KR20070020809A - 향상된 저온 출력 특성의 리튬이온 이차전지 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 흑연화 탄소를 함유하고 있는 음극과 리튬 전이금속 산화물을 함유하고 있는 양극을 사용하는 리튬이온 이차전지에서 리튬염 함유 비수성 전해액에 용해된 리튬염으로 종래에 사용되던 LiPF6 등의 리튬염 이외에 술포닐기-함유 이미드 리튬 화합물을 일정량 포함하는 리튬 혼합염을 사용하는 것을 특징으로 하는 이차전지를 제공한다. 본 발명에 따른 리튬 이온 이차전지는 저온에서의 전지저항이 낮고 출력특성이 우수하여, 특히, 전기자동차, 하이브리드 전기자동차 등의 중대형 전지시스템에 바람직하게 사용될 수 있다.

Description

향상된 저온 출력 특성의 리튬이온 이차전지 {LITHIUM ION SECONDARY BATTERY OF IMPROVED LOW-TEMPERATURE OUTPUT}
본 발명은 향상된 저온 출력 특성의 리튬이온 이차전지에 관한 것으로, 더욱 상세하게는, 흑연화 탄소를 함유하고 있는 음극과 리튬 전이금속 산화물을 함유하고 있는 양극을 사용하는 리튬이온 이차전지에서 리튬염 함유 비수성 전해액의 리튬염으로 종래에 사용되던 LiPF6 등의 리튬염 이외에 술포닐기-함유 이미드 리튬 화합물을 일정량 포함하는 리튬 혼합염을 사용하는 것을 특징으로 하는 이차전지에 관한 것으로, 상기한 화합물이 함유된 비수성 전해액을 사용함으로써 저온에서의 전지저항이 낮고 출력특성이 우수한 이차전지를 제공할 수 있다.
여러 전기화학 전지 중에서 액상 리튬이온 이차전지는 소니(Sony)사에 의해 처음으로 상품화된 이후 높은 에너지 밀도로 인해 기존의 다른 이차전지들을 대체해가고 있으며, 휴대용 컴퓨터, 휴대폰 등의 소형 전자기기 뿐만 아니라, 최근에는 내연기관 자동차의 연비를 개선하고 배기 가스를 줄이기 위한 전기자동차, 하이브 리드 전기자동차 등의 동력원으로의 이용도 증가되고 있다.
그 중, 전기자동차의 동력원, 하이브리드 전기자동차의 보조 동력원 등에 사용되는 고출력 전지는 출력밀도가 높고 사이클 및 고온 저장 등 내구성이 우수한 특징을 가져야 한다. 이와 더불어 저온에서 자동차의 시동을 걸기 위해 저온 출력 또한 높아야 한다.
리튬이온 이차전지는 일반적으로 음극 활물질로 탄소 재료와 양극 활물질로 리튬 코발트 산화물이나 리튬 망간 산화물 등의 금속 산화물을 사용하며, 음극과 양극 사이에 폴리올레핀계 다공성 분리막을 넣고, LiPF6 등의 리튬염이 함유된 비수성 전해액을 넣어서 제조된다. 충전 시에는 양극 활물질의 리튬이온이 방출되어 음극의 탄소층으로 삽입이 되며, 방전 시에는 반대로 탄소층의 리튬이온이 방출되어 양극 활물질로 삽입이 된다. 비수성 전해액은 음극과 양극 사이에서 리튬이온을 이동시키는 매질 역할을 하며, 전지의 작동 전압 범위에서 안정해야 하고, 충분히 빠른 속도로 이온을 전달할 수 있는 성능을 가져야 한다.
상기한 리튬염 함유 비수성 전해액은 LiPF6 등의 비수계 전해질에 용해되기 쉬운 리튬염이 환형 카보네이트 용매에 용해된 상태로 사용될 수 있는 바, 이러한 비수성 전해액에 리튬이온을 충분히 해리시킬 수 있는 극성이 큰 환상 카르보네이트만을 사용하는 경우에는 점도가 커져서 이온 전도도가 작아지는 문제점이 발생한다.
따라서, 비수성 전해액의 점도를 줄이기 위하여 극성은 작지만 점도가 낮은 선형 카르보네이트를 섞은 혼합 전해액을 사용하는 것에 관한 기술이 공지되어 있으며, 이러한 선형 카르보네이트로는 디메틸 카르보네이트(DMC), 디에틸 카르보네이트(DEC), 에틸메틸 카르보네이트(EMC) 등을 대표적으로 들 수 있는데, 이들 중 어는점이 -55℃로 가장 낮은 EMC는 사용시 우수한 저온 및 수명 성능을 나타낸다. 상기 환형 카르보네이트로는 에틸렌 카르보네이트(EC), 프로필렌 카르보네이트(PC), 부틸렌 카르보네이트(BC) 등을 들 수 있는데, 이들 중 PC 는 어는점이 -49℃로 낮아서 저온 성능은 좋지만, 음극으로 용량이 큰 흑연화 탄소를 사용하는 경우에 충전 시 음극과 급격하게 반응하므로 많은 양을 사용하는 것이 어렵기 때문에, 음극에서 안정한 보호막을 형성하는 EC 가 주로 사용된다.
상기한 바와 같이, 종래의 리튬이온 이차전지는 저온성능을 강화시키기 위해 비수성 전해액을 구성하는 유기용매로서 비점이 낮은 유기용매를 사용하여 선형 혹은 환형 카보네이트 및 이의 혼합액에 LiPF6 염이 혼합된 상태의 비수성 전해액을 사용해 왔으며, 상기한 구성의 비수성 전해액은 상온 및 고온에서도 가장 안정된 전지 특성을 나타내는 것으로 알려져 있다.
그러나, 비수성 전해액에 함유된 리튬염으로 일반적으로 사용되는 LiPF6는 저온에서 리튬이온과 PF6 음이온 간의 해리도가 저하되어 이를 사용한 이차전지의 전지 저항이 급격히 증가하여 출력이 저하되는 단점을 가지고 있다.
따라서, 상온과 고온에서 안정된 전지 특성을 보이는 종래의 비수성 전해액의 구성을 유지하면서도 저온에서의 성능이 저하되는 것을 막기 위하여 전해액에 별도의 물질을 첨가하는 방향으로의 연구가 요구되며, 저온 성능을 향상시키기 위하여는 저온에서 전지의 저항이 증가하는 것을 막고 이에 따른 출력 특성이 저하되는 것을 막을 수 있는 방향으로 진행되는 것이 바람직하다.
따라서, 본 발명의 목적은 이러한 종래기술의 문제점과 과거로부터 요청되어온 기술적 과제를 해결하는 것을 목적으로 한다.
본 발명자들은 심도있는 연구와 다양한 실험을 거듭한 끝에, 흑연화 탄소를 함유한 음극, 리튬 전이금속 산화물을 함유한 양극, 다공성 분리막, 및 리튬염 함유 비수성 전해액으로 구성된 리튬이온 이차전지에서, 상기 리튬염 함유 비수성 전해액의 리튬염으로 종래에 사용되던 LiPF6 등의 리튬염 이외에 술포닐기-함유 이미드 리튬 화합물을 일정량 포함하는 리튬 혼합염을 사용하면, 놀랍게도 저온에서의 전지의 저항이 크게 감소하여 출력이 증가되는 등 저온 성능이 향상된 리튬이온 이차전지가 제조될 수 있음을 발견하였다. 상기와 같은 화합물을 전해액에 첨가함으로써 고온 내지 상온 특성을 향상시키고자 하는 노력은 있었으나, 그러한 첨가에 의해 저온 특성이 향상된다는 사실은 전혀 알려져 있지 않은 새로운 발견이다. 더욱이, 본 발명은 전기자동차 또는 하이브리드 자동차용 중대형 전지 시스템에서 오랫동안 숙원되어온 기술적 과제들 중의 하나인 저온 특성 향상을 이룰 수 있다는 점에서 큰 의미를 가진다.
따라서 본 발명에 따른 리튬이온 이차전지는,
(a) 리튬의 가역적인 저장 및 방출이 가능한 흑연화 탄소를 함유하고 있는 음극 활물질;
(b) 리튬의 가역적인 저장 및 방출이 가능한 리튬 전이금속 산화물을 함유하고 있는 양극 활물질;
(c) 다공성 분리막;
(d) (i) 리튬염과 술포닐기-함유 이미드 리튬 화합물로 이루어진 리튬 혼합염 및 (ii) 비수성 전해액의 혼합물로 구성된 리튬염 함유 비수성 전해액;
을 포함하는 것으로 구성되어 있다.
리튬이온 이차전지의 저온 출력 특성을 향상시키기 위해서는 종래 비수 전해질용 리튬염으로 사용되던 LiPF6 등의 저온 해리도 저하 문제를 극복해야만 한다. 종래의 리튬이온 이차전지에서 사용되던 LiPF6 등의 리튬염은 저온에서 리튬이온과 PF6 음이온의 해리도가 저하되어 전지 저항이 급격히 증가되는 문제점을 가지고 있다. 반면에, 본 발명에 따라 술포닐기-함유 이미드 리튬 화합물을 함께 전해액에 첨가하면, 그것의 큰 음이온 크기로 인해 리튬이온과의 회합정수가 저온에서도 낮으므로, 리튬이온이 음이온과 쉽게 해리되어 비수성 전해액 내에서 양극과 음극 사이를 원활하게 이동할 수 있게 된다. 따라서 리튬이온 이차전지의 저온 저항이 감 소하고 그에 따라 저온 출력 특성이 개선된다.
즉, 리튬염 함유 비수성 전해액의 리튬염으로 종래에 사용되던 LiPF6 등의 리튬염 이외에 술포닐기-함유 이미드 리튬 화합물을 일정량 포함하는 리튬 혼합염을 사용하는 경우에 저온에서의 저항이 감소하고 출력이 증가하여 저온 수명이 향상된 리튬이온 이차전지가 제조될 수 있으며, 이러한 사실이 이후 설명하는 본 발명자들의 실험에서 확인되었다.
상기 "술포닐기-함유 이미드 리튬 화합물"은 상기한 바와 같이, 큰 크기의 음이온기에 작은 리튬이온이 배위하고 있는 구조로 되어 있는 화합물이라면 특별히 한정되는 것은 아니며, 예를 들어, Lithium bis(Trifluoromethanesulfonyl)imide (LiTFSI), Lithium bis(perfluoroethylsulfonyl) imide (BETI), Lithium Bis[(perfluoroalkyl)sulfonyl]imide, lithium poly[4,4'-(hexafluoroisopropylidene)diphenoxy]sulfonylimide (LiPHFIPSI) 등이 사용될 수 있으며, 이들의 둘 또는 그 이상의 조합으로 사용될 수도 있다. 그 중에서도, 저온 성능뿐만 아니라 고온 저장 및 사이클 특성이 안정한 Lithium bis(Trifluoromethanesulfonyl)imide ('LiTFSI') 염이 특히 바람직하다.
상기 화합물의 함량은 전해액 전체 중량을 기준으로 10% 내지 60%인 것이 바람직하고, 30% 내지 40%인 것이 더욱 바람직하다. 함량이 상기 범위보다 적으면 첨가에 따른 효과, 즉, 저온 특성의 향상을 기대하기 어렵고, 반대로 상기 범위보다 많으면, 전해액의 점도가 높아져 전기 전도율이 떨어지는 문제점이 발생하므로 바람직하지 않다.
본 발명에 따라, 술포닐기-함유 이미드 리튬 화합물과 함께 리튬 혼합염을 구성하는 기타 리튬염은 종래에 알려져 있는 리튬염들이 그대로 사용될 수 있으며, 그것의 예로는 LiCl, LiBr, LiI, LiClO4, LiBF4, LiB10Cl10, LiPF6, LiCF3SO3, LiCF3CO2, LiAsF6, LiSbF6, LiAlCl4, CH3SO3Li, CF3SO3Li, (CF3SO2) 2NLi, 클로로 보란 리튬, 저급 지방족 카르본산 리튬, 4 페닐 붕산 리튬 등이 있고, 그 중 LiPF6가 특히 바람직하다.
이하에서 본 발명을 더욱 상세히 설명한다.
앞서의 설명과 같이, 본 발명의 리튬이온 이차전지는, 흑연화 탄소를 함유하고 있는 음극 활물질, 리튬 전이금속 산화물을 함유하고 있는 양극 활물질, 다공성 분리막, 및 기존 리튬염과 술포닐기-함유 이미드 리튬 화합물로 이루어진 리튬 혼합염과 비수성 전해액의 혼합물로 구성된 리튬염 함유 비수성 전해액을 포함하는 것으로 구성되어 있다.
여기서, 상기 흑연화 탄소로는 음극 활물질로서 X선 회절법로 측정된 탄소질 재료의 결정면 거리 상수 d002 값이 0.338 나노미터 이하이며 BET 법으로 측정된 비표면적이 10 m2/g 이하인 것이 사용될 수 있다. 본 발명에서 특히 바람직한 음극 활물질로는, 흑연화도가 큰 천연흑연, 인조흑연 등의 결정질 탄소계 재료와 표면에 비정질 탄소를 표면 처리한 탄소계 재료 또는 비정질 탄소계 재료의 혼합물이 사용될 수 있다.
상기 리튬 전이금속 산화물로는 하기 화학식 1과 2로 이루어진 군에서 선택된 하나 또는 둘 이상의 금속 산화물들이 사용될 수 있다.
LiCoaMnbNicMdO2
상기 식에서,
a 는 0 ≤ a ≤ 1 이고;
b 는 0 ≤ b ≤ 1 이고;
c 는 0 ≤ c ≤ 1 이고;
d 는 0 ≤ d ≤ 1 이고, 단 a + b + c + d = 1 이며;
M 은 Al, B, Ga, Mg, Si, Ca, Ti, Zn, Ge, Y, Zr, Sn, Sr, Ba 및 Nb로 이루어진 군으로부터 선택된다.
LiXMn 2- YM'YO4
상기 식에서,
X 는 0.9 ≤ X ≤ 2 이고;
Y 는 0 ≤ Y ≤ 0.5 이고;
M' 는 Fe, Co, Ni, Cu, Zn, Al, Sn, Cr, V, Ti, Mg, Ca, Sr, B, Ga, In, Si 및 Ge로 이루어진 군으로부터 선택된다.
본 발명에 따른 이차전지는 특히 향상된 저온 특성이 요구되는 전기자동차 또는 하이브리드 전기자동차용 중대형 전지 시스템에 바람직하게 사용될 수 있으므로, 상기 리튬 전이금속 산화물로는 망간계 리튬 산화물이 더욱 바람직하다.
본 발명에서 특히 바람직한 양극 활물질로는, 스피넬 구조를 갖고 조성식이 Li1+xMn2-x-yMyO4 [여기서, 0 < x < 0.2, 0 < y < 0.1, M 은 Al, Mg, Ni, Co, Fe, Ti, V, Zr 및 Zn로 이루어지는 군에서 선택된 1 종 이상의 원소]인 리튬 망간 산화물과, 층상 구조를 갖고 조성식이 Li1-aNibMncCo1-b-cO2 (-0.1≤a≤0.1, 0.3<b<0.5, 0.3<c<0.5 및 0.6<b+c<1.0)인 리튬 니켈 망간 코발트 복합 산화물의 혼합물이 사용될 수 있다.
상기 분리막은 음극과 음극 사이에 개재되며, 높은 이온 투과도와 기계적 강도를 가지는 절연성의 얇은 박막이 사용된다. 분리막의 기공 직경은 일반적으로 0.01 ~ 10 ㎛이고, 두께는 일반적으로 5 ~ 300 ㎛이다. 이러한 분리막으로는, 예를 들어, 내화학성 및 소수성의 폴리프로필렌 등의 올레핀계 폴리머; 유리섬유 또는 폴리에틸렌 등으로 만들어진 시트나 부직포 등이 사용된다. 전해질로서 폴리머 등의 고체 전해질이 사용되는 경우에는 고체 전해질이 분리막을 겸할 수도 있다.
본 발명에서 특히 바람직한 분리막으로는 다공성의 폴리에틸렌 필름이 사용될 수 있다.
전해액 중의 상기 전해액 화합물로는, 바람직하게는 에틸렌 카르보네이트 (EC), 프로필렌 카르보네이트(PC), 부틸렌 카르보네이트(BC), 비닐렌 카르보네이트(VC), 디에틸 카르보네이트(DEC), 디메틸 카르보네이트(DMC), 에틸메틸 카르보네이트(EMC), 감마부티로락톤(GBL), 설폴란(Sulfolane), 메틸 아세테이트(MA), 에틸 아세테이트(EA), 메틸 프로피오네이트(MP) 및 에틸 프로피오네이트(EP)로 이루어진 군으로부터 선택된 하나 또는 둘 이상의 것이 사용될 수 있다. 바람직하게는 환형 카르보네이트와 선형 카르보네이트의 조합에 의해 전해액을 구성할 수 있다.
본 발명에 따른 리튬이온 이차전지는 당업계에 공지되어 있는 통상적인 방법에 의해 제조될 수 있다. 즉, 양극과 음극 사이에 다공성 분리막을 삽입하고 거기에 전해액을 투입하여 제조할 수 있다.
양극은, 예를 들어, 앞서 설명한 리튬 전이금속 산화물 활물질과 도전재 및 결합제를 함유한 슬러리를 집전체 위에 도포한 후 건조하여 제조할 수 있다. 마찬가지로 음극은, 예를 들어, 앞서 설명한 탄소 활물질과 도전재 및 결합제를 함유한 슬러리를 얇은 집전체 위에 도포한 후 건조하여 제조할 수 있다.
본 발명에 따른 리튬이온 이차전지에서 상기 양극, 음극 및 분리막의 구조는 특별히 제한되지 않으며, 예를 들어, 이들 각각의 시트를 권회식(winding type) 또는 적층식(stacking type)으로 원통형, 각형 또는 파우치형의 케이스에 삽입한 형태일 수 있다.
이하의 실시예에서 본 발명을 더욱 상세하게 설명하지만, 본 발명의 범주가 그것에 의해 한정되는 것은 아니다.
[실시예 1]
전해액 A의 제조
유기용매로서 에틸렌 카보네이트(이하, EC라 기재함)와 에틸메틸카보네이트(이하, EMC라 기재함)를 체적으로 EC : EMC = 1 : 4의 비로 혼합하고, 리튬염으로서 0.8 M LiPF6 과 0.2 M LiTFSI 을 혼합한 리튬 혼합염을 제조하였다. 상기한 유기용매에 제조한 리튬 혼합염을 용해하여 리튬염 함유 비수성 전해액 40 ml를 제조하였다. 이 전해액을 "전해액 A"라 한다.
[실시예 2]
전해액 B의 제조
리튬 혼합염에 0.4 M LiTFSI이 포함되어 있다는 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법으로 리튬염 함유 비수성 전해액 40 ml를 제조하였다. 이 전해액을 "전해액 B"라 한다.
[비교예]
전해액 C의 제조
리튬염으로 1.0 M LiPF6 만을 사용하였다는 점을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법으로 리튬염 함유 비수성 전해질 40 ml를 제조하였다. 이 전해액을 "전해 액 C"라 한다.
[실시예 3]
리튬이온 이차전지 제조
음극은 탄소 활물질(오사카 가스사의 MCMB10-28) 93% 및 폴리비닐리덴 디플루오라이드(PVDF, Elf Atochem 사의 Kynar 761) 7%의 조성으로, 용매인 N-메틸-2-피롤리돈 (NMP)을 사용하여 혼합기(Ika 사의 Mixer)에서 2 시간 동안 혼합한 후, 구리 호일 집전체에 코팅하고, 130℃에서 건조하여 제조하였다.
양극은 Li1 .1Mn1 .85Al0 .05O4인 리튬 망간 산화물과 LiNi0 .4Mn0 .4Co0 .2O2인 리튬 니켈 코발트 망간 복합 산화물을 90 : 10의 중량비로 혼합하여, 정극 활물질을 제조하였다. 상기 정극 활물질과 카본 블랙을 결착제인 PVDF[Poly(vinylidene fluoride)]와 85 : 10 : 5의 중량 비율로 유기 용매인 NMP와 혼합하여 슬러리를 제조하였다. 이 슬러리를 두께 20 ㎛의 Al 박(foil) 양면에 도포한 후 건조하여 정극을 제작했다.
이렇게 제조한 음극과 양극 사이에 분리막(Hoechst Celanese 사의 celgard 2400)을 적층 배치하여 전지를 조립한 후, 실시예 1 내지 2 및 비교예 1에서 제조한 전해액 A, B 및 C를 각각 주입하여 리튬이온 이차전지를 제조하였다.
[실험예]
실시예 3에서 제조한 각각의 전지를 -30℃에 두고 10 초 동안 10 A의 정전류를 인가하여 전지 내부 저항 및 출력을 측정하는 실험을 행하였다. 이의 결과를 하기 표 1에 나타내었다.
Figure 112005045061858-PAT00001
상기 표 1로부터 알 수 있는 바와 같이, 본 발명에 따른 리튬 혼합염으로 구성된 전해액 A 및 B를 사용한 전지의 경우에는 리튬염으로 LiPF6 만을 함유한 전해액 C를 사용한 전지에 비해 저온 저항이 현저하게 낮고 저온 출력이 보다 높은 것으로 나타났고, 이에 따라 본 발명을 통하여 저온 성능이 향상된 리튬 이차전지를 제공할 수 있음을 확인할 수 있다.
이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명은 리튬이온 이차전지에서 종래의 리튬염에 술포닐기-함유 이미드 리튬 화합물을 일정량 첨가한 리튬 혼합염을 비수성 전해액을 사용함으로써 저온에서의 전지저항이 낮고 출력특성이 우수한 이차전지를 제공할 수 있으며, 특히 전기자동차 또는 하이브리드 전기자동차용 중대형 전지 시스템에 바람직하게 사용될 수 있다.
본 발명이 속한 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 상기 내용을 바탕으로 본 발명의 범주 내에서 다양한 응용 및 변형을 행하는 것이 가능할 것이다.

Claims (10)

  1. (a) 리튬의 가역적인 저장 및 방출이 가능한 흑연화 탄소를 함유하고 있는 음극 활물질;
    (b) 리튬의 가역적인 저장 및 방출이 가능한 리튬 전이금속 산화물을 함유하고 있는 양극 활물질;
    (c) 다공성 분리막;
    (d) (i) 리튬염과 술포닐기-함유 이미드 리튬 화합물로 이루어진 리튬 혼합염, (ii) 비수성 전해액의 혼합물로 구성된 리튬염 함유 비수성 전해액;
    을 포함하는 것으로 구성되어 있는 리튬이온 이차전지.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 술포닐기-함유 이미드 리튬 화합물은 Lithium bis(Trifluoromethanesulfonyl)imide (LiTFSI), Lithium bis(perfluoroethylsulfonyl) imide (BETI), Lithium Bis[(perfluoroalkyl)sulfonyl]imide, 및 lithium poly[4,4'-(hexafluoroisopropylidene)diphenoxy]sulfonylimide (LiPHFIPSI)로 이루어진 군에서 선택된 하나 또는 둘 이상인 것을 특징으로 하는 리튬이온 이차전지.
  3. 제 2 항에 있어서, 상기 술포닐기-함유 이미드 리튬 화합물은 LiTFSI인 것을 특징으로 하는 리튬이온 이차전지.
  4. 제 1 항에 있어서, 상기 음극 활물질은 흑연화도가 큰 천연흑연, 인조흑연 등의 결정질 탄소계 재료와 표면에 비정질 탄소를 표면 처리한 탄소계 재료 또는 비정질 탄소계 재료의 혼합물인 것을 특징으로 하는 리튬이온 이차전지.
  5. 제 1 항에 있어서, 양극 활물질은 스피넬 구조를 갖고 조성식이 Li1+xMn2-x- yMyO4 [여기서, 0 < x < 0.2, 0 < y < 0.1, M 은 Al, Mg, Ni, Co, Fe, Ti, V, Zr 및 Zn로 이루어지는 군에서 선택된 1 종 이상의 원소]인 리튬 망간 산화물과, 층상 구조를 갖고 조성식이 Li1-aNibMncCo1-b-cO2 (-0.1≤a≤0.1, 0.3<b<0.5, 0.3<c<0.5 및 0.6<b+c<1.0)인 리튬 니켈 망간 코발트 복합 산화물의 혼합물인 것을 특징으로 하는 리튬이온 이차전지.
  6. 제 1 항에 있어서, 상기 술포닐기-함유 이미드 리튬 화합물의 함량이 상기 전해액을 전체 중량을 기준으로 10% 내지 60%인 것을 특징으로 하는 리튬이온 이차전지.
  7. 제 6 항에 있어서, 상기 술포닐기-함유 이미드 리튬 화합물의 함량이 상기 전해액을 전체 중량을 기준으로 30% 내지 40%인 것을 특징으로 하는 리튬이온 이차전지.
  8. 제 1 항에 있어서, 상기 리튬염은 LiPF6인 것을 특징으로 하는 리튬이온 이차전지
  9. 제 1 항에 있어서, 상기 양극 활물질은 망간계 리튬 산화물인 것을 특징으로 하는 리튬이온 이차전지.
  10. 제 1 항에 있어서, 상기 이차전지는 전기자동차 또는 하이브리드 전기자동차용 중대형 전지시스템에 사용되는 것을 특징으로 하는 리튬이온 이차전지.
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