KR20230090004A - Electrolyte for secondary battery, manufacturing method thereof, and secondary battery comprising same - Google Patents

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KR20230090004A
KR20230090004A KR1020210178864A KR20210178864A KR20230090004A KR 20230090004 A KR20230090004 A KR 20230090004A KR 1020210178864 A KR1020210178864 A KR 1020210178864A KR 20210178864 A KR20210178864 A KR 20210178864A KR 20230090004 A KR20230090004 A KR 20230090004A
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secondary batteries
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이정규
신영환
임동민
이재정
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Abstract

본 발명의 일 실시예에 의한 이차전지용 전해질 첨가제는 하기 화학식 A로 표시되는 작용기 및 하기 화학식 B로 표시되는 작용기 중 선택되는 어느 하나 이상의 작용기를 포함하는 화합물이다:
[화학식 A]

Figure pat00021

[화학식 B]
Figure pat00022

상기 화학식 A 및 B에서 R1 내지 R6는 서로 동일하거나 상이하고 각각 독립적으로, 수소; 할로겐; 및 치환 또는 비치환된 탄소수 10 이내의 직쇄 또는 분지쇄로서, 알킬기, 시클로알킬기, 알케닐기, 시클로알케닐기, 알카이닐기, 아릴기, 헤테로아릴기, 아릴알킬기 및 아릴알케닐기; 중에서 선택된다. An electrolyte additive for a secondary battery according to an embodiment of the present invention is a compound containing at least one functional group selected from a functional group represented by the following Chemical Formula A and a functional group represented by the following Chemical Formula B:
[Formula A]
Figure pat00021

[Formula B]
Figure pat00022

In Formulas A and B, R1 to R6 are the same as or different from each other and are each independently hydrogen; halogen; and a substituted or unsubstituted straight chain or branched chain having up to 10 carbon atoms, including an alkyl group, a cycloalkyl group, an alkenyl group, a cycloalkenyl group, an alkynyl group, an aryl group, a heteroaryl group, an arylalkyl group, and an arylalkenyl group; are selected from

Description

이차전지용 전해질, 이의 제조방법 및 이를 포함하는 이차전지{Electrolyte for secondary battery, manufacturing method thereof, and secondary battery comprising same}Electrolyte for secondary battery, manufacturing method thereof, and secondary battery comprising the same

본 발명은 이차전지용 전해질에 첨가되어 이차전지의 성능을 향상시킬 수 있는 신규한 전해질 첨가제, 이의 제조방법, 이를 포함하는 전해질 및 이차전지에 관한 것이다.The present invention relates to a novel electrolyte additive that can be added to an electrolyte for a secondary battery to improve the performance of a secondary battery, a method for preparing the same, and an electrolyte and a secondary battery including the same.

전지는 비디오 카메라, 휴대폰, 노트북 컴퓨터 등 휴대용 전자기기의 구동 전원으로 사용된다. 재충전이 가능한 이차전지, 특히 리튬 이차전지는 기존의 납 축전지, 니켈-카드뮴 전지, 니켈수소 전지, 니켈아연 전지 등과 비교하여 단위 중량 당 에너지 밀도가 3배 이상 높고 고속 충전이 가능하다.Batteries are used as power sources for portable electronic devices such as video cameras, mobile phones, and notebook computers. Rechargeable secondary batteries, especially lithium secondary batteries, have three times higher energy density per unit weight than conventional lead storage batteries, nickel-cadmium batteries, nickel-metal hydride batteries, and nickel-zinc batteries, and can be charged at high speed.

이러한 이차전지, 특히 리튬 이차전지의 수요가 급격히 증가하고 있으며, 이에 따라 높은 에너지 밀도와 방전 전압을 갖는 리튬 이차전지에 대해 많은 연구가 행해졌고, 또한 상용화되어 널리 사용되고 있다.Demand for such secondary batteries, particularly lithium secondary batteries, is rapidly increasing, and accordingly, a lot of research has been conducted on lithium secondary batteries having high energy density and discharge voltage, and they have been commercialized and widely used.

리튬 이차전지는 기타 전지와 비교하여 무게가 가볍고, 체적이 작으며, 동작 전압이 높고, 에너지 밀도가 높으며, 출력 전력이 크고, 충전 효율이 높으며, 메모리 효과가 없고 수명이 길다는 등의 장점을 가져서 휴대폰, 노트북 등의 디지털 제품 분야에서 광범위하게 응용되고 있고, 전기자동차, 대형 에너지 저장장치를 위한 최고 선택 중 하나로 여겨지고 있다.Compared to other batteries, lithium secondary batteries have advantages such as light weight, small volume, high operating voltage, high energy density, high output power, high charging efficiency, no memory effect, and long lifespan. It has been widely applied in the field of digital products such as mobile phones and laptops, and is considered one of the best choices for electric vehicles and large-scale energy storage devices.

최근 들어, 전기 자동차와 같은 중대형 리튬 이차전지의 개발이 진행됨에 따라 고전압 및 고용량의 리튬 이차전지를 구현하기 위해 다양한 연구가 진행되고 있는데, 특히 고전압 고용량을 구현하기 위해 양극 활물질의 개발과 이에 적합한 전해질 첨가제가 필요한 상황이다.Recently, as the development of medium and large-sized lithium secondary batteries such as electric vehicles is progressing, various studies are being conducted to realize high voltage and high capacity lithium secondary batteries. This is where additives are needed.

대한민국 공개특허공보 제 10-2019-0022382 호Republic of Korea Patent Publication No. 10-2019-0022382 대한민국 공개특허공보 제 10-2019-0063986 호Republic of Korea Patent Publication No. 10-2019-0063986 대한민국 공개특허정보 제 10-2020-0059535 호Republic of Korea Patent Publication No. 10-2020-0059535 일본 공개특허정보 특개 2016-192381 호Japanese Unexamined Patent Information No. 2016-192381

본 발명은 이차전지의 성능을 향상할 수 있는 신규한 이차전지용 전해질 첨가제를 제공하고자 한다. The present invention is intended to provide a novel electrolyte additive for secondary batteries capable of improving the performance of secondary batteries.

본 발명은 우수한 충방전 특성, 출력 특성, 용량 특성 전압 특성을 갖도록 하는 이차전지용 전해질 첨가제를 제공하는데 있다.An object of the present invention is to provide an electrolyte additive for a secondary battery having excellent charge/discharge characteristics, output characteristics, capacity characteristics and voltage characteristics.

본 발명의 일 실시예에 의한 이차전지용 전해질 첨가제는 하기 화학식 A로 표시되는 작용기 및 하기 화학식 B로 표시되는 작용기 중 선택되는 어느 하나 이상의 작용기를 포함하는 화합물이다. An electrolyte additive for a secondary battery according to an embodiment of the present invention is a compound including at least one functional group selected from a functional group represented by Chemical Formula A and a functional group represented by Chemical Formula B below.

[화학식 A][Formula A]

Figure pat00001
Figure pat00001

[화학식 B][Formula B]

Figure pat00002
Figure pat00002

상기 화학식 A 및 B에서 R1 내지 R6는 서로 동일하거나 상이하고 각각 독립적으로, 수소; 할로겐; 및 치환 또는 비치환된 탄소수 10 이내의 직쇄 또는 분지쇄로서, 알킬기, 시클로알킬기, 알케닐기, 시클로알케닐기, 알카이닐기, 아릴기, 헤테로아릴기, 아릴알킬기 및 아릴알케닐기; 중에서 선택된다. In Formulas A and B, R1 to R6 are the same as or different from each other and are each independently hydrogen; halogen; and a substituted or unsubstituted straight chain or branched chain having up to 10 carbon atoms, including an alkyl group, a cycloalkyl group, an alkenyl group, a cycloalkenyl group, an alkynyl group, an aryl group, a heteroaryl group, an arylalkyl group, and an arylalkenyl group; are selected from

바람직한 일 예로서, 상기 이차전지용 전해질 첨가제는 하기 화학식 1로 표시되는 화합물일 수 있다. As a preferred example, the electrolyte additive for a secondary battery may be a compound represented by Formula 1 below.

[화학식 1][Formula 1]

Figure pat00003
Figure pat00003

상기 화학식 1에서, R1 내지 R6은 상기 화학식 A 및 B에서 전술한 바와 같다. In Formula 1, R1 to R6 are as described above in Formulas A and B.

바람직한 일 예로서, 상기 이차전지용 전해질 첨가제는 하기 화학식 A-1로 표시되는 작용기를 포함하는 화합물일 수 있다. As a preferred example, the electrolyte additive for a secondary battery may be a compound containing a functional group represented by Formula A-1 below.

[화학식 A-1][Formula A-1]

Figure pat00004
Figure pat00004

바람직한 일 예로서, 상기 이차전지용 전해질 첨가제는 하기 화학식 B-1로 표시되는 작용기를 포함하는 화합물일 수 있다. As a preferred example, the electrolyte additive for a secondary battery may be a compound containing a functional group represented by Formula B-1 below.

[화학식 B-1][Formula B-1]

Figure pat00005
Figure pat00005

바람직한 일 예로서, 상기 이차전지용 전해질 첨가제는 하기 화학식 1-1로 표시되는 화합물일 수 있다. As a preferred example, the electrolyte additive for a secondary battery may be a compound represented by Formula 1-1 below.

[화학식 1-1][Formula 1-1]

Figure pat00006
Figure pat00006

본 발명의 일 실시예에 의한 상기 이차전지용 전해질 첨가제를 제조하는 방법은 반응기에 O-(프로프-2-인-1-일)1H-이미다졸-1-카보티오에이트 (0-(prop-2-yn-1-yl)1H-imidazole-1-carbothioate)에 몰포린(morpholine) 화합물을 투입하여 유기용매 하에서 반응시키는 단계; 상기 반응 완료 후 몰포린(morpholine) 화합물을 제거하는 단계; 및 상기 유기 용매에 용해되어 있는 화합물을 농축 및 재결정하는 단계;를 포함할 수 있다. The method for preparing the electrolyte additive for a secondary battery according to an embodiment of the present invention includes adding O-(prop-2-yn-1-yl)1H-imidazole-1-carbothioate (0-(prop- Adding a morpholine compound to 2-yn-1-yl)1H-imidazole-1-carbothioate) and reacting in an organic solvent; removing a morpholine compound after completion of the reaction; and concentrating and recrystallizing the compound dissolved in the organic solvent.

보다 바람직한 일 예로서, 상기 반응 단계에서 1,8-디아자바이사이클로[5,4,0]언덱-7-엔 (1,8-Diazabicyclo[5.4.0]undec-7-ene, DUB)를 투입하는 것을 더 포함할 수 있다. As a more preferable example, in the reaction step, 1,8-diazabicyclo[5,4,0]undec-7-ene (1,8-Diazabicyclo[5.4.0]undec-7-ene, DUB) is introduced. may further include

본 발명의 일 실시예에 의한 이차전지용 전해질은 상기 이차전지용 전해질 첨가제를 포함한다. An electrolyte for a secondary battery according to an embodiment of the present invention includes the electrolyte additive for a secondary battery.

일 예로서, 상기 이차전지용 전해질 첨가제는 이차전지용 전해질 전체 대비 0.1 내지 10 중량%로 포함될 수 있다. As an example, the electrolyte additive for a secondary battery may be included in an amount of 0.1 to 10% by weight based on the total amount of the secondary battery electrolyte.

일 예로서, 상기 이차전지용 전해질은 리튬염; 및 용매;를 더 포함할 수 있다. As an example, the electrolyte for the secondary battery may include a lithium salt; And a solvent; may further include.

본 발명의 일 실시예에 의한 이차전지는 양극활물질을 포함하는 양극; 음극활물질을 포함하는 음극; 및 양극과 음극 사이에 포함되는 상기 이차전지용 전해질;을 포함한다. A secondary battery according to an embodiment of the present invention includes a cathode including a cathode active material; A negative electrode containing a negative electrode active material; and the secondary battery electrolyte included between the positive electrode and the negative electrode.

본 발명은 이차전지의 성능을 향상할 수 있는 이차전지용 전해질 첨가제 및 이의 제조방법을 제공한다. The present invention provides an electrolyte additive for a secondary battery capable of improving the performance of a secondary battery and a manufacturing method thereof.

본 발명은 우수한 충방전 특성, 출력 특성, 전압특성 및 용량 특성을 갖도록 하는 이차전지용 전해질 첨가제 및 이의 제조방법을 제공한다. The present invention provides an electrolyte additive for a secondary battery having excellent charge/discharge characteristics, output characteristics, voltage characteristics and capacity characteristics, and a manufacturing method thereof.

본 발명의 기술적 사상의 실시예는, 구체적으로 언급되지 않은 다양한 효과를 제공할 수 있다. Embodiments of the technical idea of the present invention may provide various effects not specifically mentioned.

본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 상세하게 후술되어 있는 실시예를 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 여기서 설명되는 실시예들에 한정되지 않고 다른 형태로 구체화될 수도 있다. The advantages and features of the present invention, and how to achieve them, will become clear with reference to the detailed description of the embodiments below. However, the present invention is not limited to the embodiments described herein and may be embodied in other forms.

본 명세서에서 사용되는 "포함하는"은 다른 실시예를 포함할 가능성을 내포하는 개방형 용어(open-ended terms)로 이해되어야 한다.As used herein, “comprising” should be understood as an open-ended term that connotes the possibility of including other embodiments.

본 명세서에서 사용되는 "바람직한" 및 "바람직하게"는 소정 환경 하에서 소정의 이점을 제공할 수 있는 본 발명의 실시 형태를 지칭한다. 그러나, 동일한 환경 또는 다른 환경 하에서, 다른 실시 형태가 또한 바람직할 수 있다. 추가로, 하나 이상의 바람직한 실시 형태의 언급은 다른 실시 형태가 유용하지 않다는 것을 의미하지 않으며, 본 발명의 범주로부터 다른 실시 형태를 배제하고자 하는 것은 아니다.As used herein, “preferred” and “preferably” refer to embodiments of the invention that may provide certain advantages under certain circumstances. However, other embodiments may also be preferred, under the same or other circumstances. Additionally, the recitation of one or more preferred embodiments does not imply that the other embodiments are not useful, nor is it intended to exclude the other embodiments from the scope of the present invention.

본 발명의 일 실시예에 의한 이차전지용 전해질 첨가제는 하기 화학식 A로 표시되는 작용기 및 하기 화학식 B로 표시되는 작용기 중 선택되는 어느 하나 이상의 작용기를 포함하는 화합물이다. An electrolyte additive for a secondary battery according to an embodiment of the present invention is a compound including at least one functional group selected from a functional group represented by Chemical Formula A and a functional group represented by Chemical Formula B below.

[화학식 A][Formula A]

Figure pat00007
Figure pat00007

[화학식 B][Formula B]

Figure pat00008
Figure pat00008

상기 화학식 A 및 B에서 R1 내지 R6는 서로 동일하거나 상이하고 각각 독립적으로, 수소; 할로겐; 및 치환 또는 비치환된 탄소수 10 이내의 직쇄 또는 분지쇄로서, 알킬기, 시클로알킬기, 알케닐기, 시클로알케닐기, 알카이닐기, 아릴기, 헤테로아릴기, 아릴알킬기 및 아릴알케닐기; 중에서 선택된다. In Formulas A and B, R1 to R6 are the same as or different from each other and are each independently hydrogen; halogen; and a substituted or unsubstituted straight chain or branched chain having up to 10 carbon atoms, including an alkyl group, a cycloalkyl group, an alkenyl group, a cycloalkenyl group, an alkynyl group, an aryl group, a heteroaryl group, an arylalkyl group, and an arylalkenyl group; are selected from

본 명세서에서 "치환 또는 비치환"은 할로겐기, 니트릴기, 니트로기, 하이드록시기, 카보닐기, 에스테르기, 이미드기, 아미노기, 포스핀옥사이드기, 알콕시기, 아릴옥시기, 알킬티옥시기, 아릴티옥시기, 알킬술폭시기, 아릴술폭시기, 실릴기, 붕소기, 알킬기, 시클로알킬기, 알케닐기, 알키닐기, 아릴기, 아르알킬기, 아르알케닐기, 알킬아릴기, 알킬아민기. 아랄킬아민기, 헤테로아릴아민기, 아릴아민기, 아릴포스핀기, 및 헤테로고리기로 이루어진 군에서 선택된 1개 이상의 치환기로 치환 또는 비치환된 것을 의미한다. As used herein, "substituted or unsubstituted" refers to a halogen group, a nitrile group, a nitro group, a hydroxyl group, a carbonyl group, an ester group, an imide group, an amino group, a phosphine oxide group, an alkoxy group, an aryloxy group, an alkylthioxy group, An arylthioxy group, an alkylsulfoxyl group, an arylsulfoxyl group, a silyl group, a boron group, an alkyl group, a cycloalkyl group, an alkenyl group, an alkynyl group, an aryl group, an aralkyl group, an aralkenyl group, an alkylaryl group, an alkylamine group. It means substituted or unsubstituted with one or more substituents selected from the group consisting of an aralkylamine group, a heteroarylamine group, an arylamine group, an arylphosphine group, and a heterocyclic group.

상기 이차전지는 리튬금속 이차전지, 리튬이온 이차전지, 리튬폴리머 이차전지, 리튬이온 폴리머 이차전지, 리튬황 이차전지, 또는 전고체 전지 등일 수 있다. The secondary battery may be a lithium metal secondary battery, a lithium ion secondary battery, a lithium polymer secondary battery, a lithium ion polymer secondary battery, a lithium sulfur secondary battery, or an all-solid-state battery.

또한, 상기 이차전지용 전해질은 고체 전해질, 겔 전해질 및/또는 전해액 등일 수 있다. In addition, the electrolyte for the secondary battery may be a solid electrolyte, a gel electrolyte, and/or an electrolyte solution.

또한, 상기 이차전지용 전해질 첨가제는 전해질에 첨가제로서 투입되는 화합물일 수 있고, 이차전지용 전해질의 용매로서 투입되는 화합물을 총칭하는 의미이다. In addition, the electrolyte additive for a secondary battery may be a compound added as an additive to the electrolyte, and is a generic term for a compound introduced as a solvent of the electrolyte for a secondary battery.

보다 바람직한 일 구현예로서, 상기 이차전지용 전해질 첨가제는 하기 화학식 1로 표시되는 화합물일 수 있다. As a more preferred embodiment, the electrolyte additive for a secondary battery may be a compound represented by Formula 1 below.

[화학식 1][Formula 1]

Figure pat00009
Figure pat00009

상기 화학식 1에서, R1 내지 R6은 상기 화학식 A 및 B에서 전술한 바와 같다. In Formula 1, R1 to R6 are as described above in Formulas A and B.

보다 바람직한 일 예로서, 상기 이차전지용 전해질 첨가제는 하기 화학식 A-1로 표시되는 작용기를 포함하는 화합물일 수 있다. As a more preferable example, the electrolyte additive for a secondary battery may be a compound including a functional group represented by Formula A-1 below.

[화학식 A-1][Formula A-1]

Figure pat00010
Figure pat00010

보다 바람직한 일 예로서, 상기 이차전지용 전해질 첨가제는 하기 화학식 B-1로 표시되는 작용기를 포함하는 화합물일 수 있다. As a more preferable example, the electrolyte additive for a secondary battery may be a compound including a functional group represented by the following Chemical Formula B-1.

[화학식 B-1][Formula B-1]

Figure pat00011
Figure pat00011

일 예로서, 상기 이차전지용 전해질 첨가제는 하기 화합물일 수 있다. As an example, the electrolyte additive for a secondary battery may be the following compound.

Figure pat00012
Figure pat00012

가장 바람직한 일 예로서, 상기 이차전지용 전해질 첨가제는 하기 화학식 1-1로 표시되는 화합물일 수 있다. As a most preferable example, the electrolyte additive for a secondary battery may be a compound represented by Formula 1-1 below.

[화학식 1-1][Formula 1-1]

Figure pat00013
Figure pat00013

일 예로서, 상기 화학식 1-1로 표시되는 화합물은 하기 반응식 1-에 의한 반응으로 형성될 수 있다. As an example, the compound represented by Chemical Formula 1-1 may be formed by a reaction according to Reaction Scheme 1- below.

[반응식 1-1][Scheme 1-1]

Figure pat00014
Figure pat00014

일 예로서, 상기 전해질 첨가제 제조 방법은 반응기에 (0-(prop-2-yn-1-yl) 1H-imidazole-1-carbothioate)에 몰포린(Morpholine) 화합물을 투입하여 유기용매 하에서 반응시키는 단계를 실시한다. As an example, the method for preparing the electrolyte additive includes adding a morpholine compound to (0-(prop-2-yn-1-yl) 1H-imidazole-1-carbothioate) in a reactor and reacting it in an organic solvent. carry out

일 예로서, 상기 화합물은 시약용 및 공업용 모두 사용가능하며, 수분은 낮을수록 좋으나 100 ~ 2000ppm, 바람직하게는 100 ~ 1000ppm, 더욱 바람직하게는 100 ~ 300ppm으로 수분을 제거하여 사용할 수 있다.As an example, the compound can be used for both reagent and industrial purposes, and the lower the moisture content, the better, but it can be used by removing moisture at 100 to 2000 ppm, preferably 100 to 1000 ppm, and more preferably 100 to 300 ppm.

일 예로서, 상기 반응은 몰포린(Morpholine) 1 당량에 대해 실란 화합물 각각 1 ~ 4 당량, 바람직하게는 1 ~ 3 당량, 더욱 바람직하게는 1 ~ 2 당량을 사용할 수 있다. As an example, in the above reaction, 1 to 4 equivalents, preferably 1 to 3 equivalents, and more preferably 1 to 2 equivalents of each silane compound may be used with respect to 1 equivalent of morpholine.

일 예로서, 상기 유기 용매는 틸렌클로라이드, 다이클로로 에탄, 다이에틸에테르, 다이아이소프로필 에테르 및 톨루엔 중에서 선택되는 어느 하나 이상일 수 있으며, 이외에도 물과 섞이지 않는 친유성 유기용매에서 합성 가능하나, 이에 한정되는 것은 아니다. As an example, the organic solvent may be at least one selected from ethylene chloride, dichloroethane, diethyl ether, diisopropyl ether, and toluene, and in addition, it may be synthesized in a water-immiscible lipophilic organic solvent, but is limited thereto it is not going to be

일 예로서, 상기 유기 용매의 수분은 10 ~ 1000ppm, 바람직하게는 10 ~ 700ppm, 더욱 바람직하게는 10 ~ 300ppm의 용매를 사용할 수 있다. 수분이 높을 경우, 시작 물질인 (0-(prop-2-yn-1-yl) 1H-imidazole-1-carbothioate) 또는 몰포린(Morpholine) 수분에 의해 분해되어 불순물이 생성된다.As an example, a solvent having a water content of 10 to 1000 ppm, preferably 10 to 700 ppm, and more preferably 10 to 300 ppm of the organic solvent may be used. If the moisture content is high, the starting material (0-(prop-2-yn-1-yl) 1H-imidazole-1-carbothioate) or morpholine is decomposed by moisture to produce impurities.

일 예로서, 상기 반응 온도는 -5 ~ 100℃, 바람직하게는 -5 ~ 80℃, 더욱 바람직하게는 -5 ~ 50℃일 수 있다. As an example, the reaction temperature may be -5 to 100 °C, preferably -5 to 80 °C, and more preferably -5 to 50 °C.

일 예로서, 상기 반응은 질소 분위기 하에서 진행하는 것이 바람직하다.As an example, the reaction is preferably performed under a nitrogen atmosphere.

이 때, 상기 반응 단계에서 1,8-디아자바이사이클로[5,4,0]언덱-7-엔 (1,8-Diazabicyclo[5.4.0]undec-7-ene, DUB)를 투입하는 것을 더 포함할 수 있다. At this time, in the reaction step, 1,8-diazabicyclo[5,4,0]undec-7-ene (1,8-Diazabicyclo[5.4.0]undec-7-ene, DUB) is further added. can include

다음으로, 상기 반응 완료 후 생성된 몰포린(morpholine) 화합물을 제거하는 단계를 실시한다. Next, a step of removing the morpholine compound produced after completion of the reaction is performed.

일 예로서, 상기 몰포린(morpholine) 화합물을 제거 시 수세 공정을 통해 몰포린(morpholine) 화합물을 제거할 수 있다. For example, when removing the morpholine compound, the morpholine compound may be removed through a water washing process.

일 예로서, 상기 몰포린(morpholine) 화합물을 제거 시 물을 반응액에 적하하고, 상기 물 적하가 완료되면 반응액 중 수층과 메틸렌클로라이드 층을 분리한다. 다음으로, 메틸렌클로라이드 층은 동량의 물을 사용하여 세척하고, 황산마그네슘으로 메틸렌클로라이드 층의 수분을 제거할 수 있다. For example, when the morpholine compound is removed, water is added dropwise to the reaction solution, and when the addition of the water is completed, an aqueous layer and a methylene chloride layer are separated from the reaction solution. Next, the methylene chloride layer may be washed with the same amount of water, and moisture in the methylene chloride layer may be removed with magnesium sulfate.

다음으로, 상기 반응완료 후 유기 용매에 용해되어 있는 화합물을 농축 및 재결정하는 단계를 실시한다. Next, after completion of the reaction, a step of concentrating and recrystallizing the compound dissolved in the organic solvent is performed.

상기 유기 용매에 용해되어 있는 화합물을 농축 및 재결정 시, 감압 농축에 의해 용매를 제거할 수 있으며, 상기 농축 잔사에 에테르를 투입하고 얼음 중탕에서 결정화하여 결정을 제조할 수 있다. When concentrating and recrystallizing the compound dissolved in the organic solvent, the solvent may be removed by concentration under reduced pressure, and crystals may be prepared by adding ether to the concentrated residue and crystallizing in an ice bath.

일 실시예의 따른 제조방법에 의해 제조되어 수득된 상기 전해질 첨가제는 수소 핵자기 공명 분광법(1H NMR spectroscopy)에 의한 1H NMR 분석 결과, (1H 2.53ppm, 2H 3.67ppm, 2H 3.76ppm, 2H 3.79ppm, 2H 4.08ppm, 2H 5.14ppm)에서 피크(peak)를 나타낼 수 있다.The electrolyte additive prepared and obtained by the manufacturing method according to an embodiment is 1H NMR analysis by hydrogen nuclear magnetic resonance spectroscopy (1H NMR spectroscopy), (1H 2.53ppm, 2H 3.67ppm, 2H 3.76ppm, 2H 3.79ppm, 2H 4.08ppm, 2H 5.14ppm) may indicate a peak (peak).

본 발명의 일 실시예에 의한 이차전지용 전해질은 상기 이차전지 전해질 첨가제를 포함한다. An electrolyte for a secondary battery according to an embodiment of the present invention includes the secondary battery electrolyte additive.

일 예로서, 상기 이차전지용 전해질은 상기 이차전지용 전해질 첨가제가 전체 이차전지용 전해질 전체 대비 0.1 내지 10 중량%, 0.1 내지 5 중량%, 0.1 내지 3 중량%, 0.1 내지 1 중량%, 9 내지 10 중량%, 3 내지 10 중량%, 또는 5 내지 10 중량% 로 포함될 수 있다. As an example, in the secondary battery electrolyte, the secondary battery electrolyte additive is 0.1 to 10% by weight, 0.1 to 5% by weight, 0.1 to 3% by weight, 0.1 to 1% by weight, 9 to 10% by weight, based on the total amount of secondary battery electrolytes. , 3 to 10% by weight, or 5 to 10% by weight.

일 예로서, 상기 이차전지용 전해질은 리튬염; 및 용매;를 더 포함할 수 있다. As an example, the electrolyte for the secondary battery may include a lithium salt; And a solvent; may further include.

일 예로서, 상기 리튬염은  LiPF6, LiBF4, LiB12F12, LiAsF6, LiFSO3, Li2SiF6, LiCF3CO2, LiCH3CO2, LiCF3SO3, LiC4F9SO3, LiCF3CF2SO3, LiCF3(CF2)7SO3, LiCF3CF2(CF3)2CO, Li(CF3SO2)2CH, LiNO3, LiN(CN)2, LiN(FSO2)2, LiN(F2SO2)2, LiN(CF3SO2)2, LiN(C2F5SO2)2, LiC(CF3SO2)3, LiP(CF3)6, LiPF(CF3)5, LiPF2(CF3)4, LiPF3(CF3)3, LiPF4(CF3)2, LiPF4(C2F5)2, LiPF4(CF3SO2)2, LiPF4(C2F5SO2)2, LiBF2C2O4, LiBC4O8, LiBF2(CF3)2, LiBF2(C2F5)2, LiBF2(CF3SO2)2, LiBF2(C2F5SO2)2, LiSbF6, LiAlO4, LiAlF4, LiSCN, LiClO4, LiCl, LiF, LiBr, LiI, LiAlCl4  중에서 선택되는 어느 하나 이상일 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.As an example, the lithium salt is LiPF 6 , LiBF 4 , LiB 12 F 12 , LiAsF 6 , LiFSO 3 , Li 2 SiF 6 , LiCF 3 CO 2 , LiCH 3 CO 2 , LiCF 3 SO 3 , LiC 4 F 9 SO 3 , LiCF 3 CF 2 SO 3 , LiCF 3 (CF 2 ) 7 SO 3 , LiCF 3 CF 2 (CF 3 ) 2 CO, Li(CF 3 SO 2 ) 2 CH, LiNO 3 , LiN(CN) 2 , LiN (FSO 2 ) 2 , LiN(F 2 SO 2 ) 2 , LiN(CF 3 SO 2 ) 2 , LiN(C 2 F 5 SO 2 ) 2 , LiC(CF 3 SO 2 ) 3 , LiP(CF 3 ) 6 , LiPF(CF 3 ) 5 , LiPF 2 (CF 3 ) 4 , LiPF 3 (CF 3 ) 3 , LiPF 4 (CF 3 ) 2 , LiPF 4 (C 2 F 5 ) 2 , LiPF 4 (CF 3 SO 2 ) 2 , LiPF 4 (C 2 F 5 SO 2 ) 2 , LiBF 2 C 2 O 4 , LiBC 4 O 8 , LiBF 2 (CF 3 ) 2 , LiBF 2 (C 2 F 5 ) 2 , LiBF 2 (CF 3 SO 2 ) 2 , LiBF 2 (C 2 F 5 SO 2 ) 2 , LiSbF 6 , LiAlO 4 , LiAlF 4 , LiSCN, LiClO 4 , LiCl, LiF, LiBr, LiI, LiAlCl 4 It may be any one or more selected, but It is not limited.

일 예로서, 상기 용매는 상기 전해질 첨가제가 용해될 수 있는 유기 용매인 것이 바람직하며, 통상적으로 이차전지에 사용될 수 있는 용매는 모두 사용될 수 있으며, 특별히 이에 제한되는 것이 아니다. 일 예로서, 카보네이트계, 에스테르계, 에테르계, 케톤계, 알코올계, 또는 비양성자성 용매 등이 사용될 수 있다. 또한, 일 실시예로서 에틸렌카보네이트(Ethylene carbonate, EC) 및 에틸 메틸 카보네이트(Ethyl methyl carbonate, EMC)를 적어도 어느 하나 이상 포함할 수 있다. As an example, the solvent is preferably an organic solvent in which the electrolyte additive can be dissolved, and all solvents that can be commonly used in secondary batteries may be used, and are not particularly limited thereto. As an example, carbonate-based, ester-based, ether-based, ketone-based, alcohol-based, or aprotic solvents may be used. In addition, as an embodiment, at least one or more of ethylene carbonate (EC) and ethyl methyl carbonate (EMC) may be included.

또한, 상기 이차전지용 전해질은 또 다른 첨가제를 더 포함할 수 있다. 일 예로서, 상기 첨가제는 카보네이트 계열의 화합물, 설톤 계열의 화합물 및 포스파젠 계열의 화합물에서 선택되는 어느 하나 이상일 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다. In addition, the electrolyte for a secondary battery may further include another additive. As an example, the additive may be at least one selected from carbonate-based compounds, sultone-based compounds, and phosphazene-based compounds, but is not limited thereto.

본 발명의 일 실시예에 의한 이차전지는 양극활물질을 포함하는 양극; 음극활물질을 포함하는 음극; 및 양극과 음극 사이에 포함되는 전술한 이차전지용 전해질을 포함한다. 또한, 분리막을 더 포함할 수 있다.A secondary battery according to an embodiment of the present invention includes a cathode including a cathode active material; A negative electrode containing a negative electrode active material; and the above-described secondary battery electrolyte included between the positive electrode and the negative electrode. In addition, a separator may be further included.

상기 이차전지는 리튬금속 이차전지, 리튬이온 이차전지, 리튬폴리머 이차전지, 리튬이온 폴리머 이차전지, 리튬황 이차전지, 또는 전고체 전지 등일 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다. The secondary battery may be a lithium metal secondary battery, a lithium ion secondary battery, a lithium polymer secondary battery, a lithium ion polymer secondary battery, a lithium sulfur secondary battery, or an all-solid-state battery, but is not limited thereto.

상기 양극은 집전체 및 상기 집전체에 형성되는 양극활물질 층을 포함하며, 상기 양극활물질 층은 양극활물질 이외에도 바인더 또는 도전재를 더 포함할 수 있다. 상기 양극활물질은 이온의 인터칼레이션 및 디인터칼레이션이 가능한 화합물이라면, 이에 특별한 제한은 없다. The cathode includes a current collector and a cathode active material layer formed on the current collector, and the cathode active material layer may further include a binder or a conductive material in addition to the cathode active material. The cathode active material is not particularly limited as long as it is a compound capable of intercalation and deintercalation of ions.

일 예로서, 상기 양극활물질은 LiNixCoyMnzL(1-x-y-z)O2 (0≤x≤1, 0≤y≤1, 0≤z≤1, 및 L은 Al, Sr, Mg, Ti, Nb, V, Ca, Zr, Zn, Sn, Si 및 Fe 중에서 선택된 어느 하나 이상), LiNixCoyAlzL(1-x-y-z)O2 (0≤x≤1, 0≤y≤1, 0≤z≤1 및 L이 Al, Sr, Mg, Ti, Nb, V, Ca, Zr, Zn, Sn, Si 및 Fe 중에서 선택된 어느 하나 이상), wLi2MnO3·(1-w)LiMnaNibCocL(1-a-b-c)O2(0<w<1, 0≤a≤1, 0≤b≤1, 0≤c≤1, 및 L은 Al, Sr, Mg, Ti, Nb, V, Ca, Zr, Zn, Sn, Si, Sb 및 Fe 중에서 선택된 어느 하나 이상), Li1.2Mn0.8-aLaO2 (0≤a≤0.8, 및 L은 Al, Sr, Mg, Ca, Ti, V, Cr, Ni, Co, Fe, Cu, Nb, W, Zr, Zn, Sn, Sb 및 Si 중 선택된 어느 하나 이상), LiMPO4 (M은 Fe, Co, Ni, 및 Mn 중에서 선택된 어느 하나 이상), LiMn2-xMxO4 (0≤x<1 및 M은 Ni, Co, Fe, Cr, V, Ti, Nb, Cu, Sn, Sb 및 Si 중에서 선택된 어느 하나 이상), Li2N1-xMxO3 (0≤x<1, N은 Mn, Ni, Sn, Fe, Ru 및 Ir 중 선택된 어느 하나 이상이고, M은 Ti, Mn, Sn, Sb, Ru, 및 Te 중에서 선택된 어느 하나 이상), 및 Li1+xNy-zMzO2 (0≤x≤1, N은 Ti 및 Nb 중에서 선택된 어느 하나 이상이고, M은 V, Ti, Mo 및 W 중에서 선택된 어느 하나 이상) 중에서 선택되는 어느 하나 이상일 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다. As an example, the cathode active material is LiNi x Co y Mn z L (1-xyz) O 2 (0≤x≤1, 0≤y≤1, 0≤z≤1, and L is Al, Sr, Mg, At least one selected from Ti, Nb, V, Ca, Zr, Zn, Sn, Si and Fe), LiNi x Co y Al z L (1-xyz) O 2 (0≤x≤1, 0≤y≤1 , 0≤z≤1 and L is at least one selected from Al, Sr, Mg, Ti, Nb, V, Ca, Zr, Zn, Sn, Si and Fe), wLi 2 MnO 3 (1-w)LiMn a Ni b Co c L (1-abc) O 2 (0<w<1, 0≤a≤1, 0≤b≤1, 0≤c≤1, and L is Al, Sr, Mg, Ti, Nb , V, Ca, Zr, Zn, Sn, Si, Sb, and Fe), Li 1.2 Mn 0.8-a L a O 2 (0≤a≤0.8, and L is Al, Sr, Mg, Ca , Ti, V, Cr, Ni, Co, Fe, Cu, Nb, W, Zr, Zn, Sn, Sb, and Si), LiMPO 4 (M is selected from Fe, Co, Ni, and Mn any one or more), LiMn 2-x M x O 4 (0≤x<1 and M is any one or more selected from Ni, Co, Fe, Cr, V, Ti, Nb, Cu, Sn, Sb, and Si), Li 2 N 1-x M x O 3 (0≤x<1, N is at least one selected from Mn, Ni, Sn, Fe, Ru, and Ir, and M is Ti, Mn, Sn, Sb, Ru, and At least one selected from Te), and Li 1+x N yz M z O 2 (0≤x≤1, N is any one or more selected from Ti and Nb, M is any one selected from V, Ti, Mo and W One or more) may be any one or more selected from, but is not limited thereto.

상기 음극은 집전체 및 상기 집전체 위에 형성된 음극활물질 층을 포함하며, 상기 음극활물질 층은 음극활물질 이외에도 바인더 또는 도전재를 더 포함할 수 있다. The negative electrode includes a current collector and a negative active material layer formed on the current collector, and the negative active material layer may further include a binder or a conductive material in addition to the negative active material.

상기 음극활물질은 이온을 가역적으로 인터칼레이션 및 디인터칼레이션할 수 있는 물질이라면, 이에 특별한 제한은 없다. 일 예로서, 탄소계 또는 실리콘계 음극활물질이 사용될 수 있다. The negative electrode active material is not particularly limited as long as it is a material capable of reversibly intercalating and deintercalating ions. As an example, a carbon-based or silicon-based negative electrode active material may be used.

상기 이차전지에 분리막이 더 포함되는 경우, 상기 분리막은 다공성 고분자 필름, 예를 들면 에틸렌 단독 중합체, 프로필렌 단독 중합체, 에틸렌/부텐 공중합체, 에틸렌/헥센 공중합체 및 에틸렌/메타크릴레이트 공중합체 등의 폴리올레핀계 고분자로 제조한 다공성 고분자 필름을 단독으로 또는 이들을 적층해 이용해도 되고, 혹은 통상의 다공성 부직포, 예를 들면 고융점의 유리 섬유, 폴리에틸렌 테레프탈레이트 섬유 등의 부직포를 사용할 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다. When the secondary battery further includes a separator, the separator is a porous polymer film, for example, ethylene homopolymer, propylene homopolymer, ethylene/butene copolymer, ethylene/hexene copolymer, and ethylene/methacrylate copolymer. Porous polymer films made of polyolefin-based polymers may be used alone or by laminating them, or ordinary porous nonwoven fabrics such as high melting point glass fibers and polyethylene terephthalate fibers may be used, but are limited thereto. It is not.

보다 바람직한 일 예로서, 상기 이차전지는 충전 컷 오프 전압이 4.0 내지 6.0V일 수 있다. As a more preferred example, the secondary battery may have a charge cut-off voltage of 4.0 to 6.0V.

상기 이차전지의 제조방법은 공지의 제조방법에 의한 것으로, 자세한 설명은 생략한다. The manufacturing method of the secondary battery is based on a known manufacturing method, and a detailed description thereof will be omitted.

이하, 실시예를 통하여 본 발명을 더욱 상세히 설명하기로 한다. 이들 실시예는 단지 본 발명을 예시하기 위한 것이므로, 본 발명의 범위가 이들 실시예에 의해 제한되는 것으로 해석되지는 않는다. Hereinafter, the present invention will be described in more detail through examples. Since these examples are intended to illustrate the present invention only, the scope of the present invention is not to be construed as being limited by these examples.

O-(prop-2-yn-1-yl) morpholine-4-carbothioate 의 제조Preparation of O-(prop-2-yn-1-yl) morpholine-4-carbothioate

먼저, 500mL 플라스크에 마그네틱 바, 온도계를 설치하고, 몰포린(Morpholine) 25g을 투입한다. 용매로 수분 100ppm 이하의 아세토나이트릴(ACN) 250g을 투입한 후 교반 후 완전히 용해되면, O-(프로프-2-인-1-일) 1H-이미다졸-1-카보티오에이트 (O-(prop-2-yn-1-yl)1H-imidazole-1-carbothioate) 51.67g을 투입한 후 교반한다. Diazabicyclo(5.4.0)undec-7-ene(DBU)를 7.14g 투입하며 반응의 진행을 GC 또는 TLC를 통해 모니터링한다. Overnight 반응을 진행 후 1M HCl 수용액 500ml을 투입 quenching하여 반응을 종료한다. 이후 EA(100gX3)을 투입하여 추출을 시도하며 유기층에 brine(100g)을 투입하여 다시 수세를 한다. 수득된 유기층은 MgSO4를 투입 후 필터하여 수분을 제거하고 감압농축 한다. 농축한 목적물에 이소프로필에테르(Isopropyl ether) 165g을 투입하여 O-(prop-2-yn-1-yl) morpholine-4-carbothioate 결정을 제조한다. 이때 수율은 약 80%이다. (1H 2.53ppm, 2H 3.67ppm, 2H 3.76ppm, 2H 3.79ppm, 2H 4.08ppm, 2H 5.14ppm)First, a magnetic bar and a thermometer are installed in a 500mL flask, and 25g of Morpholine is added. After adding 250 g of acetonitrile (ACN) with a water content of 100 ppm or less as a solvent and completely dissolving after stirring, O-(prop-2-yn-1-yl) 1H-imidazole-1-carbothioate (O- (prop-2-yn-1-yl)1H-imidazole-1-carbothioate) 51.67g was added and stirred. 7.14 g of Diazabicyclo (5.4.0) undec-7-ene (DBU) was added and the progress of the reaction was monitored through GC or TLC. After the overnight reaction, 500 ml of 1M HCl aqueous solution was added and quenched to complete the reaction. Then, EA (100gX3) is added to try extraction, and brine (100g) is added to the organic layer to wash again. The obtained organic layer was filtered after adding MgSO 4 to remove moisture and concentrated under reduced pressure. 165 g of isopropyl ether is added to the concentrated target material to prepare O-(prop-2-yn-1-yl) morpholine-4-carbothioate crystals. At this time, the yield is about 80%. (1H 2.53ppm, 2H 3.67ppm, 2H 3.76ppm, 2H 3.79ppm, 2H 4.08ppm, 2H 5.14ppm)

전해액의 제조Manufacture of Electrolyte

[ 실시예 ] [Example]

에틸렌 카보네이트 (EC) 및 에틸메틸 카보네이트(EMC)의 30:70 (vol%)의 용매에 1M의 LiPF6를 혼합하고, 상기 제조한 O-(prop-2-yn-1-yl) morpholine-4-carbothioa을 1중량% 첨가하여 전해액을 제조하였다. 1M LiPF 6 was mixed in a solvent of ethylene carbonate (EC) and ethylmethyl carbonate (EMC) at 30:70 (vol%), and O-(prop-2-yn-1-yl) morpholine-4 prepared above An electrolyte was prepared by adding 1% by weight of -carbothioa.

[ 비교예 ] [Comparative Example]

상기 실시예에서 O-(prop-2-yn-1-yl) morpholine-4-carbothioa을 첨가하지 않는 것을 제외하고, 상기 실시예와 동일하게 전해액을 제조하였다. An electrolyte solution was prepared in the same manner as in the above Example, except that O-(prop-2-yn-1-yl) morpholine-4-carbothioa was not added.

리튬 이차전지의 제조Manufacture of lithium secondary battery

〈양극의 제조〉<Manufacture of anode>

N-메틸-2-피롤리돈 (NMP) 100 중량부에 양극 활물질로 삼성분계 활물질 (Li(Ni0.5Mn0.3Co0.2)O2), 도전재로 카본 블랙 및 바인더로 폴리비닐리덴플루오라이드 (PVDF)를 90:5:5 (wt%)의 비율로 혼합한 고형분 40 중량부를 첨가하여 양극 활물질 슬러리를 제조하였다. 상기 양극 활물질 슬러리를 두께가 100㎛인 양극 집전체 (Al 박막)에 도포하고, 건조하고 롤 프레스(roll press)를 실시하고, 양극을 제조하였다.A ternary active material (Li(Ni 0.5 Mn 0.3 Co 0.2 )O 2 ) as a cathode active material, carbon black as a conductive material, and polyvinylidene fluoride (as a binder) in 100 parts by weight of N-methyl-2-pyrrolidone (NMP). A positive active material slurry was prepared by adding 40 parts by weight of a solid content mixed with PVDF) in a ratio of 90:5:5 (wt%). The positive electrode active material slurry was applied to a positive electrode current collector (Al thin film) having a thickness of 100 μm, dried, and subjected to a roll press to prepare a positive electrode.

<음극의 제조〉<Manufacture of cathode>

NMP에 100 중량부에 음극 활물질로 천연 흑연 및 SiOx (0<x<1)와, 바인더로 PVDF, 도전재로 카본 블랙을 90:5:2:3 (wt%)의 비율로 혼합한 고형분 100 중량부를 첨가하여 음극 활물질 슬러리를 제조하였다. 상기 음극 활물질 슬러리를 두께가 90㎛인 음극 집전체 (Cu 박막)에 도포하고, 건조하고 롤 프레스(roll press)를 실시하여 음극을 제조하였다.Solid content of NMP mixed with 100 parts by weight of natural graphite and SiO x (0<x<1) as negative electrode active material, PVDF as binder, and carbon black as conductive material at a ratio of 90:5:2:3 (wt%) An anode active material slurry was prepared by adding 100 parts by weight. The negative electrode active material slurry was coated on a negative electrode current collector (Cu thin film) having a thickness of 90 μm, dried, and subjected to a roll press to prepare a negative electrode.

<리튬 이차전지의 제조〉<Manufacture of lithium secondary battery>

상기 제조된 양극, 음극을 폴리에틸렌 다공성 필름과 함께 적층하여 전극조립체를 제조한 다음, 이를 파우치형 전지 케이스에 넣고, 상기 실시예 및 비교예에 의한 이차전지용 전해액을 각각 주액하고 밀봉하였다. An electrode assembly was prepared by laminating the prepared positive and negative electrodes together with a polyethylene porous film, and then placed in a pouch-type battery case, injected with the secondary battery electrolytes according to the above examples and comparative examples, respectively, and sealed.

[실험예] 용량 유지율(%)의 평가[Experimental Example] Evaluation of capacity retention rate (%)

상기 제조된 리튬 이차전지를 상온(25℃에서 4.5V까지 1C 충전, 2.75V 1C 방전 후, 4.2V까지 0.5C 충전하여 고온(45℃에서1주 방치 후 4.2V까지 1C 충전, 2.75V 1C 방전 2사이클 진행하여 2사이클째 방전시킨 용량을 측정하여 비교하였다.The prepared lithium secondary battery was charged at room temperature (1C charge up to 4.5V at 25°C, discharged at 2.75V 1C, then charged at 0.5C up to 4.2V at high temperature (1C charge up to 4.2V after leaving for 1 week at 45°C, discharged at 2.75V 1C). After 2 cycles, the capacity discharged in the 2nd cycle was measured and compared.

상기 실시예 및 비교예에 의한 리튬 이차전지의 전지특성을 하기 표 1에 나타내었다.The battery characteristics of the lithium secondary battery according to the Examples and Comparative Examples are shown in Table 1 below.

실시예Example 비교예comparative example 용량유지율(%)Capacity retention rate (%) 87.987.9 82.882.8

Claims (11)

하기 화학식 A로 표시되는 작용기 및 하기 화학식 B로 표시되는 작용기 중 선택되는 어느 하나 이상의 작용기를 포함하는 화합물인,
이차전지용 전해질 첨가제:
[화학식 A]
Figure pat00015

[화학식 B]
Figure pat00016

상기 화학식 A 및 B에서 R1 내지 R6는 서로 동일하거나 상이하고, 각각 독립적으로, 수소; 할로겐; 및 치환 또는 비치환된 탄소수 10 이내의 직쇄 또는 분지쇄로서, 알킬기, 시클로알킬기, 알케닐기, 시클로알케닐기, 알카이닐기, 아릴기, 헤테로아릴기, 아릴알킬기 및 아릴알케닐기; 중에서 선택된다.
A compound containing at least one functional group selected from a functional group represented by the following formula A and a functional group represented by the following formula B,
Electrolyte additives for secondary batteries:
[Formula A]
Figure pat00015

[Formula B]
Figure pat00016

In Formulas A and B, R1 to R6 are the same as or different from each other, and each independently hydrogen; halogen; and a substituted or unsubstituted straight chain or branched chain having up to 10 carbon atoms, including an alkyl group, a cycloalkyl group, an alkenyl group, a cycloalkenyl group, an alkynyl group, an aryl group, a heteroaryl group, an arylalkyl group, and an arylalkenyl group; are selected from
제 1 항에 있어서,
하기 화학식 1로 표시되는 화합물인,
이차전지용 전해질 첨가제:
[화학식 1]
Figure pat00017

상기 화학식 1에서, R1 내지 R6은 상기 화학식 A 및 B에서 전술한 바와 같다.
According to claim 1,
A compound represented by Formula 1 below,
Electrolyte additives for secondary batteries:
[Formula 1]
Figure pat00017

In Formula 1, R1 to R6 are as described above in Formulas A and B.
제 1 항에 있어서,
하기 화학식 A-1로 표시되는 작용기를 포함하는 화합물인,
이차전지용 전해질 첨가제:
[화학식 A-1]
Figure pat00018

According to claim 1,
A compound containing a functional group represented by Formula A-1 below,
Electrolyte additives for secondary batteries:
[Formula A-1]
Figure pat00018

제 1 항에 있어서,
하기 화학식 B-1로 표시되는 작용기를 포함하는 화합물인,
이차전지용 전해질 첨가제:
[화학식 B-1]
Figure pat00019

According to claim 1,
A compound containing a functional group represented by the following formula B-1,
Electrolyte additives for secondary batteries:
[Formula B-1]
Figure pat00019

제 1 항에 있어서,
하기 화학식 1-1로 표시되는 화합물인,
이차전지용 전해질 첨가제:
[화학식 1-1]
Figure pat00020

According to claim 1,
A compound represented by Formula 1-1 below,
Electrolyte additives for secondary batteries:
[Formula 1-1]
Figure pat00020

제 1 항의 이차전지용 전해질 첨가제를 제조하는 방법에 있어서,
반응기에 O-(프로프-2-인-1-일)1H-이미다졸-1-카보티오에이트 (0-(prop-2-yn-1-yl)1H-imidazole-1-carbothioate)에 몰포린(morpholine) 화합물을 투입하여 유기용매 하에서 반응시키는 단계;
상기 반응 완료 후 몰포린(morpholine) 화합물을 제거하는 단계; 및
상기 유기 용매에 용해되어 있는 화합물을 농축 및 재결정하는 단계;를 포함하는,
이차전지용 전해질 첨가제 제조방법.
In the method for producing the electrolyte additive for a secondary battery of claim 1,
Molar to O-(prop-2-yn-1-yl)1H-imidazole-1-carbothioate (0-(prop-2-yn-1-yl)1H-imidazole-1-carbothioate) in the reactor Injecting a porin (morpholine) compound and reacting under an organic solvent;
removing a morpholine compound after completion of the reaction; and
Concentrating and recrystallizing the compound dissolved in the organic solvent;
Method for manufacturing electrolyte additives for secondary batteries.
제 6 항에 있어서,
상기 반응 단계에서 1,8-디아자바이사이클로[5,4,0]언덱-7-엔 (1,8-Diazabicyclo[5.4.0]undec-7-ene, DUB)를 투입하는 것을 더 포함하는,
이차전지용 전해질 첨가제 제조방법.
According to claim 6,
Further comprising introducing 1,8-diazabicyclo [5,4,0] undec-7-ene (DUB) in the reaction step,
Electrolyte additive manufacturing method for secondary battery.
제 1 항의 이차전지용 전해질 첨가제를 포함하는,
이차전지용 전해질.
Comprising the electrolyte additive for a secondary battery of claim 1,
Electrolyte for secondary batteries.
제 8 항에 있어서,
상기 이차전지용 전해질 첨가제는 이차전지용 전해질 전체 대비 0.1 내지 10 중량%로 포함되는,
이차전지용 전해질 첨가제.
According to claim 8,
The electrolyte additive for secondary batteries is included in 0.1 to 10% by weight relative to the total electrolyte for secondary batteries,
Electrolyte additives for secondary batteries.
제 8 항에 있어서,
상기 이차전지용 전해질은 리튬염; 및 용매;를 더 포함하는,
이차전지용 전해질.
According to claim 8,
The electrolyte for the secondary battery may include a lithium salt; And a solvent; further comprising a,
Electrolyte for secondary batteries.
양극활물질을 포함하는 양극;
음극활물질을 포함하는 음극; 및
양극과 음극 사이에 포함되는 제 8 항의 이차전지용 전해질;을 포함하는,
이차전지.

A cathode containing a cathode active material;
A negative electrode containing a negative electrode active material; and
Including, the electrolyte for a secondary battery of claim 8 included between the positive electrode and the negative electrode.
secondary battery.

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Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2016192381A (en) 2015-03-31 2016-11-10 住友精化株式会社 Additive for nonaqueous electrolyte, nonaqueous electrolyte, and power storage device
KR20190022382A (en) 2017-08-24 2019-03-06 주식회사 엘지화학 Non-aqueous electrolyte for lithium secondary battery and lithium secondary battery comprising the same
KR20190063986A (en) 2017-11-30 2019-06-10 주식회사 라스테크 Artificial intelligence dashboard robot base on cloud server for recognizing states of a user
KR20200059535A (en) 2018-11-21 2020-05-29 오스템임플란트 주식회사 Method, Apparatus and Recording For Computerizing Of Electro-Magnetic Resonance

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2016192381A (en) 2015-03-31 2016-11-10 住友精化株式会社 Additive for nonaqueous electrolyte, nonaqueous electrolyte, and power storage device
KR20190022382A (en) 2017-08-24 2019-03-06 주식회사 엘지화학 Non-aqueous electrolyte for lithium secondary battery and lithium secondary battery comprising the same
KR20190063986A (en) 2017-11-30 2019-06-10 주식회사 라스테크 Artificial intelligence dashboard robot base on cloud server for recognizing states of a user
KR20200059535A (en) 2018-11-21 2020-05-29 오스템임플란트 주식회사 Method, Apparatus and Recording For Computerizing Of Electro-Magnetic Resonance

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