KR20190005314A - 신규한 수산염 화합물, 이의 제조방법 및 이를 포함하는 이차전지용 전해액 - Google Patents

신규한 수산염 화합물, 이의 제조방법 및 이를 포함하는 이차전지용 전해액 Download PDF

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Abstract

본 발명은 신규한 수산염 화합물, 이의 제조방법 및 이를 포함하는 이차전지용 전해액에 관한 것으로, 상기 화합물을 포함하는 이차전지용 전해액은 전지 충전 및 방전시 전지 내 계면 저항을 낮추어 전지의 출력 성능을 개선시킬 수 있고, 고온 및 저온의 사용환경에서도 출력 특성을 유지시킬 수 있는 장점이 있다.

Description

신규한 수산염 화합물, 이의 제조방법 및 이를 포함하는 이차전지용 전해액{NOVEL OXALATE COMPOUNDS, METHOD FOR PREPARING THE SAME AND ELECTROLYTE FOR SECONDARY BATTERY COMPRISING THE SAME}
본 발명은 이차전지의 출력 특성을 향상시키는 신규한 수산염 화합물, 이의 제조방법 및 이를 포함하는 이차전지용 전해액에 관한 것이다.
이차 전지에 대한 활용이 다각화되면서 전기 자동차나 무선 가전 기구 등과 관련한 이차전지 시장은 점차 확대되고 있다. 이차전지는 특정 작업 환경에서의 고출력 특성이 요구되어 왔고, 전지 소재 중에서도 전해질을 통하여 고출력 문제의 해답을 찾으려는 노력이 많았다.
한편, 고출력용 첨가제를 포함하는 이차전지 전해질 기술이 꾸준하게 연구 개발되어 왔다. 예컨대, WO2013/191476 및 WO2009/066559는 각각 리튬 디플루오로인산염 또는 리튬 옥살라토디플루오로 붕산염을 포함하는 전해질을 개시하고 있다. 또한, WO2014/104710은 리튬 비스플루오로설포닐이미드를 전해액에 포함시켜 출력 특성, 고온 사이클 특성, 고온 저장 후 출력 특성, 용량 특성 및 스웰링 특성을 개선할 수 있음을 개시하고 있고, WO2014/129823은 리튬 디플루오로포스페이트, 비닐리덴 카보네이트계 화합물 및 설톤계 화합물을 전해액에 포함시켜 리튬 이차 전지의 저온 출력 특성, 고온 사이클 특성, 고온 저장 후 출력 특성 및 스웰링 특성을 개선할 수 있음을 개시하고 있다. 나아가, WO2006/069544는 1,3-프로판술톤, 숙신산 무수물, 에테닐 술포닐 벤젠 및 할로 벤젠을 전해액에 포함시켜 저온 출력 특성 및 과충전 향상 특성을 개선할 수 있음을 개시하고 있다.
그러나, 전기 자동차 및 각종 무선 전동 장치의 경우, 순간적으로 많은 양의 전류량을 필요로 하는 경우가 많기 때문에, 이차전지의 출력 특성 향상뿐만 아니라, 특정 작업 환경에서 그 특성을 유지하는 이차전지용 전해액 첨가제의 연구개발이 지속적으로 필요한 실정이다.
이에, 본 발명자는 상술한 종래 기술의 문제점 해결과 보다 향상된 출력 특성 개선 연구를 지속적으로 수행한 결과, 이차전지의 출력 특성을 향상시킬 수 있는 화합물을 개발하고, 이를 이차전지용 전해액에 최적화하여 적용함으로써 본 발명을 완성하였다.
WO 2013/191476 WO 2009/066559 WO 2014/104710 WO 2014/129823 WO 2006/069544
따라서, 본 발명의 목적은 이차전지용 전해액에 포함되어 전지의 출력 특성을 개선시킬 수 있는 신규한 수산염 화합물, 이의 제조방법 및 이를 포함하는 이차전지용 전해액을 제공하는 것이다.
상기 목적을 달성하기 위해, 본 발명은 하기 화학식 1의 구조를 갖는 화합물을 제공한다:
[화학식 1]
Figure pat00001
.
나아가, 상기 다른 목적을 달성하기 위해, 본 발명은 과량의 옥살산 및 테트라클로로 에탄을 반응시키는 단계를 포함하는 상기 화학식 1의 화합물의 제조방법을 제공한다.
또한, 상기 또 다른 목적을 달성하기 위해, 본 발명은 상기 화학식 1로 표시되는 화합물을 포함하는 전해액 첨가제, 비수계 용매 및 리튬염을 포함하는 이차전지용 전해액을 제공한다.
나아가, 상기 또 다른 목적을 달성하기 위해, 본 발명은 상기 이차전지용 전해액을 포함하는 이차전지를 제공한다.
본 발명에 따른 화합물을 포함하는 이차전지용 전해액은 전지 방전 시 전극 계면의 저항을 낮추고, 저온에서도 안정적인 충·방전 용량 특성을 구현할 수 있다.
이하, 본 발명을 상세히 설명한다.
본 발명은 하기 화학식 1의 구조를 갖는 화합물을 제공한다:
[화학식 1]
Figure pat00002
.
본 발명은 과량의 옥살산 및 테트라클로로 에탄을 반응시키는 단계를 포함하는 상기 화학식 1의 화합물의 제조방법을 제공한다.
구체적으로, 상기 화학식 1의 화합물은 다음과 같은 (1) 내지 (4) 단계를 포함하는 제조방법을 통해 제조될 수 있다.
상기 제조방법은 (1) 산 조건 하 과량의 옥살산(oxalic acid) 및 테트라클로로 에탄(tetrachloro ethane)을 교반하는 단계, (2) 황산수은(HgSO4) 및 삼산화황을 첨가한 후 온도를 40 내지 80℃로 유지하면서 교반하는 단계, (3) 이후 저온에서 저속 교반하여 고체 결정을 얻는 단계 및 (4) 여과 분리한 후, 진공건조하여 상기 화학식 1의 화합물을 수득하는 단계를 포함할 수 있다.
보다 구체적으로, 상기 단계 (1)에서 상기 테트라클로로 에탄은 1,1,2,2-테트라클로로 에탄일 수 있다. 나아가, 상기 단계 (1)에서 옥살산 및 테트라클로로 에탄을 산 조건하, 예컨대, 진한 황산 하에서 40 내지 80℃, 40 내지 70℃, 또는 50 내지 60℃의 온도에서 5시간 이상, 12시간 이상, 또는 9 내지 24시간 동안 교반시킴으로서 반응시킬 수 있다.
상기 단계 (2)는 상기 단계 (1)의 반응을 개시 및 촉매화하기 위하여 촉매로서, 황산수은(HgSO4), 황산구리(CuSO4), 황산철(FeSO4), 황산니켈(NiSO4), 황산마그네슘(MgSO4), 황산아연(ZnSO4), 황산주석(SnSO4), 황산납(PbSO4), 황산코발트(CoSO4) 또는 이들의 혼합물을 사용할 수 있다. 나아가, 상기 반응의 개시가 어려운 경우 반응 개시를 도와주기 위하여 삼산화황을 첨가할 수 있다.
상기 단계 (3)에서는 상기 반응이 완료되면(교반중 가스 발생이 멈추는 시점), 교반을 멈추고 3 내지 10℃, 또는 5 내지 15℃에서 5 내지 24시간, 5 내지 12시간, 또는 8 내지 24 시간동안 저속 교반, 예컨대, 100 내지 400rpm의 속도로 교반하여 고체 결정을 수득할 수 있다.
상기 단계 (4)에서는 상기 수득한 고체 결정을 통상적인 여과 방법, 예컨대, 유리 필터를 이용하여 여과하고 냉장 보관된 물(약 4 내지 5℃)로 세척한 다음, 상온에서 24시간 이상 진공 건조함으로써 상기 화학식 1의 구조를 갖는 화합물을 얻을 수 있다.
나아가, 본 발명은 상기 화학식 1의 구조를 갖는 이차전지용 전해액 첨가제를 제공한다.
또한, 본 발명은 하기 화학식 1로 표시되는 화합물을 포함하는 전해액 첨가제, 비수계 용매 및 리튬염을 포함하는 이차전지용 전해액을 제공한다.
상기 전해액은 앞서 설명한 바와 같은 화학식 1의 화합물을 포함할 수 있다.
상기 전해액은 상기 전해액 첨가제를 상기 전해액 총 중량을 기준으로 0.01 내지 20 중량% 포함할 수 있다. 구체적으로, 0.01 내지 20 중량%, 0.01 내지 10 중량%, 0.01 내지 8 중량%, 0.01 내지 4 중량%, 0.01 내지 3 중량%, 0.05 내지 10 중량%, 0.05 내지 8 중량%, 0.05 내지 6 중량%, 0.05 내지 4 중량%, 1 내지 3 중량%, 1 내지 5 중량%, 1 내지 8 중량% 또는 2 내지 4 중량%로 포함할 수 있다. 상기 함량 범위일 때, 저항감소를 통한 출력개선 효과가 충분하고, 전해액에 대한 첨가제의 용해도가 감소하여 화학적 저장 안정성을 떨어뜨리는 문제를 방지할 수 있다.
상기 비수계 용매는 상기 리튬염 및 화학식 1의 화합물에 대한 용해도가 높은 것이 바람직하다.
구체적으로, 상기 비수계 용매는 디에틸 카보네이트(diethyl carbonate; DEC), 에틸메틸 카보네이트(ethylmethyl carbonate; EMC), 디메틸 카보네이트(dimethyl carbonate; DMC), 디프로필 카보네이트(dipropyl carbonate; DPC), 메틸프로필 카보네이트(methylpropyl carbonate; MPC), 에틸프로필 카보네이트(ethylpropyl carbonate; EPC), 에틸렌 카보네이트(ethylene carbonate; EC), 프로필렌 카보네이트(propylene carbonate; PC), 부틸렌 카보네이트(butylene carbonate; BC), 및 감마-부티로락톤(gamma-butyrolactone)으로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 이상을 포함할 수 있다.
보다 구체적으로, 상기 비수계 용매가 디에틸 카보네이트, 에틸메틸 카보네이트, 디메틸 카보네이트, 디프로필 카보네이트, 메틸프로필 카보네이트 및 에틸프로필 카보네이트로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 이상의 선형 카보네이트계 용매, 및 에틸렌 카보네이트, 프로필렌 카보네이트, 부틸렌 카보네이트, 및 감마-부티로락톤으로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 이상의 환형 카보네이트계 용매를 포함할 수 있다.
상기 비수계 용매는 탈수된 것을 사용할 수 있으며, 구체적으로 비수계 용매 중 수분의 농도는 300ppm 이하일 수 있다. 비수계 용매의 수분농도가 300ppm 이하이면 전지 내 리튬염의 분해를 예방하여 전해액 성능의 최적화를 이룰 수 있으며, 상기 화학식 1의 화합물을 포함하는 첨가제가 가수분해되는 문제를 예방할 수 있다.
상기 리튬염은 이차전지용 전해액에 통상 사용되는 것이라면 특별히 한정하지 않는다.
구체적으로, 상기 리튬염은 LiPF6, LiBF4, LiClO4, LiSbF6, LiAsF6, LiN(SO2C2F5)2, LiN(CF3SO2)2, LiN(SO3C2F5)2, LiN(SO2F)2, LiCF3SO3, LiC4F9SO3, LiC6H5SO3, LiSCN, LiAlO2, LiAlCl4, LiCl, LiI 및 LiB(C2O4)2로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 이상을 포함할 수 있다.
상기 전해액은 상기 리튬염을 상기 비수계 용매 1 리터를 기준으로 0.1 내지 3.0몰, 또는 1.0 내지 2.0몰 포함할 수 있다. 상기 함량 범위로 리튬염을 포함할 경우, 전해액의 이온 전도도가 적절하게 확보되며, 첨가한 리튬염의 농도대비 수득할 수 있는 전해액의 이온 전도도 향상 효과가 높아 경제적이다.
이 외에도, 상기 전해액은 이차전지에 통상 사용되는 첨가제들을 더 포함할 수 있다. 예컨대, 상기 첨가제는 리튬 디플루오로 옥살레이토 보레이트(lithium difluoro(oxalato)borate; LiDFOB), 리튬 비스옥살레이토 보레이트(lithium bis(oxalato)borate; LiB(C2O4)2, LiBOB), 플루오로에틸렌카보네이트(fluoro ethylene carbonate; FEC), 비닐렌 카보네이트(vinylene carbonate; VC), 비닐에틸렌 카보네이트(vinyl ethylene carbonate; VEC), 다이비닐 설폰(divinyl sulfone), 에틸렌 설파이트(ethylene sulfite), 프로필렌 설파이트(propylene sulfite), 다이알릴 설포네이트(diallyl sulfonate), 에탄 설톤(ethane sultone), 프로판 설톤(propane sulton, PS), 부탄 설톤(butane sulton), 에텐 설톤(ethene sultone), 에틸렌 설페이트(ethylene sulfate), 부텐 설톤(butene sulton), 리튬디플루오로 포스페이트(lithium difluorophosphate; LiDFP), 리튬 디플루오로 비스 옥살라토포스페이트(lithium difluoro bis(oxalato)phosphate; LiDFOP), 리튬 테트라플루오로 옥살라토 포스페이트(lithium tetrafluoro oxalato phosphate; LiTFOP), 프로펜 설톤(propene sultone, PRS) 또는 이들의 혼합물일 수 있으나, 이에 한정하지 않는다.
본 발명에 따른 이차전지용 전해액은 상기 화학식 1의 화합물 비수계 용매 및 리튬염을 단순히 혼합하고 교반함으로서 제조될 수 있다.
본 발명은 상기 이차전지용 전해액을 포함하는 이차전지를 제공한다. 상기 이차전지는 모든 종류의 리튬 이차전지를 포함하며, 구체적으로는 리튬 이온 전지, 리튬 이온 폴리머 전지, 또는 리튬 폴리머 전지일 수 있다.
상기 이차전지용 전해액을 양극, 음극 및 그 사이에 분리막을 포함하는 전극 조립체에 주입하여 이차전지를 제조할 수 있다. 구체적으로, 상기 이차전지는 양극 활물질을 포함하는 양극; 음극 활물질을 포함하는 음극; 상기 양극과 음극 사이에 배치되는 분리막; 및 상기 이차전지용 전해액을 포함할 수 있다.
상기 양극은 리튬 이온을 가역적으로 흡장 및 탈리할 수 있는 양극 활물질을 포함한다. 상기 양극 활물질은 코발트, 망간 및 니켈로 이루어진 군으로부터 선택된 1 종 이상의 금속; 및 리튬을 포함하는 복합 금속 산화물을 포함할 수 있다. 금속 사이의 고용율은 다양하게 이루어질 수 있으며, 상기 양극 활물질은 상술한 금속 외에 마그네슘(Mg), 알루미늄(Al), 코발트(Co), 칼륨(K), 나트륨(Na), 칼슘(Ca), 실리콘(Si), 티탄(Ti), 주석(Sn), 바나듐(V), 게르마늄(Ge), 갈륨(Ga), 붕소(B), 비소(As), 지르코늄(Zr), 망간(Mn), 크롬(Cr), 철(Fe), 스트론튬(Sr) 및 희토류 원소로 이루어진 군에서 선택되는 1종 이상의 원소를 더 포함할 수 있다.
상기 음극은 리튬 이온을 흡장 및 탈리할 수 있는 음극 활물질을 포함한다. 상기 음극 활물질은 결정질 또는 비정질의 탄소, 또는 탄소 복합체의 탄소계 음극 활물질(열적으로 분해된 탄소, 코크, 흑연); 연소된 유기 중합체 화합물; 탄소 섬유; 산화 주석 화합물; 리튬 금속; 또는 리튬 합금일 수 있다.
예를 들어, 상기 비정질 탄소는 하드 카본, 코크스, 1500℃ 이하에서 소성한 메조카본 마이크로비드(mesocarbon microbead; MCMB), 메조페이스 피치계 탄소 섬유(mesophase pitch-based carbon fiber; MPCF) 등일 수 있다. 상기 결정질 탄소는 흑연계 재료일 수 있으며, 예를 들어, 천연흑연, 인조흑연, 흑연화 코크스, 흑연화 MCMB, 흑연화 MPCF 등을 들 수 있다. 상기 리튬 합금 중 리튬과 합금을 이루는 다른 원소는 알루미늄(Al), 아연(Zn), 비스무스(Bi), 카드뮴(Cd), 안티몬(Sb), 실리콘(Si), 납(Pb), 주석(Sn), 갈륨(Ga) 또는 인듐(In)일 수 있다.
상기 분리막은 양극과 음극 사이의 직접적인 접촉으로 인한 단락을 방지하기 위한 것으로, 예를 들어, 폴리올레핀, 폴리프로필렌, 폴리에틸렌 등의 고분자막 또는 이들의 다중막; 미세다공성 필름; 직포; 및 부직포 등을 들 수 있다. 상기 분리막은 단면 혹은 양면에 금속 산화물 등이 코팅된 것일 수 있다.
이하, 구체적인 실시예 및 비교예를 통하여 본 발명을 더욱 상세히 설명한다. 하기 실시예는 본 발명을 보다 구체적으로 설명하기 위한 것으로서, 본 발명이 하기 실시예에 의해 한정되는 것은 아니다.
[ 실시예 ]
합성예 : 화학식 1의 화합물의 제조
500mL 플라스크에 진한 황산 180g, 1,1,2,2,-테트라클로로 에탄 50g, 과량의 옥살산 40g을 넣고 10시간 교반하였다. 그 다음, 상기 플라스크에 황산수은(HgSO4) 0.5g을 넣고 교반하면서 삼산화황 360g을 플라스크 내로 천천히 주입하여 반응을 개시하고 반응 플라스크의 온도를 60℃로 유지하며 밤새(over-night) 교반하였다. 이후, 액상 내 고체가 보이지 않고 반응액 내에 가스 발생이 더 이상 없을 때, 교반을 멈추고 반응을 종료하였다. 반응액이 담긴 플라스크를 얼음이 담긴 베쓰(bath)에 담가 5시간동안 200rpm의 속도로 저속 교반하여 고체 결정을 얻었다. 그 다음, 반응액을 400㎛ 유리 필터로 고액 분리한 후, 상온, 20torr 하에서 24시간 동안 진공 건조하여, 상기 화학식 1의 화합물(바이사이클로 글리옥살 옥살레이트; bicyclo glyoxal oxalate) 56.3g을 수득하였다(수율 : 58.8%, C-NMR : 87, 145ppm).
실시예 1.
에틸렌 카보네이트 43g, 에틸메틸 카보네이트 59g 및 디에틸 카보네이트 38g을 혼합하고, 이 혼합액에 15.2g의 LiPF6을 투입하여, 1.0M LiPF6 전해액을 제조한 다음, 상기 합성예에서 제조한 화학식 1의 화합물을 상기 전해액 총량을 기준으로 0.05 중량%의 함량으로 첨가하여, 이차전지용 전해액(전해질 용액)을 제조하였다.
실시예 2.
상기 화학식 1의 화합물을 전해액 총량을 기준으로 2.0 중량%의 함량으로 첨가한 것을 제외하고는, 실시예 1과 동일한 방법으로 전해액을 제조하였다.
실시예 3.
상기 화학식 1의 화합물을 전해액 총량을 기준으로 4.0 중량%의 함량으로 첨가한 것을 제외하고는, 실시예 1과 동일한 방법으로 전해액을 제조하였다.
실시예 4.
상기 화학식 1의 화합물을 전해액 총량을 기준으로 7.0 중량%의 함량으로 첨가한 것을 제외하고는, 실시예 1과 동일한 방법으로 전해액을 제조하였다.
실시예 5.
상기 화학식 1의 화합물을 전해액 총량을 기준으로 9.0 중량%의 함량으로 첨가한 것을 제외하고는, 실시예 1과 동일한 방법으로 전해액을 제조하였다.
비교예 1.
상기 화학식 1의 화합물을 첨가하지 않은 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법으로 전해액을 제조하였다.
비교예 2.
상기 화학식 1의 화합물 대신 리튬 디플루오로 인산염을 전해액 총량을 기준으로 0.2 중량%의 함량으로 첨가한 것을 제외하고는 실시예1과 동일한 방법으로 전해액을 제조하였다.
비교예 3.
상기 화학식 1의 화합물 대신 리튬 비스옥살레이트 보레이트를 전해액 총량을 기준으로 1.0 중량%의 함량으로 첨가한 것을 제외하고는 실시예1과 동일한 방법으로 전해액을 제조하였다.
실험예 1. 이차 전지의 임피던스 측정
양극 활물질인 LiNi5Co2Mn3와 LiMnO2을 1:1(중량비)로 혼합한 양극재와 음극 활물질인 인조흑연을 사용한 음극재를 사용하여 통상의 방법으로 1.3Ah 파우치 전지를 조립하고, 상기 실시예 1 내지 5 및 비교예 1 내지 3의 전지시험용 전해액을 각각 6.1g씩 주입하여 이차 전지를 완성하였다. 이후 전지 화성공정을 수행하고, 25℃에서 1.3Ah 파우치 전지의 만충전대비 60% 충전상태 전압을 유지한 채 3C-rate로 10초간 방전했을 때 얻어지는 임피던스를 PNE-0505 충방전기(제조사: (주)PNE 솔루션)로 측정하여 하기 표 1에 나타내었다.
또한, 동일 전지를 충방전기를 이용하여 임피던스를 측정한 후, 60℃ 오븐에서 10일 또는 20일 보관 후 각각의 방전 임피던스를 위와 동일한 방법으로 측정하여 표 1에 나타내었다.
임피던스 (mΩ)
25℃ (초기) 60℃ 보관 10일 후 60℃ 보관 20일 후
실시예 1 35 48 57
실시예 2 33 41 52
실시예 3 33 43 54
실시예 4 35 48 54
실시예 5 35 48 56
비교예 1 37 59 76
비교예 2 39 51 64
비교예 3 41 49 61
상기 표 1에서 보는 바와 같이, 본 발명의 첨가제를 포함하는 실시예 1 내지 5의 전해액을 사용한 전지의 경우, 비교예 1 내지 3과 비교하여, 방전시 임피던스가 소폭으로 상승하는 것을 확인할 수 있다. 이는 본 발명의 첨가제를 포함함으로써 전지 방전 과정에서 전극과 전해질 계면의 낮은 저항 특성으로 인해 전지의 출력 특성이 향상됨을 보여주는 것이다.
한편, 본 발명의 첨가제(화학식 1의 화합물) 대신 리튬 비스옥살레이트 보레이트를 첨가제로 포함하는 비교예 3의 경우, 본 발명의 첨가제를 포함하는 실시예 1 내지 5와 비교하여, 25℃에서 초기 임피던스가 현저히 높은 것을 확인할 수 있었다.
실험예 2. 이차 전지의 저온 저장특성(용량보존 특성) 평가
상기 실험예 1과 동일한 방법으로 전지 화성공정까지 끝낸 이차 전지를 1.3Ah 파우치 전지를 만충전 상태로 -10℃ 챔버에서 저장한 후, 2.7V로 방전 후 다시 4.2V로 충전하는 것을 0.5C 속도로 15사이클 충·방전을 진행했다. 마지막 15사이클 횟수에서의 방전용량을 PNE-0505 충방전기로 측정하여 하기 표 2에 나타내었다.
저온 사이클에서의 상대적인 방전량 (%)
-10℃ (초기) 15회째 방전량(초기대비%)
실시예 1 100 59
실시예 2 100 66
실시예 3 100 65
실시예 4 100 62
실시예 5 100 61
비교예 1 100 52
비교예 2 100 58
비교예 3 100 53
상기 표 2에서 보는 바와 같이, 본 발명의 첨가제를 포함하는 전해액인 실시예 1 내지 5를 사용할 경우, 비교예 1 내지 3과 비교하여, 전지 초기 방전량 대비 15회 사이클에서의 방전량이 안정하다는 것을 확인할 수 있다. 이는 본 발명의 첨가제를 포함함으로써 전지의 저온 충·방전 중에 발생하는 전기화학적 전극반응속도의 감소 또는 벌크 전해액의 이온전도도가 비교예 1 내지 3과 비교하여 부족하지 않음을 보여주는 것이다. 이로써 본 발명의 첨가제를 사용함으로써 저온에서도 안정적인 충방전 용량을 구현하는 것을 확인할 수 있다.

Claims (9)

  1. 하기 화학식 1의 구조를 갖는, 화합물:
    [화학식 1]
    Figure pat00003
    .
  2. 과량의 옥살산 및 테트라클로로 에탄을 반응시키는 단계를 포함하는, 하기 화학식 1의 화합물의 제조방법:
    [화학식 1]
    Figure pat00004
    .
  3. 하기 화학식 1로 표시되는 화합물을 포함하는 전해액 첨가제;
    비수계 용매; 및
    리튬염을 포함하는, 이차전지용 전해액:
    [화학식 1]
    Figure pat00005
    .
  4. 제3항에 있어서,
    상기 전해액이 상기 전해액 첨가제를 상기 전해액 총 중량을 기준으로 0.01 내지 20 중량% 포함하는, 이차전지용 전해액.
  5. 제3항에 있어서,
    상기 비수계 용매는 디에틸 카보네이트(diethyl carbonate; DEC), 에틸메틸 카보네이트(ethylmethyl carbonate; EMC), 디메틸 카보네이트(dimethyl carbonate; DMC), 디프로필 카보네이트(dipropyl carbonate; DPC), 메틸프로필 카보네이트(methylpropyl carbonate; MPC), 에틸프로필 카보네이트(ethylpropyl carbonate; EPC), 에틸렌 카보네이트(ethylene carbonate; EC), 프로필렌 카보네이트(propylene carbonate; PC), 부틸렌 카보네이트(butylene carbonate; BC), 및 감마-부티로락톤(gamma-butyrolactone)으로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 이상인, 이차전지용 전해액.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 비수계 용매가 디에틸 카보네이트, 에틸메틸 카보네이트, 디메틸 카보네이트, 디프로필 카보네이트, 메틸프로필 카보네이트 및 에틸프로필 카보네이트로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 이상의 선형 카보네이트계 용매, 및
    에틸렌 카보네이트, 프로필렌 카보네이트, 부틸렌 카보네이트, 및 감마-부티로락톤으로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 이상의 환형 카보네이트계 용매를 포함하는, 이차전지용 전해액.
  7. 제3항에 있어서,
    상기 리튬염이 LiPF6, LiBF4, LiClO4, LiSbF6, LiAsF6, LiN(SO2C2F5)2, LiN(CF3SO2)2, LiN(SO3C2F5)2, LiN(SO2F)2, LiCF3SO3, LiC4F9SO3, LiC6H5SO3, LiSCN, LiAlO2, LiAlCl4, LiCl, LiI 및 LiB(C2O4)2로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 이상을 포함하는, 이차전지용 전해액.
  8. 제3항에 있어서,
    상기 전해액이 상기 리튬염을 상기 비수계 용매 1 리터를 기준으로 0.1 내지 3.0 몰 포함하는, 이차전지용 전해액.
  9. 제3항 내지 제8항 중 어느 한 항의 이차전지용 전해액을 포함하는, 이차전지.
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