. 이에 따라 그 전원으로 사용되는 이차전지도 소형으로 경량이면서 장시간 충방전이 가능하며 고율특성을 높이고자 하는 노력이 집중되고 있다.Recently, portable electronic devices have become widely distributed, and accordingly, these portable electronic devices are becoming thinner, smaller, and lighter. Accordingly, efforts are being made to make secondary batteries used as power sources small and lightweight, capable of charging and discharging for a long time, and improving high-rate characteristics.

이차전지는 음극(anode) 재료나 양극(cathode) 재료에 따라 납축전지, 니켈-카드뮴(Ni-Cd) 전지, 니켈-수소(Ni-MH) 전지, 리튬 전지 등이 있으며, 전극 재료의 고유특성에 의해 전위와 에너지 밀도가 결정된다. 이 중에서도 리튬 이차전지는 리튬의 낮은 산화/환원 전위와 분자량으로 인해 에너지 밀도가 높기 때문에 노트북, 캠코더 또는 휴대폰 등의 휴대용 전자기기의 구동 전원으로 많이 사용되고 있다. 그러나 리튬 이차전지는 연속 충전 시 발생되는 전지의 안전성 저하가 큰 문제가 된다. 전지의 안정성에 영향을 미칠 수 있는 원인 중의 하나는 양극의 구조 붕괴에 따른 발열로, 이차전지 그 중에서도 비수전해액 이차전지의 작용 원리에 따른 전지 안정성에 대해 살펴보면 다음과 같다. 즉, 비수전해액 이차전지의 양극활 물질은 리튬 및/또는 리튬 이온을 흡장 및 방출할 수 있는 리튬 함유 금속 산화물 등으로 이루어지는데, 이와 같은 양극활 물질은 과충전 시 리튬이 다량 이탈됨에 따라 열적으로 불안정한 구조로 변형된다. 이러한 과충전 상태에서 외부의 물리적 충격, 예컨대 고온 노출 등으로 인하여 전지 온도가 임계 온도에 이르면 불안정한 구조의 양극활 물질로부터 산소가 방출되게 되고, 방출된 산소는 전해액 용매 등과 발열 분해 반응을 일으키게 된다. 특히, 양극으로부터 방출된 산소에 의하여 전해액의 연소는 더욱 가속화되므로, 이러한 연쇄적인 발열 반응에 의하여 열 폭주에 의한 전지의 발화 및 파열 현상이 초래된다. 또한, 음극에 석출한 양극 전이금속이 비수전해질의 분해를 촉진하는 촉매로 작용하여 전지 내부에 가스를 발생시키거나 음극의 SEI층이 충/방전이 진행됨에 따라 리튬이온의 이동을 방해하는 등의 문제점으로 인해 전지성능 및 효율이 현저히 감소된다.Secondary batteries include lead acid batteries, nickel-cadmium (Ni-Cd) batteries, nickel-hydrogen (Ni-MH) batteries, and lithium batteries, depending on the anode or cathode material, and have unique characteristics of the electrode materials. The potential and energy density are determined by. Among these, lithium secondary batteries have a high energy density due to the low oxidation/reduction potential and molecular weight of lithium, so they are widely used as a driving power source for portable electronic devices such as laptops, camcorders, and mobile phones. However, for lithium secondary batteries, the decrease in battery safety that occurs during continuous charging is a major problem. One of the causes that can affect the stability of a battery is heat generation due to structural collapse of the anode. Battery stability according to the operating principle of secondary batteries, especially non-aqueous electrolyte secondary batteries, is as follows. In other words, the cathode active material of a non-aqueous electrolyte secondary battery is made of lithium and/or a lithium-containing metal oxide that can occlude and release lithium ions, and such cathode active material is thermally unstable as a large amount of lithium is released when overcharged. transformed into a structure. In this overcharged state, when the battery temperature reaches a critical temperature due to external physical shock, such as exposure to high temperatures, oxygen is released from the cathode active material with an unstable structure, and the released oxygen causes an exothermic decomposition reaction with the electrolyte solvent. In particular, the combustion of the electrolyte is further accelerated by oxygen released from the anode, and this chain of exothermic reactions causes ignition and rupture of the battery due to thermal runaway. In addition, the positive transition metal deposited on the negative electrode acts as a catalyst that promotes the decomposition of the non-aqueous electrolyte, generating gas inside the battery, or the SEI layer of the negative electrode hinders the movement of lithium ions as charge/discharge progresses. Due to the problem, battery performance and efficiency are significantly reduced.

따라서 상기와 같은 문제점들을 해결하기 위해 일본공개특허 제2013-157305호에 2개의 이소시아네이트기를 가지는 화합물을 포함하는 전해액을 개시하고 있으며, 대한민국등록특허 제10-0412522호에 디-t-부틸실릴비스(트리플루오로메탄 설포네이트), 트리메틸실릴메탄설포네이트, 트리메틸실릴 벤젠설포네이트, 트리메틸실릴 트리플루오로메탄설포네이트, 트리에틸실릴 트리플루오로메탄설포네이트 등을 포함하는 전해액을 제안하고 있으나, 여전히 수명특성과 고온 저장 특성이 우수한 전해액에 대한 연구가 요구되고 있는 실정이다.Therefore, in order to solve the above problems, Japanese Patent Publication No. 2013-157305 discloses an electrolyte solution containing a compound having two isocyanate groups, and Korean Patent No. 10-0412522 discloses di-t-butylsilylbis ( Although an electrolyte containing trifluoromethane sulfonate), trimethylsilylmethanesulfonate, trimethylsilyl benzenesulfonate, trimethylsilyl trifluoromethanesulfonate, and triethylsilyl trifluoromethanesulfonate is proposed, the lifespan is still high. There is a need for research on electrolytes with excellent properties and high-temperature storage characteristics.

현재, 이차전지의 수명특성과 고온 저장 특성을 개선할 수 있는 첨가제의 개발이 요구되고 있는 실정이다.Currently, there is a need for the development of additives that can improve the lifespan characteristics and high-temperature storage characteristics of secondary batteries.

이에, 본 발명자들은 상기 문제점을 해결하기 위하여 예의 노력한 결과, 비수성 전해액에 알케닐설포네이트 염 또는 알케닐포스포네이트 염을 첨가할 경우, 수명특성 및 고온 저장 특성을 향상시킬 수 있는 것을 확인하고 본 발명을 완성하게 되었다.Accordingly, as a result of diligent efforts to solve the above problems, the present inventors confirmed that adding an alkenyl sulfonate salt or an alkenyl phosphonate salt to a non-aqueous electrolyte solution can improve lifespan characteristics and high-temperature storage characteristics. This invention has been completed.

본 발명의 목적은 상온 및 고온에서의 수명특성과 고온 전후의 출력특성이 향상된 이차전지용 비수성 전해액을 제공하는데 있다.The purpose of the present invention is to provide a non-aqueous electrolyte for secondary batteries with improved lifespan characteristics at room temperature and high temperature and output characteristics before and after high temperatures.

본 발명의 다른 목적은 상온 및 고온에서의 수명특성과 고온 전후의 출력특성이 우수한 이차전지를 제공하는데 있다.Another object of the present invention is to provide a secondary battery with excellent life characteristics at room temperature and high temperature and excellent output characteristics before and after high temperature.

상기 목적을 달성하기 위하여, (A) 리튬염; (B) 비수성 유기용매; 및 (C) 화학식 1 및 화학식 2로 표시되는 염으로 구성된 군에서 선택되는 1종 이상의 첨가제를 포함하는 이차전지용 비수성 전해액을 제공한다.In order to achieve the above object, (A) lithium salt; (B) non-aqueous organic solvent; and (C) a non-aqueous electrolyte solution for a secondary battery containing one or more additives selected from the group consisting of salts represented by Formula 1 and Formula 2.

[화학식 1][Formula 1]

[화학식 2][Formula 2]

화학식 1 또는 화학식 2에서 R은 탄소수 2 내지 9의 알케닐 그룹이고, M+는 이미다졸륨(imidazolium), 피리디늄(pyridinium), 피롤리디늄(pyrrolidinium), 암모늄(ammonium), 포스포늄(phosphonium) 또는 설포늄(sulfonium)이다.In Formula 1 or Formula 2, R is an alkenyl group having 2 to 9 carbon atoms, and M + is imidazolium, pyridinium, pyrrolidinium, ammonium, or phosphonium. ) or sulfonium.

본 발명은 또한, (a) 리튬을 흡장 및 방출할 수 있는 양극활물질을 포함하는 양극; (b) 리튬을 흡장 및 방출할 수 있는 음극활물질을 포함하는 음극; (c) 상기 이차전지용 전해액; 및 (d) 분리막을 포함하는 이차전지를 제공한다.The present invention also provides: (a) a positive electrode comprising a positive electrode active material capable of storing and releasing lithium; (b) a negative electrode containing a negative electrode active material capable of inserting and releasing lithium; (c) the electrolyte solution for secondary batteries; and (d) a secondary battery including a separator.

본 발명에 따른 비수성 전해액은 화학식 1 또는 화학식 2로 표시되는 염을 첨가함으로써 상온 및 고온에서의 수명특성과 고온 저장 특성이 향상되는 효과가 있다.The non-aqueous electrolyte solution according to the present invention has the effect of improving lifespan characteristics and high-temperature storage characteristics at room temperature and high temperature by adding a salt represented by Chemical Formula 1 or Chemical Formula 2.

다른 식으로 정의되지 않는 한, 본 명세서에서 사용된 모든 기술적 및 과학적 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 숙련된 전문가에 의해서 통상적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 갖는다. 일반적으로, 본 명세서에서 사용된 명명법은 본 기술 분야에서 잘 알려져 있고 통상적으로 사용되는 것이다.Unless otherwise defined, all technical and scientific terms used in this specification have the same meaning as commonly understood by a person skilled in the art to which the present invention pertains. In general, the nomenclature used herein is well known and commonly used in the art.

본 발명에서는 이차전지의 비수성 전해액에 화학식 1로 표시되는 화합물 및 화학식 2로 표시되는 염으로 구성된 군에서 선택되는 1종 이상의 첨가제를 첨가함으로써 이차전지의 상온 수명과 출력 특성을 현저히 상승시키는 것을 확인하였다.In the present invention, it was confirmed that the room temperature lifespan and output characteristics of the secondary battery were significantly increased by adding one or more additives selected from the group consisting of the compound represented by Formula 1 and the salt represented by Formula 2 to the non-aqueous electrolyte solution of the secondary battery. did.

따라서, 본 발명은 일 관점에서, (A) 리튬염; (B) 비수성 유기용매; (C) 화학식 1로 표시되는 화합물 및 화학식 2로 표시되는 염으로 구성된 군에서 선택되는 1종 이상의 첨가제를 포함하는 이차전지용 비수성 전해액을 제공한다.Accordingly, in one aspect, the present invention provides: (A) a lithium salt; (B) non-aqueous organic solvent; (C) Provides a non-aqueous electrolyte solution for a secondary battery containing at least one additive selected from the group consisting of a compound represented by Formula 1 and a salt represented by Formula 2.

[화학식 1][Formula 1]

[화학식 2][Formula 2]

화학식 1 또는 화학식 2에서 R은 탄소수 2 내지 9의 알케닐 그룹이고, M+는 이미다졸륨(imidazolium), 피리디늄(pyridinium), 피롤리디늄(pyrrolidinium), 암모늄(ammonium), 포스포늄(phosphonium) 또는 설포늄(sulfonium)이다.In Formula 1 or Formula 2, R is an alkenyl group having 2 to 9 carbon atoms, and M + is imidazolium, pyridinium, pyrrolidinium, ammonium, or phosphonium. ) or sulfonium.

본 발명은 다른 관점에서, (a) 리튬을 흡장 및 방출할 수 있는 양극활물질을 포함하는 양극; (b) 리튬을 흡장 및 방출할 수 있는 음극활물질을 포함하는 음극; (c) 상기 이차전지용 전해액; 및 (d) 분리막을 포함하는 이차전지에 관한 것이다.From another aspect, the present invention provides a cathode comprising: (a) a cathode active material capable of storing and releasing lithium; (b) a negative electrode containing a negative electrode active material capable of inserting and releasing lithium; (c) the electrolyte solution for secondary batteries; and (d) a secondary battery including a separator.

이하, 본 발명을 상세하게 설명한다.Hereinafter, the present invention will be described in detail.

본 발명에 의한 이차전지용 비수성 전해액은 (A) 리튬염; (B) 비수성 유기용매; 및 (C) 화학식 1 및 화학식 2로 표시되는 염으로 구성된 군에서 선택되는 1종 이상의 첨가제를 포함할 수 있다.The non-aqueous electrolyte solution for secondary batteries according to the present invention includes (A) lithium salt; (B) non-aqueous organic solvent; and (C) one or more additives selected from the group consisting of salts represented by Formula 1 and Formula 2.

[화학식 1][Formula 1]

[화학식 2][Formula 2]

화학식 1 또는 화학식 2에서 R은 탄소수 2 내지 9의 알케닐 그룹이고, M+는 이미다졸륨(imidazolium), 피리디늄(pyridinium), 피롤리디늄(pyrrolidinium), 암모늄(ammonium), 포스포늄(phosphonium) 또는 설포늄(sulfonium)이다.In Formula 1 or Formula 2, R is an alkenyl group having 2 to 9 carbon atoms, and M + is imidazolium, pyridinium, pyrrolidinium, ammonium, or phosphonium. ) or sulfonium.

본 발명에 있어서, 탄소수 2 내지 9의 알케닐기는 비닐, 알릴, 1-부테닐, 2-부테닐, 3-부테닐 및 이소부테닐기 등을 포함할 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.In the present invention, alkenyl groups having 2 to 9 carbon atoms may include vinyl, allyl, 1-butenyl, 2-butenyl, 3-butenyl, and isobutenyl groups, but are not limited thereto.

본 발명에 있어서, 상기 화학식 1로 표시되는 화합물은 화학식 1-1로 표시되는 화합물인 트리에틸암모늄 에텐설포네이트(triethylammonium ethenesulfonate), 화학식 1-2로 표시되는 화합물인 에텐설포네이트 2-에틸 4-메틸 이미다졸륨(ethenesulfonate 2-ethyl 4-methyl imidazolium), 화학식 1-3로 표시되는 화합물인 에텐설포네이트 N-메틸-2-피롤리디늄(ethenesulfonate N-methyl-2-pyrrolidinium) 또는 화학식 1-4로 표시되는 화합물인 1-에테닐-1H-이미다졸-3-윰 에텐설포네이트(1-ethenyl-1H-imidazol-3-ium ethenesulfonate)가 바람직하게 사용되나, 이에 한정되는 것은 아니다.In the present invention, the compound represented by Formula 1 is triethylammonium ethenesulfonate, which is a compound represented by Formula 1-1, and ethenesulfonate 2-ethyl 4-, which is a compound represented by Formula 1-2. Ethenesulfonate 2-ethyl 4-methyl imidazolium, etenesulfonate N-methyl-2-pyrrolidinium, a compound represented by Chemical Formula 1-3, or Chemical Formula 1- The compound represented by 4, 1-ethenyl-1H-imidazol-3-ium ethenesulfonate, is It is preferably used, but is not limited thereto.

[화학식 1-1][Formula 1-1]

[화학식 1-2][Formula 1-2]

[화학식 1-3][Formula 1-3]

[화학식 1-4][Formula 1-4]

또한, 본 발명에 있어서, 상기 화학식 2로 표시되는 화합물은 화학식 2-1로 표시되는 화합물인 트리에틸암모늄 비닐포스포네이트(triethylammonium vinylphosphonate), 화학식 2-2로 표시되는 화합물인 2-에틸-4-메틸-1H-이미다졸-3윰 비닐포스포네이트(2-ethyl-4-methyl-1H-imidazol-3-ium vinylphosphonate), 화학식 2-3로 표시되는 화합물인 1-메틸-2옥소피롤리딘-1-윰 비닐포스포네이트(1-methyl-2-oxopyrrolidin-1-ium vinylphosphonate) 또는 화학식 2-4로 표시되는 화합물인 1-비닐-1H-이미다졸-2-윰 비닐포스포네이트(1-vinyl-1H-imidazol-3-ium vinylphosphonate)가 바람직하게 사용되나, 이에 한정되는 것은 아니다.In addition, in the present invention, the compound represented by Formula 2 is triethylammonium vinylphosphonate, which is a compound represented by Formula 2-1, and 2-ethyl-4, which is a compound represented by Formula 2-2. -Methyl-1H-imidazol-3-ium vinylphosphonate (2-ethyl-4-methyl-1H-imidazol-3-ium vinylphosphonate), 1-methyl-2oxopyrroli, a compound represented by Chemical Formula 2-3 Din-1-ium vinylphosphonate (1-methyl-2-oxopyrrolidin-1-ium vinylphosphonate) or 1-vinyl-1H-imidazole-2-ium vinylphosphonate (1-methyl-2-oxopyrrolidin-1-ium vinylphosphonate), a compound represented by the formula 2-4 1-vinyl-1H-imidazol-3-ium vinylphosphonate) is preferably used, but is not limited thereto.

[화학식 2-1][Formula 2-1]

[화학식 2-2][Formula 2-2]

[화학식 2-3][Formula 2-3]

[화학식 2-4][Formula 2-4]

. .

본 발명에 있어서, 상기 M+은 화학식 3 내지 화학식 9로 표시되는 유기 양이온일 수 있다.In the present invention, M + may be an organic cation represented by Formulas 3 to 9.

[화학식 3][Formula 3]

[화학식 4][Formula 4]

[화학식 5][Formula 5]

[화학식 6][Formula 6]

[화학식 7][Formula 7]

[화학식 8][Formula 8]

[화학식 9][Formula 9]

화학식 3 내지 화학식 9에서 R1은 수소, 탄소수 1 내지 9의 알킬, 탄소수 1 내지 9의 알콕시, 탄소수 2 내지 9의 알케닐 또는 탄소수 2 내지 9의 알킨이고, R2 내지 R5는 각각 독립적으로 할로겐 또는 탄소수 1 내지 9의 알킬, 탄소수 1 내지 9의 알콕시, 탄소수 2 내지 9의 알케닐 또는 탄소수 2 내지 9의 알킨이다.In Formulas 3 to 9, R 1 is hydrogen, alkyl with 1 to 9 carbon atoms, alkoxy with 1 to 9 carbon atoms, alkenyl with 2 to 9 carbon atoms, or alkyne with 2 to 9 carbon atoms, and R 2 to R 5 are each independently Halogen or alkyl with 1 to 9 carbon atoms, alkoxy with 1 to 9 carbon atoms, alkenyl with 2 to 9 carbon atoms, or alkyne with 2 to 9 carbon atoms.

본 발명에 있어서, 하기 화학식 A-1, 화학식 A-2 및 화학식 A-3으로 표시되는 화합물로 구성된 군에서 선택되는 1종 이상의 수명 성능 향상 첨가제를 추가로 포함할 수 있다.In the present invention, one or more life performance enhancing additives selected from the group consisting of compounds represented by Formula A-1, Formula A-2, and Formula A-3 may be further included.

[화학식 A-1][Formula A-1]

비닐 카보네이트(vinyl carbonate)vinyl carbonate

[화학식 A-2][Formula A-2]

비닐 에틸렌 카보네이트(vinyl ethylene carbonate)vinyl ethylene carbonate

[화학식 A-3][Formula A-3]

플로오로에틸렌 카보네이트(fluoroethylene carbonate)fluoroethylene carbonate

본 발명에 있어서, 하기 화학식 B-1, 화학식 B-2, 화학식 B-3, 화학식 B-4, 화학식 B-5 및 화학식 B-6으로 표시되는 화합물로 구성된 군에서 선택되는 1종 이상의 고온 성능 향상 첨가제를 추가로 포함할 수 있다.In the present invention, at least one high temperature performance selected from the group consisting of compounds represented by the following Formula B-1, Formula B-2, Formula B-3, Formula B-4, Formula B-5, and Formula B-6 Enhancing additives may additionally be included.

[화학식 B-1][Formula B-1]

에틸렌 설페이트(ethylene sulfate)ethylene sulfate

[화학식 B-2][Formula B-2]

1,3-프로펜-1,3-설톤(1,3-propene-1,3-sultone)1,3-propene-1,3-sultone

[화학식 B-3][Formula B-3]

1,4-부탄 설톤(1,4-butane sultone)1,4-butane sultone

[화학식 B-4][Formula B-4]

1,3-프로판디올 사이클릭 설페이트(1,3-propanediol cyclic sulfate)1,3-propanediol cyclic sulfate

[화학식 B-5][Formula B-5]

4,4'-바이-1,3,2-디옥사티올란,2,2,2',2'-테트라옥사이드(4,42,2,2′',2′'-tetraoxide)4,4'-bi-1,3,2-dioxathiolane, 2,2,2',2'-tetroxide (4,4 2,2,2′’,2′’-tetroxide)

[화학식 B-6][Formula B-6]

2,4,8,10-테트라옥사-3,9-디티아스피로[5,5]운데칸(2,4,8,10-Tetraoxa-3,9-dithiaspiro[5.5]undecane) 또는 3,3,9,9,-테트라옥사이드(3,3,9,9-tetraoxide)2,4,8,10-Tetraoxa-3,9-dithiaspiro[5,5]undecane (2,4,8,10-Tetraoxa-3,9-dithiaspiro[5.5]undecane) or 3,3 ,9,9,-tetroxide (3,3,9,9-tetroxide)

본 발명에 있어서, 화학식 C-1, 화학식 C-2, 화학식 C-3 및 화학식 C-4로 표시되는 화합물로 구성된 군에서 선택되는 1종 이상의 출력 성능 향상 첨가제를 추가로 포함할 수 있다.In the present invention, one or more output performance improvement additives selected from the group consisting of compounds represented by Chemical Formula C-1, Chemical Formula C-2, Chemical Formula C-3, and Chemical Formula C-4 may be further included.

[화학식 C-1][Formula C-1]

비스(트리에틸실릴)설페이트(bis(triethylsilyl) sulfate)Bis(triethylsilyl) sulfate

[화학식 C-2][Formula C-2]

비스(트리메틸실릴)설페이트(bis(trimethylsilyl) sulfate)Bis(trimethylsilyl) sulfate

[화학식 C-3][Formula C-3]

트리메틸실릴 에텐설포네이트(trimethylsilyl ethenesulfonate)trimethylsilyl ethenesulfonate

[화학식 C-4][Formula C-4]

트리에틸실릴 에텐설포네이트(triethylsilyl ethenesulfonate)triethylsilyl ethenesulfonate

본 발명에 있어서, 하기 화학식 D-1, 화학식 D-2, 화학식 D-3 및 화학식 D-4로 표시되는 화합물로 구성된 군에서 선택되는 1종 이상의 고온 및 출력 성능 향상 첨가제를 추가로 포함할 수 있다.In the present invention, one or more high temperature and output performance improvement additives selected from the group consisting of compounds represented by Formula D-1, Formula D-2, Formula D-3, and Formula D-4 may be further included. there is.

[화학식 D-1][Formula D-1]

리튬디플루오로포스페이트(lithium difluorophosphate)Lithium difluorophosphate

[화학식 D-2][Formula D-2]

리튬-비스(옥살레이토)보레이트(lithium-bis(oxalato)borate)Lithium-bis(oxalato)borate

[화학식 D-3][Formula D-3]

리튬 비스(플루오로설포닐)이미드(lithium bis(fluorosulfonyl)imide)Lithium bis(fluorosulfonyl)imide

[화학식 D-4][Formula D-4]

리튬 디플루오로 비스(옥살레이트)포스페이트(lithium difluoro bis(oxalato) phosphate)Lithium difluoro bis(oxalato) phosphate

본 발명에 있어서, 전해질의 용질로 사용되는 리튬염으로는 LiPF6, LiBF4, LiSbF6, LiAsF6, LiClO4, LiN(C2F5SO2)2, LiN(CF3SO2)2, CF3SO3Li 및 LiC(CF3SO2)3으로 구성된 군에서 선택되는 1종 이상일 수 있다. 리튬염의 농도는 0.1M 내지 2.0M 범위 내에서 사용하는 것이 바람직하고, 더욱 바람직하게는 0.7M 내지 1.6M 일 수 있으며, 0.1M 미만일 경우에는 전해액의 전도도가 감소하여 전해액 성능이 떨어지고, 2.0M을 초과할 경우에는 전해액의 점도가 증가하여 리튬 이온의 이동성이 감소되는 문제점이 있다. 이들 리튬염은 전지 내에서 리튬 이온의 공급원으로 작용하여 기본적인 리튬 이차 전지의 작동을 가능하게 한다.In the present invention, lithium salts used as solutes in the electrolyte include LiPF 6 , LiBF 4 , LiSbF 6 , LiAsF 6 , LiClO 4 , LiN(C 2 F 5 SO 2 ) 2 , LiN(CF 3 SO 2 ) 2 , CF 3 SO 3 It may be one or more types selected from the group consisting of Li and LiC(CF 3 SO 2 ) 3 . The concentration of lithium salt is preferably used within the range of 0.1M to 2.0M, more preferably 0.7M to 1.6M. If it is less than 0.1M, the conductivity of the electrolyte decreases and the electrolyte performance deteriorates, and 2.0M is used. If it is exceeded, there is a problem in that the viscosity of the electrolyte increases and the mobility of lithium ions decreases. These lithium salts act as a source of lithium ions within the battery and enable the operation of a basic lithium secondary battery.

본 발명에 있어서, 상기 비수성 유기용매는 선형 카보네이트, 환형 카보네이트, 선형 에스테르 및 환형 에스테르로 구성된 군에서 선택되는 1종 이상일 수 있으며, 상기 선형 카보네이트는 디메틸카보네이트, 디에틸카보네이트, 디프로필카보네이트, 메틸프로필카보네이트, 에틸프로필카보네이트, 에틸메틸카보네이트 및 이들의 혼합물로 구성된 군에서 선택되는 하나 이상의 카보네이트이고, 상기 환형 카보네이트는 에틸렌카보네이트(ethyl carbonate, EC), 프로필렌카보네이트(propylene carbonate, PC), 1,2-부틸렌카보네이트, 2,3-부틸렌카보네이트, 1,2-펜틸렌 카보네이트, 2,3-펜틸렌카보네이트, 비닐렌카보네이트(vinylene carbonate, VC), 비닐에틸렌카보네이트 및 플루오로에틸렌카보네이트로 구성된 군에서 선택되는 하나 이상의 카보네이트이며, 상기 선형 에스테르는 메틸 프로피오네이트, 에틸 프로피오네이트, 프로필 아세테이트, 부틸 아세테이트 및 에틸 아세테이트로 구성된 군에서 선택되는 하나 이상의 에스테르이고, 상기 환형 에스테르는 감마부티로락톤, 카프로락톤 및 발레로락톤으로 구성된 군에서 선택되는 하나 이상의 에스테르일 수 있다. 본 발명의 일 실시예에 따른 전해액에 있어서, 상기 비수성 유기용매는 선형 카보네이트 용매와 환형 카보네이트계 용매의 혼합용매일 경우에는 선형 카보네이트 용매:환형 카보네이트 용매의 혼합 부피비가 1:1 내지 9:1일 수 있으며, 바람직하게는 1.5:1 내지 4:1의 부피비로 혼합하여 사용될 수 있다.In the present invention, the non-aqueous organic solvent may be at least one selected from the group consisting of linear carbonate, cyclic carbonate, linear ester, and cyclic ester, and the linear carbonate is dimethyl carbonate, diethyl carbonate, dipropyl carbonate, and methyl. It is one or more carbonates selected from the group consisting of propyl carbonate, ethylpropyl carbonate, ethylmethyl carbonate, and mixtures thereof, and the cyclic carbonate is ethylene carbonate (EC), propylene carbonate (PC), 1,2 -A group consisting of butylene carbonate, 2,3-butylene carbonate, 1,2-pentylene carbonate, 2,3-pentylene carbonate, vinylene carbonate (VC), vinylethylene carbonate and fluoroethylene carbonate. wherein the linear ester is at least one ester selected from the group consisting of methyl propionate, ethyl propionate, propyl acetate, butyl acetate and ethyl acetate, and the cyclic ester is gammabutyrolactone, It may be one or more esters selected from the group consisting of caprolactone and valerolactone. In the electrolyte solution according to an embodiment of the present invention, when the non-aqueous organic solvent is a mixed solvent of a linear carbonate solvent and a cyclic carbonate-based solvent, the mixing volume ratio of the linear carbonate solvent:cyclic carbonate solvent is 1:1 to 9:1. It may be used, preferably mixed at a volume ratio of 1.5:1 to 4:1.

본 발명에 있어서, 화학식 1로 표시되는 화합물 또는 화학식 2로 표시되는 화합물로 구성된 군에서 선택된 1종 이상의 첨가제의 함량은 비수성 전해액에 대하여 0.01~10중량%, 바람직하게는 0.01~5중량%, 더욱 바람직하게는 0.1~1중량%로 첨가할 수 있으며, 0.01중량% 미만일 경우에는 고온 전지 특성이 저하되는 문제점이 있으며, 10중량%를 초과할 경우에는 이온 전도도가 저하되는 문제점이 있다.In the present invention, the content of one or more additives selected from the group consisting of the compound represented by Formula 1 or the compound represented by Formula 2 is 0.01 to 10% by weight, preferably 0.01 to 5% by weight, based on the non-aqueous electrolyte solution. More preferably, it can be added at 0.1 to 1% by weight. If it is less than 0.01% by weight, there is a problem that high-temperature battery characteristics deteriorate, and if it exceeds 10% by weight, there is a problem that ionic conductivity decreases.

본 발명의 리튬이온 이차전지의 전해액은 통상 -20~50℃의 온도 범위에서 안정한 특성을 유지한다. 본 발명의 전해액은 리튬이온 이차전지, 리튬이온 폴리머 전지 등에 적용될 수 있다.The electrolyte solution of the lithium ion secondary battery of the present invention usually maintains stable characteristics in the temperature range of -20 to 50 ° C. The electrolyte solution of the present invention can be applied to lithium ion secondary batteries, lithium ion polymer batteries, etc.

본 발명에서 리튬 이차전지의 양극 재료로는 LiCoO2, LiNiO2, LiMnO2, LiMn2O4, 또는 LiNi1-x-yCoxMyO2 (0≤x≤1, 0≤y≤1, 0≤x+y≤1, M은 Al, Sr, Mg, La 등의 금속)와 같은 리튬 금속 산화물을 사용하고, 음극 재료로는 결정질 또는 비정질의 탄소, 탄소 복합체, 리튬 금속, 또는 리튬 합금을 사용한다. 상기 활물질을 적당한 두께와 길이로 박판의 집전체에 도포하거나 또는 활물질 자체를 필름 형상으로 도포하여 절연체인 세퍼레이터와 함께 감거나 적층하여 전극군을 만든 다음, 캔 또는 이와 유사한 용기에 넣은 후, 트리알킬실릴 설페이트와 포스파이트계 안정화제가 첨가된 비수성계 전해액을 주입하여 리튬이온 이차전지를 제조한다. 상기 세퍼레이터로는 폴리에틸렌, 폴리프로필렌 등의 수지가 사용될 수 있다.In the present invention, the anode material of the lithium secondary battery is LiCoO 2 , LiNiO 2 , LiMnO 2 , LiMn 2 O 4 , or LiNi 1-xy Co x My O 2 (0≤x≤1, 0≤y≤1, 0 ≤x+y≤1, M is a metal such as Al, Sr, Mg, La, etc.) lithium metal oxide is used, and crystalline or amorphous carbon, carbon composite, lithium metal, or lithium alloy is used as the cathode material. do. The active material is applied to a thin plate current collector to an appropriate thickness and length, or the active material itself is applied in the form of a film, wound or laminated with a separator, which is an insulator, to create an electrode group, and then placed in a can or similar container, and then placed in a trialkyl A lithium-ion secondary battery is manufactured by injecting a non-aqueous electrolyte solution containing silyl sulfate and a phosphite-based stabilizer. Resins such as polyethylene and polypropylene may be used as the separator.

이하, 실시예를 통하여 본 발명을 더욱 상세히 설명하고자 한다. 이들 실시예는 오로지 본 발명을 예시하기 위한 것으로, 본 발명의 범위가 이들 실시예에 의해 제한되지 않는 것은 당업계에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어서 자명할 것이다.Hereinafter, the present invention will be described in more detail through examples. These examples are only for illustrating the present invention, and it will be apparent to those skilled in the art that the scope of the present invention is not limited by these examples.

[실시예][Example]

실시예 1Example 1

양극 활물질로서 LiNi0.8Co0.1Mn0.1O2와 바인더로서 폴리비닐리덴 플루오라이드(PVdF) 및 도전재로서 카본블랙을 95.6:2.2:2.2의 중량비로 혼합한 다음, N-메틸-2-피롤리돈에 분산시켜 양극 슬러리를 제조하였다. 이 슬러리를 두께 20㎛의 알루미늄 호일에 코팅한 후 건조, 압연하여 양극을 제조하였다.LiNi 0.8 Co 0.1 Mn 0.1 O 2 as a positive electrode active material, polyvinylidene fluoride (PVdF) as a binder, and carbon black as a conductive material were mixed at a weight ratio of 95.6:2.2:2.2, and then N-methyl-2-pyrrolidone. A positive electrode slurry was prepared by dispersing. This slurry was coated on aluminum foil with a thickness of 20㎛, then dried and rolled to produce a positive electrode.

음극 활물질로 천연흑연과 도전재로서 아세틸렌블랙 및 바인더로서 폴리비닐리덴 플루오라이드(PVdF)를 85:8:7의 중량비로 혼합하고 N-메틸-2-피롤리돈에 분산시켜 음극 활물질 슬러리를 제조하였다. 이 슬러리를 두께 15㎛의 구리 호일에 코팅한 후 건조, 압연하여 음극을 제조하였다.Natural graphite as a negative electrode active material, acetylene black as a conductive material, and polyvinylidene fluoride (PVdF) as a binder were mixed in a weight ratio of 85:8:7 and dispersed in N-methyl-2-pyrrolidone to prepare a negative electrode active material slurry. did. This slurry was coated on copper foil with a thickness of 15㎛, then dried and rolled to prepare a cathode.

상기 제조된 전극들 사이에 두께 20㎛의 폴리에틸렌(PE) 재질의 필름 세퍼레이터를 스택킹(stacking)하여 권취 및 압축하여 두께 6mm x 가로 35mm x 세로 60mm 사이즈의 파우치를 이용하여 셀(cell)을 구성하였고, 하기 비수성 전해액을 주입하여 리튬 이차전지를 제조하였다.A film made of polyethylene (PE) with a thickness of 20㎛ between the manufactured electrodes. The separator was stacked, wound, and compressed to form a cell using a pouch measuring 6 mm thick x 35 mm wide x 60 mm long, and a lithium secondary battery was manufactured by injecting the following non-aqueous electrolyte solution.

전해액은 에틸렌 카보네이트(EC):에틸메틸 카보네이트(EMC)의 혼합용매(3:7 부피비)에 LiPF6을 1.0M이 되도록 용해시킨 다음, 트리에틸암모늄 에텐설포네이트(triethylammonium ethenesulfonate) 0.1중량%를 첨가하여 제조하였다.For the electrolyte, LiPF 6 was dissolved to 1.0M in a mixed solvent of ethylene carbonate (EC):ethylmethyl carbonate (EMC) (3:7 volume ratio), and then 0.1% by weight of triethylammonium ethenesulfonate was added. It was manufactured.

실시예 2Example 2

실시예 1의 이차전지용 전해액에서 트리에틸암모늄 에텐설포네이트(triethylammonium ethenesulfonate) 0.3중량%를 첨가하는 것을 제외하고는 동일한 방법으로 리튬 이차전지를 제조하였다.A lithium secondary battery was manufactured in the same manner as in Example 1, except that 0.3% by weight of triethylammonium ethenesulfonate was added to the electrolyte solution for a secondary battery.

실시예 3Example 3

실시예 1의 이차전지용 전해액에서 트리에틸암모늄 에텐설포네이트(triethylammonium ethenesulfonate) 0.5중량%를 첨가하는 것을 제외하고는 동일한 방법으로 리튬 이차전지를 제조하였다.A lithium secondary battery was manufactured in the same manner as in Example 1, except that 0.5% by weight of triethylammonium ethenesulfonate was added to the electrolyte solution for a secondary battery.

비교예 1Comparative Example 1

실시예 1의 이차전지용 전해액에 트리에틸암모늄 에텐설포네이트(triethylammonium ethenesulfonate)를 첨가하지 않은 것을 제외하고는 동일한 방법으로 리튬 이차전지를 제조하였다.A lithium secondary battery was manufactured in the same manner as in Example 1, except that triethylammonium ethenesulfonate was not added to the electrolyte solution for a secondary battery.

비교예 2Comparative Example 2

실시예 1의 이차전지용 전해액에 1,3-프로판 설톤(1,3-propane sultone) 0.1중량%를 첨가하는 것을 제외하고는 동일한 방법으로 리튬 이차전지를 제조하였다.A lithium secondary battery was manufactured in the same manner as in Example 1, except that 0.1% by weight of 1,3-propane sultone was added to the electrolyte solution for a secondary battery.

비교예 3Comparative Example 3

실시예 1의 이차전지용 전해액에 .3-프로판 설톤(1,3-propane sultone) 0.3중량%를 첨가하는 것을 제외하고는 동일한 방법으로 리튬 이차전지를 제조하였다.A lithium secondary battery was manufactured in the same manner as in Example 1, except that 0.3% by weight of 1,3-propane sultone was added to the electrolyte solution for a secondary battery.

비교예 4Comparative Example 4

실시예 1의 이차전지용 전해액에 .3-프로판 설톤(1,3-propane sultone) 0.5중량%를 첨가하는 것을 제외하고는 동일한 방법으로 리튬 이차전지를 제조하였다.A lithium secondary battery was manufactured in the same manner as in Example 1, except that 0.5% by weight of 1,3-propane sultone was added to the electrolyte solution for a secondary battery.

비교예 5Comparative Example 5

실시예 1의 이차전지용 전해액에 .3-프로판 설톤(1,3-propane sultone) 2중량%를 첨가하는 것을 제외하고는 동일한 방법으로 리튬 이차전지를 제조하였다.A lithium secondary battery was manufactured in the same manner as in Example 1, except that 2% by weight of 1,3-propane sultone was added to the electrolyte solution for a secondary battery.

첨가성분Added ingredients 실시예1Example 1 실시예2Example 2 실시예3Example 3 비교예1Comparative Example 1 비교예2Comparative example 2 비교예3Comparative Example 3 비교예4Comparative Example 4 비교예5Comparative Example 5 4.2V, 25℃ Cycle test4.2V, 25℃ Cycle test 수명효율 (%, 300cyc)Life efficiency (%, 300cyc) 77.2%77.2% 74.3%74.3% 69.8%69.8% 64.9%64.9% 61.2%61.2% 63.4%63.4% 64.8%64.8% 67.8%67.8% 4.2V, 45℃
Cycle test
4.2V, 45℃
Cycle test
수명효율 (%, 300cyc)Lifespan efficiency (%, 300cyc) 69.5%69.5% 64.7%64.7% 60.4%60.4% 34.1%34.1% 39.4%39.4% 41.5%41.5% 47.6%47.6% 51.9%51.9%
고온 저장 평가(70℃, 1week)High temperature storage evaluation (70℃, 1 week) Cell 두께 변화율(%)Cell thickness change rate (%) 10.4%10.4% 12.4%12.4% 13.8%13.8% 31.9%31.9% 26.8%26.8% 21.6%21.6% 20.8%20.8% 10.3%10.3% EIS
변화율(%)
EIS
Rate of change (%)
102.4%102.4% 103.7%103.7% 109.6%109.6% 142.5%142.5% 140.3%140.3% 136.8%136.8% 132.9%132.9% 127.9%127.9%
DC-IR
변화율(%)
DC-IR
Rate of change (%)
91.4%91.4% 96.6%96.6% 98.0%98.0% 133.3%133.3% 128.1%128.1% 114.4%114.4% 107.2%107.2% 104.6%104.6%
Retention 용량유지율(%)Retention capacity retention rate (%) 75.5%75.5% 74.5%74.5% 72.1%72.1% 64.0%64.0% 68.4%68.4% 70.5%70.5% 72.4%72.4% 73.4%73.4% Recovery 용량회복율(%)Recovery capacity recovery rate (%) 78.2%78.2% 75.4%75.4% 74.7%74.7% 68.5%68.5% 70.2%70.2% 71.5%71.5% 74.1%74.1% 76.4%76.4%

실시예 4 내지 실시예 21Examples 4 to 21

실시예 1에서 하기의 표 2 내지 표 4에 기재된 함량의 수명 성능 향상 첨가제, 고온 향상 첨가제, 출력 향상 첨가제 또는 고온 및 출력 향상 첨가제를 추가로 첨가한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일하게 실시하였다.Example 1 was carried out in the same manner as in Example 1, except that life performance improvement additives, high temperature improvement additives, output improvement additives, or high temperature and output improvement additives were added in the amounts shown in Tables 2 to 4 below. .

비교예 4 내지 비교예 22Comparative Examples 4 to 22

비교예 1에서 하기의 표 5 내지 표 7에 기재된 함량의 수명 성능 향상 첨가제, 고온 향상 첨가제, 출력 향상 첨가제 또는 고온 및 출력 향상 첨가제를 추가로 첨가한 것을 제외하고는 비교예 1과 동일하게 실시하였다.Comparative Example 1 was carried out in the same manner as in Comparative Example 1, except that life performance improvement additives, high temperature improvement additives, output improvement additives, or high temperature and output improvement additives were added in the amounts shown in Tables 5 to 7 below. .

물성평가 1: 수명평가Physical property evaluation 1: Life evaluation

제조된 전지를 4.2V까지 1C 충전 후, 3V까지 1C 방전하였으며, 이 과정을 300회 반복하여 수명 유지율을 측정하고, 수명 유지율 평가는 상온(25℃ 및 고온(45℃에서 평가하였다. 초기 방전용량 대비 300cycle 방전용량 백분율로 표기하였다.The manufactured battery was charged at 1C to 4.2V and then discharged at 1C to 3V. This process was repeated 300 times to measure the lifespan maintenance rate. The lifespan maintenance rate was evaluated at room temperature (25°C) and high temperature (45°C). Initial discharge capacity It is expressed as a percentage of 300 cycle discharge capacity.

물성평가 2: 고온 저장 평가Physical property evaluation 2: High temperature storage evaluation

1) Cell 두께: 4.2V까지 1C 충전 후 고온(70℃에서 7일 동안 보관한 뒤, Cell의 두께를 측정하여 초기 두께 대비 백분율로 표기하였다.1) Cell thickness: After charging at 1C to 4.2V and storing at high temperature (70℃) for 7 days, the thickness of the cell was measured and expressed as a percentage of the initial thickness.

2) EIS: 4.2V까지 1C 충전 후 10mV의 AC 신호를 가해 전압 주파수를 90000~0.05Hz로 변경하면서 초기 EIS(Electrochemical impedance spectroscopy)를 측정하고 4.2V까지 1C 충전 후 고온(70℃에서 7일 보관한 다음 4.2V까지 1C 충전 후 1C 방전을 2회 진행 후 초기 EIS 측정방법과 동일하게 고온(70℃ 보관 후 EIS를 측정하였다.2) EIS: After charging at 1C to 4.2V, apply an AC signal of 10mV and change the voltage frequency to 90000~0.05Hz to measure the initial EIS (Electrochemical impedance spectroscopy). After charging at 1C to 4.2V, store at high temperature (70℃ for 7 days) Then, after charging at 1C to 4.2V and discharging at 1C twice, the EIS was measured after storage at high temperature (70°C) in the same manner as the initial EIS measurement method.

3) DC-IR: 물성평가 2와 동일한 방법이나, 4.2V까지 1C 충전 후 SOC50으로 방전시킨 후, 평가 실시하여 초기 DC-IR 대비 백분율 표기하였다.3) DC-IR: The same method as physical property evaluation 2, but after charging at 1C to 4.2V and discharging at SOC50, the evaluation was performed and expressed as a percentage compared to the initial DC-IR.

4) Retention, Recovery 용량: 4.2V까지 1C 충전 후, 고온(70℃에서 7일 동안 보관한 뒤, 1C, 2.75V로 방전하여 retention 용량(방전 용량)을 측정, 다시 1C, 4.2V 충전하여 1C, 2.75V 방전한 뒤 recovery 용량(방전 용량) 측정하여 초기 방전 용량 대비 백분율 표기하였다.4) Retention, recovery capacity: After charging at 1C to 4.2V, store at high temperature (70℃) for 7 days, discharge at 1C, 2.75V to measure retention capacity (discharge capacity), charge again at 1C, 4.2V to 1C , After discharging at 2.75V, the recovery capacity (discharge capacity) was measured and expressed as a percentage compared to the initial discharge capacity.

첨가성분Added ingredients 실시예4Example 4 실시예5Example 5 실시예6Example 6 실시예7Example 7 실시예8Example 8 실시예9Example 9 실시예10Example 10 트리에틸암모늄
에텐설포네이트
Triethylammonium
ethenesulfonate
0.10.1 0.10.1 0.10.1 0.10.1 0.10.1 0.10.1 0.10.1
프로판 설톤propane sultone 22 화학식 A-1Formula A-1 1.51.5 화학식 A-2Formula A-2 1.51.5 화학식 A-3Formula A-3 1.51.5 화학식 B-1Formula B-1 22 화학식 B-2Formula B-2 22 화학식 B-3Formula B-3 22 화학식 B-4Formula B-4 화학식 B-5Formula B-5 화학식 B-6Formula B-6 화학식 C-1Formula C-1 화학식 C-2Formula C-2 화학식 C-3Formula C-3 화학식 C-4Formula C-4 화학식 D-1Formula D-1 화학식 D-2Formula D-2 화학식 D-3Formula D-3 화학식 D-4Formula D-4 4.2V, 25℃ Cycle test4.2V, 25℃ Cycle test 수명효율 (%, 300cyc)Life efficiency (%, 300cyc) 86.5%86.5% 95.3%95.3% 93.4%93.4% 92.4%92.4% 84.2%84.2% 82.1%82.1% 81.4%81.4% 4.2V, 45℃
Cycle est
4.2V, 45℃
Cycle est
수명효율 (%, 300cyc)Life efficiency (%, 300cyc) 71.8%71.8% 88.9%88.9% 87.6%87.6% 87.4%87.4% 73.4%73.4% 72.3%72.3% 71.6%71.6%
고온 저장 평가(70℃, 1week)High temperature storage evaluation (70℃, 1 week) Cell 두께 변화율(%)Cell thickness change rate (%) 4.3%4.3% 9.1%9.1% 9.3%9.3% 10.1%10.1% 5.1%5.1% 8.4%8.4% 9.2%9.2% EIS
변화율(%)
EIS
Rate of change (%)
80.4%80.4% 78.6%78.6% 93.1%93.1% 87.3%87.3% 78.5%78.5% 93.1%93.1% 87.3%87.3%
DC-IR
변화율(%)
DC-IR
Rate of change (%)
76.6%76.6% 80.5%80.5% 81.6%81.6% 79.4%79.4% 78.6%78.6% 82.5%82.5% 84.6%84.6%
Retention 용량유지율(%)Retention capacity retention rate (%) 90.4%90.4% 88.4%88.4% 87.6%87.6% 88.6%88.6% 84.6%84.6% 83.7%83.7% 81.6%81.6% Recovery 용량회복율(%)Recovery capacity recovery rate (%) 91.3%91.3% 87.6%87.6% 90.5%90.5% 87.8%87.8% 90.5%90.5% 87.8%87.8% 89.4%89.4%

첨가성분Added ingredients 실시예11Example 11 실시예12Example 12 실시예13Example 13 실시예14Example 14 실시예15Example 15 실시예16Example 16 트리에틸암모늄
에텐설포네이트
Triethylammonium
ethenesulfonate
0.10.1 0.10.1 0.10.1 0.10.1 0.10.1 0.10.1
프로판 설톤propane sultone 화학식 A-1Formula A-1 화학식 A-2Formula A-2 화학식 A-3Formula A-3 화학식 B-1Formula B-1 화학식 B-2Formula B-2 화학식 B-3Formula B-3 화학식 B-4Formula B-4 22 화학식 B-5Formula B-5 22 화학식 B-6Formula B-6 22 화학식 C-1Formula C-1 1One 화학식 C-2Formula C-2 1One 화학식 C-3Formula C-3 1One 화학식 C-4Formula C-4 화학식 D-1Formula D-1 화학식 D-2Formula D-2 화학식 D-3Formula D-3 화학식 D-4Formula D-4 4.2V, 25℃ Cycle test4.2V, 25℃ Cycle test 수명효율 (%, 300cyc)Life efficiency (%, 300cyc) 81.5%81.5% 82.4%82.4% 83.4%83.4% 82.1%82.1% 83.1%83.1% 82.6%82.6% 4.2V, 45℃
Cycle test
4.2V, 45℃
Cycle test
수명효율 (%, 300cyc)Life efficiency (%, 300cyc) 72.6%72.6% 72.4%72.4% 73.1%73.1% 71.5%71.5% 72.5%72.5% 74.6%74.6%
고온 저장 평가(70℃, 1week)High temperature storage evaluation (70℃, 1 week) Cell 두께 변화율(%)Cell thickness change rate (%) 8.6%8.6% 10.60%10.60% 10.4%10.4% 11.4%11.4% 12.8%12.8% 9.6%9.6% EIS
변화율(%)
EIS
Rate of change (%)
88.4%88.4% 81.50%81.50% 86.4%86.4% 60.4%60.4% 68.4%68.4% 46.8%46.8%
DC-IR
변화율(%)
DC-IR
Rate of change (%)
79.4%79.4% 80.4%80.4% 80.7%80.7% 54.6%54.6% 53.4%53.4% 39.8%39.8%
Retention 용량유지율(%)Retention capacity retention rate (%) 82.3%82.3% 83.4%83.4% 84.6%84.6% 78.4%78.4% 77.5%77.5% 80.4%80.4% Recovery 용량회복율(%)Recovery capacity recovery rate (%) 88.4%88.4% 89.6%89.6% 84.6%84.6% 80.5%80.5% 80.8%80.8% 83.4%83.4%

첨가성분Added ingredients 실시예17Example 17 실시예18Example 18 실시예19Example 19 실시예20Example 20 실시예21 Example 21 트리에틸암모늄
에텐설포네이트
Triethylammonium
ethenesulfonate
0.10.1 0.10.1 0.10.1 0.10.1 0.10.1
프로판 설톤propane sultone 화학식 A-1Formula A-1 화학식 A-2Formula A-2 화학식 A-3Formula A-3 화학식 B-1Formula B-1 화학식 B-2Formula B-2 화학식 B-3Formula B-3 화학식 B-4Formula B-4 화학식 B-5Formula B-5 화학식 B-6Formula B-6 화학식 C-1Formula C-1 화학식 C-2Formula C-2 화학식 C-3Formula C-3 화학식 C-4Formula C-4 1One 화학식 D-1Formula D-1 1One 화학식 D-2Formula D-2 1One 화학식 D-3Formula D-3 1One 화학식 D-4Formula D-4 1One 4.2V, 25℃ Cycle test4.2V, 25℃ Cycle test 수명효율 (%, 300cyc)Life efficiency (%, 300cyc) 81.6%81.6% 81.8%81.8% 80.3%80.3% 80.4%80.4% 81.1%81.1% 4.2V, 45℃
Cycle test
4.2V, 45℃
Cycle test
수명효율 (%, 300cyc)Life efficiency (%, 300cyc) 75.1%75.1% 73.4%73.4% 71.3%71.3% 70.8%70.8% 72.8%72.8%
고온 저장 평가(70℃, 1week)High temperature storage evaluation (70℃, 1 week) Cell 두께 변화율(%)Cell thickness change rate (%) 8.4%8.4% 8.8%8.8% 10.1%10.1% 10.3%10.3% 9.3%9.3% EIS
변화율(%)
EIS
Rate of change (%)
54.8%54.8% 61.3%61.3% 63.5%63.5% 62.4%62.4% 61.8%61.8%
DC-IR
변화율(%)
DC-IR
Rate of change (%)
43.4%43.4% 51.3%51.3% 58.6%58.6% 59.4%59.4% 53.2%53.2%
Retention 용량유지율(%)Retention capacity retention rate (%) 81.1%81.1% 79.3%79.3% 81.6%81.6% 82.0%82.0% 79.1%79.1% Recovery 용량회복율(%)Recovery capacity recovery rate (%) 83.9%83.9% 82.3%82.3% 80.1%80.1% 79.6%79.6% 81.8%81.8%

첨가성분Added ingredients 비교예6Comparative Example 6 비교예7Comparative example 7 비교예8Comparative example 8 비교예9Comparative Example 9 비교예10Comparative Example 10 비교예11Comparative Example 11 비교예12Comparative Example 12 트리에틸암모늄
에텐설포네이트
Triethylammonium
ethenesulfonate
화학식 A-1Formula A-1 1.51.5 화학식 A-2Formula A-2 1.51.5 화학식 A-3Formula A-3 1.51.5 화학식 B-1Formula B-1 22 화학식 B-2Formula B-2 22 화학식 B-3Formula B-3 22 화학식 B-4Formula B-4 22 화학식 B-5Formula B-5 화학식 B-6Formula B-6 화학식 C-1Formula C-1 화학식 C-2Formula C-2 화학식 C-3Formula C-3 화학식 C-4Formula C-4 화학식 D-1Formula D-1 화학식 D-2Formula D-2 화학식 D-3Formula D-3 화학식 D-4Formula D-4 4.2V, 25℃ Cycle test4.2V, 25℃ Cycle test 수명효율 (%, 300cyc)Life efficiency (%, 300cyc) 75.1%75.1% 74.6%74.6% 73.8%73.8% 59.7%59.7% 63.7%63.7% 59.4%59.4% 60.8%60.8% 4.2V, 45℃ Cycle test4.2V, 45℃ Cycle test 수명효율 (%, 300cyc)Life efficiency (%, 300cyc) 68.4%68.4% 63.4%63.4% 64.1%64.1% 40.5%40.5% 30.3%30.3% 28.7%28.7% 31.2%31.2% 고온 저장 평가(70℃, 1week)High temperature storage evaluation (70℃, 1 week) Cell 두께 변화율(%)Cell thickness change rate (%) 21.4%21.4% 23.70%23.70% 24.5%24.5% 15.9%15.9% 17.8%17.8% 18.7%18.7% 20.5%20.5% EIS
변화율(%)
EIS
Rate of change (%)
143.0%143.0% 152.50%152.50% 146.5%146.5% 124.0%124.0% 126.8%126.8% 130.6%130.6% 132.4%132.4%
DC-IR
변화율(%)
DC-IR
Rate of change (%)
126.7%126.7% 132.7%132.7% 130.4%130.4% 112.6%112.6% 126.7%126.7% 129.3%129.3% 127.3%127.3%
Retention 용량유지율(%)Retention capacity retention rate (%) 68.2%68.2% 61.4%61.4% 60.8%60.8% 52.6%52.6% 53.8%53.8% 58.4%58.4% 54.6%54.6% Recovery 용량회복율(%)Recovery capacity recovery rate (%) 67.5%67.5% 68.1%68.1% 62.4%62.4% 58.4%58.4% 60.3%60.3% 65.1%65.1% 61.4%61.4%

첨가성분Added ingredients 비교예13Comparative Example 13 비교예14Comparative Example 14 비교예15Comparative Example 15 비교예16Comparative Example 16 비교예17Comparative Example 17 비교예18Comparative Example 18 비교예19Comparative Example 19 1,3-프로판 설톤1,3-propane sultone 화학식 A-1Formula A-1 화학식 A-2Formula A-2 화학식 A-3Formula A-3 화학식 B-1Formula B-1 화학식 B-2Formula B-2 화학식 B-3Formula B-3 화학식 B-4Formula B-4 화학식 B-5Formula B-5 22 화학식 B-6Formula B-6 22 화학식 C-1Formula C-1 1One 화학식 C-2Formula C-2 1One 화학식 C-3Formula C-3 1One 화학식 C-4Formula C-4 1One 화학식 D-1Formula D-1 1One 화학식 D-2Formula D-2 화학식 D-3Formula D-3 화학식 D-4Formula D-4 4.2V, 25℃ Cycle test4.2V, 25℃ Cycle test 수명효율 (%, 300cyc)Life efficiency (%, 300cyc) 65.3%65.3% 71.9%71.9% 62.6%62.6% 63.6%63.6% 65.4%65.4% 66.9%66.9% 65.4%65.4% 4.2V, 45℃
Cycle test
4.2V, 45℃
Cycle test
수명효율 (%, 300cyc)Life efficiency (%, 300cyc) 50.8%50.8% 60.1%60.1% 45.6%45.6% 48.6%48.6% 52.4%52.4% 51.9%51.9% 48.6%48.6%
고온 저장 평가(70℃, 1week)High temperature storage evaluation (70℃, 1 week) Cell 두께 변화율(%)Cell thickness change rate (%) 19.4%19.4% 19.6%19.6% 48.6%48.6% 49.6%49.6% 42.6%42.6% 43.8%43.8% 21.8%21.8% EIS
변화율(%)
EIS
Rate of change (%)
131.0%131.0% 129.7%129.7% 103.4%103.4% 104.5%104.5% 108.1%108.1% 104.6%104.6% 105.4%105.4%
DC-IR
변화율(%)
DC-IR
Rate of change (%)
117.4%117.4% 116.6%116.6% 92.6%92.6% 95.4%95.4% 94.2%94.2% 93.1%93.1% 93.3%93.3%
Retention 용량유지율(%)Retention capacity retention rate (%) 51.5%51.5% 52.8%52.8% 48.6%48.6% 47.6%47.6% 51.9%51.9% 52.4%52.4% 58.4%58.4% Recovery 용량회복율(%)Recovery capacity recovery rate (%) 58.4%58.4% 59.4%59.4% 55.1%55.1% 54.6%54.6% 58.4%58.4% 59.7%59.7% 67.6%67.6%

첨가성분Added ingredients 비교예20Comparative Example 20 비교예21Comparative Example 21 비교예22Comparative example 22 1,3-프로판 설톤1,3-propane sultone 화학식 A-1Formula A-1 화학식 A-2Formula A-2 화학식 A-3Formula A-3 화학식 B-1Formula B-1 화학식 B-2Formula B-2 화학식 B-3Formula B-3 화학식 B-4Formula B-4 화학식 B-5Formula B-5 화학식 B-6Formula B-6 화학식 C-1Formula C-1 화학식 C-2Formula C-2 화학식 C-3Formula C-3 화학식 C-4Formula C-4 화학식 D-1Formula D-1 화학식 D-2Formula D-2 1One 화학식 D-3Formula D-3 1One 화학식 D-4Formula D-4 1One 4.2V, 25℃ Cycle test4.2V, 25℃ Cycle test 수명효율 (%, 300cyc)Life efficiency (%, 300cyc) 62.1%62.1% 61.8%61.8% 63.3%63.3% 4.2V, 45℃
Cycle test
4.2V, 45℃
Cycle test
수명효율 (%, 300cyc)Life efficiency (%, 300cyc) 41.3%41.3% 40.8%40.8% 47.6%47.6%
고온 저장 평가(70℃, 1week)High temperature storage evaluation (70℃, 1 week) Cell 두께 변화율(%)Cell thickness change rate (%) 25.6%25.6% 24.6%24.6% 21.4%21.4% EIS
변화율(%)
EIS
Rate of change (%)
108.9%108.9% 109.6%109.6% 106.1%106.1%
DC-IR
변화율(%)
DC-IR
Rate of change (%)
96.9%96.9% 97.4%97.4% 94.6%94.6%
Retention 용량유지율(%)Retention capacity retention rate (%) 54.1%54.1% 53.4%53.4% 59.4%59.4% Recovery 용량회복율(%)Recovery capacity recovery rate (%) 62.6%62.6% 61.7%61.7% 65.4%65.4%

실시예 22Example 22

실시예 1의 이차전지용 전해액에서 트리에틸암모늄 에텐설포네이트(triethylammonium ethenesulfonate) 대신에 에텐설포네이트 2-에틸 4-메틸 이미다졸륨(ethenesulfonate 2-ethyl 4-methyl imidazolium, 화학식 1-2) 0.1중량%를 첨가하는 것을 제외하고는 실시예 1과 동일하게 실시하였다.In the electrolyte solution for a secondary battery of Example 1, 0.1% by weight of etenesulfonate 2-ethyl 4-methyl imidazolium (Formula 1-2) instead of triethylammonium ethenesulfonate. was carried out in the same manner as in Example 1, except for the addition of .

실시예 23Example 23

실시예 1의 이차전지용 전해액에서 트리에틸암모늄 에텐설포네이트(triethylammonium ethenesulfonate) 대신에 에텐설포네이트 N-메틸-2-피롤리디늄(ethenesulfonate N-methyl-2-pyrrolidinium, 화학식 1-3) 0.1중량%를 첨가하는 것을 제외하고는 실시예 1과 동일하게 실시하였다.In the electrolyte solution for a secondary battery of Example 1, 0.1% by weight of etenesulfonate N-methyl-2-pyrrolidinium (Formula 1-3) instead of triethylammonium ethenesulfonate. was carried out in the same manner as in Example 1, except for the addition of .

실시예 24Example 24

실시예 1의 이차전지용 전해액에서 트리에틸암모늄 에텐설포네이트(triethylammonium ethenesulfonate) 대신에 1-에테닐-1H-이미다졸-3-윰 에텐설포네이트(1-ethenyl-1H-imidazol-3-ium ethenesulfonate, 화학식 1-4) 0.1중량%를 첨가하는 것을 제외하고는 실시예 1과 동일하게 실시하였다.In the electrolyte solution for a secondary battery of Example 1, 1-ethenyl-1H-imidazol-3-ium ethenesulfonate was used instead of triethylammonium ethenesulfonate. Formula 1-4) was carried out in the same manner as Example 1, except that 0.1% by weight was added.

실시예 25Example 25

실시예 1의 이차전지용 전해액에서 트리에틸암모늄 에텐설포네이트(triethylammonium ethenesulfonate) 대신에 트리에틸암모늄 비닐포스포네이트(triethylammonium vinylphosphonate, 화학식 2-1) 0.1중량%를 첨가하는 것을 제외하고는 실시예 1과 동일하게 실시하였다.Example 1 and EXAMPLE 1, except that 0.1% by weight of triethylammonium vinylphosphonate (Chemical Formula 2-1) was added instead of triethylammonium ethenesulfonate in the electrolyte solution for secondary batteries of Example 1. The same procedure was performed.

실시예 26Example 26

실시예 1의 이차전지용 전해액에서 트리에틸암모늄 에텐설포네이트(triethylammonium ethenesulfonate) 대신에 2-에틸-4-메틸-1H-이미다졸-3윰 비닐포스포네이트(2-ethyl-4-methyl-1H-imidazol-3-ium vinylphosphonate, 화학식 2-2) 0.1중량%를 첨가하는 것을 제외하고는 실시예 1과 동일하게 실시하였다.In the electrolyte solution for a secondary battery of Example 1, 2-ethyl-4-methyl-1H-imidazole-3ium vinylphosphonate (2-ethyl-4-methyl-1H-) was used instead of triethylammonium ethenesulfonate. The same procedure as Example 1 was performed except that 0.1% by weight of imidazol-3-ium vinylphosphonate (Formula 2-2) was added.

실시예 27Example 27

실시예 1의 이차전지용 전해액에서 트리에틸암모늄 에텐설포네이트(triethylammonium ethenesulfonate) 대신에 1-메틸-2옥소피롤리딘-1-윰 비닐포스포네이트(1-methyl-2-oxopyrrolidin-1-ium vinylphosphonate, 화학식 2-3) 0.1중량%를 첨가하는 것을 제외하고는 실시예 1과 동일하게 실시하였다.In the electrolyte solution for a secondary battery of Example 1, 1-methyl-2-oxopyrrolidin-1-ium vinylphosphonate was used instead of triethylammonium ethenesulfonate. , Formula 2-3) was carried out in the same manner as Example 1, except that 0.1% by weight was added.

실시예 28Example 28

실시예 1의 이차전지용 전해액에서 트리에틸암모늄 에텐설포네이트(triethylammonium ethenesulfonate) 대신에 1-비닐-1H-이미다졸-2-윰 비닐포스포네이트(1-vinyl-1H-imidazol-3-ium vinylphosphonate, 화학식 2-4) 0.1중량%를 첨가하는 것을 제외하고는 실시예 1과 동일하게 실시하였다.In the electrolyte solution for a secondary battery of Example 1, 1-vinyl-1H-imidazol-3-ium vinylphosphonate was used instead of triethylammonium ethenesulfonate. Formula 2-4) was carried out in the same manner as Example 1, except that 0.1% by weight was added.

첨가성분Added ingredients 실시예
22
Example
22
실시예
23
Example
23
실시예
24
Example
24
실시예
25
Example
25
실시예
26
Example
26
실시예
27
Example
27
실시예
28
Example
28
4.2V, 25℃ Cycle test4.2V, 25℃ Cycle test 수명효율 (%, 300cyc)Life efficiency (%, 300cyc) 73.9%73.9% 73.5%73.5% 74.4%74.4% 74.2%74.2% 73.5%73.5% 73.9%73.9% 73.3%73.3% 4.2V, 45℃
Cycle test
4.2V, 45℃
Cycle test
수명효율 (%, 300cyc)Life efficiency (%, 300cyc) 63.3%63.3% 64.1%64.1% 65.0%65.0% 65.1%65.1% 64.6%64.6% 64.1%64.1% 63.8%63.8%
고온 저장 평가(70℃, 1week)High temperature storage evaluation (70℃, 1 week) Cell 두께 변화율(%)Cell thickness change rate (%) 12.2%12.2% 12.9%12.9% 12.5%12.5% 12.2%12.2% 12.8%12.8% 13.0%13.0% 13.2%13.2% EIS
변화율(%)
EIS
Rate of change (%)
110.1%110.1% 109.2%109.2% 107.9%107.9% 104.1%104.1% 104.9%104.9% 105.5%105.5% 106.7%106.7%
DC-IR
변화율(%)
DC-IR
Rate of change (%)
100.9%100.9% 98.9%98.9% 100.2%100.2% 97.1%97.1% 99.4%99.4% 101.1%101.1% 98.8%98.8%
Retention 용량유지율(%)Retention capacity retention rate (%) 73.3%73.3% 72.9%72.9% 71.7%71.7% 72.9%72.9% 70.9%70.9% 72.3%72.3% 71.5%71.5% Recovery 용량회복율(%)Recovery capacity recovery rate (%) 75.1%75.1% 74.2%74.2% 74.9%74.9% 76.0%76.0% 74.4%74.4% 75.5%75.5% 74.0%74.0%

표 1 내지 표 8에 나타낸 바와 같이 본 발명의 실시예 1 내지 28의 전해액이 수명 평가 및 고온 저장 평가에서 비교예 1 내지 22보다 수명 평가 및 고온 저장 평가가 향상된 것을 알 수 있다.As shown in Tables 1 to 8, it can be seen that the electrolyte solutions of Examples 1 to 28 of the present invention have improved life evaluation and high temperature storage evaluation than Comparative Examples 1 to 22 in life evaluation and high temperature storage evaluation.

비교예 2 내지 비교예 5에 첨가된 1,3-프로판 설톤의 경우 독성 물질로 분류되어 대체 첨가제가 시급한 현실에서 가스 저감 성능 등의 고온 성능이 우수하여 전지 성능 면에서 대체 첨가제를 발굴하기 어려운 문제가 있었으나, 본 발명의 실시예의 결과로부터 1,3-프로판 설톤의 대체 첨가제로서 전지 성능뿐만 아니라 첨가된 함량 측면에서도 1,3-프로판 설톤 대비 매우 유리한 효과가 나타나 1,3-프로판 설톤의 대체 첨가제로 사용하기에 손색이 없음이 증명되었다.In the case of 1,3-propane sultone added in Comparative Examples 2 to 5, it is classified as a toxic substance and replacement additives are urgently needed. Due to its excellent high-temperature performance such as gas reduction performance, it is difficult to find replacement additives in terms of battery performance. However, from the results of the examples of the present invention, as an alternative additive to 1,3-propane sultone, it showed a very advantageous effect compared to 1,3-propane sultone not only in terms of battery performance but also in terms of the added content. It has been proven to be suitable for use.

표 1 내지 표 8에 나타낸 바와 같이 본 발명의 실시예의 전해액이 비교예에 비하여 고온수명이 향상되고, EIS와 DC-IR의 감소 및 가스 저감 성능이 월등하게 향상되는 것을 확인하였다.As shown in Tables 1 to 8, it was confirmed that the electrolyte of the example of the present invention had improved high-temperature lifespan, reduced EIS and DC-IR, and significantly improved gas reduction performance compared to the comparative example.

본 발명의 실시예는 고온 보관특성, 고온 수명특성을 향상시키는 효과가 있다.Embodiments of the present invention have the effect of improving high temperature storage characteristics and high temperature lifespan characteristics.

실시예 1의 전해액이 고온보관 평가에서 우수한 성능을 보이며, 실시예 4 내지 21과 같이 수명 성능 향상 첨가제, 고온 향상 첨가제 및 출력 향상 첨가제를 추가로 첨가 시 전지 성능이 보다 향상되었다.The electrolyte solution of Example 1 showed excellent performance in high temperature storage evaluation, and battery performance was further improved when life performance improvement additives, high temperature improvement additives, and output improvement additives were additionally added as in Examples 4 to 21.

수명 성능 향상 첨가제가 추가로 첨가된 실시예 5 내지 7은 실시예 1보다 수명 효율이 향상된다. 고온 성능 향상 첨가제가 추가로 첨가된 실시예 8 내지 13은 실시예 1보다 고온 저장 후 EIS가 향상되며 전지 스웰링(cell swelling)이 보다 억제된다. 출력 향상 첨가제가 추가로 첨가된 실시예 14 내지 17은 실시예 1보다 고온 저장 후 출력 성능이 우수하다. 또한, 고온 및 출력 성능 모두 향상시키는 염(salt) 형태의 첨가제가 추가로 첨가된 실시예 18 내지 21은 실시예 1보다 고온 저장 후 전지 스웰링(cell swelling)이 억제되며 EIS와 출력 성능이 월등히 뛰어난 효과가 있다.Examples 5 to 7, in which lifespan performance improvement additives were additionally added, improved lifespan efficiency compared to Example 1. Examples 8 to 13, in which high-temperature performance improvement additives were additionally added, improved EIS after high-temperature storage and further suppressed cell swelling compared to Example 1. Examples 14 to 17, in which output improvement additives were additionally added, had better output performance after high temperature storage than Example 1. In addition, Examples 18 to 21, in which additives in the form of salts were additionally added to improve both high temperature and output performance, suppressed cell swelling after high temperature storage and significantly improved EIS and output performance compared to Example 1. It has excellent effects.

이상으로 본 발명 내용의 특정한 부분을 상세히 기술하였는 바, 당업계의 통상의 지식을 가진 자에게 있어서 이러한 구체적 기술은 단지 바람직한 실시양태일 뿐이며, 이에 의해 본 발명의 범위가 제한되는 것이 아닌 점은 명백할 것이다. 따라서, 본 발명의 실질적인 범위는 청구항들과 그것들의 등가물에 의하여 정의된다고 할 것이다.As the specific parts of the present invention have been described in detail above, it is clear to those skilled in the art that these specific techniques are merely preferred embodiments and do not limit the scope of the present invention. will be. Accordingly, the actual scope of the present invention will be defined by the claims and their equivalents.

Claims (15)

다음을 포함하는 이차전지용 비수성 전해액:
(A) 리튬염;
(B) 비수성 유기용매; 및
(C) 화학식 1-1 내지 1-4 및 화학식 2-1 내지 2-4로 표시되는 염으로 구성된 군에서 선택되는 1종 이상의 첨가제,
[화학식 1-1]

[화학식 1-2]

[화학식 1-3]

[화학식 1-4]

[화학식 2-1]

[화학식 2-2]

[화학식 2-3]

[화학식 2-4]
.
Non-aqueous electrolyte for secondary batteries containing:
(A) Lithium salt;
(B) non-aqueous organic solvent; and
(C) one or more additives selected from the group consisting of salts represented by Formulas 1-1 to 1-4 and Formulas 2-1 to 2-4,
[Formula 1-1]

[Formula 1-2]

[Formula 1-3]

[Formula 1-4]

[Formula 2-1]

[Formula 2-2]

[Formula 2-3]

[Formula 2-4]
.
삭제delete 삭제delete 삭제delete 제1항에 있어서, 화학식 A-1, 화학식 A-2 및 화학식 A-3으로 표시되는 화합물로 구성된 군에서 선택되는 1종 이상의 수명 성능 향상 첨가제를 추가로 포함하는 이차전지용 비수성 전해액.
[화학식 A-1]

[화학식 A-2]

[화학식 A-3]

The non-aqueous electrolyte solution for a secondary battery according to claim 1, further comprising at least one life performance enhancing additive selected from the group consisting of compounds represented by Formula A-1, Formula A-2, and Formula A-3.
[Formula A-1]

[Formula A-2]

[Formula A-3]

제1항에 있어서, 화학식 B-1, 화학식 B-2, 화학식 B-3, 화학식 B-4, 화학식 B-5 및 화학식 B-6으로 표시되는 화합물로 구성된 군에서 선택되는 1종 이상의 고온 성능 향상 첨가제를 추가로 포함하는 이차전지용 비수성 전해액.
[화학식 B-1]

[화학식 B-2]

[화학식 B-3]

[화학식 B-4]

[화학식 B-5]

[화학식 B-6]

The method of claim 1, wherein at least one high temperature performance selected from the group consisting of compounds represented by Formula B-1, Formula B-2, Formula B-3, Formula B-4, Formula B-5, and Formula B-6. A non-aqueous electrolyte for secondary batteries that additionally contains an improving additive.
[Formula B-1]

[Formula B-2]

[Formula B-3]

[Formula B-4]

[Formula B-5]

[Formula B-6]

제1항에 있어서, 화학식 C-1, 화학식 C-2, 화학식 C-3 및 화학식 C-4로 표시되는 화합물로 구성된 군에서 선택되는 1종 이상의 출력 성능 향상 첨가제를 추가로 포함하는 이차전지용 비수성 전해액.
[화학식 C-1]

[화학식 C-2]

[화학식 C-3]

[화학식 C-4]

The secondary battery according to claim 1, further comprising at least one output performance enhancing additive selected from the group consisting of compounds represented by Formula C-1, Formula C-2, Formula C-3, and Formula C-4. Aqueous electrolyte.
[Formula C-1]

[Formula C-2]

[Formula C-3]

[Formula C-4]

제1항에 있어서, 화학식 D-1, 화학식 D-2, 화학식 D-3 및 화학식 D-4로 표시되는 화합물로 구성된 군에서 선택되는 1종 이상의 고온 및 출력 성능 향상 첨가제를 추가로 포함하는 이차전지용 비수성 전해액.
[화학식 D-1]

[화학식 D-2]

[화학식 D-3]

[화학식 D-4]

The secondary method of claim 1, further comprising at least one high temperature and output performance enhancing additive selected from the group consisting of compounds represented by Formula D-1, Formula D-2, Formula D-3, and Formula D-4. Non-aqueous electrolyte for batteries.
[Formula D-1]

[Formula D-2]

[Formula D-3]

[Formula D-4]

제1항에 있어서, 상기 리튬염은 LiPF6, LiBF4, LiSbF6, LiAsF6, LiClO4, LiN(C2F5SO2)2, LiN(CF3SO2)2, CF3SO3Li 및 LiC(CF3SO2)3으로 구성된 군에서 선택되는 1종 이상인 것을 특징으로 하는 이차전지용 전해액.
The method of claim 1, wherein the lithium salt is LiPF 6 , LiBF 4 , LiSbF 6 , LiAsF 6 , LiClO 4 , LiN(C 2 F 5 SO 2 ) 2 , LiN(CF 3 SO 2 ) 2 , CF 3 SO 3 Li. And LiC(CF 3 SO 2 ) 3 An electrolyte for a secondary battery, characterized in that it is at least one selected from the group consisting of.
제9항에 있어서, 상기 리튬염은 상기 비수성 유기용매에 0.6 내지 2.0M의 농도로 포함되는 것을 특징으로 하는 이차전지용 전해액.
The electrolyte solution for a secondary battery according to claim 9, wherein the lithium salt is contained in the non-aqueous organic solvent at a concentration of 0.6 to 2.0 M.
제1항에 있어서, 상기 비수성 유기용매는 선형 카보네이트, 환형 카보네이트, 선형 에스테르 및 환형 에스테르로 구성된 군에서 선택되는 1종 이상인 것을 특징으로 하는 이차전지용 전해액.
The electrolyte solution for a secondary battery according to claim 1, wherein the non-aqueous organic solvent is at least one selected from the group consisting of linear carbonate, cyclic carbonate, linear ester, and cyclic ester.
제11항에 있어서, 상기 선형 카보네이트는 디메틸카보네이트, 디에틸카보네이트, 디프로필카보네이트, 메틸프로필카보네이트, 에틸프로필카보네이트, 에틸메틸카보네이트 및 이들의 혼합물로 구성된 군에서 선택되는 하나 이상의 카보네이트이고,
상기 환형 카보네이트는 에틸렌카보네이트, 프로필렌카보네이트, 1,2-부틸렌카보네이트, 2,3-부틸렌카보네이트, 1,2-펜틸렌 카보네이트, 2,3-펜틸렌카보네이트, 비닐렌카보네이트, 비닐에틸렌카보네이트 및 플루오로에틸렌카보네이트로 구성된 군에서 선택되는 하나 이상의 카보네이트이며,
상기 선형 에스테르는 메틸 프로피오네이트, 에틸 프로피오네이트, 프로필 아세테이트, 부틸 아세테이트 및 에틸 아세테이트로 구성된 군에서 선택되는 하나 이상의 에스테르이고,
상기 환형 에스테르는 감마부티로락톤, 카프로락톤 및 발레로락톤으로 구성된 군에서 선택되는 하나 이상의 에스테르인 것을 특징으로 하는 이차전지용 전해액.
The method of claim 11, wherein the linear carbonate is one or more carbonates selected from the group consisting of dimethyl carbonate, diethyl carbonate, dipropyl carbonate, methylpropyl carbonate, ethylpropyl carbonate, ethylmethyl carbonate, and mixtures thereof,
The cyclic carbonate includes ethylene carbonate, propylene carbonate, 1,2-butylene carbonate, 2,3-butylene carbonate, 1,2-pentylene carbonate, 2,3-pentylene carbonate, vinylene carbonate, vinylethylene carbonate, and At least one carbonate selected from the group consisting of fluoroethylene carbonate,
The linear ester is one or more esters selected from the group consisting of methyl propionate, ethyl propionate, propyl acetate, butyl acetate and ethyl acetate,
The cyclic ester is an electrolyte for a secondary battery, wherein the cyclic ester is one or more esters selected from the group consisting of gammabutyrolactone, caprolactone, and valerolactone.
제11항에 있어서, 상기 비수성 유기용매는 선형 카보네이트: 환형 카보네이트가 1:1 내지 9:1의 부피비로 혼합된 것을 특징으로 하는 이차전지용 전해액.
The electrolyte solution for a secondary battery according to claim 11, wherein the non-aqueous organic solvent is a mixture of linear carbonate and cyclic carbonate in a volume ratio of 1:1 to 9:1.
제1항에 있어서, 상기 화학식 1 또는 화학식 2로 표시되는 화합물의 함량은 상기 이차전지용 전해액에 대하여 0.1~10중량%인 것을 특징으로 하는 이차전지용 전해액.
The electrolyte solution for secondary batteries according to claim 1, wherein the content of the compound represented by Formula 1 or Formula 2 is 0.1 to 10% by weight based on the electrolyte solution for secondary batteries.
다음을 포함하는 리튬 이차전지:
(a) 리튬을 흡장 및 방출할 수 있는 양극활물질을 포함하는 양극;
(b) 리튬을 흡장 및 방출할 수 있는 음극활물질을 포함하는 음극;
(c) 제1항 및 제5항 내지 제14항 중 어느 한 항의 이차전지용 전해액; 및
(d) 분리막.
Lithium secondary battery containing:
(a) a positive electrode containing a positive electrode active material capable of storing and releasing lithium;
(b) a negative electrode containing a negative electrode active material capable of inserting and releasing lithium;
(c) the electrolyte solution for secondary batteries according to any one of paragraphs 1 and 5 to 14; and
(d) Separator.
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