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KR101433662B1 - 이차전지용 전해액과 이를 함유하는 이차전지 - Google Patents

이차전지용 전해액과 이를 함유하는 이차전지 Download PDF

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KR101433662B1
KR101433662B1 KR1020120043649A KR20120043649A KR101433662B1 KR 101433662 B1 KR101433662 B1 KR 101433662B1 KR 1020120043649 A KR1020120043649 A KR 1020120043649A KR 20120043649 A KR20120043649 A KR 20120043649A KR 101433662 B1 KR101433662 B1 KR 101433662B1
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South Korea
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carbonate
solvent
secondary battery
lithium
electrolyte
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김영규
석혜정
변준석
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파낙스 이텍(주)
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Abstract

본 발명은 이차전지용 전해액에 관한 것으로, 본 발명에 따른 이차전지용 전해액은 비수계 용매, 리튬염 및 리튬 비스(옥살레이토)보레이트와 리튬 디플루오로인산염, 트리메틸 실릴기를 포함하는 화합물을 포함하여, 본 발명에 따른 이차전지용 전해액을 채용한 이차 전지는 전기화학적 특성과 출력 및 수명특성이 향상되는 이점을 가진다.

Description

이차전지용 전해액과 이를 함유하는 이차전지{electrolyte for lithium secondary battery and lithium secondary battery using the same}
본 발명은 이차전지용 전해액과 이를 포함하는 이차전지에 관한 것으로 보다 상세하게는 비수계 용매, 리튬염 및 리튬 비스(옥살레이토)보레이트와 리튬 디플루오로인산염을 포함하는 이차전지용 전해액과 이를 포함하는 이차전지에 관한 것이다.
최근 휴대전자기기의 보급이 광범위하게 이루어지고 있고 이에 따라 이러한 휴대전자기기의 급속한 소형화, 경량화 및 박형화에 수반하여 그 전원인 전지도 소형으로 경량이면서 장시간 충방전이 가능하며 고율특성이 우수한 아차전지의 개발이 강력하게 요구되고 있다.
한편 이차 전지는 음전극 재료나 양전극 재료에 따라 납축전지, 니켈-카드늄전지, 니켈-수소전지, 리튬 전지등이 있으며, 전극 재료의 고유특성에 의해 전위나 에너지 밀도가 결정된다. 이 중에서도 리튬 2차 전지는 리튬의 낮은 산화 환원 전위와 분자량으로 인해 에너지 밀도가 높기 때문에 휴대용 전자기기의 구동 전원으로 많이 사용되고 있다.
리튬 이차전지는 고에너지 밀도 전지로 다양한 휴대전자기기에 채용되고 있고 재충전하는 동안 정상 구동 전압이 초과되는 과충전 형태의 남용에 민감하기 때문에 안정성이 가장 많이 요구되고 있어 이에 대한 연구가 계속되고 있다.
또한 리튬 이차전지의 안정성과 더불어 리튬 이차전지를 채용한 전자기기의 휴대화에 따라 우수한 충방전 성능, 향상된 수명등과 같은 전지성능 향상에 대한 연구가 진행되고 있다. 일례로 한국공개특허공보 제 2011-0058507호에 성능이 향상된 리튬 이차전지 첨가제를 제공하고 있다.
그러나 여전히 이차전지의 성능향상과 안정성에 대한 연구가 요구되고 있는 실정이다.
한국공개특허공보 제 2011-0058507호
본 발명은 상온에서 뿐만 아니라 고온 또는 저온에서도 안정한 이차전지용 전해액을 제공한다.
또한 본 발명은 전지화학적 특성과 수명특성이 향상된 이차전지용 전해액과 이를 함유하는 이차 전지를 제공한다.
본 발명은 이차전지용 전해액과 이를 포함하는 이차전지를 제공한다.
본 출원인은 이차전지용 전해액에 대한 연구를 심화한 결과, 이차전지용 전해액에 리튬 비스(옥살레이토)보레이트와 리튬 디플루오로인산염을 포함시켜 이차전지의 안정성뿐 아니라 출력 및 사이클 수명특성도 향상되는 것을 발견하여, 본 발명을 출원하기에 이르렀다.
본 발명에 따른 이차전지용 전해액은 비수계 용매, 리튬염 및 리튬 비스(옥살레이토)보레이트와 리튬 디플루오로인산염을 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 일 실시예에 따른 리튬 비스(옥살레이토)보레이트와 리튬 디플루오로인산염는 전해액 총중량에 대하여 각각 0.1 ~ 10중량%로 포함될 수 있다.
또한 본 발명의 일 실시예에 따른 전해액은 트리메틸 실릴 보레이트, 트리메틸 실릴 포스페이트, 트리메틸 실릴 포스파이트 및 트리메틸 실릴기에서 선택되는 하나이상의 염 첨가제를 더 포함할 수 있으며, 염 첨가제는 전해액 총 중량에 대해 0.5 ~ 10중량%를 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 리튬염은 LiPF6, LiClO4, LiAsF6, LiBF4, LiSbF6, LiAl04, LiAlCl4, LiCF3SO3, LiC4F9SO3, LiN(C2F5SO3)2, LiN(C2F5SO2)2, LiN(CF3SO2)2. LiN(CxF2x+1SO2)(CyF2y+1SO2)(단, x, y는 자연수), LiCl 및 LiI로 이루어진 그룹에서 선택되는 하나이상일 수 있으며, 이차전지 전해액에 0.5 ~ 2M의 농도로 존재할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 비수계 용매는 선형 카보네이트계 용매, 환형 카보네이트계 용매 또는 이들의 혼합용매에서 선택될 수 있으며, 선형 카보네이트 용매는 디메틸카보네이트(DMC), 디에틸카보네이트(DEC), 에틸프로필카보네이트(EPC), 디프로필카보네이트(DPC), 디프로필카보네이트(DPC), 에틸메틸 카보네이트(EMC) 및 메틸프로필카보네이트(MPC)에서 선택되는 하나이상의 용매일 수 있으며,
환형 카보네이트 용매는 에틸렌 카보네이트(EC), 프로필렌 카보네이트(PC), 부틸렌카보네이트(BC), 비닐렌카보네이트(VC) 및 플루오르에틸렌카보네이트(FEC)에서 선택되는 하나이상의 용매일 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 비수계 용매는 선형 카보네이트 용매 : 환형 카보네이트 용매의 부피비가 1:1 ~ 4:1일 수 있다.
또한 본 발명은 양극; 음극; 및 본 발명에 따른 이차 전지용 전해액을 포함하는 이차 전지를 제공한다.
본 발명에 따른 이차전지용 전해액은 리튬 비스(옥살레이토)보레이트와 리튬 디플루오로인산염을 포함하여 본 발명에 따른 이차전지용 전해액을 포함하는 이차전지는 안정성이 뛰어나며 전지내부저항이 감소하고 출력이 상승하며 사이클 수명특성이 높은 장점이 있다.
도 1은 실시예 1 내지 4 및 비교예 1 내지 2의 사이클 수명특성을 초기 용량 대비 백분율로 나타낸 그래프이다.
본 발명에 따른 이차전지 전해액과 이를 포함하는 이차전지에 관한 것으로 이하 이에 대해 상술하나, 이 때 사용되는 기술 용어 및 과학 용어에 있어서 다른 정의가 없다면, 이 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 통상적으로 이해하고 있는 의미를 가지며, 하기의 설명에서 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있는 공지 기능 및 구성에 대한 설명은 생략한다.
본 발명에 따른 이차전지용 전해액은 비수계 용매, 리튬염 및 리튬 비스(옥살레이토)보레이트와 리튬 디플루오로인산염을 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 이차전지용 전해액은 리튬 비스(옥살레이토)보레이트와 리튬 디플루오로인산염을 포함하여 과충전시 또는 상온에서뿐만 아니라 고온이나 저온에서도 높은 안정성을 확보할 수 있으며 출력 및 사이클 수명특성에서도 우수한 성능을 가진다.
본 발명의 일 실시예에 따른 리튬 비스(옥살레이토)보레이트와 리튬 디플루오로인산염는 전해액 총중량에 대하여 각각 0.1 ~ 10 중량%로 포함될 수 있으나 바람직하게는 0.5 ~ 3 중량% 포함되는 것이 바람직하다. 만일, 상기 첨가제가 0.1 중량부 미만으로 포함되면, 리튬 2차 전지의 방전용량 또는 출력 등의 향상 효과가 미미하고, 10 중량부를 초과하여 포함되면, 오히려 리튬 2차 전지의 특성이 저하된다.
또한 본 발명의 일 실시예에 따른 전해액은 양극 표면에서의 고체 전해질 계면(SEI: solid electrolyte interface)의 생성을 보조하고 전지가 과충전되는 경우, 전지를 보호하기 위해 사용되는 이온성 물질로 정의될 수 있는 통상의 염 첨가제를 더 포함할 수 있으며, 보다 바람직하게는 트리메틸 실릴 보레이트, 트리메틸 실릴 포스페이, 트리메틸 실릴 포스파이트, 및 트리메틸 실릴기에서 선택될 수 있으며, 리튬 2차 전지의 충전 시에, 전해액과 양전극 또는 음전극의 부반응이 일어나는 것을 억제하기 위해 전해액 총 중량에 대하 0.5 ~ 10중량%를 포함 할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 리튬염은 한정이 있는 것은 아니나, LiPF6, LiClO4, LiAsF6, LiBF4, LiSbF6, LiAl04, LiAlCl4, LiCF3SO3, LiC4F9SO3, LiN(C2F5SO3)2, LiN(C2F5SO2)2, LiN(CF3SO2)2. LiN(CxF2x+1SO2)(CyF2y+1SO2)(단, x, y는 자연수), LiCl 및 LiI로 이루어진 그룹에서 선택되는 하나이상일 수 있으며, 기본 유기 용매에 대하여 0.5 ~ 2.0 M의 농도로 전해액에 포함되는 것이 바람직하다. 만일 리튬염의 농도가 0.5M 미만으로 되면 이를 포함하는 비수성 전해액의 전기 전도도가 낮아져서 리튬 2차 전지의 양극과 음극 사이에서 빠른속도로 이온을 전달하는 비수성 전해액의 성능이 떨어지고, 2.0M을 초과하게 되면 비수성 전해액의 점도가 증가하여 리튬 이온의 이동성이 오히려 감소하고 저온 성능이 떨어진다.
본 발명의 일 실시예에 따른 비수계 용매는 한정이 있는 것은 아니나 카보네이트계 용매, 에스테르계 용매, 에테르계 용매, 케톤계 용매 또는 방향족 탄화수소계 용매 등이 사용될 수 있다. 구체적으로, 상기 비수계 용매로는 카보네이트계 용매에 에스테르계 용매, 에테르계 용매, 케톤계 용매 및 방향족 탄화수소계 용매로 이루어진 그룹에서 선택된 하나 이상을 혼합한 용매를 사용할 수 있다.
본 발명의 일실시예에 따른 상기 에스테르계 용매로는 부티로락톤(BL), 데카놀라이드, 발레로락톤, 메발로락톤, 카프로락톤, 메틸아세테이트, 메틸프로피온산, 에틸프로피온산, n-메틸아세테이트, n-에틸아세테이트, n-프로필 아세테이트 또는 부틸아세테이트 등을 들 수 있으며, 상기 에테르계 용매로는 디부틸에테르 등을 들 수 있다. 또한 상기 방향족 탄화수소계 용매로는 벤젠, 플루오로벤젠, 톨루엔, 플루오로톨루엔, 트리플루오로톨루엔 또는 자일렌 등을 들 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 카보네이트계 용매는 선형 카보네이트계 용매, 환형 카보네이트계 용매 또는 이들의 혼합용매에서 선택될 수 있으며, 선형 카보네이트 용매는 디메틸카보네이트(DMC), 디에틸카보네이트(DEC), 에틸프로필카보네이트(EPC), 디프로필카보네이트(DPC), 메틸에틸카보네이트(MEC), 및 메틸프로필카보네이트(MPC)에서 선택되는 하나이상의 용매일 수 있으며, 환형 카보네이트 용매는 에틸렌카보네이트(EC), 프로필렌카보네이트(PC), 부틸렌카보네이트(BC), 비닐렌카보네이트(VC) 및 플루오르에틸렌카보네이트(FEC)에서 선택되는 하나이상의 용매일 수 있다.
이외에도, 리튬 2차 전지에 사용 가능한 여러 가지 유기 용매를 제한없이 사용할 수 있으며, 상술한 유기 용매 중 선택된 둘 이상을 혼합하여 사용할 수도 있다.
일례로 본 발명의 일 실시예에 따른 비수계 용매는 카보네이트계 용매와 방향족 탄화수소계 용매를 혼합한 용매를 사용하는 경우, 카보네이트계 용매와 방향족 탄화수소계 용매를 1:1 내지 30:1의 부피비로 포함할 수 있다.
보다 바람직하게는 본 발명의 일 실시예에 따른 비수계 용매는 환형 카보네이트 용매에서 선택되는 하나이상의 용매와 선형 카보네이트 용매에서 선택되는 하나이상의 용매를 혼합하여 사용할 수 있다.
상기 환형 카보네이트 용매는 극성이 커서 리튬 이온을 충분히 해리시킬 수 있는 반면, 점도가 커서 이온 전도도가 작은 단점이 있다. 따라서, 상기 환형 카보네이트 용매에 극성은 작지만 점도가 낮은 선형 카보네이트 용매를 혼합하여 사용함으로써 리튬 2차 전지의 특성을 최적화할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 비수계 용매는 선형 카보네이트 용매 : 환형 카보네이트 용매의 부피비가 1:1 ~ 4:1일 수 있으며 바람직하게는 1:1 ~ 2:1일 수 있으며, 보다 바람직하게는 에틸메틸 카보네이트:디메틸 카보네이트: 에틸렌 카보네이트의 부피비가 0.5 ~ 1: 0.5 ~ 1: 1일 수 있다.
또한 본 발명은 양극; 음극; 및 본 발명에 따른 이차 전지용 전해액을 포함하는 이차 전지를 제공한다.
본 발명의 일 실시예에 따른 양극은 집전체 및 상기 집전체상에 형성되어 있는 양극 활물질층을 포함한다. 집전체는 알루미늄을 사용할 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 양극 활물질층은 양극 활물질, 바인더 및 도전재등을 포함할 수 있으며, 양극 활물질로는 LiCoO2, LiMnO2, LiMn2O4, LiNiO2 또는 LiNi1-xyCoxMyO2(0≤x≤1, 0≤y≤1, 0≤x+y≤1, M은 Al, Sr, Mg 또는 La) 등의 리튬금속산화물 또는 리튬 칼코게나이드 화합물과 같은 리튬 인터칼레이션 화합물을 사용할 수 있으며, 이에 제한되지 않고 리튬 2차 전지에서 양전극 활물질로서 사용 가능한 임의의 물질을 사용할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 음극은 집전체 및 상기 집전체상에 형성되어 있는 음극 활물질층을 포함한다. 집전체로 구리등의 금속이 사용될 수 있으며, 음극 활물질은 탄소, 탄소복합체 리튬금속, 리튬 합금 및 탄소-금속복합체등을 사용할 수 있으며, 기타 이에 제한되지 않고 이차전지에서 음극 활물질로서 사용가능한 임의의 물질을 사용할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 양극 및 음극중 하나 또는 양극과 음극 모두는 바인더 및 도전재를 더 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 바인더는 통상의 당업자에 의해 사용될 수 있는 것이면 모두 가능하며 그 일례로 폴리비닐알코올, 카르복시메틸셀룰로오스, 히드록시프로필셀룰로오스, 디아세틸셀룰로오스, 폴리비닐클로라이드, 카르복실화된 폴리비닐클로라이드, 폴리비닐플루오라이드, 에틸렌옥사이드를 포함하는 폴리머, 폴리비닐피롤리돈, 폴리우레탄, 폴리테트라플루오로에틸렌, 폴리비닐리덴플루오라이드, 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 스티렌-부타디엔 러버, 아크릴레이티드 스티렌-부타디엔 러버, 에폭시 수지, 나일론 등을 사용할 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
도전재는 전극에 도전성을 부여하기 위해 사용되는 것으로서, 구성되는 전지에 있어서, 화학변화를 야기하지 않고 전자 전도성 재료이면 어떠한 것도 사용가능하며, 그 예로 천연 흑연, 인조 흑연, 카본 블랙, 아세틸렌블랙, 케첸블랙, 탄소섬유 등의 탄소계 물질; 구리, 니켈, 알루미늄, 은 등의 금속 분말 또는 금속 섬유 등의 금속계 물질; 폴리페닐렌 유도체 등의 도전성 폴리머 물질; 또는 이들의 혼합물을 포함하는 도전성 재료를 사용할 수 있다.
이하의 실시예를 통하여 본 발명을 구체적으로 설명한다. 단, 하기 실시예는 본 발명의 예시에 불과한 것으로서 본 발명의 특허 청구 범위가 이에 따라 한정되는 것은 아니다.
[실시예 1]
양전극 활물질로서 LiCoO2, 바인더로서 폴리비닐리덴 플루오라이드(PVDF) 및 도전제로서 카본을 92/4/4의 중량비로 혼합한 다음, N-메틸-2-피롤리돈에 분산시켜 양전극 슬러리를 제조하였다. 이 슬러리를 두께 15㎛의 알루미늄 호일에 140㎛두께로 코팅한 후 건조, 압연하여 양전극을 제조하였다.
음전극 활물질로서 결정성 인조흑연과 바인더로서 PVDF(polyvinylidene fluoride)를 92:8의 중량비로 혼합한 다음, N-메틸-2-피롤리돈에 분산시켜 음전극 슬러리를 제조하였다. 이 슬러리를 두께 12㎛의 구리 호일에 100㎛두께로 코팅한 후 건조, 압연하여 음전극을 제조하였다.
이렇게 제조된 양전극과 음전극을 두께 14㎛의 폴리에틸렌 재질의 세퍼레이터를 사용해 권취, 압축하여 30㎜×48㎜×6㎜인 Pouch에 넣었다.
이차전지 전해액으로 LiPF6가 1.15M로 용해된 에틸렌 카보네이트:에틸메틸 카보네이트:디메틸 카보네이트(EC:EMC:DMC) = 1:1:1인 혼합 비수계 용매에 리튬 비스(옥살레이토)보레이트 1중량%, 리튬 디플루오로인산염 1중량%를 첨가하여 이차전지용 전해액을 제조하여 앞서 제조된 Pouch에 주입하여 이차전지를 제조하였다.
[실시예 2]
실시예 1의 이차전지용 전해액에 염 첨가제로 트리메틸 실릴 보레이트(TMSB) 2중량%를 더 포함하는 것을 제외하고 동일한 방법으로 이차전지를 제조하였다.
[실시예 3]
실시예 1의 이차전지용 전해액에 염 첨가제로 트리메틸 실릴 포스페이트(TMSPa) 2중량%를더 포함하는 것을 제외하고 동일한 방법으로 이차전지를 제조하였다.
[실시예 4]
실시예 1의 이차전지용 전해액에 염 첨가제로 트리메틸 실릴 포스파이트(TMSPi) 2중량%를 더 포함하는 것을 제외하고 동일한 방법으로 이차전지를 제조하였다.
[비교예 1]
실시예 1의 이차전지용 전해액에 리튬 비스(옥살레이토)보레이트와 리튬 디플루오로인산염를 첨가하지 않은 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법으로 이차 전지를 제조하였다.
[비교예 2]
실시예 1의 이차전지용 전해액에 리튬 디플루오로인산염를 첨가하지 않은 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법으로 이차 전지를 제조하였다.
[물성 평가 1: 상온(25℃)에서의 방전 용량 평가]
실시예 1 내지 4 및 비교예 1 내지 2에서 제조된 이차 전지 각각을 4.2V까지 0.2C 충전 후 2.75V 0.2C 방전하여 2사이클 째의 방전시킨 용량을 하기 표 1에 나타내었다.
상온 방전 용량(mAh/g) 향상률
실시예 1 921 비교예 2에 대하여 5%
실시예 2 924 비교예 2에 대하여 5.3%
실시예 3 940 비교예 2에 대하여 7.2%
실시예 4 930 비교예 2에 대하여 6%
비교예 1 855 -
비교예 2 877 -
표 1에서 보이는 바와 같이 실시예 1 내지 4의 이차전지의 상온 방전 용량이 비교예 1 내지 2보다 향상된 것을 알 수 있다.
[물성 평가 2: 고온(60℃) 또는 저온(-20℃)에서 방전 용량 평가]
실시예 1 내지 4 및 비교예 1 내지 2에서 제조된 이차 전지 각각을 4.2V까지 0.2C 충전 후 2.75V 0.2C 방전하고 다시 4.2V까지 0.5C 충전 후 60℃ 고온 환경에서와 -20℃ 저온 환경에서 4주 방치후 2.75V 0.2C 방전시킨 용량을 비교하여 하기 표 2에 나타내었다.

 60℃ -20℃
고온 방전 용량(mAh/g) 향상률(비교예 2 대비 %) 고온 방전 용량(mAh/g) 향상률(비교예 2 대비 %)
실시예 1 830 6.4% 482 8.8%
실시예 2 836 7.1% 485 9.5%
실시예 3 845 8.3% 490 10.6%
실시예 4 840 7.6% 483 9.0%
비교예 1 726 - 410 -
비교예 2 780 - 443 -
표 2에서 보이는 바와 같이 실시예 1 내지 4의 이차전지의 고온과 저온에서의 방전 용량이 비교예 1 내지 2보다 우수한 것을 알 수 있다.
[물성 평가 3: 상온(25℃) 또는 저온(-30℃)에서 사이클 출력 평가]
실시예 1 내지 4 및 비교예 1 내지 2에서 제조된 이차 전지 각각을 4.2V까지 0.2C 충전 후 2.75V 0.2C 방전하는 2사이클 째의 방전 용량을 초기용량으로 하여 다시 25℃ 또는 -30℃에서 1C 충전후 DC-IR로 이차전지의 출력을 측정하여 하기 표 3에 나타내었다.

 25℃ -30℃
초기용량(mAh) 출력(W) 초기용량(mAh 출력(W)
실시예 1 921 90.4 921 70.7
실시예 2 924 94.2 924 75.6
실시예 3 940 95.6 940 78.2
실시예 4 930 90.6 930 73.3
비교예 1 855 85.4 855 57.8
비교예 2 877 87.0 877 62.3
표 3에 보이는 바와 같이 상온(25℃)에서 실시예 1 내지 4가 비교예 2와 대비하여 각각 3.9%, 8.3%, 9.8%, 4.1% 출력이 향상된 것을 알 수 있으며 저온(-30℃)에서도 실시예 1 내지 4가 비교예 2와 대비하여 각각 13.5%, 21.3%, 25.5%, 17.6%의 출력이 향상되었다.
[물성 평가 4: 사이클 수명 특성 평가]
실시예 1 내지 4 및 비교예 1 내지 2에서 제조된 이차 전지 각각을 4.2V까지 0.2C 충전 후 2.75V 0.2C 방전하고 4.2V까지 1C 충전후 2C 방전하는 500사이클에서의 방전용량을 측정하여 초기 용량대비 백분율로 하기 표 4에 나타내었으며 도 1에 그래프로 도시하였다.
백분율(%) 향상률(비교예 2에 대비한 %)
실시예 1 93.3 10.0%
실시예 2 93.6 10.4%
실시예 3 94.8 11.8%
실시예 4 93.3 10.2%
비교예 1 79.9 -
비교예 2 84.8 -
표 4와 도 1에서 나타낸 바와 같이 본 발명의 실시예 1 내지 4의 이차전지용 전해액이 500사이클에서도 초기용량대비 사이클 용량비가 90%이상을 유지하면서 급락없이 500사이클까지도 안정적인 수명 특성을 보였다.
이와 같이 평가 1 내지 4에서 나타낸 바와 같이 본 발명에 따른 이차전지 전해액이 방전 용량, 저온 또는 고온에서의 방전 용량, 상온 또는 저온에서의 출력이 향상된 것을 알 수 있으며, 또한 사이클 특성에서 알 수 있는 바와 같이 높은 사이클에서도 높은 수명 특성을 가짐을 알 수 있다.

Claims (10)

  1. 비수계 용매; 리튬염; 리튬 비스(옥살레이토)보레이트; 리튬 디플루오로인산염; 및 트리메틸 실릴 보레이트, 트리메틸 실릴 포스페이트 및 트리메틸 실릴 포스파이트에서 선택된 하나 이상의 염 첨가제;를 포함하되, 상기 리튬 비스(옥살레이토)보레이트와 리튬 디플루오로인산염은 전해액 총중량에 대하여 각각 0.1 ~ 10중량%로 포함하는 것을 특징으로 하는 이차 전지용 전해액.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 제 1항에 있어서,
    염 첨가제는 전해액 총 중량에 대해 0.5 ~ 10중량%로 포함되는 것을 특징으로 하는 이차 전지용 전해액.
  5. 제 1항에 있어서,
    리튬염은 LiPF6, LiClO4, LiAsF6, LiBF4, LiSbF6, LiAl04, LiAlCl4, LiCF3SO3, LiC4F9SO3, LiN(C2F5SO3)2, LiN(C2F5SO2)2, LiN(CF3SO2)2. LiN(CxF2x+1SO2)(CyF2y+1SO2)(단, x, y는 자연수), LiCl 및 LiI로 이루어진 그룹에서 선택되는 하나이상인 것을 특징으로 하는 이차 전지용 전해액.
  6. 제 5항에 있어서,
    리튬염은 0.5 ~ 2M의 농도로 존재하는 것을 특징으로 하는 이차 전지용 전해액.
  7. 제 1항에 있어서,
    비수계 용매는 선형 카보네이트계 용매, 환형 카보네이트계 용매 또는 이들의 혼합용매에서 선택되는 것을 특징으로 하는 이차 전지용 전해액.
  8. 제 7항에 있어서,
    선형 카보네이트 용매는 디메틸카보네이트, 디에틸카보네이트, 에틸프로필카보네이트, 디프로필카보네이트, 에틸메틸카보네이트 및 메틸프로필카보네이트로 이루어진 그룹에서 선택된 하나 이상이며,
    환형 카보네이트 용매는 에틸렌카보네이트, 프로필렌카보네이트, 부틸렌카보네이트, 비닐렌카보네이트 및 플루오르에틸렌카보네이트로 이루어진 그룹에서 선택된 하나 이상인 것을 특징으로 하는 이차 전지용 전해액.
  9. 제 7항에 있어서,
    비수계 용매는 선형 카보네이트 용매 : 환형 카보네이트 용매의 부피비가 1:1 ~ 4:1인 것을 특징으로 하는 이차 전지용 전해액.
  10. 양극; 음극; 및 제 1항 및 제 4항 내지 제 9항에서 선택되는 어느 한 항에 따른 이차 전지용 전해액을 포함하는 이차 전지.
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