KR20170008475A - Electrolyte solution and lithium secondary battery comprising the same - Google Patents

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이혜진
오정우
이철행
안경호
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Abstract

A lithium secondary battery of the present invention comprises: a positive electrode comprising a positive electrode active material; a negative electrode comprising a negative electrode active material; a separation membrane interposed between the positive electrode and the negative electrode; and a nonaqueous electrolyte. The nonaqueous electrolyte comprises a fluoride phosphate compound containing a lithium ion and a borate compound having an alkylsilyl group as additives. By applying a nonaqueous electrolyte comprising the additive to a lithium secondary battery, performance such as room temperature output and low temperature resistance can be improved. Further, a lithium titanium-based composite metal oxide is used as a negative electrode material, so a lithium secondary battery having improved performance can be provided.

Description

비수성 전해질 및 이를 포함하는 리튬 이차전지 {ELECTROLYTE SOLUTION AND LITHIUM SECONDARY BATTERY COMPRISING THE SAME}TECHNICAL FIELD [0001] The present invention relates to a non-aqueous electrolyte and a lithium secondary battery including the same. BACKGROUND ART < RTI ID = 0.0 >

본 발명은 전지의 상온 출력 및 저온 저항을 개선할 수 있는 비수성 전해질 및 이를 포함하는 리튬 이차전지에 관한 것이다.The present invention relates to a non-aqueous electrolyte capable of improving the room temperature output and low temperature resistance of a battery and a lithium secondary battery comprising the same.

전자 장비의 소형화 및 경량화가 실현되고 휴대용 전자 기기의 사용이 일반화됨에 따라, 이들의 전력원으로 고에너지 밀도를 갖는 이차전지에 대한 연구가 활발히 이루어지고 있다.As the size and weight of electronic equipment are reduced and the use of portable electronic devices is becoming common, researches on secondary batteries having high energy density as their power source have been actively conducted.

상기 이차전지로는 니켈-카드뮴 전지, 니켈-메탈 하이드라이드 전지, 니켈-수소 전지, 리튬이차전지 등을 들 수 있으며, 이 중에서 기존의 알칼리 수용액을 사용하는 전지보다 2배 이상 높은 방전 전압을 나타낼 뿐만 아니라, 단위 중량 당 에너지 밀도가 높고 급속 충전이 가능한 리튬이차전지에 대한 연구가 대두되고 있다.Examples of the secondary battery include a nickel-cadmium battery, a nickel-metal hydride battery, a nickel-hydrogen battery, and a lithium secondary battery. Among them, the secondary battery exhibits a discharge voltage two times higher than that of a conventional battery using an aqueous alkaline solution In addition, studies have been made on a lithium secondary battery which has a high energy density per unit weight and can be rapidly charged.

상기 리튬이차전지는 리튬 금속 산화물로 이루어진 양극, 탄소 재료나 리튬 금속 합금으로 이루어진 음극 및 리튬염과 유기용매로 이루어진 전해액으로 구성되어 있다.The lithium secondary battery is composed of a positive electrode made of a lithium metal oxide, a negative electrode made of a carbon material or a lithium metal alloy, and an electrolyte made of a lithium salt and an organic solvent.

이때, 상기 유기용매는 휘발되기 쉽고, 인화성이 높아 과충전, 과방전 시 내부 발열에 의한 단락 및 발화가 발생하여, 리튬 이차전지의 고온 안전성을 저하시킨다.At this time, the organic solvent is easily volatilized and has a high flammability, resulting in short circuit and ignition due to overcharge, internal overheat during over discharge, and lowers the safety of the lithium secondary battery at high temperature.

따라서, 전지의 사이클 수명 및 고온 수명을 향상시킬 수 있는 전해액을 개발하려는 연구가 다양하게 시도되고 있다. Therefore, various attempts have been made to develop electrolytes capable of improving the cycle life and high temperature service life of the battery.

본 발명은 리튬 이차전지의 상온 출력 및 저온 저항 특성 등의 성능을 향상시키고자, 비수성 전해질에 두 가지의 특정 첨가제를 포함시킴과 동시에 특정 음극재를 사용함으로써, 해당 전극의 구동 전위에 따라 발생할 수 있는 음극 계면에서의 부반응을 방지하고, 음극을 보호하며, 전해질 내 리튬염의 이온쌍 분리를 촉진시켜 전극 계면 저항을 감소시킬 수 있는 비수성 전해질 및 이를 포함하는 리튬 이차전지를 제공하고자 한다.In order to improve the performance of the lithium secondary battery such as the room temperature output and the low temperature resistance characteristic, it is necessary to include two specific additives in the non-aqueous electrolyte and to use the specific negative electrode material, Which is capable of preventing side reactions at the negative electrode interface, protecting the negative electrode, promoting ion-pair separation of the lithium salt in the electrolyte, and reducing the electrode interface resistance, and a lithium secondary battery comprising the non-aqueous electrolyte.

상기 과제를 달성하기 위하여, 본 발명은 양극 활물질을 포함하는 양극, 음극 활물질을 포함하는 음극, 상기 양극 및 음극 사이에 게재된 분리막 및 비수성 전해질을 포함하는 리튬 이차전지로서, 상기 비수성 전해질은 첨가제로 리튬 이온을 함유하는 불화인산염계 화합물 및 알킬실릴기를 갖는 붕산염계 화합물을 포함하는 것인 리튬 이차전지를 제공한다.In order to accomplish the above object, the present invention provides a lithium secondary battery including a cathode including a cathode active material, a cathode including a cathode active material, a separator disposed between the cathode and the anode, and a non-aqueous electrolyte, A lithium fluoride-based compound containing lithium ions as an additive, and a borate-based compound having an alkylsilyl group.

상기 음극 활물질은 하기 화학식 1로 표시되는 리튬티타늄계 복합금속 산화물을 포함할 수 있다.The negative electrode active material may include a lithium-titanium composite metal oxide represented by the following general formula (1).

[화학식 1][Chemical Formula 1]

LiTiaMbO2 LiTi a M b O 2

상기 화학식 1에서, M은 Mn, Ti, Co, Al, Cu, Fe, Mg, B, Cr, Zr, Zn 및 2주기의 전이금속들로 이루어진 군에서 선택된 1 이상의 금속일 수 있고, a 및 b는 0.5≤a≤1.0, 0≤b≤0.5 및 a+b=1를 만족하는 실수이다.M may be at least one metal selected from the group consisting of Mn, Ti, Co, Al, Cu, Fe, Mg, B, Cr, Zr, Is a real number satisfying 0.5? A? 1.0, 0? B? 0.5 and a + b =

상기 양극 활물질은 하기 화학식 2로 표시되는 리튬 복합금속 산화물을 포함할 수 있다.The cathode active material may include a lithium composite metal oxide represented by the following general formula (2).

[화학식 2](2)

LiM1aM2bM3cO2 LiM1 a M2 b M3 c O 2

상기 화학식 2에서, M1 내지 M3은 각각 독립적으로, Ni, Ti, Mn, Al, Co, Cu, Fe, Mg, B, Cr, Zr, Zn 및 2주기의 전이금속들로 이루어진 군에서 선택된 1 이상의 금속일 수 있고, a, b 및 c는 a+b+c=1을 만족하는 실수이다.In Formula 2, M1 to M3 each independently represent a transition metal selected from the group consisting of Ni, Ti, Mn, Al, Co, Cu, Fe, Mg, B, Cr, Zr, Metal, and a, b, and c are real numbers satisfying a + b + c = 1.

상기 M1 내지 M3는 각각 독립적으로 Ni, Mn 및 Co로 이루어진 군에서 선택된 1 이상의 금속을 포함할 수 있다.Each of M1 to M3 may independently include at least one metal selected from the group consisting of Ni, Mn, and Co.

상기 리튬 이온을 함유하는 불화인산염계 화합물은 리튬 디플루오로(비스옥살레이트) 포스페이트 (lithium difluoro (bisoxalate) phosphate, LiDFOP) 및 리튬 테트라플루오로 옥살레이트 포스페이트 (lithium tetrafluoro oxalate phosphate, LiTFOP)로 이루어진 군에서 선택된 1 종 이상의 화합물을 포함할 수 있다.The fluorophosphate-based compound containing lithium ion is a compound composed of lithium difluoro (bisoxalate) phosphate (LiDFOP) and lithium tetrafluoro oxalate phosphate (LiTFOP) ≪ / RTI >

상기 알킬실릴기를 갖는 붕산염계 화합물의 알킬실릴기는 탄소수가 1 내지 5인 알킬실릴기이고, 상기 알킬실릴기 1 내지 3 개를 포함할 수 있다.The alkylsilyl group of the borate compound having an alkylsilyl group may be an alkylsilyl group having 1 to 5 carbon atoms and may include 1 to 3 of the alkylsilyl groups.

상기 알킬실릴기를 갖는 붕산염계 화합물은 트리스(트리메틸실릴) 보레이트 (tris(trimethylsilyl)borate, TMSB)를 포함할 수 있다.The borate compound having an alkylsilyl group may include tris (trimethylsilyl) borate (TMSB).

상기 리튬 이온을 함유하는 불화인산염계 화합물 및 알킬실릴기를 갖는 붕산염계 화합물은 각각, 비수성 전해질 총 중량 대비, 0.1 내지 1.0 중량%로 포함될 수 있다.The lithium fluoride-based compound containing a lithium ion and the borate compound having an alkylsilyl group may each be contained in an amount of 0.1 to 1.0% by weight based on the total weight of the non-aqueous electrolyte.

본 발명의 리튬 이차전지는 비수성 전해질에 두 가지의 특정 첨가제를 포함시킴과 동시에 특정 음극재를 사용함으로써, 해당 전극의 구동 전위에 따라 발생할 수 있는 음극 계면에서의 부반응을 방지하고, 음극을 보호하며, 전해질 내 리튬염의 이온쌍 분리를 촉진시켜 전극 계면 저항을 감소시켜, 상온 출력 및 저온 저항 특성 등의 리튬 이차전지의 성능을 향상시킬 수 있다.The lithium secondary battery of the present invention includes two specific additives in a non-aqueous electrolyte and uses a specific negative electrode material to prevent side reactions at the negative electrode interface that may occur depending on the driving potential of the corresponding electrode, And the separation of the ion pair of the lithium salt in the electrolyte is promoted to reduce the electrode interface resistance, and the performance of the lithium secondary battery such as the room temperature output and the low temperature resistance characteristic can be improved.

도 1은 본 명세서에 따라, 실시예 1, 비교예 1 내지 3의 리튬 이차전지의 방전시의 SOC 별 출력을 측정한 결과를 나타낸 그래프이다.
도 2는 본 명세서에 따라, 실시예 1, 비교예 1 내지 3의 리튬 이차전지의 충전시의 SOC 별 출력을 측정한 결과를 나타낸 그래프이다.
도 3은 본 명세서에 따라, 실시예 1 및 비교예 2의 리튬 이차전지의 저온에서의 전압 강하를 측정한 결과를 나타낸 그래프이다.
도 4는 본 명세서에 따라, 비교예 4 및 5의 리튬 이차전지의 방전시의 SOC 별 출력을 측정한 결과를 나타낸 그래프이다.
도 5는 본 명세서에 따라, 비교예 4 및 5의 리튬 이차전지의 충전시의 SOC 별 출력을 측정한 결과를 나타낸 그래프이다.
BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS FIG. 1 is a graph showing the results of measurement of SOC output during discharging of a lithium secondary battery of Example 1 and Comparative Examples 1 to 3, in accordance with the present specification;
FIG. 2 is a graph showing the results of measurement of SOC output during charging of the lithium secondary battery of Example 1 and Comparative Examples 1 to 3 according to the present specification. FIG.
3 is a graph showing the results of measurement of the voltage drop at low temperatures of the lithium secondary batteries of Example 1 and Comparative Example 2 according to the present specification.
FIG. 4 is a graph showing the results of measurement of the output of each of the lithium secondary batteries of Comparative Examples 4 and 5 during SOC discharge according to the present specification. FIG.
FIG. 5 is a graph showing the results of measurement of SOC output during charging of the lithium secondary batteries of Comparative Examples 4 and 5 according to the present specification. FIG.

이하 본 발명의 바람직한 구현예를 상세히 설명한다. 이에 앞서, 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니되며, 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. 따라서 본 명세서에 기재된 실시예에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 구현예에 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.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail. Prior to this, terms and words used in the present specification and claims should not be construed as limited to ordinary or dictionary terms, and the inventor should appropriately interpret the concepts of the terms appropriately It should be interpreted in accordance with the meaning and concept consistent with the technical idea of the present invention based on the principle that it can be defined. Therefore, the constitutions shown in the embodiments described herein are merely the most preferred embodiments of the present invention and are not intended to represent all of the technical ideas of the present invention, so that various equivalents and variations Examples should be understood.

본 명세서에 따르면, 첨가제로서 리튬 이온을 함유하는 불화인산염계 화합물 및 알킬실릴기를 갖는 붕산염계 화합물이 포함된 비수성 전해질이 제공되며, 이러한 비수성 전해질을 적용하여 상온 출력 및 저온 저항이 개선된 리튬 이차전지가 제공된다.According to the present specification, there is provided a non-aqueous electrolyte containing a fluorophosphate-based compound containing lithium ions and a borate-based compound having an alkylsilyl group as an additive. By applying such a non-aqueous electrolyte, lithium having improved room temperature output and low temperature resistance A secondary battery is provided.

본 명세서의 일 실시예에 따른 리튬 이차전지는 양극 활물질을 포함하는 양극, 음극 활물질을 포함하는 음극, 상기 양극 및 음극 사이에 게재된 분리막 및 비수성 전해질을 포함하는 리튬 이차전지로서, 상기 비수성 전해질은 첨가제로 리튬 이온을 함유하는 불화인산염계 화합물 및 알킬실릴기를 갖는 붕산염계 화합물을 포함한다.A lithium secondary battery according to an embodiment of the present invention includes a cathode including a cathode active material, a cathode including a cathode active material, a separator disposed between the cathode and the anode, and a non-aqueous electrolyte, The electrolyte includes a fluorophosphate-based compound containing lithium ion as an additive and a borate-based compound having an alkylsilyl group.

상기 비수성 전해질은 리튬염, 첨가제 및 비수성 유기용매를 포함할 수 있으며, 상기 비수성 전해질에 첨가제로 상기 두 화합물을 첨가할 경우, 특정 양극재 및 특정 음극재와 함께 적용시 리튬 이차전지의 용량이나 출력 등의 성능을 개선할 수 있다.The non-aqueous electrolyte may include a lithium salt, an additive, and a non-aqueous organic solvent. When the two compounds are added to the non-aqueous electrolyte as the additive, the lithium secondary battery Performance such as capacity and output can be improved.

상기 비수성 전해질의 첨가제로 포함되는 리튬 이온을 함유하는 불화인산염계 화합물은, 리튬 디플루오로 (비스옥살레이트) 포스페이트 (lithium difluoro (bisoxalate) phosphate, LiDFOP) (이하, LiDFOP) 및 리튬 테트라플루오로 옥살레이트 포스페이트 (lithium tetrafluoro oxalate phosphate, LiTFOP)로 이루어진 군에서 선택된 1 종 이상의 화합물을 포함할 수 있으며, 특별히 제한하는 것은 아니지만, LiDFOP인 경우가 바람직할 수 있고, LiDFOP는 하기 화합물일 수 있다.The fluorophosphate compound containing lithium ion as an additive of the non-aqueous electrolyte is preferably lithium difluoro (bisoxalate) phosphate (LiDFOP) (hereinafter referred to as LiDFOP) and lithium tetrafluoro And lithium tetrafluoro oxalate phosphate (LiTFOP). Although it is not particularly limited, LiDFOP may be preferable, and LiDFOP may be the following compound.

상기 리튬 이온을 함유하는 불화인산염계 화합물은 리튬 이온을 함유하고 있음으로 인해, SEI 피막의 구성성분으로 작용할 수 있고, SEI 계면에서의 리튬 이온의 이동도를 향상시킬 수도 있으며, 음극 계면을 보호하는 첨가제로서 역할을 수행할 수 있다.Since the fluorophosphate compound containing lithium ions contains lithium ions, it can act as a constituent of the SEI coating, improve the mobility of lithium ions at the SEI interface, and protect the negative electrode interface It can serve as an additive.

상기 비수성 전해질의 첨가제로 포함되는 알킬실릴기를 갖는 붕산염계 화합물의 알킬실릴기는 탄소수가 1 내지 5인 알킬실릴기일 수 있고, 상기 알킬실릴기 1 내지 3 개를 포함할 수 있다. 즉, 산소 원자를 세 개 갖는 붕산염에 상기 알킬실릴기가 결합된 화합물을 의미할 수 있으며, 상기 알킬실릴기는 메틸실릴, 에틸실릴, 프로필실릴, 이소프로필실릴, 부틸실릴, 이소부틸실릴, 펜틸실릴, 이소펜틸실릴 등 탄소수가 1 내지 5인 알킬실릴기라면 제한 없이 적용될 수 있으며, 트리스(트리메틸실릴) 보레이트 (tris(trimethylsilyl)borate, TMSB) (이하, TMSB)인 경우가 바람직할 수 있다.The alkylsilyl group of the borate compound having an alkylsilyl group as an additive of the non-aqueous electrolyte may be an alkylsilyl group having 1 to 5 carbon atoms and may include 1 to 3 of the alkylsilyl groups. That is, it may mean a compound in which the alkylsilyl group is bonded to a borate having three oxygen atoms, and the alkylsilyl group may include methylsilyl, ethylsilyl, propylsilyl, isopropylsilyl, butylsilyl, isobutylsilyl, (Trimethylsilyl) borate (TMSB) (hereinafter referred to as TMSB) may be preferably used as long as it is an alkylsilyl group having 1 to 5 carbon atoms such as isopentylsilyl and isopentylsilyl.

상기 알킬실릴기를 갖는 붕산염계 화합물은, 전자가 상대적으로 부족한 붕소 원자를 포함하고 있어, 전자가 상대적으로 풍부한 리튬염의 염과 결합함으로써 리튬 이온을 해리시키고, TMSB-PF6 등을 형성할 수 있어, 리튬염의 이온쌍 분리를 촉진할 수 있다.The boric acid salt-based compound having an alkylsilyl group contains a boron atom having relatively few electrons, and is capable of dissociating lithium ions to form TMSB-PF 6 or the like by binding with a salt of a lithium salt having a relatively large electron number, Ion pair separation of the lithium salt can be promoted.

또한, 전해질 내에 리튬염 등으로 포함될 수 있는 LiF는 초기 충방전시에는 해리되지 않아 음극 및 양극으로 삽입 및 탈리될 수 없어 전지 용량 또는 출력 향상에 기여하지 못할 수 있으며, 전극 계면에서 부반응 등으로 인해 불산 가스 발생, 전극 표면 저항 증가 등의 문제를 발생시킬 수 있는데, 알킬실릴기를 갖는 붕산염계 화합물을 첨가함으로써, 상기 LiF의 해리를 촉진시켜 전극 계면에서의 부반응을 방지하고 전극 표면 저항 증가를 방지할 수 있다.In addition, LiF, which may be contained in the electrolyte in the form of a lithium salt or the like, may not be dissociated during initial charging / discharging, and may not be inserted or desorbed into the negative electrode and the positive electrode, thereby failing to contribute to improvement in battery capacity or output. It is possible to cause problems such as generation of hydrofluoric acid gas and increase in electrode surface resistance. By adding a borate compound having an alkylsilyl group, dissociation of LiF can be promoted to prevent side reactions at the electrode interface, .

즉, 알킬실릴기를 갖는 붕산염계 화합물은 리튬염의 이온쌍 분리를 촉진시켜, 리튬 이온의 이동도를 향상시킬 수 있고, SEI 피막의 계면 저항을 저하시킬 수 있으며, 잘 분리되지 않는 리튬염인 LiF도 해리시킴으로써, 불산 가스 발생 등의 문제를 해결할 수 있다.That is, the borate-based compound having an alkylsilyl group promotes ion-pair separation of the lithium salt to improve the mobility of the lithium ion, reduce the interfacial resistance of the SEI film, By dissociation, problems such as generation of hydrofluoric acid gas can be solved.

상기 리튬 이온을 함유하는 불화인산염계 화합물 및 알킬실릴기를 갖는 붕산염계 화합물은 각각, 비수성 전해질 총 중량 대비, 0.1 내지 1.0 중량%로 포함될 수 있다.The lithium fluoride-based compound containing a lithium ion and the borate compound having an alkylsilyl group may each be contained in an amount of 0.1 to 1.0% by weight based on the total weight of the non-aqueous electrolyte.

상기 리튬 이온을 함유하는 불화인산염계 화합물은 비수성 전해질 총 중량 대비 0.1 내지 1.0 중량%로 포함될 수 있는데, 0.1 내지 1.0 중량%로 포함되는 경우에는, 리튬염과 비수성 유기용매가 적절한 함량으로 포함될 수 있고, 음극 계면에서의 부반응 발생이 저감되며 활성화 공정 중 가스 발생으로 인한 전지 내부의 스웰링 현상이나 용량 퇴화의 문제가 방지될 수 있다.The fluorophosphate-based compound containing lithium ions may be contained in an amount of 0.1 to 1.0 wt% based on the total weight of the non-aqueous electrolyte. When the fluorophosphate-based compound is contained in an amount of 0.1 to 1.0 wt%, the lithium salt and the non- The generation of side reactions at the negative electrode interface is reduced, and the problem of the swelling phenomenon or capacity degradation inside the battery due to the generation of gas during the activation process can be prevented.

또한, 상기 알킬실릴기를 갖는 붕산염계 화합물은 비수성 전해질 총 중량 대비 0.1 내지 1.0 중량%로 포함될 수 있는데, 0.1 내지 1.0 중량%의 함량 범위로 포함될 경우에는, 리튬염 및 유기용매의 양이 적절할 수 있고, 리튬염의 이온쌍 분리가 충분히 촉진되지 못하여 전극 계면 저항 감소나 부반응 방지 등의 효과를 얻을 수 있으며, 음극 표면에서의 두꺼운 피막이 형성되는 현상이 저감되어 전지의 저항을 줄일 수 있다.The borate compound having an alkylsilyl group may be contained in an amount of 0.1 to 1.0 wt% based on the total weight of the non-aqueous electrolyte. When the borate compound is contained in an amount of 0.1 to 1.0 wt%, the amount of the lithium salt and the organic solvent may be appropriate And the ion pair separation of the lithium salt is not promoted sufficiently, so that the effect of reducing the electrode interface resistance and preventing the side reaction can be obtained, and the phenomenon of formation of a thick film on the surface of the cathode can be reduced, and the resistance of the battery can be reduced.

한편, 상기 본 명세서에 따른 비수성 전해질에 있어서, 상기 비수성 유기용매는 통상의 리튬 이차전지 제조시 비수성 전해질로 사용 가능한 종류의 유기용매를 포함할 수 있다. 이때, 이들의 함량 또한 일반적으로 사용 가능한 범위 내에서 적절히 변경하여 포함할 수 있다.Meanwhile, in the non-aqueous electrolyte according to the present invention, the non-aqueous organic solvent may include an organic solvent usable as a non-aqueous electrolyte in the production of a conventional lithium secondary battery. At this time, their content can also be appropriately changed within a generally usable range.

구체적으로, 상기 비수성 유기용매는 환형 카보네이트 용매, 선형 카보네이트 용매, 에스테르 용매 또는 케톤 용매 등 리튬 이차전지의 비수성 유기용매로 사용 가능한 통상의 유기용매들을 포함할 수 있으며, 이들을 단독으로뿐만 아니라 2종 이상 혼용하여 사용할 수 있다. Specifically, the non-aqueous organic solvent may include conventional organic solvents which can be used as a non-aqueous organic solvent for a lithium secondary battery such as a cyclic carbonate solvent, a linear carbonate solvent, an ester solvent or a ketone solvent. It can be used in combination of species or more.

상기 환형 카보네이트 용매는 에틸렌 카보네이트(EC), 프로필렌카보네이트(PC) 및 부틸렌 카보네이트(BC)로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 또는 2종 이상의 혼합 용액을 들 수 있다. The cyclic carbonate solvent may be a mixed solution of one or more selected from the group consisting of ethylene carbonate (EC), propylene carbonate (PC), and butylene carbonate (BC).

또한, 상기 선형 카보네이트 용매로는 디메틸카보네이트(DMC), 디에틸 카보네이트(DEC), 디프로필 카보네이트(DPC), 에틸메틸카보네이트(EMC), 비닐렌 카보네이트(VC), 플루오르에틸렌 카보네이트(FEC), 메틸프로필카보네이트(MPC) 및 에틸프로필 카보네이트(EPC)로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 또는 2종 이상의 혼합 용액을 들 수 있다. Examples of the linear carbonate solvent include dimethyl carbonate (DMC), diethyl carbonate (DEC), dipropyl carbonate (DPC), ethyl methyl carbonate (EMC), vinylene carbonate (VC), fluoroethylene carbonate (MPC) and ethyl propyl carbonate (EPC). These solvents may be used alone or in combination of two or more.

또한, 상기 에스테르 용매로는 메틸 아세테이트, 에틸 아세테이트, 프로필 아세테이트, 메틸 프로피오네이트, 에틸 프로피오네이트, γ-부티로락톤, γ-발레로락톤, γ-카프로락톤, δ-발레로락톤 및 ε-카프로락톤으로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 또는 2종 이상의 혼합 용액을 들 수 있다. 또한, 케톤 용매로는 폴리메틸비닐 케톤 등이 사용될 수 있다.Examples of the ester solvent include methyl acetate, ethyl acetate, propyl acetate, methyl propionate, ethyl propionate,? -Butyrolactone,? -Valerolactone,? -Caprolactone,? -Valerolactone and? -Caprolactone, or mixtures of two or more thereof. As the ketone solvent, polymethyl vinyl ketone or the like may be used.

다른 한편으로, 상기 비수성 유기용매는 카보네이트 계열 용매를 3 종 혼합한 혼합 유기용매를 사용할 수 있으며, 3원계 비수성 유기용매를 사용할 경우, 보다 바람직할 수 있으며, 예를 들어 혼합하는 데에 사용될 수 있는 화합물로는, 에틸렌 카보네이트, 프로필렌 카보네이트, 부틸렌 카보네이트, 디메틸 카보네이트, 디에틸 카보네이트, 디프로필 카보네이트, 에틸메틸 카보네이트, 비닐렌 카보네이트, 플루오르에틸렌 카보네이트, 메틸프로필 카보네이트 또는 에틸프로필 카보네이트 등이 있을 수 있고, 상기 카보네이트계 화합물들 중에서 선택된 3 종을 혼합한 혼합 용매가 적용될 수 있다.On the other hand, the non-aqueous organic solvent may be a mixed organic solvent in which three kinds of carbonate-based solvents are mixed, and may be more preferable when using a ternary non-aqueous organic solvent. Examples of the compound which can be used include ethylene carbonate, propylene carbonate, butylene carbonate, dimethyl carbonate, diethyl carbonate, dipropyl carbonate, ethyl methyl carbonate, vinylene carbonate, fluoroethylene carbonate, methylpropyl carbonate or ethylpropyl carbonate And a mixed solvent obtained by mixing three kinds of the carbonate compounds may be applied.

상기 전해질에 포함될 수 있는 리튬염은, 소정의 리튬 이온 전도도를 제공할 수 있는 것으로서, 리튬 이차 전지용 전해질에 통상적으로 사용되는 것들이라면 제한 없이 적용될 수 있으며, 예를 들어, 상기 리튬염의 음이온으로는 F-, Cl-, Br-, I-, NO3 -, N(CN)2 -, BF4 -, ClO4 -, PF6 -, (CF3)2PF4 -, (CF3)3PF3 -, (CF3)4PF2 -, (CF3)5PF-, (CF3)6P-, F3SO3 -, 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 1 종 이상의 리튬염이 사용될 수 있다.The lithium salt that can be included in the electrolyte can provide a predetermined lithium ion conductivity and can be applied without limitation as long as it is commonly used in an electrolyte for a lithium secondary battery. For example, the anion of the lithium salt includes 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 -, F 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 - 1 the lithium salt at least one selected from the group can be used consisting of .

본 명세서에 따르면, 리튬 이차전지는 음극 활물질을 포함하는 음극을 포함하며 상기 음극 활물질은 리튬을 인터칼레이션 및 디인터칼레이션할 수 있다.According to the present invention, a lithium secondary battery includes a negative electrode including a negative active material, and the negative active material may intercalate and deintercalate lithium.

상기 음극 활물질은 하기 화학식 1로 표시되는 리튬티타늄계 복합금속 산화물을 포함할 수 있다.The negative electrode active material may include a lithium-titanium composite metal oxide represented by the following general formula (1).

[화학식 1][Chemical Formula 1]

LiTiaMbO2 LiTi a M b O 2

상기 화학식 1에서, M은 Mn, Ti, Co, Al, Cu, Fe, Mg, B, Cr, Zr, Zn 및 2주기의 전이금속들로 이루어진 군에서 선택된 1 이상의 금속일 수 있고, a 및 b는 0.5≤a≤1.0, 0≤b≤0.5 및 a+b=1를 만족하는 실수일 수 있다.M may be at least one metal selected from the group consisting of Mn, Ti, Co, Al, Cu, Fe, Mg, B, Cr, Zr, May be a real number satisfying 0.5? A? 1.0, 0? B? 0.5, and a + b =

상기 음극 활물질은 티타늄계의 리튬 복합금속 산화물일 수 있으며, 카본계 음극 활물질을 적용한 음극 보다 전위가 높을 수 있다. The negative electrode active material may be a titanium-based lithium composite metal oxide, and may have a higher potential than a negative electrode to which a carbonaceous negative electrode active material is applied.

한편, 음극 활물질로서 일반적으로 사용되는 카본계 음극 활물질은 상기 티타늄계 복합금속 산화물보다 전압 구동 범위가 넓기 때문에, SOC 별 출력 값의 편차가 크게 나타날 수 있고, 그에 따라 카본계 음극 활물질이 적용된 이차전지는 안정적으로 일정 값의 출력을 낼 수 없는 문제가 있다. 또한, 층상 구조인 카본계 음극 활물질(예컨대, 흑연)과 달리, 스피넬 구조를 갖는 티타늄계 복합금속 산화물은 리튬 이온의 흡장 및 방출이 용이하여 급속 충/방전에 유리하고, 리튬 이온의 흡장 및 방출간 발생하는 음극의 부피 팽창이 거의 없어 수명 특성이 우수할 수 있으며, 리튬 이온의 삽입 반응이 1.5 V에서 이루어져 전해액이 안정되고 리튬 덴드라이트가 생성되지 않을 수 있다. On the other hand, since the carbon-based anode active material generally used as the anode active material has a wider voltage driving range than that of the titanium-based composite metal oxide, the output value of each SOC may vary greatly, There is a problem that the output of the constant value can not be stably outputted. Unlike the carbon-based anode active material (for example, graphite), which is a layered structure, the titanium-based composite metal oxide having a spinel structure is advantageous for rapid charge / discharge due to easy storage and release of lithium ions, It is possible to have excellent lifetime characteristics because there is almost no volume expansion of the negative electrode occurring in the discharge, and the insertion reaction of lithium ion is performed at 1.5 V, so that the electrolyte solution is stabilized and lithium dendrite may not be generated.

다만, 티타늄계 복합금속 산화물은 풀셀(full cell)의 작동 전압이 카본계 음극 활물질에 비하여 낮아 용량이 작고, 카본계 음극 활물질의 전지에서 사용되는 첨가제는 음극에서 환원 반응 후 양극을 보호하는 데에 비하여 티타늄계 복합금속 산화물 사용시 음극에서의 첨가제 환원이 용이하지 못해 균일한 SEI 피막 형성이 어려워 가스가 발생하는 등의 문제도 있으며, 티타늄 4가 양이온이 불안정하여 3가화 되어 안정화 하려는 경향에 의해 3가 양이온이 될 때, 전해액 중의 전자를 흡수하기 때문에 부반응을 촉진할 우려도 존재한다.However, the titanium-based composite metal oxide has a lower full-cell operating voltage than the carbon-based anode active material and has a small capacity. The additives used in the battery of the carbon-based anode active material are used for protecting the anode after the reduction reaction In addition, when the titanium composite metal oxide is used, it is difficult to reduce the additive at the cathode, so that it is difficult to form a uniform SEI film and gas is generated. In addition, titanium tetravalent cation is unstable and ternary, When it becomes a cation, there is a fear of promoting a side reaction because it absorbs electrons in the electrolyte solution.

그러나, 본 명세서에 따른 리튬 이차전지는 상대적으로 좁은 구동 전압에서 안정적으로 출력을 낼 수 있는 리튬티타늄계 복합금속 산화물을 음극 활물질로 적용하여, 출력 값의 편차를 줄일 수 있고, 티타늄계 복합금속 산화물이 갖는 수명 특성의 우수성, 부피 팽창이 없다는 우수성 등의 장점을 취하면서도, 전술한 티타늄계 복합금속 산화물의 단점을 보완할 수 있다. However, the lithium secondary battery according to the present invention can reduce the deviation of the output value by applying a lithium-titanium composite metal oxide which can stably output at a relatively narrow driving voltage, as a negative electrode active material, The above-described disadvantages of the titanium-based composite metal oxide can be compensated for, while taking advantage of advantages such as excellent lifetime characteristics and superiority of no volume expansion.

다시 말해서, 상기 리튬 이온이 함유된 불화인산염계 화합물은 환원 전위가 낮아 이를 첨가함으로써 작동 전압이 낮은 티타늄계 복합금속 산화물에서도 반응이 일어나게 하여 SEI 피막을 형성할 수 있고, 양극을 보호하여 추가적인 전해액 분해를 억제할 수 있다. 나아가, 알킬실릴기를 갖는 붕산염계 화합물을 비수성 전해질에 첨가함으로써 음이온 안정화 작용이 탁월해져 고온 저장시에 가스 발생이 줄어들 수 있다.In other words, the fluorophosphate-based compound containing lithium ions has a low reduction potential, and by adding it, a reaction can be induced even in a titanium-based composite metal oxide having a low operating voltage, thereby forming an SEI film. By protecting the anode, Can be suppressed. Furthermore, by adding a borate compound having an alkylsilyl group to the non-aqueous electrolyte, the anion stabilizing action becomes excellent, and the generation of gas during storage at a high temperature can be reduced.

이하, 본 명세서에 따라, 리튬티타늄계 복합금속 산화물이 적용된 리튬 이차전지에 있어서, 상기 비수성 전해질에 포함되는 두 첨가제의 작용에 관하여 설명한다.Hereinafter, in the lithium secondary battery to which the lithium-titanium composite metal oxide is applied, the action of the two additives contained in the non-aqueous electrolyte will be described according to the present specification.

일반적으로, 이차전지의 초기 충전 과정에서, 양극으로부터 배출된 리튬 이온이 음극에 삽입되기에 전에 전해액이 분해되면서, 음극 표면에 전지 반응에 영향을 주는 SEI 피막이 형성된다. 이 피막은 리튬 이온은 통과시키고, 전자의 이동은 차단시키는 성질을 가질 뿐만 아니라, 전해질이 계속 분해되지 않도록 하는 보호피막으로서의 역할을 수행한다.Generally, in the initial charging process of the secondary battery, the electrolyte is decomposed before the lithium ions discharged from the anode are inserted into the negative electrode, thereby forming SEI coating on the negative electrode surface that affects the battery reaction. This coating has a property of allowing lithium ions to pass therethrough and blocking the movement of electrons, and also functions as a protective film to prevent the electrolyte from being decomposed continuously.

따라서, 음극 표면에 피막이 형성되면 전극과 전해질 사이에서 전자 이동에 의한 전해질 분해가 억제되고, 선택적으로 리튬 이온의 삽입 및 탈리만 가능하게 된다. 하지만, 생성된 SEI 피막은 전지 수명이 다할 때까지 안정하게 존재하지 않고, 반복되는 충방전 사이클에 따른 수축 및 팽창에 의해 파괴되거나, 외부로부터의 열 또는 충격에 의해 파괴된다.Therefore, when a film is formed on the surface of the negative electrode, decomposition of the electrolyte due to electron transfer between the electrode and the electrolyte is suppressed, and only insertion and desorption of lithium ions can be selectively performed. However, the produced SEI coating does not exist stably until the battery life is over, is destroyed by shrinkage and expansion due to repeated charge / discharge cycles, or is destroyed by external heat or impact.

이렇게 파괴된 SEI 피막은 계속 되는 충방전 과정에 의해 수복되면서, 부가적으로 또는 비가역적으로 전하가 소비되어 지속적인 가역용량의 감소를 가져온다. 특히, 전해액의 분해로 생성된 고체 피막의 두께가 증가할수록 계면 저항이 증가되어 전지 성능이 퇴화된다.This destroyed SEI film is restored by the subsequent charge and discharge process, resulting in the consumption of additional or irreversible charge resulting in a reduction of the continuous reversible capacity. Particularly, as the thickness of the solid film formed by the decomposition of the electrolytic solution is increased, the interfacial resistance is increased and the performance of the cell deteriorates.

그러나, 상기 리튬 티타늄계 음극 활물질과 두 첨가제가 포함된 비수성 전해질을 함께 본 명세서에 따른 리튬 이차전지에 적용하면, 음극의 구동 전위를 높일 수 있으면서도, 구동 전위가 높음에 따른 부반응의 활성화나 SEI 피막의 파괴 등 음극 계면의 보호가 동시에 가능하여 리튬 이차전지의 성능 향상에 기여할 수 있다. 즉, 상기 리튬 이온을 함유하는 불화인산염계 화합물은 상기 LTO 전극이 음극으로 사용될 경우의 작동 전위인 1.7 V에서 분해되는 화합물로서, 분해되면서 나온 리튬 이온은 충방전 간 SEI 피막의 수복에 의한 가역 용량의 감소를 상쇄시켜줄 수 있고, 음극 계면을 보다 효율적으로 보호할 수 있게 된다. However, when the lithium-based negative electrode active material and the non-aqueous electrolyte containing two additives are applied to the lithium secondary battery according to the present specification, it is possible to increase the driving potential of the negative electrode, It is possible to simultaneously protect the negative electrode interface such as breakage of the coating film, thereby contributing to improvement of the performance of the lithium secondary battery. That is, the fluorophosphate compound containing lithium ion is a compound decomposed at 1.7 V, which is the operating potential when the LTO electrode is used as a negative electrode. The lithium ion generated as a result of decomposition reacts with the reversible capacity Can be canceled, and the negative electrode interface can be more efficiently protected.

또한, 상기 알킬실릴기를 갖는 붕산염계 화합물을 리튬티타늄계 음극 활물질과 함께 사용시 음이온 안정화에 탁월하여 고온 저장시 LiPF6와 같은 리튬염을 안정화시켜 가스 발생을 억제하는 등의 효과를 더할 수 있다.When the boric acid salt-based compound having an alkylsilyl group is used together with the lithium-titanium-based negative active material, it is excellent in stabilizing the anion, thereby stabilizing the lithium salt such as LiPF 6 during high-temperature storage.

상기 음극은 일반적으로 당업계에서 사용되는 방법에 따라 제조될 수 있으며, 상기 리튬티타늄계 음극 활물질, 도전재 및 바인더를 용매에 혼합하여 이를 집전체에 도포하는 방법을 통하여 제조될 수 있다.The negative electrode can be generally manufactured according to a method used in the art, and can be manufactured by mixing the lithium-titanium-based negative electrode active material, the conductive material and the binder in a solvent and applying the mixture to a current collector.

상기 음극 집전체는 일반적으로 3 내지 500 ㎛의 두께로 만들어진다. 이러한 음극 집전체는, 당해 전지에 화학적 변화를 유발하지 않으면서 도전성을 가진 것이라면 특별히 제한되는 것은 아니며, 예를 들어, 구리, 스테인리스 스틸, 알루미늄, 니켈, 티탄, 소성 탄소, 구리나 스테인리스 스틸의 표면에 카본, 니켈, 티탄, 은 등으로 표면처리 한 것, 알루미늄-카드뮴 합금 등이 사용될 수 있다. 또한, 양극 집전체와 마찬가지로, 표면에 미세한 요철을 형성하여 음극 활물질의 결합력을 강화시킬 수도 있으며, 필름, 시트, 호일, 네트, 다공질체, 발포체, 부직포체 등 다양한 형태로 사용될 수 있다.The negative electrode collector is generally made to have a thickness of 3 to 500 mu m. Such an anode current collector is not particularly limited as long as it has conductivity without causing chemical change in the battery, and may be formed of a material such as copper, stainless steel, aluminum, nickel, titanium, fired carbon, surface of copper or stainless steel A surface treated with carbon, nickel, titanium, silver or the like, an aluminum-cadmium alloy, or the like can be used. In addition, like the positive electrode collector, fine unevenness can be formed on the surface to enhance the bonding force of the negative electrode active material, and it can be used in various forms such as films, sheets, foils, nets, porous bodies, foams and nonwoven fabrics.

상기 도전재의 경우에는 전극의 도전성 향상과 전극의 공극율 저하 방지의 측면에서 양 측면의 이점을 모두 취할 수 있도록 함량을 적절히 조절할 수 있고, 바인더의 경우, 활물질과 집전체, 활물질과 도전재 등의 접착력 향상, 전극 표면의 박리, 점도 조절 등의 측면에서 양 측면의 이점을 모두 취할 수 있도록 함량을 적절히 조절할 수 있다. 상기 함량을 적절하게 조절한다는 것은, 예를 들면, 도전재와 바인더 각각을, 상기 음극 활물질 100 중량부 대비, 2 내지 5 중량부 정도로 조절하는 것일 수 있다. In the case of the conductive material, the content of the conductive material can be appropriately adjusted so as to take advantage of both sides in terms of the improvement of the conductivity of the electrode and the prevention of the porosity of the electrode. In the case of the binder, The content can be appropriately adjusted so as to take advantage of both aspects in terms of improvement, peeling of the electrode surface, viscosity control, and the like. The amount of the conductive material and the binder may be adjusted to about 2 to 5 parts by weight based on 100 parts by weight of the negative electrode active material, for example.

상기 도전재는, 당업계에서 일반적으로 사용될 수 있는 것이라면 특별하게 제한되지 않으나, 예를 들면, 인조 흑연, 천연 흑연, 카본 블랙, 아세틸렌 블랙, 케첸 블랙, 덴카 블랙, 써멀 블랙, 채널 블랙, 탄소 섬유, 금속 섬유, 알루미늄, 주석, 비스무트, 실리콘, 안티몬, 니켈, 구리, 티타늄, 바나듐, 크롬, 망간, 철, 코발트, 아연, 몰리브덴, 텅스텐, 은, 금, 란타늄, 루테늄, 백금, 이리듐, 산화티탄, 폴리아닐린, 폴리티오펜, 폴리아세틸렌, 폴리피롤 또는 이들의 조합 등이 적용될 수 있으며, 일반적으로는 카본 블랙계 도전재가 자주 사용될 수 있다.Natural graphite, carbon black, acetylene black, ketjen black, denka black, thermal black, channel black, carbon fiber, carbon black, and the like can be used as the conductive material, as long as it can be generally used in the art. Metal, aluminum, tin, bismuth, silicon, antimony, nickel, copper, titanium, vanadium, chromium, manganese, iron, cobalt, zinc, molybdenum, tungsten, silver, gold, lanthanum, ruthenium, platinum, iridium, Polyaniline, polythiophene, polyacetylene, polypyrrole, or a combination thereof. In general, a carbon black-based conductive material may be used.

상기 바인더는, 당업계에서 일반적으로 사용될 수 있는 것이고, 공지된 바인더의 종류 중에서 어느 것이든 제한되지 않고 적용될 수 있으며, 일반적으로, 폴리비닐리덴플루오라이드 (PVdF), 폴리헥사플루오로프로필렌-폴리비닐리덴플루오라이드의 공중합체 (PVdF/HFP), 폴리(비닐아세테이트), 폴리비닐알코올, 폴리에틸렌옥사이드, 폴리비닐피롤리돈, 알킬화 폴리에틸렌옥사이드, 폴리비닐에테르, 폴리(메틸메타크릴레이트), 폴리(에틸아크릴레이트), 폴리테트라플루오로에틸렌 (PTFE), 폴리비닐클로라이드, 폴리아크릴로니트릴, 폴리비닐피리딘, 스티렌-부타디엔 고무, 아크릴로니트릴-부타디엔 고무, 에틸렌프로필렌디엔모노머 (EPDM) 또는 이들의 혼합물 등이 사용될 수 있다.The binder can be generally used in the art, and can be applied to any kind of known binders without limitation, and generally includes polyvinylidene fluoride (PVdF), polyhexafluoropropylene-polyvinyl (Vinyl acetate), polyvinyl alcohol, polyethylene oxide, polyvinyl pyrrolidone, alkylated polyethylene oxide, polyvinyl ether, poly (methyl methacrylate), poly (ethyl Acrylate), polytetrafluoroethylene (PTFE), polyvinyl chloride, polyacrylonitrile, polyvinylpyridine, styrene-butadiene rubber, acrylonitrile-butadiene rubber, ethylene propylene diene monomer (EPDM) Can be used.

본 명세서에 따르면, 리튬 이차전지는 양극 활물질을 포함하는 양극을 포함하며 상기 양극 활물질은 리튬을 인터칼레이션 및 디인터칼레이션할 수 있다.According to the present specification, a lithium secondary battery includes a positive electrode including a positive electrode active material, and the positive electrode active material may intercalate and deintercalate lithium.

상기 양극 활물질은 하기 화학식 2로 표시되는 리튬 복합금속 산화물을 포함할 수 있다.The cathode active material may include a lithium composite metal oxide represented by the following general formula (2).

[화학식 2](2)

LiM1aM2bM3cO2 LiM1 a M2 b M3 c O 2

상기 화학식 2에서, M1 내지 M3은 각각 독립적으로, Ni, Ti, Mn, Al, Co, Cu, Fe, Mg, B, Cr, Zr, Zn 및 2주기의 전이금속들로 이루어진 군에서 선택된 1 이상의 금속일 수 있고, a, b 및 c는 a+b+c=1을 만족하는 실수일 수 있다.In Formula 2, M1 to M3 each independently represent a transition metal selected from the group consisting of Ni, Ti, Mn, Al, Co, Cu, Fe, Mg, B, Cr, Zr, Metal, and a, b, and c may be real numbers satisfying a + b + c = 1.

바람직하게는, 상기 M1 내지 M3는 각각 독립적으로 Ni, Mn 및 Co로 이루어진 군에서 선택된 1 이상의 금속을 포함할 수 있다. 상기 양극 활물질은 당업계에서 일반적으로 사용될 수 있는 삼원계 양극 활물질로서, 니켈-망간-코발트 산화물, 니켈-알루미늄-망간 산화물, 니켈-코발트-알루미늄 산화물 등일 수 있다.Preferably, each of M1 to M3 may independently include at least one metal selected from the group consisting of Ni, Mn, and Co. The cathode active material may be a ternary cathode active material generally used in the art, such as nickel-manganese-cobalt oxide, nickel-aluminum-manganese oxide, nickel-cobalt-aluminum oxide and the like.

당업계에서 일반적으로 적용되는 삼원계 복합금속 산화물의 양극 활물질인 경우에도, 본 명세서에 따른 비수성 전해질과 함께 적용할 경우에는 리튬 이차전지의 성능이 더욱 향상될 수 있으며, 특히, TMSB의 경우, 상기 삼원계 복합금속 산화물과 함께 사용시 고온 저장 특성에서의 우수성을 더욱 극대화 할 수 있다.In the case of the cathode active material of the ternary composite metal oxide generally applied in the art, the performance of the lithium secondary battery can be further improved when it is applied together with the non-aqueous electrolyte according to the present invention. In particular, in the case of TMSB, When used together with the ternary composite metal oxide, superiority in high temperature storage characteristics can be further maximized.

상기 양극 집전체는 일반적으로 3 내지 500 ㎛의 두께로 만든다. 이러한 양극 집전체는, 당해 전지에 화학적 변화를 유발하지 않으면서 높은 도전성을 가지는 것이라면 특별히 제한되는 것은 아니며, 예를 들어, 스테인리스스틸, 알루미늄, 니켈, 티탄, 소성 탄소, 또는 알루미늄이나 스테인리스 스틸의 표면에 카본, 니켈, 티탄, 은 등으로 표면처리한 것 등이 사용될 수 있다. 집전체는 그것의 표면에 미세한 요철을 형성하여 양극 활물질의 접착력을 높일 수도 있으며, 필름, 시트, 호일, 네트, 다공질체, 발포체, 부직포체 등 다양한 형태가 가능하다.The cathode current collector generally has a thickness of 3 to 500 mu m. Such a positive electrode current collector is not particularly limited as long as it has high conductivity without causing chemical change in the battery, and may be formed of a material such as stainless steel, aluminum, nickel, titanium, sintered carbon, or a surface of aluminum or stainless steel Treated with carbon, nickel, titanium, silver or the like may be used. The current collector may have fine irregularities on the surface thereof to increase the adhesive force of the cathode active material, and various forms such as a film, a sheet, a foil, a net, a porous body, a foam, and a nonwoven fabric are possible.

상기 도전재 및 바인더의 종류 및 함량은 음극과 크게 다르지 않으므로 그 기재를 생략한다.Since the kind and content of the conductive material and the binder are not greatly different from those of the negative electrode, the description thereof will be omitted.

상기 양극과 음극 사이에서 이 전극들을 절연시키는 분리막으로는 당업계에서 통상적으로 사용되는 폴리올레핀계 분리막이나, 또는 올레핀계 기재에 유무기 복합층이 형성된 복합 분리막 등을 모두 사용할 수 있으며, 특별히 한정되지 않는다.As the separator for insulating the electrodes from each other between the anode and the cathode, a polyolefin separator commonly used in the art or a composite separator having an organic-inorganic hybrid layer formed on an olefin based material may be used without particular limitation .

상기와 같은 구조로 이루어진 양극, 음극 및 분리막을 파우치 외장재에 수납한 다음, 상기 비수성 전해질을 주입하여 전지를 제조한다. The positive electrode, the negative electrode, and the separator having the above structure are housed in the pouch case, and then the non-aqueous electrolyte is injected to manufacture a battery.

본 명세서에 따른 리튬 이차전지의 외형은 특별한 제한이 없으나, 캔을 사용한 원통형, 각형, 파우치 (pouch)형 또는 코인 (coin)형 등이 될 수 있다.The external shape of the lithium secondary battery according to the present invention is not particularly limited, but may be a cylindrical shape, a square shape, a pouch shape, a coin shape, or the like using a can.

실시예Example

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 아래에 상술하는 실시예에 한정되는 것으로 해석되어서는 안된다. 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 embodiment 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) One) 비수성Non-aqueous 전해질의 제조 Preparation of electrolyte

카보네이트 용매인 프로필렌 카보네이트(PC) : 에틸메틸 카보네이트(EMC) : 디메틸 카보네이트(DEC)를 1:1:1의 중량비로 포함하는 1M LiPF6 용액을 제조하고, 전해질 첨가제로서, 리튬 디플루오로 (비스옥살레이트) 포스페이트(LiDFOP) 및 트리스(트리메틸실릴) 보레이트(TMSB)를 각각, 상기 용액의 총 중량 대비, 1.0 중량%가 되도록 첨가하여, 비수성 전해질을 제조하였다.1M LiPF 6 solution containing propylene carbonate (PC): ethyl methyl carbonate (EMC): dimethyl carbonate (DEC) as a carbonate solvent in a weight ratio of 1: 1: 1 was prepared, and as a electrolyte additive, lithium difluoro Oxalate) phosphate (LiDFOP) and tris (trimethylsilyl) borate (TMSB) were added so as to be 1.0 wt%, based on the total weight of the solution, to prepare a nonaqueous electrolyte.

2) 리튬 이차전지의 제조2) Preparation of lithium secondary battery

이어서, 양극 활물질로 LiCo0 . 2Ni0 . 56Mn0 . 27O2를 사용하고, 음극 활물질로 Li4Ti5O2를 사용하는 통상적인 방법으로 양극 및 음극을 제조하였다. 상기 비수성 전해질, 음극 및 양극을 이용하여 280 mAh 용량을 갖는 파우치 형태의 전지를 제조하였다.Subsequently, LiCo 0 . 2 Ni 0 . 56 Mn 0 . 27 O 2 , and Li 4 Ti 5 O 2 was used as the negative electrode active material. A pouch type battery having a capacity of 280 mAh was prepared using the non-aqueous electrolyte, the cathode and the anode.

비교예Comparative Example 1 One

전해질 첨가제로서 LiDFOP 및 TMSB를 첨가하지 않는 것을 제외하고는, 상기 실시예 1과 동일한 방법으로 비수성 전해질 및 이를 포함하는 이차전지를 제조하였다.A nonaqueous electrolyte and a secondary battery comprising the nonaqueous electrolyte were prepared in the same manner as in Example 1, except that LiDFOP and TMSB were not added as electrolyte additives.

비교예Comparative Example 2 2

전해질 첨가제로서 TMSB를 첨가하지 않는 것을 제외하고는, 상기 실시예 1과 동일한 방법으로 비수성 전해질 및 이를 포함하는 이차전지를 제조하였다.A nonaqueous electrolyte and a secondary battery comprising the nonaqueous electrolyte were prepared in the same manner as in Example 1, except that TMSB was not added as an electrolyte additive.

비교예Comparative Example 3 3

전해질 첨가제로서 LiDFOP를 첨가하지 않는 것을 제외하고는, 상기 실시예 1과 동일한 방법으로 비수성 전해질 및 이를 포함하는 이차전지를 제조하였다.A nonaqueous electrolyte and a secondary battery comprising the nonaqueous electrolyte were prepared in the same manner as in Example 1, except that LiDFOP was not added as an electrolyte additive.

비교예Comparative Example 4 4

상기 비교예 1과 동일한 방법으로 비수성 전해질을 제조(LiDFOP 및 TMSB 미첨가)하고, 음극 활물질로 천연 흑연을 사용한 것을 제외하고는, 상기 실시예 1과 동일한 방법으로 리튬 이차전지를 제조하였다.A lithium secondary battery was prepared in the same manner as in Example 1, except that a nonaqueous electrolyte was prepared (LiDFOP and TMSB not added) in the same manner as in Comparative Example 1, and natural graphite was used as a negative electrode active material.

비교예Comparative Example 5 5

상기 실시예 1과 동일한 방법으로 비수성 전해질을 제조(LiDFOP 및 TMSB 첨가)하고, 음극 활물질로 천연 흑연을 사용한 것을 제외하고는, 상기 실시예 1과 동일한 방법으로 리튬 이차전지를 제조하였다.A lithium secondary battery was prepared in the same manner as in Example 1, except that a nonaqueous electrolyte was prepared (LiDFOP and TMSB was added) in the same manner as in Example 1, and natural graphite was used as a negative electrode active material.

실험예Experimental Example 1:  One: TMSBTMSB  And LiDFOP의LiDFOP 첨가여부에Whether to add 따른 상온 출력 평가 Evaluation of room temperature power

비수성 전해질에 첨가제로서 포함한 TMSB 및 LiDFOP의 첨가 여부에 따른 리튬 이차전지의 상온 출력의 변화를 확인하기 위해, 상기 실시예 1, 비교예 1 내지 3에 대하여 상온(약 25℃)에서 SOC 별로 충전 및 방전시의 전지 출력을 측정하였고, 그 결과를 하기 표 1 및 도 1 및 2에 나타내었다.To confirm the change in the room temperature output of the lithium secondary battery according to whether or not TMSB and LiDFOP added as additives to the non-aqueous electrolyte were added, charging was carried out at room temperature (about 25 캜) for each of the above Example 1 and Comparative Examples 1 to 3 And the cell output at the time of discharging were measured. The results are shown in Table 1 and Figs. 1 and 2.

TMSB
(중량 %)
TMSB
(weight %)
LiDFOP
(중량 %)
LiDFOP
(weight %)
상온 출력 (SOC 별, W)Room temperature output (SOC, W)
20%20% 40%40% 60%60% 80%80% 100%100% 충전charge 방전Discharge 충전charge 방전Discharge 충전charge 방전Discharge 충전charge 방전Discharge 충전charge 방전Discharge 실시예 1Example 1 1.01.0 1.01.0 47.747.7 10.810.8 49.849.8 13.313.3 52.852.8 18.418.4 52.752.7 23.823.8 45.145.1 28.528.5 비교예 1Comparative Example 1 00 00 43.543.5 10.110.1 45.245.2 12.312.3 47.747.7 16.616.6 47.747.7 21.421.4 40.840.8 25.525.5 비교예 2Comparative Example 2 00 1.01.0 45.145.1 10.710.7 47.147.1 13.013.0 50.150.1 17.817.8 50.450.4 22.922.9 42.842.8 27.027.0 비교예 3Comparative Example 3 1.01.0 00 46.246.2 11.011.0 48.348.3 13.313.3 51.451.4 17.317.3 51.351.3 24.124.1 43.543.5 27.827.8

상기 표 1과 도 1 및 2를 참조하면, TMSB와 LiDFOP 중 어느 하나를 첨가하지 않거나, 둘 모두 첨가하지 않은 비교예 1 내지 3에 비하여, 둘 모두 첨가한 실시예 1의 경우가, 충전시뿐만 아니라 방전시에도 출력이 우수함을 확인할 수 있었으며, 높은 SOC에서의 출력 차이가 더 확연하게 나타나고 있음을 확인할 수 있었다.Referring to Table 1 and FIG. 1 and FIG. 2, the case of Example 1 in which both of TMSB and LiDFOP were not added or Comparative Examples 1 to 3 in which neither TMSB nor LiDFOP was added, It was confirmed that the output was excellent even at the discharge, and it was confirmed that the output difference at the high SOC was more evident.

이를 통해, 상기 전해질 첨가제로써 사용되는 TMSB와 LiDFOP는 두 첨가제를 모두 첨가한 경우에 우수한 효과를 얻을 수 있고, 두 첨가제 중에서 하나의 첨가제라도 첨가하지 않는 경우에는 그 효과를 얻기 어려움을 알 수 있는 바, 두 첨가제의 동시 첨가로 인한 시너지 효과로 인하여, 이를 포함하는 전해질이 적용된 리튬 이차전지는 상온 출력이 약 10% 가량 개선됨을 알 수 있다.Thus, TMSB and LiDFOP, which are used as the electrolyte additives, show excellent effects when both of the additives are added, and it is difficult to obtain the effect when only one of the two additives is not added , And the synergistic effect of the simultaneous addition of the two additives, the lithium secondary battery to which the electrolyte including the electrolyte is applied has a room temperature output improved by about 10%.

실험예Experimental Example 2: 음극 활물질의 변화에 따른 상온 출력 평가 2: Evaluation of room temperature power according to changes of anode active material

TMSB 및 LiDFOP를 포함하는 비수성 전해질에 적합한 음극 활물질을 확인하기 위해, 상기 비교예 4 및 5에 대하여 상온(약 25℃)에서 SOC 별로 충전 및 방전시의 전지 출력을 추가로 측정하였고, 그 결과를 실시예 1의 결과와 함께 하기 표 2와 도 4 및 5에 나타내었다.In order to confirm a negative electrode active material suitable for a non-aqueous electrolyte containing TMSB and LiDFOP, the battery output at the time of charging and discharging by SOC at room temperature (about 25 ° C) was further measured for Comparative Examples 4 and 5, Are shown in Table 2 and Figs. 4 and 5 together with the results of Example 1.

음극 활물질Anode active material 첨가제additive 상온 출력 (SOC 별, W)Room temperature output (SOC, W) 20%20% 40%40% 60%60% 80%80% 충전charge 방전Discharge 충전charge 방전Discharge 충전charge 방전Discharge 충전charge 방전Discharge 실시예 1Example 1 LTOLTO LiDFOP 및
TMSB
LiDFOP and
TMSB
47.747.7 10.810.8 49.849.8 13.313.3 52.852.8 18.418.4 52.752.7 23.823.8
비교예 4Comparative Example 4 천연
흑연
natural
black smoke
NoneNone 52.252.2 27.827.8 49.049.0 41.841.8 39.739.7 45.645.6 28.828.8 50.950.9
비교예 5Comparative Example 5 천연
흑연
natural
black smoke
LiDFOP 및
TMSB
LiDFOP and
TMSB
51.451.4 27.827.8 48.348.3 41.341.3 39.039.0 44.944.9 28.128.1 50.350.3

상기 표 2와 도 4 및 5를 참조하면, 우선 음극 활물질이 천연 흑연인 경우인 비교예 4와 5의 경우를 비교하였을 때, LiDFOP 및 TMSB를 첨가한 비수성 전해질이 적용된 리튬 이차전지(비교예 5)와 적용되지 않은 리튬 이차전지(비교예 4)가, 효과에 있어서 차이를 보이지 않으며, 오히려 고 SOC에서는 출력이 약간 저하되는 것을 확인할 수 있었다. Referring to Table 2 and FIGS. 4 and 5, when Comparative Examples 4 and 5, in which the negative electrode active material is natural graphite, were compared, lithium secondary batteries to which LiDFOP and TMSB were added, 5) and the non-applied lithium secondary battery (Comparative Example 4) showed no difference in the effect, and the output was slightly lowered at the high SOC.

그러나, 상기 표 2에 기재된 바와 같이, LiDFOP 및 TMSB를 첨가한 비수성 전해질이 적용된 경우인 실시예 1 및 비교예 5를 비교하였을 때에는, 음극 활물질이 LTO인 실시예 1의 리튬 이차전지의 출력이 음극 활물질이 천연 흑연인 비교예 5의 이차전지의 출력에 비하여 월등하게 향상됨을 확인할 수 있었으며, 고 SOC에서 그 차이가 더 확연해 짐을 알 수 있었다. However, as shown in Table 2, when Example 1 and Comparative Example 5 in which a non-aqueous electrolyte containing LiDFOP and TMSB were applied were compared, the output of the lithium secondary battery of Example 1 in which the negative electrode active material was LTO It was confirmed that the negative electrode active material was significantly improved as compared with the output of the secondary battery of Comparative Example 5 which is natural graphite and the difference in the high SOC was more evident.

이를 통해, 전해질 첨가제로써 TMSB 및 LiDFOP가 동시에 포함된 비수성 전해질이 적용된 리튬 이차전지에는 음극 활물질로서 천연 흑연 등의 카본계 음극 활물질이 적용되는 것보다, 방전 출력 면에서 얼마 간의 손해를 볼 수 있으나, 흑연 음극에 비하여 수명 특성에서 월등히 우수한 LTO가 적용되는 것이 이차전지의 성능 측면에서 바람직하다는 점을 알 수 있으며, LTO 음극이 적용되는 경우에 상기 TMSB 및 LiDFOP의 첨가 효과가 더욱 극대화 된다는 것을 알 수 있다.As a result, the lithium secondary battery to which the non-aqueous electrolyte including TMSB and LiDFOP are simultaneously added as an electrolyte additive may cause some damage on the discharge output side compared with the case where a carbonaceous negative electrode active material such as natural graphite is applied as the negative electrode active material , It is understood that LTO superior in life characteristics to graphite anode is more preferable from the viewpoint of performance of secondary battery and it is understood that the addition effect of TMSB and LiDFOP is maximized when LTO cathode is applied have.

실험예Experimental Example 3: 저온 저항 평가 3: Low temperature resistance evaluation

TMSB 및 LiDFOP를 포함하는 비수성 전해질이 리튬 이차전지의 저온 저항에 미치는 영향을 확인하기 위하여, 상기 실시예 1 및 비교예 2의 리튬 이차전지의 저온 저항을 측정하였고, 그 결과를 하기 표 3과 도 3에 나타내었다.TMSB and LiDFOP on the low-temperature resistance of the lithium secondary battery, the low-temperature resistance of the lithium secondary battery of Example 1 and Comparative Example 2 was measured, and the results are shown in Table 3 below. 3.

전해액 첨가제Electrolyte additive 저온 저항Low temperature resistance 실시예 1Example 1 LiDFOP+TMSBLiDFOP + TMSB 0.510.51 비교예 2Comparative Example 2 LIDFOPLIDFOP 0.890.89

상기 표 3 및 도 3을 참조하면, -10℃의 저온에서 펄스를 인가하였을 때의 전압 강하가 LiDFOP를 단독 사용한 비교예 2의 경우보다, LiDFOP와 TMSB를 혼합 사용한 경우에 더 감소함을 확인할 수 있었다.Referring to Table 3 and FIG. 3, it can be seen that the voltage drop when a pulse is applied at a low temperature of -10 ° C is further reduced when LiDFOP and TMSB are mixed, compared to Comparative Example 2 using LiDFOP alone there was.

이를 통해, 비수성 전해질에 첨가제로서 TMSB와 LiDFOP를 동시에 첨가하는 경우에는, 둘 모두 첨가하지 않은 전해질이 적용된 리튬 이차전지에 비하여, 저온(약 -10℃)에서의 전압 강하가 작아, TMSB 및 LiDFOP를 모두 첨가한 비수성 전해질이 리튬 이차전지에 적용될 경우 전지의 저온 저항 값을 개선시켜줌을 알 수 있다.As a result, when TMSB and LiDFOP are simultaneously added to the non-aqueous electrolyte, the voltage drop at a low temperature (about -10 ° C) is smaller than that of the lithium secondary battery to which the electrolyte is not added, and TMSB and LiDFOP The non-aqueous electrolyte added to the lithium secondary battery improves the low-temperature resistance of the battery.

Claims (16)

양극 활물질을 포함하는 양극, 음극 활물질을 포함하는 음극, 상기 양극 및 음극 사이에 게재된 분리막 및 비수성 전해질을 포함하는 리튬 이차전지로서,
상기 비수성 전해질은 첨가제로 리튬 이온을 함유하는 불화인산염계 화합물 및 알킬실릴기를 갖는 붕산염계 화합물을 포함하는 것인 리튬 이차전지.
1. A lithium secondary battery comprising a positive electrode comprising a positive electrode active material, a negative electrode including a negative electrode active material, a separator disposed between the positive electrode and the negative electrode, and a nonaqueous electrolyte,
Wherein the non-aqueous electrolyte comprises a fluorophosphate-based compound containing lithium ion as an additive and a borate-based compound having an alkylsilyl group.
제1항에 있어서,
상기 음극 활물질은 하기 화학식 1로 표시되는 리튬티타늄계 복합금속 산화물을 포함하는 것인 리튬 이차전지:
[화학식 1]
LiTiaMbO2
상기 화학식 1에서,
M은 Mn, Ti, Co, Al, Cu, Fe, Mg, B, Cr, Zr, Zn 및 2주기의 전이금속들로 이루어진 군에서 선택된 1 이상의 금속이고,
a 및 b는 0.5≤a≤1.0, 0≤b≤0.5 및 a+b=1를 만족하는 실수이다.
The method according to claim 1,
Wherein the negative electrode active material comprises a lithium-titanium-based composite metal oxide represented by the following Formula 1:
[Chemical Formula 1]
LiTi a M b O 2
In Formula 1,
M is at least one metal selected from the group consisting of Mn, Ti, Co, Al, Cu, Fe, Mg, B, Cr, Zr,
a and b are real numbers satisfying 0.5? a? 1.0, 0? b? 0.5 and a + b =
제1항에 있어서,
상기 양극 활물질은 하기 화학식 2로 표시되는 리튬 복합금속 산화물을 포함하는 것인 리튬 이차전지:
[화학식 2]
LiM1aM2bM3cO2
상기 화학식 2에서,
M1 내지 M3은 각각 독립적으로, Ni, Ti, Mn, Al, Co, Cu, Fe, Mg, B, Cr, Zr, Zn 및 2주기의 전이금속들로 이루어진 군에서 선택된 1 이상의 금속이고,
a, b 및 c는 a+b+c=1을 만족하는 실수이다.
The method according to claim 1,
Wherein the positive electrode active material comprises a lithium composite metal oxide represented by the following formula (2): < EMI ID =
(2)
LiM1 a M2 b M3 c O 2
In Formula 2,
M1 to M3 are each independently at least one metal selected from the group consisting of Ni, Ti, Mn, Al, Co, Cu, Fe, Mg, B, Cr, Zr,
a, b, and c are real numbers satisfying a + b + c = 1.
제3항에 있어서,
상기 M1 내지 M3는 각각 독립적으로 Ni, Mn 및 Co로 이루어진 군에서 선택된 1 이상의 금속을 포함하는 것인 리튬 이차전지.
The method of claim 3,
And each of M1 to M3 independently includes at least one metal selected from the group consisting of Ni, Mn, and Co.
제1항에 있어서,
상기 리튬 이온을 함유하는 불화인산염계 화합물은 리튬 디플루오로(비스옥살레이트) 포스페이트 (lithium difluoro (bisoxalate) phosphate, LiDFOP) 및 리튬 테트라플루오로 옥살레이트 포스페이트 (lithium tetrafluoro oxalate phosphate, LiTFOP)로 이루어진 군에서 선택된 1 종 이상의 화합물을 포함하는 것인 리튬 이차전지.
The method according to claim 1,
The fluorophosphate-based compound containing lithium ion is a compound composed of lithium difluoro (bisoxalate) phosphate (LiDFOP) and lithium tetrafluoro oxalate phosphate (LiTFOP) ≪ / RTI > wherein at least one of the compounds is selected from the group consisting of: < RTI ID = 0.0 >
제1항에 있어서,
상기 알킬실릴기를 갖는 붕산염계 화합물의 알킬실릴기는 탄소수가 1 내지 5인 알킬실릴기이고, 상기 알킬실릴기 1 내지 3 개를 포함하는 것인 리튬 이차전지.
The method according to claim 1,
Wherein the alkylsilyl group of the borate compound having an alkylsilyl group is an alkylsilyl group having 1 to 5 carbon atoms and contains 1 to 3 of the alkylsilyl groups.
제1항에 있어서,
상기 알킬실릴기를 갖는 붕산염계 화합물은 트리스(트리메틸실릴) 보레이트 (tris(trimethylsilyl)borate, TMSB)를 포함하는 것인 리튬 이차전지.
The method according to claim 1,
Wherein the boric acid salt compound having an alkylsilyl group comprises tris (trimethylsilyl) borate (TMSB).
제1항에 있어서,
상기 리튬 이온을 함유하는 불화인산염계 화합물 및 알킬실릴기를 갖는 붕산염계 화합물은 각각, 비수성 전해질 총 중량 대비, 0.1 내지 1.0 중량%로 포함되는 것인 리튬 이차전지.
The method according to claim 1,
Wherein the lithium fluoride-based compound containing lithium ion and the borate compound having alkylsilyl group are each contained in an amount of 0.1 to 1.0 wt% based on the total weight of the non-aqueous electrolyte.
제1항에 있어서,
상기 비수성 전해질은 비수성 유기용매를 더 포함하고,
상기 비수성 유기용매는 환형 카보네이트 용매, 선형 카보네이트 용매, 에스테르 용매 및 케톤 용매로 이루어진 군에서 선택된 1 종 이상의 혼합 용액을 포함하는 것인 리튬 이차전지.
The method according to claim 1,
Wherein the non-aqueous electrolyte further comprises a non-aqueous organic solvent,
Wherein the non-aqueous organic solvent comprises a mixed solution of at least one selected from the group consisting of a cyclic carbonate solvent, a linear carbonate solvent, an ester solvent, and a ketone solvent.
제9항에 있어서,
상기 환형 카보네이트 용매는 에틸렌 카보네이트, 프로필렌 카보네이트 및 부틸렌 카보네이트로 이루어진 군으로부터 선택된 1 종 이상의 혼합 용액을 포함하는 것인 리튬 이차전지.
10. The method of claim 9,
Wherein the cyclic carbonate solvent comprises a mixed solution of at least one selected from the group consisting of ethylene carbonate, propylene carbonate, and butylene carbonate.
제9항에 있어서,
상기 선형 카보네이트 용매는 디메틸 카보네이트, 디에틸 카보네이트, 디프로필 카보네이트, 에틸메틸 카보네이트, 비닐렌 카보네이트, 플루오르에틸렌 카보네이트, 메틸프로필 카보네이트 및 에틸프로필 카보네이트로 이루어진 군으로부터 선택된 1 종 이상의 혼합 용액을 포함하는 것인 리튬 이차전지.
10. The method of claim 9,
Wherein the linear carbonate solvent comprises at least one mixed solution selected from the group consisting of dimethyl carbonate, diethyl carbonate, dipropyl carbonate, ethylmethyl carbonate, vinylene carbonate, fluoroethylene carbonate, methylpropyl carbonate and ethylpropyl carbonate. Lithium secondary battery.
제9항에 있어서,
상기 에스테르 용매는 메틸 아세테이트, 에틸 아세테이트, 프로필 아세테이트, 메틸 프로피오네이트, 에틸 프로피오네이트, γ-부티로락톤, γ-발레로락톤, γ-카프로락톤, δ-발레로락톤 및 ε-카프로락톤으로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 또는 2종 이상의 혼합 용액인 것을 특징으로 하는 비수 전해액.
10. The method of claim 9,
The ester solvent is selected from the group consisting of methyl acetate, ethyl acetate, propyl acetate, methyl propionate, ethyl propionate,? -Butyrolactone,? -Valerolactone,? -Caprolactone,? -Valerolactone and? -Caprolactone Wherein the electrolyte solution is a mixed solution of one or more selected from the group consisting of lithium,
제1항에 있어서,
상기 비수성 전해질은 비수성 유기용매를 더 포함하고,
상기 비수성 유기용매는 에틸렌 카보네이트, 프로필렌 카보네이트, 부틸렌 카보네이트, 디메틸 카보네이트, 디에틸 카보네이트, 디프로필 카보네이트, 에틸메틸 카보네이트, 비닐렌 카보네이트, 플루오르에틸렌 카보네이트, 메틸프로필 카보네이트 및 에틸프로필 카보네이트로 이루어진 군에서 선택된 3 종의 화합물을 포함하는 혼합 용매인 것인 리튬 이차전지.
The method according to claim 1,
Wherein the non-aqueous electrolyte further comprises a non-aqueous organic solvent,
The non-aqueous organic solvent may be selected from the group consisting of ethylene carbonate, propylene carbonate, butylene carbonate, dimethyl carbonate, diethyl carbonate, dipropyl carbonate, ethylmethyl carbonate, vinylene carbonate, fluorethylene carbonate, methylpropyl carbonate and ethylpropyl carbonate Wherein the lithium secondary battery is a mixed solvent containing three selected compounds.
제1항에 있어서,
상기 비수성 전해질은 리튬염을 더 포함하고,
상기 리튬염은 LiPF6, LiAsF6, LiCF3SO3, LiN(CF3SO2)2, LiBF4, LiSbF6, LiN(C2F5SO2)2, LiAlO4, LiAlCl4, LiCo0 . 2Ni0 . 56Mn0 . 27O2, LiCoO2, LiSO3CF3 및 LiClO4로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 또는 2종 이상의 리튬염인 것을 특징으로 하는 비수 전해액.
The method according to claim 1,
Wherein the non-aqueous electrolyte further comprises a lithium salt,
The lithium salt is LiPF 6, LiAsF 6, LiCF 3 SO 3, LiN (CF 3 SO 2) 2, LiBF 4, LiSbF 6, LiN (C 2 F 5 SO 2) 2, LiAlO 4, LiAlCl 4, LiCo 0. 2 Ni 0 . 56 Mn 0 . 27 O 2 , LiCoO 2 , LiSO 3 CF 3, and LiClO 4 .
제1항의 리튬 이차전지를 단위전지로 포함하는 전지모듈.
A battery module comprising the lithium secondary battery of claim 1 as a unit cell.
제15항의 전지모듈을 포함하는 전지팩.A battery pack comprising the battery module of claim 15.
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