KR20170071893A - Lithium secondary electolyte and lithium secondary battery with the same - Google Patents
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Abstract
본 발명은 전해질 및 이를 포함하는 리튬 이차전지에 관한 것으로, 상기 전해질은 LiBF4 및 프로펜술포네이트(Propenesulfonate:PST)를 포함하여, 양극 LSV(linear sweep voltametry) 값이 향상되면서도, 상용 전해질 대비 양극 표면에서의 접촉각(contact angle) 및 리튬 이온 전이수(Li+ ion transference number)가 저하되지 않아 리튬 이차전지의 전지특성, 특히 수명특성 및 고출력 특성을 만족시킬 수 있다.The present invention relates to an electrolyte and a lithium secondary battery including the electrolyte, wherein the electrolyte includes LiBF 4 and propenesulfonate (PST) to improve a linear sweep voltametry (LSV) value, The contact angle and the Li + ion transference number on the surface are not lowered, so that the battery characteristics, particularly the life characteristics and the high output characteristics, of the lithium secondary battery can be satisfied.
Description
본 발명은 전해질 및 이를 포함하는 리튬 이차 전지에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 양극 LSV(linear sweep voltametry) 값이 향상되면서도, 상용 전해질 대비 양극 표면에서의 접촉각(contact angle) 및 리튬 이온 전이수(Li+ ion transference number)가 저하되지 않고, 수명특성 및 고출력 특성을 가지는 전해질 및 이를 이용하는 리튬 이차전지에 관한 것이다.The present invention relates to an electrolyte and a lithium secondary battery including the same, and more particularly, to a lithium secondary battery including an electrolyte having improved linear sweep voltametry (LSV) values, contact angle and Li- + ion transference number) and has a life characteristic and a high output characteristic, and a lithium secondary battery using the electrolyte.
리튬 이차전지는 휴대전화, 노트북 컴퓨터, 디지털 카메라 및 캠코더 등의 휴대용 전원으로서뿐만 아니라, 전동공구(power tool), 전기자전거, 하이브리드 전기 자동차(hybrid electric vehicle, HEV), 플러그인 하이브리드 전기 자동차 (plug-in HEV, PHEV) 등의 중대형 전원으로 그 응용이 급속히 확대되고 있다. 이와 같은 응용분야의 확대 및 수요의 증가에 따라 전지의 외형적인 모양과 크기도 다양하게 변하고 있으며, 기존의 소형전지에서 요구되는 특성보다 더욱 우수한 성능과 안정성이 요구되고 있다. 이러한 요구에 부응하기 위해서는 전지 구성 성분들은 대전류가 흐르는 조건에서 전지의 성능 구현이 안정적으로 이루어져야 한다.Lithium secondary batteries are widely used not only as portable power sources for mobile phones, notebook computers, digital cameras and camcorders but also as power tools, electric bicycles, hybrid electric vehicles (HEVs), plug-in hybrid electric vehicles in HEV, and PHEV). As the application field is expanded and demand is increased, the external shape and size of the battery are variously changed, and performance and stability are demanded more than the characteristics required in the conventional small batteries. In order to meet such a demand, the performance of the battery should be stabilized in a condition where battery components are flowing in a large current.
리튬 이차전지는 리튬 이온의 삽입 및 탈리가 가능한 물질을 음극 및 양극으로 사용하고, 두 전극 사이에 다공성 분리막을 설치한 후 리튬염 액체 전해질을 주입시켜 제조되며, 상기 음극 및 양극에서의 리튬 이온의 삽입 및 탈리에 따른 산화 환원반응에 의해 전기가 생성 또는 소비된다.The lithium secondary battery is manufactured by using a material capable of inserting and desorbing lithium ions as a cathode and an anode, providing a porous separator between the two electrodes, and injecting a liquid electrolyte of a lithium salt. Electricity is generated or consumed by the redox reaction by insertion and desorption.
리튬 이차전지의 출력특성, 사이클특성, 보존특성 등의 전지특성을 개선하기 위해 고리형 카보네이트계와 사슬형 카보네이트계가 혼합된 공용매에 전해질인 리튬염을 일정 농도로 용해하여 제조하는 전해질 구비 성분에서 비수계 용매나 첨가제 등에 대한 다양한 검토가 이루어지고 있다.In order to improve the battery characteristics such as the output characteristics, cyclic characteristics, and storage characteristics of the lithium secondary battery, a lithium salt, which is an electrolyte in a co-solvent mixed with a cyclic carbonate system and a chain carbonate system, Various investigations have been made on non-aqueous solvents and additives.
특히, 이차전지가 고출력, 고에너지 밀도화 및 중대형화가 될수록, 셀의 신뢰성, 안정성 및 장수명 특성이 중요해지는데, 이러한 성능특성에는 유기전해액의 성능이 크게 영향을 미치기 때문에, 새로운 기능성 전해질 첨가제의 개발이 시급하다.Particularly, as the secondary battery becomes higher output, higher energy density and middle / large size, the reliability, stability and long life characteristics of the cell become important. Since the performance of the organic electrolyte greatly influences the performance characteristics of the secondary battery, development of a new functional electrolyte additive Urgent.
그러나, 이러한 전해질 첨가제는 대부분의 전지성능 중 일부 항목의 성능향상은 기대할 수 있으나, 다른 항목의 성능을 오히려 감소시키게 되는 등의 문제점이 있다.However, such an electrolyte additive is expected to improve the performance of some items among most cell performances, but the performance of other items is rather reduced.
본 발명의 목적은 양극 LSV(linear sweep voltametry) 값이 향상되면서도, 상용 전해질 대비 양극 표면에서의 접촉각(contact angle) 및 리튬 이온 전이수(Li+ ion transference number)가 저하되지 않아 리튬 이차전지의 전지특성, 특히 수명특성 및 고출력 특성을 향상시킬 수 있는 전해질 첨가제를 포함하는 리튬 이차전지용 전해질을 제공하는 것이다.It is an object of the present invention to provide a lithium secondary battery capable of improving the linear sweep voltametry (LSV) value and reducing the contact angle and the Li + ion transference number on the surface of the anode relative to the commercial electrolyte, And an electrolyte additive capable of improving properties, particularly life characteristics and high output characteristics, of an electrolyte for a lithium secondary battery.
본 발명의 다른 목적은 상기 전해질을 포함하는 리튬 이차전지를 제공하는 것이다.Another object of the present invention is to provide a lithium secondary battery comprising the electrolyte.
본 발명의 바람직한 일 실시예에 따르면, LiBF4 및 프로펜술포네이트 (Propenesulfonate: PST)를 포함하는 리튬 이차전지 전해질을 제공할 수 있다.According to one preferred embodiment of the present invention, a lithium secondary battery electrolyte including LiBF 4 and propenesulfonate (PST) can be provided.
본 발명의 바람직한 다른 일 실시예에 따르면, 환형 카보네이트계 용매 및 LiPF6를 포함하는 제 1 전해질 시스템, 그리고 사슬형 카보네이트계 용매, LiBF4 및 프로펜술포네이트(Propenesulfonate:PST)를 포함하는 제 2 전해질 시스템을 포함하는 리튬 이차전지 전해질을 제공할 수 있다.According to another preferred embodiment of the present invention, a first electrolyte system comprising a cyclic carbonate-based solvent and LiPF 6 , and a second electrolyte system comprising a chain carbonate-based solvent, LiBF 4 and propenesulfonate (PST) A lithium secondary battery electrolyte including an electrolyte system can be provided.
상기 제 2 전해질 시스템은 상기 제 1 전해질 시스템 100 중량부에 대하여 5 내지 50 중량부로 포함되는 것일 수 있다.The second electrolyte system may be included in an amount of 5 to 50 parts by weight based on 100 parts by weight of the first electrolyte system.
상기 제 1 전해질 시스템은 상기 제 1 전해질 시스템 전체를 기준으로 상기 LiPF6를 6 내지 30 중량%로 포함할 수 있다.The first electrolyte system may include 6 to 30% by weight of the LiPF 6 based on the entire first electrolyte system.
상기 제 2 전해질 시스템은 상기 제 2 전해질 시스템 전체를 기준으로 LiBF4를 0.1 내지 10 중량%로 포함할 수 있다.The second electrolyte system may include LiBF 4 in an amount of 0.1 to 10 wt% based on the entire second electrolyte system.
상기 제 2 전해질 시스템은 상기 제 2 전해질 시스템 전체를 기준으로 상기 프로펜술포네이트를 0.1 내지 10 중량%로 포함할 수 있다.The second electrolyte system may include 0.1 to 10% by weight of the propenesulfonate based on the entirety of the second electrolyte system.
상기 제 1 전해질 시스템의 전자 밀도 값은 2.36 내지 2.74 φ*φ일 수 있다.The electron density value of the first electrolyte system may be 2.36 to 2.74? * ?.
상기 제 2 전해질 시스템의 전자 밀도 값의 상한 값 및 하한 값이 각각 상기 제 1 전해질 시스템의 전자 밀도 값의 상한 값 및 하한 값의 ±10 % 이내일 수 있다.The upper limit value and the lower limit value of the electron density value of the second electrolyte system may be within ± 10% of the upper limit value and the lower limit value of the electron density value of the first electrolyte system, respectively.
상기 제 2 전해질 시스템의 전자 밀도 값은 2.12 내지 2.38 φ*φ일 수 있고, 상기 전해질의 전자 밀도 값은 2.38 내지 2.73 φ*φ일 수 있다.The electron density value of the second electrolyte system may be 2.12 to 2.38? *?, And the electron density value of the electrolyte may be 2.38 to 2.73? * ?.
본 발명의 또 다른 일 실시예에 따르면, 양극 활물질을 포함하는 양극, 상기 양극과 대향 배치되며, 음극 활물질을 포함하는 음극, 그리고 상기 제1항에 따른 전해질을 포함하는 것인 리튬 이차전지를 제공할 수 있다.According to another embodiment of the present invention, there is provided a lithium secondary battery including a cathode including a cathode active material, a cathode disposed opposite to the cathode, including a cathode active material, and an electrolyte according to the first aspect of the present invention can do.
본 발명에 따른 전해질은 양극 LSV(linear sweep voltametry) 값이 향상되면서도, 상용 전해질 대비 양극 표면에서의 접촉각(contact angle) 및 리튬 이온 전이수(Li+ ion transference number)가 저하되지 않아 리튬 이차전지의 전지특성, 특히 고출력 특성을 향상시킬 수 있다.The electrolyte according to the present invention has improved linear sweep voltametry (LSV) value, and the contact angle and the Li + ion transference number on the surface of the anode relative to the commercial electrolyte are not lowered, It is possible to improve battery characteristics, particularly high output characteristics.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 리튬 이차전지의 분해사시도이다.1 is an exploded perspective view of a lithium secondary battery according to an embodiment of the present invention.
본 발명은 다양한 변환을 가할 수 있고, 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 특정 실시예를 예시하고 상세한 설명에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명을 본 발명은 다양한 변환을 가할 수 있고, 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 특정 실시예를 예시하고 상세한 설명에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 실시 형태로 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변환, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.The present invention is capable of various modifications and various embodiments, and it is intended to illustrate and explain the specific embodiments in detail. However, it is to be understood that the present invention may be embodied with many other changes and modifications, and particular embodiments thereof are shown by way of example in the drawings and will herein be described in detail. It should be understood, however, that the present invention is not intended to be limited to any particular embodiment, but is intended to cover all modifications, equivalents, and alternatives falling within the spirit and scope of the present invention.
본 발명의 명세서에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 발명의 명세서에서, '포함하다' 또는 '가지다' 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
The terminology used herein is for the purpose of describing particular embodiments only and is not intended to be limiting of the invention. The singular expressions include plural expressions unless the context clearly dictates otherwise. In the specification of the present invention, terms such as "comprises" or "having" are intended to designate the presence of stated features, integers, steps, operations, elements, parts or combinations thereof, But do not preclude the presence or addition of other features, numbers, steps, operations, components, parts, or combinations thereof.
본 발명의 일 실시예에 따른 리튬 이차전지 전해질은 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따르면, LiBF4 및 프로펜술포네이트(Propenesulfonate:PST)를 포함하는 리튬 이차전지 전해질을 제공할 수 있다.According to an embodiment of the present invention, the lithium secondary battery electrolyte according to an embodiment of the present invention can provide a lithium secondary battery electrolyte including LiBF 4 and propenesulfonate (PST).
본 발명의 바람직한 다른 일 실시예에 따르면, 환형 카보네이트계 용매 및 LiPF6를 포함하는 제 1 전해질 시스템, 그리고 사슬형 카보네이트계 용매, LiBF4 및 프로펜술포네이트(Propenesulfonate:PST)를 포함하는 제 2 전해질 시스템을 포함하는 리튬 이차전지 전해질을 제공할 수 있다.According to another preferred embodiment of the present invention, a first electrolyte system comprising a cyclic carbonate-based solvent and LiPF 6 , and a second electrolyte system comprising a chain carbonate-based solvent, LiBF 4 and propenesulfonate (PST) A lithium secondary battery electrolyte including an electrolyte system can be provided.
상기 제 1 전해질 시스템에서 상기 환형 카보네이트계 용매는 에틸렌카보네이트(ethylene carbonate, EC), 프로필렌카보네이트(propylene carbonate, PC), 부틸렌 카보네이트(butylenes carbonate, BC), 플루오로에틸렌 카보네이트 (fluoroethylene carbonate, FEC) 및 이들의 혼합물로 이루어진 군에서 선택되는 어느 하나를 포함할 수 있고, 바람직하게 전지의 특성 측면에서 우수한 에틸렌카보네이트를 포함할 수 있다.In the first electrolyte system, the cyclic carbonate-based solvent is selected from the group consisting of ethylene carbonate (EC), propylene carbonate (PC), butylenes carbonate (BC), fluoroethylene carbonate (FEC) And a mixture thereof, and may include ethylene carbonate which is preferably excellent in battery characteristics.
상기 제 1 전해질 시스템에서 LiPF6는 상기 카보네이트계 용매에 용해되어 상기 리튬 이차 전지 내에서 리튬 이온의 공급원으로 기능하고, 양극과 음극 간의 리튬 이온의 이동을 촉진시킨다. 상기 LiPF6는 상기 제 1 전해질 시스템 전체를 기준으로 6 내지 30 중량%, 바람직하게 8 내지 20 중량%로 포함될 수 있다. 상기 LiPF6를 6 중량% 미만으로 포함할 경우, 상기 전해질의 전도도가 낮아져 전해질 성능이 떨어질 수 있고, 30 중량%를 초과할 경우에는 상기 전해질의 점도가 증가하여 리튬 이온의 이동성이 낮아질 수 있다.In the first electrolyte system, LiPF 6 dissolves in the carbonate-based solvent to function as a source of lithium ions in the lithium secondary battery, and accelerates the movement of lithium ions between the positive electrode and the negative electrode. The LiPF 6 may be contained in an amount of 6 to 30% by weight, preferably 8 to 20% by weight based on the total weight of the first electrolyte system. When the content of LiPF 6 is less than 6 wt%, the conductivity of the electrolyte is lowered to deteriorate the electrolyte performance. When the content of LiPF 6 is more than 30 wt%, the viscosity of the electrolyte increases and the mobility of lithium ions may be lowered.
상기 제 2 전해질 시스템은 상기 사슬형 카보네이트계 용매로서 디메틸카보네이트(dimethylcarbonate, DMC), 디에틸카보네이트(diethylcarbonate, DEC), 디프로필카보네이트 (dipropylcarbonate, DPC), 메틸프로필카보네이트 (methylpropyl carbonate, MPC), 에틸프로필카보네이트(ethylpropylcarbonate, EPC), 메틸에틸카보네이트(methylethylcarbonate, MEC), 에틸메틸카보네이트 (ethylmethyl carbonate, EMC) 및 이들의 혼합물로 이루어진 군에서 선택되는 어느 하나를 포함할 수 있다.The second electrolyte system may include at least one selected from the group consisting of dimethylcarbonate (DMC), diethylcarbonate (DEC), dipropylcarbonate (DPC), methylpropyl carbonate (MPC), ethyl (EPC), methylethylcarbonate (MEC), ethylmethyl carbonate (EMC), and mixtures thereof. The solvent may be selected from the group consisting of methyl ethyl ketone, methyl ethyl ketone, methyl ethyl ketone, methyl ethyl ketone,
상기 제 1 전해질 시스템은 상용되는 전해질 시스템이다. 다만, 상기 제 1 전해질 시스템의 수명 및 출력 특성을 향상시키기 위하여, LiBF4 및 프로펜술포네이트를 상기 제 1 전해질 시스템에 직접 첨가하는 경우, 상기 제 1 전해질 시스템의 상기 리튬 이온 전이수가 저하되는 문제가 발생한다.The first electrolyte system is a commonly used electrolyte system. However, when LiBF 4 and propenesulfonate are directly added to the first electrolyte system in order to improve the lifetime and output characteristics of the first electrolyte system, there is a problem that the lithium ion transition number of the first electrolyte system is lowered Lt; / RTI >
본 발명의 발명자들은 LiBF4 및 프로펜술포네이트를 상기 제 1 전해질 시스템에 직접 첨가하는 것이 아니라, 특정 조건을 만족하는 제 2 전해질 시스템에 LiBF4 및 프로펜술포네이트를 첨가한 후, 상기 제 1 전해질 시스템과 상기 제 2 전해질 시스템을 혼합하여 전해질을 제조하는 경우 LiBF4 및 프로펜술포네이트의 첨가에 의한 전지 수명 및 출력 특성의 향상 뿐 아니라 리튬 이온 전이수가 저하되는 문제가 발생하지 않음을 발견하고 본 발명을 완성하였다.The inventors of the present invention have found that LiBF 4 And propenesulfonate are not added directly to the first electrolyte system but LiBF 4 and propenesulfonate are added to the second electrolyte system satisfying the specific conditions and then the first electrolyte system and the second electrolyte The present inventors have found that the addition of LiBF 4 and propenesulfonate improves the battery life and output characteristics as well as the problem of lowering the lithium ion transition water.
LiBF4 및 프로펜술포네이트를 포함하는 제 2 전해질 시스템을 제 1 전해질 시스템에 혼합하는 경우에도 상기 전해질의 상기 리튬 이온 전이수가 저하되지 않도록 하기 위해서는, 상기 제 1 전해질 시스템과 상기 제 2 전해질 시스템의 전자 밀도 값이 거의 유사하도록 조절하여야 하는 것으로 추측된다.LiBF 4 And propenesulfonate is mixed with the first electrolyte system, it is preferable that the electron density of the first electrolyte system and the second electrolyte system is lower than that of the second electrolyte system so that the lithium- It is assumed that the values should be adjusted so that they are almost similar.
이때, 상기 제 2 전해질 시스템의 유기 용매가 사슬형 카보네이트계 용매인 경우, 상기 제 2 전해질 시스템이 LiBF4와 함께 프로펜술포네이트를 포함하는 경우, 상기 제 2 전해질 시스템의 전자 밀도 값을 상기 제 1 전해질 시스템의 전자 밀도 값과 거의 유사하도록 조절할 수 있다.In the case where the organic solvent of the second electrolyte system is a chain carbonate solvent and the second electrolyte system comprises propenesulfonate together with LiBF 4 , 1 < / RTI > electrolyte system.
상기 제 2 전해질 시스템 전체 중량 대비 상기 LiBF4는 0.1 내지 10 중량% 만큼 포함될 수 있다. LiBF4가 0.1 중량% 미만으로 포함될 경우, 피막이 형성되지 않을 수 있고, 10 중량%를 초과할 경우, 과도한 피막이 형성되어 저항이 커질 수 있다.The LiBF 4 may be included in an amount of 0.1 to 10% by weight based on the total weight of the second electrolyte system. If LiBF 4 is contained in an amount of less than 0.1 wt%, the film may not be formed, and if it is more than 10 wt%, an excessive film may be formed and the resistance may be increased.
상기 제 2 전해질 시스템 전체 중량 대비 상기 프로펜술포네이트(PST)는 0.1 내지 10 중량%만큼 포함될 수 있으며, 상기 PST가 0.1 중량% 미만으로 포함될 경우, 양극 LSV값, 양극 표면에서의 접촉각 및 리튬 이온 전이수가 만족할 만큼 향상되지 않는 문제가 발생할 수 있고, 10 중량%를 초과하는 경우에는 전해액의 점도 상승으로 인한 이온전도도 저하 및 전지의 성능저하를 가져오는 문제가 있을 수 있다.The propene sulfonate (PST) may be contained in an amount of 0.1 to 10 wt% based on the total weight of the second electrolyte system. When the PST is less than 0.1 wt%, the positive LSV value, the contact angle at the positive electrode surface, There may be a problem that the transition number is not improved satisfactorily. When the amount exceeds 10% by weight, there may be a problem that the ion conductivity decreases due to an increase in the viscosity of the electrolytic solution and the performance of the battery deteriorates.
상기 전해질 시스템의 전자 밀도 값은 히든 애널리티컬사의 에스피온(Hiden Analytical ESPION)의 랭뮤어 탐침(Langmuir probe)에 의해 측정할 수 있다. 상기 랭뮤어 탐침은 탐침의 전압을 바꿔주면서 얻을 수 있는 I-V curve로부터 이온 및 전자 밀도 값이나 전자의 온도 또는 퍼텐셜과 같은 플라즈마의 특성을 측정하는 장비이다. 탐침봉은 직경이 1.2 mm이고, 길이가 6 mm인 단일 탐침 봉을 사용할 수 있다.The electron density value of the electrolyte system can be measured by the Langmuir probe of Hiden Analytical ESPION. The Langmuir probe is a device for measuring plasma characteristics such as ion and electron density values or electron temperature or potential from an I-V curve obtained by changing the probe voltage. The probe can be a single probe rod with a diameter of 1.2 mm and a length of 6 mm.
상기 전자 밀도 값은 자기장 안에서 상기 전해질 시스템을 기체화시키고 상기 기체를 플라즈마 상태로 만든 후, 상기 랭뮤어 탐침을 이용하여 전류와 전압의 관계를 조사해 측정할 수 있다. 상기 전류와 전압의 관계는 고주파 전력이 플라즈마 영역으로 효과적으로 흡수되도록 원통 모양으로 4회 감은 동관 안테나를 방전관 외부에 설치하고, RF 주파수는 13.56 MHz를 사용하고, 주파수 발전기의 전력은 20 W를 인가하여 측정할 수 있다. 참고로, 상기 RF 전력이 10 W 이하가 되면 플라즈마의 발생이 약하고, 정확한 방전이 나타나지 않을 수 있다.The electron density value can be measured by gasifying the electrolyte system in a magnetic field, converting the gas into a plasma state, and measuring the relationship between current and voltage using the Langmuir probe. The relationship between the current and the voltage is such that a copper tube antenna wound four times in a cylindrical shape is installed outside the discharge tube so that the high frequency power is effectively absorbed into the plasma region and the RF frequency is 13.56 MHz and the power of the frequency generator is 20 W Can be measured. For reference, when the RF power is 10 W or less, generation of plasma is weak and accurate discharge may not be exhibited.
상기 방법을 이용하여 측정된 시스 전위(sheath potential, V-Vp) 및 전류와 각각의 상수를 하기 수학식 1에 대입하여 기울기에 해당하는 전자 온도(Te)를 구한다. 그리고, 상기 방법을 이용하여 측정된 포화 전류(Ie)를 하기 수학식 2에 대입하여 전자 밀도 값을 계산할 수 있다.The sheath potential (VV p ) and the current measured by the above method are substituted into the following equation (1), and the electron temperature (T e ) corresponding to the slope is obtained. Then, the saturation current (I e ) measured using the above method can be substituted into the following equation (2) to calculate the electron density value.
[수학식 1][Equation 1]
[수학식 2]&Quot; (2) "
여기서, e, k, 및 Te는 각각 전자 전하, 볼츠만 상수, 전자 온도이고, ne, Ie, Ap 및 me는 각각 전자 밀도, 포화 전류, 탐침의 표면적 및 전자의 질량이다.Where E e, k, and T e are the electron charge, the Boltzmann constant, and the electron temperature, respectively, and e e , I e , A p, and m e are the electron density, the saturation current, the surface area of the probe, and the mass of the electron, respectively.
상기 제 1 전해질 시스템의 전자 밀도 값은 2.36 내지 2.74 φ*φ이다. 한편, 상기 제 1 전해질 시스템에 LiBF4 및 프로펜술포네이트를 직접 첨가하는 경우 전해질의 전자 밀도 값은 약 1.97 내지 2.21 φ*φ로서, 그 하한 값이 상기 제 1 전해질 시스템의 전자 밀도 값의 하한 값의 -10 % 넘게 차이가 나고, 그 상한 값도 상기 제 1 전해질 시스템의 전자 밀도 값의 상한 값의 -10 % 넘게 차이가 난다. 이 경우 상기 전해질은 상기 수명 및 출력 특성의 향상도 미미한 수준이며, 상기 저 1 전해질 시스템에 비하여 상기 리튬 이온 전이수가 현저하게 저하되는 결과가 발생한다.The electron density value of the first electrolyte system is 2.36 to 2.74? * ?. On the other hand, in the first electrolyte system, LiBF 4 And propenesulfonate are directly added, the electron density value of the electrolyte is about 1.97 to 2.21? * ?, and the lower limit value thereof is more than -10% of the lower limit value of the electron density value of the first electrolyte system, The upper limit value thereof is more than -10% of the upper limit value of the electron density value of the first electrolyte system. In this case, the improvement of the life and output characteristics of the electrolyte is also insignificant, and the lithium ion transition number is remarkably lowered as compared with the low one electrolyte system.
한편, LiBF4 및 프로펜술포네이트를 포함하는 제 2 전해질 시스템의 전자 밀도 값은 2.12 내지 2.38 φ*φ로서, 그 하한값이 상기 제 1 전해질 시스템의 전자 밀도 값의 하한 값의 ±10 % 이내이고, 그 상한 값도 상기 제 1 전해질 시스템의 전자 밀도 값의 상한 값의 ±10 % 이내이다. 이 경우 상기 제 1 전해질 시스템과 상기 제 2 전해질 시스템을 혼합한 전해질은 전지 수명 및 출력 특성이 향상될 뿐만 아니라, 리튬 이온 전이수가 저하되지 않는다.Meanwhile, LiBF 4 And propenesulfonate is in the range of 2.12 to 2.38? *?, The lower limit of which is within ± 10% of the lower limit of the electron density of the first electrolyte system, and the upper limit Is also within ± 10% of the upper limit of the electron density value of the first electrolyte system. In this case, the electrolyte in which the first electrolyte system and the second electrolyte system are mixed not only improves battery life and output characteristics, but also does not lower the lithium ion transition water.
즉, 상기 제 2 전해질 시스템의 전자 밀도 값의 상한 값 및 하한 값이 각각 상기 제 1 전해질 시스템의 전자 밀도 값의 상한 값 및 하한 값의 ±10 % 이내, 바람직하게는 ±5 % 이내, 즉 상기 제 2 전해질 시스템의 전자 밀도 값이 상기 제 1 전해질 시스템의 전자 밀도 값과 유사할수록, 이들 두 전해질 시스템의 혼합시 상기 양극 표면에서의 접촉각 및 상기 리튬 이온 전이수의 저하를 방지할 수 있다.That is, the upper limit value and the lower limit value of the electron density value of the second electrolyte system are respectively within ± 10%, preferably within ± 5% of the upper limit value and the lower limit value of the electron density value of the first electrolyte system, As the electron density value of the second electrolyte system is similar to the electron density value of the first electrolyte system, it is possible to prevent the contact angle on the surface of the anode and the decrease of the lithium ion transfer coefficient when the two electrolytic systems are mixed.
따라서, 상기 제 2 전해질 시스템의 전자 밀도 값은 2.12 내지 3.01 φ*φ인 것이 바람직하고, 2.12 내지 2.38 φ*φ인 것이 더욱 바람직하다. 또한, 상기 제 1 전해질 시스템과 상기 제 2 전해질 시스템을 혼합한 전해질의 전자 밀도 값은 2.38 내지 2.73 φ*φ일 수 있고, 더욱 바람직하게는 2.40 내지 2.73 φ*φ일 수 있다.Therefore, the electron density value of the second electrolyte system is preferably 2.12 to 3.01? *?, More preferably 2.12 to 2.38? * ?. In addition, the electron density value of the electrolyte in which the first electrolyte system and the second electrolyte system are mixed may be 2.38 to 2.73? *?, More preferably 2.40 to 2.73? * ?.
상기한 바와 같이 제 1 전해질 시스템과 상기 제 2 전해질 시스템의 전자 밀도 값이 유사함에 따라, 상기 제 1 전해질 시스템과 제 2 전해질 시스템을 혼합한 경우라도 상기 전해질의 수명 및 출력 특성이 상기 제 1 전해질 시스템의 수명 및 출력특성보다 우수하다.As described above, since the first electrolyte system and the second electrolyte system have similar electron density values, even when the first electrolyte system and the second electrolyte system are mixed, the lifetime and the output characteristics of the electrolyte are different from those of the first electrolyte It is superior to the lifetime and output characteristics of the system.
그리고, 상기 전해질은 양극 LSV 값이 저하되지 않으며, 오히려 상기 전해질의 양극 LSV 값이 상기 제 1 전해질 시스템의 양극 LSV 값보다 더 크다. 상기 제 1 전해질 시스템의 양극 LSV 값은 약 3.86 V 정도지만, 상기 전해질의 양극 LSV 값은 4 V 이상이고, 바람직하게는 4 내지 6 V이다. 상기 LSV 값을 통해서 전해질의 열화와 관련된 전지 수명과 관련된 결과값을 산출할 수 있는데, LSV 값이 클 수록 더 높은 전압에서도 전해질이 분해되지 않고 안정하게 유지되는 것을 알 수 있으며, 이러한 전해질의 고전압에 따른 안정성이 전지 수명특성을 향상시키는 것과 관련됨을 유추할 수 있다.In addition, the electrolyte does not lower the positive LSV value, and rather the positive electrode LSV value of the electrolyte is greater than the positive electrode LSV value of the first electrolyte system. The positive electrode LSV value of the first electrolyte system is about 3.86 V, but the positive electrode LSV value of the electrolyte is 4 V or more, preferably 4 to 6 V. It can be seen from the above LSV value that the result relating to battery life related to deterioration of the electrolyte can be calculated. It can be seen that the higher the LSV value, the more stable the electrolyte remains at the higher voltage. It can be inferred that the stability according to the present invention is related to improving the battery life characteristics.
상기 제 2 전해질 시스템은 상기 제 1 전해질 시스템 100 중량부에 대하여 5 내지 50 중량부로 포함될 수 있고, 보다 바람직하게는 10 내지 30 중량부로 포함될 수 있다. 상기 제 1 전해질 시스템 100 중량부당 상기 제 2 전해질 시스템이 5 중량부 미만으로 포함될 경우, LSV가 개선되지 않을 수 있고, 50 중량부를 초과할 경우에는 LiBF4 및 PST에 의한 과도한 피막으로 인해 저항이 증가할 수 있다.The second electrolyte system may be included in an amount of 5 to 50 parts by weight, more preferably 10 to 30 parts by weight, based on 100 parts by weight of the first electrolyte system. When the second electrolyte system is contained in an amount of less than 5 parts by weight per 100 parts by weight of the first electrolyte system, the LSV may not be improved. When the amount of the second electrolyte system is more than 50 parts by weight, resistance increases due to excessive coatings by LiBF 4 and PST can do.
한편, 상기 전해질은 상기 제 1 전해질 시스템 및 제 2 전해질 시스템 이외에도 전지의 수명특성 향상, 전지 용량 감소 억제, 전지의 방전 용량 향상 등을 목적으로 일반적으로 전해질에 사용될 수 있으며, 종래 일반적으로 사용되는 유기 용매, 리튬염 및 첨가제를 더 포함할 수 있다.In addition to the first electrolyte system and the second electrolyte system, the electrolyte may be generally used for electrolytes for the purpose of improving lifetime characteristics of the battery, suppressing the reduction of the battery capacity, and improving the discharge capacity of the battery. A solvent, a lithium salt, and an additive.
상기 유기용매는 전지의 전기화학적 반응에 관여하는 이온들이 이동할 수 있는 매질 역할을 할 수 있는 것은 특별한 제한없이 사용할 수 있다. 구체적으로 상기 유기 용매로는 에스테르 용매, 에테르 용매, 케톤 용매, 방향족 탄화수소 용매, 알콕시알칸 용매, 프로피오네이트계 용매, 카보네이트 용매 등을 사용할 수 있으며, 이들 중 1종 단독으로 또는 2종 이상을 혼합하여 사용할 수 있다.The organic solvent can be used as a medium in which ions involved in the electrochemical reaction of a battery can move, without any particular limitation. Specifically, the organic solvent may be an ester solvent, an ether solvent, a ketone solvent, an aromatic hydrocarbon solvent, an alkoxyalkane solvent, a propionate solvent or a carbonate solvent, and one or more of them may be mixed Can be used.
상기 에스테르 용매의 구체적인 예로는 메틸아세테이트(methylacetate), 에틸아세테이트(ethylacetate), n-프로필아세테이트(n-propylacetate), 디메틸아세테이트(dimethyl acetate), 메틸프로피오네이트(methyl propionate), 에틸프로피오네이트(ethyl propionate), γ-부티로락톤(γ-butyrolactone), 데카놀라이드 (decanolide), γ-발레로락톤(γ-valerolactone), 메발로노락톤(mevalonolactone), γ-카프로락톤(γ-caprolactone), δ-발레로락톤(δ-valerolactone), 또는 ε-카프로락톤(ε-caprolactone) 등을 들 수 있다.Specific examples of the ester solvent include methyl acetate, ethylacetate, n-propylacetate, dimethyl acetate, methyl propionate, ethyl propionate, ethyl propionate, γ-butyrolactone, decanolide, γ-valerolactone, mevalonolactone, γ-caprolactone, δ-valerolactone, ε-caprolactone, and the like.
상기 에테르계 용매의 구체적인 예로는 디부틸에테르(dibutylether), 테트라글라임(tetraglyme), 2-메틸테트라히드로퓨란(2-methyltetrahydrofuran), 또는 테트라히드로퓨란(tetrahydrofuran) 등을 들 수 있다.Specific examples of the ether solvent include dibutylether, tetraglyme, 2-methyltetrahydrofuran, tetrahydrofuran, and the like.
상기 케톤계 용매의 구체적인 예로는 시클로헥사논(cyclohexanone) 등을 들 수 있다. 상기 방향족 탄화수소계 유기 용매의 구체적인 예로는 벤젠(benzene), 플루오로벤젠(fluorobenzene), 클로로벤젠(chlorobenzene), 아이오도벤젠 (iodobenzene), 톨루엔(toluene), 플루오로톨루엔(fluorotoluene), 또는 자일렌 (xylene) 등을 들 수 있다. 상기 알콕시알칸 용매로는 디메톡시에탄(dimethoxy ethane) 또는 디에톡시에탄(diethoxy ethane) 등을 들 수 있다.Specific examples of the ketone-based solvents include cyclohexanone and the like. Specific examples of the aromatic hydrocarbon organic solvent include benzene, fluorobenzene, chlorobenzene, iodobenzene, toluene, fluorotoluene, xylene, (xylene), and the like. Examples of the alkoxyalkane solvent include dimethoxy ethane and diethoxy ethane.
상기 프로피오네이트계 용매는 보다 상세하게는 메틸프로피오네이트(methyl propionate), 에틸프로피오네이트(ethylpropionate), 프로필프로피오네이트 (propylpropionate), 부틸 프로피오네이트(buthyl propionate) 및 이들의 혼합물로 이루어지는 어느 하나를 포함할 수 있다. 상기 프로피오네이트계 용매는 상기 전지의 용량, 저온 성능 및 상온 수명을 더욱 개선할 수 있다.More specifically, the propionate-based solvent may include at least one selected from the group consisting of methyl propionate, ethyl propionate, propyl propionate, buthyl propionate, And may include any one of them. The propionate-based solvent can further improve the capacity, low temperature performance and room temperature life of the battery.
상기 카보네이트 용매의 구체적인 예로는 디메틸카보네이트 (dimethyl carbonate, DMC), 디에틸카보네이트(diethylcarbonate, DEC), 디프로필카보네이트 (dipropylcarbonate, DPC), 메틸프로필카보네이트(methylpropylcarbonate, MPC), 에틸프로필카보네이트(ethylpropylcarbonate, EPC), 메틸에틸카보네이트 (methylethylcarbonate, MEC), 에틸메틸카보네이트(ethylmethylcarbonate, EMC) 및 이들의 혼합물로 이루어진 군에서 선택되는 어느 하나의 사슬형 카보네이트계 용매, 에틸렌카보네이트(ethylene carbonate, EC), 프로필렌카보네이트(propylene carbonate, PC), 부틸렌카보네이트(butylenes carbonate, BC), 플루오로에틸렌카보네이트(fluoroethylene carbonate, FEC) 및 이들의 혼합물로 이루어진 군에서 선택되는 어느 하나의 환형 카보네이트계 용매 및 이들의 하나 이상의 혼합물 등을 들 수 있다. Specific examples of the carbonate solvent include dimethyl carbonate (DMC), diethylcarbonate (DEC), dipropylcarbonate (DPC), methylpropylcarbonate (MPC), ethylpropylcarbonate (EPC ), Ethylene carbonate (EC), propylene carbonate (ethylene carbonate), ethylene carbonate (Methylene carbonate), ethylmethyl carbonate (EMC) cyclic carbonate solvent selected from the group consisting of propylene carbonate (PC), butylenes carbonate (BC), fluoroethylene carbonate (FEC) and mixtures thereof, and mixtures of one or more thereof .
상기 카보네이트계 용매 중에서도 보다 바람직하게는 전지의 충방전 성능을 높일 수 있는 높은 이온전도도를 갖는 고유전율의 카보네이트계 유기 용매와, 상기 고유전율의 유기 용매의 점도를 적절하게 조절할 수 있는 점도가 낮은 카보네이트계 유기 용매를 혼합하여 사용하는 것이 바람직할 수 있다. 구체적으로 환형 카보네이트계 용매군에서 선택되는 고유전율의 유기 용매와, 사슬형 카보네이트계 용매군에서 선택되는 저점도의 유기 용매를 혼합하여 사용할 수 있다. 보다 더 바람직하게는 상기 고유전율의 유기 용매와 저점도의 유기 용매를 2:8 내지 8:2의 부피비로 혼합하여 사용하는 것이 좋으며, 보다 구체적으로 에틸렌카보네이트 또는 프로필렌카보네이트; 에틸메틸카보네이트; 그리고 디메틸카보네이트 또는 디에틸카보네이트를 5:1:1 내지 2:5:3의 부피비로 혼합하여 사용할 수 있으며, 바람직하게는 3:5:2의 부피비로 혼합하여 사용할 수 있다.Among the carbonate-based solvents, more preferred is a carbonate-based organic solvent having a high ionic conductivity capable of improving the charge-discharge performance of the battery, and a carbonate having a viscosity low enough to suitably control the viscosity of the organic solvent having the high- Based organic solvent may be mixed and used. Specifically, an organic solvent having a high dielectric constant selected from a cyclic carbonate solvent group and an organic solvent having a low viscosity selected from a chain carbonate solvent group may be mixed and used. More preferably, the organic solvent having a high dielectric constant and the organic solvent having a low viscosity are mixed at a volume ratio of 2: 8 to 8: 2, and more specifically, ethylene carbonate or propylene carbonate; Ethyl methyl carbonate; And dimethyl carbonate or diethyl carbonate in a volume ratio of 5: 1: 1 to 2: 5: 3, preferably 3: 5: 2.
상기 리튬염은 리튬 이차 전지에서 사용되는 리튬 이온을 제공할 수 있는 화합물이라면 특별한 제한없이 사용할 수 있다. 구체적으로 상기 리튬염으로는 LiPF6, LiClO4, LiAsF6, LiSbF6, LiAl04, LiAlCl4, LiCF3SO3, LiC4F9SO3, LiN(C2F5SO3)2, LiN(C2F5SO2)2, LiN(CF3SO2)2, LiN(CaF2a + 1SO2)(CbF2b + 1SO2)(단, a 및 b는 자연수, 바람직하게는 1≤a≤20이고, 1≤b≤20임), LiCl, LiI, LiB(C2O4)2 및 이들의 혼합물로 이루어진 군에서 선택되는 것을 사용할 수 있으며, 바람직하게 리튬헥사플루오로포스페이트(LiPF6)을 사용하는 것이 좋다.The lithium salt can be used without particular limitation as long as it is a compound capable of providing lithium ions used in a lithium secondary battery. Specifically, LiPF 6, as to the lithium salt LiClO 4, LiAsF 6, LiSbF 6 , LiAl0 4, LiAlCl 4,
상기 리튬염은 리튬 이차 전지 내에서 리튬 이온의 공급원으로 기능하고, 양극과 음극 간의 리튬 이온의 이동을 촉진할 수 있다. 이에 따라, 상기 리튬염은 전해질 내에 대략 0.6 mol% 내지 2 mol%의 농도로 포함되는 것이 바람직하다. 상기 리튬염의 농도가 0.6 mol% 미만인 경우 전해질의 전도도가 낮아져 전해질 성능이 떨어질 수 있고, 2 mol%를 초과하는 경우 전해질의 점도가 증가하여 리튬 이온의 이동성이 낮아질 수 있다. 이와 같은 전해질의 전도도 및 리튬 이온의 이동성을 고려하면, 상기 리튬염은 상기 전해질 내에서 대략 0.7 mol% 내지 1.6 mol%로 조절되는 것이 보다 바람직할 수 있다.The lithium salt functions as a source of lithium ions in the lithium secondary battery and can promote the movement of lithium ions between the positive and negative electrodes. Accordingly, the lithium salt is preferably contained in the electrolyte at a concentration of about 0.6 mol% to 2 mol%. If the concentration of the lithium salt is less than 0.6 mol%, the conductivity of the electrolyte may be lowered and the performance of the electrolyte may be deteriorated. If the concentration exceeds 2 mol%, the viscosity of the electrolyte may increase and the lithium ion mobility may be lowered. Considering the conductivity of the electrolyte and the mobility of lithium ions, it is more preferable that the lithium salt is controlled to be approximately 0.7 mol% to 1.6 mol% in the electrolyte.
상기 기타 첨가제의 구체적인 예로는 비닐렌카보네이트(vinylenecarbonate, VC), 메탈플루오라이드(metal fluoride, 예를 들면, LiF, RbF, TiF, AgF, AgF2, BaF2, CaF2, CdF2, FeF2, HgF2, Hg2F2, MnF2, NiF2, PbF2, SnF2, SrF2, XeF2, ZnF2, AlF3, BF3, BiF3, CeF3, CrF3, DyF3, EuF3, GaF3, GdF3, FeF3, HoF3, InF3, LaF3, LuF3, MnF3, NdF3, PrF3, SbF3, ScF3, SmF3, TbF3, TiF3, TmF3, YF3, YbF3, TIF3, CeF4, GeF4, HfF4, SiF4, SnF4, TiF4, VF4, ZrF44, NbF5, SbF5, TaF5, BiF5, MoF6, ReF6, SF6, WF6, CoF2, CoF3, CrF2, CsF, ErF3, PF3, PbF3, PbF4, ThF4, TaF5, SeF6 등), 글루타노나이트릴(glutaronitrile, GN), 숙시노나이트릴(succinonitrile, SN), 아디포나이트릴 (adiponitrile, AN), 4-톨루나이트릴(4-tolunitrile), 1,3,6-헥산트리카보나이트릴 (1,3,6-hexanetricarbonitrile), 3,3'-티오디프로피오나이트릴 (3,3'-thiodipropionitrile, TPN), 비닐에틸렌카보네이트(vinylethylene carbonate, VEC), 플루오로에틸렌카보네이트(fluoroethylene carbonate, FEC), 디플루오로에틸렌카보네이트(difluoroethylenecarbonate), 플루오로디메틸카보네이트 (fluorodimethylcarbonate), 플루오로에틸메틸카보네이트 (fluoroethylmethyl carbonate), 리튬비스(트리플루오로메틸설포닐)이미드(lithium bis(trifluoromethylsulfonyl)imide, LiTFSI), 리튬 테트라플루오로보레이트 (lithium tetrafluoroborate, LiBF4), 리튬비스(옥살레이토)보레이트(lithium bis(oxalato)borate, LiBOB), 리튬 디플루오로(옥살레이토) 보레이트(lithium difluoro(oxalato)borate, LiDFOB), 리튬(말로네이토 옥살레이토)보레이트(lithium (malonato oxalato) borate, LiMOB), 리튬 디플루오로포스페이트(lithium difluorophosphate, LiPO2F2), LiPF2C4O8, LiSO3CF3, LiPF4(C2O4), LiP(C2O4)3, LiC(SO2CF3)3, LiBF3(CF3CF2), LiPF3(CF3CF2)3, Li2B12F12, 바이페닐(biphenayl), 시클로헥실벤젠(cyclohexyl benzene), 4-플루오로톨루엔(4-fluorotoluene), 숙시노언하이드라이드(succinic anhydride), 에틸렌설페이트언하이드라이드(ethylene sulfate anhydride), 트리스(트리메틸실릴)보레이트(tris(methylsilyl)borate) 등을 들 수 있으며, 이들 중 1종 단독으로 또는 2종 이상을 혼합하여 포함할 수 있다.Examples of the other additives include vinylene carbonate (vinylenecarbonate, VC), metal fluoride (metal fluoride, for example, LiF, RbF, TiF, AgF , AgF 2, BaF 2, CaF 2, CdF 2, FeF 2, HF 2 , Hg 2 F 2 , MnF 2 , NiF 2 , PbF 2 , SnF 2 , SrF 2 , XeF 2 , ZnF 2 , AlF 3 , BF 3 , BiF 3 , CeF 3 , CrF 3 , DyF 3 , EuF 3 , GaF 3, GdF 3, FeF 3 , HoF 3, InF 3, LaF 3, LuF 3, MnF 3, NdF 3, PrF 3, SbF 3, ScF 3, SmF 3, TbF 3, TiF 3, TmF 3, YF 3 , YbF 3, TIF 3, CeF 4, GeF 4, HfF 4, SiF 4, SnF 4, TiF 4, VF 4, ZrF4 4, NbF 5, SbF 5, TaF 5, BiF 5, MoF 6, ReF 6, SF 6 , WF 6 , CoF 2 , CoF 3 , CrF 2 , CsF, ErF 3 , PF 3 , PbF 3 , PbF 4 , ThF 4 , TaF 5 and SeF 6 ), glutaronitrile Succinonitrile (SN), adiponitrile (AN), 4-tolunitrile, 1,3,6-hexanetricarbonitrile (1,3,6-hexanetricarbonitrile) , 3,3'-thiodipropionyitrile (3,3'-thiodipro pionitrile, TPN), vinylethylene carbonate (VEC), fluoroethylene carbonate (FEC), difluoroethylenecarbonate, fluorodimethylcarbonate, fluoroethylmethyl carbonate carbonate, lithium bis (trifluoromethylsulfonyl) imide, lithium tetrafluoroborate (LiBF 4 ), lithium bis (trifluoromethylsulfonyl) imide, Lithium bis (oxalato) borate, lithium difluoro (oxalato) borate, lithium difluoroborate (LiDFOB), lithium (malonate oxalate) borate malonato oxalato) borate, LiMOB), phosphates of lithium difluoro (lithium difluorophosphate, LiPO 2 F 2 ), LiPF 2 C 4 O 8, LiSO 3 CF 3, LiPF 4 (C 2 O 4), LiP (C 2 O 4 ) 3, LiC (SO 2 CF 3) 3, LiBF 3 (CF 3 CF 2), LiPF 3 (CF 3 CF 2) 3, Li 2 B 12 F 12, biphenyl (biphenayl), cyclohexylbenzene (cyclohexyl benzene 4-fluorotoluene, succinic anhydride, ethylene sulfate anhydride, tris (methylsilyl) borate, and the like. And one of these may be used singly or two or more of them may be used in combination.
상기 기타 첨가제는 전해질 총 중량에 대하여 0.1 내지 20 중량%로 포함될 수 있고, 0.2 내지 5 중량%로 포함되는 것이 바람직하다.
The other additives may be included in an amount of 0.1 to 20% by weight, preferably 0.2 to 5% by weight, based on the total weight of the electrolyte.
본 발명의 다른 일 실시예에 따르면 상기 전해질을 포함하는 리튬 이차 전지를 제공한다. 본 발명의 실시예에 따른 리튬 이차 전지는 사용하는 세퍼레이터와 전해질의 종류에 따라 리튬 이온 전지, 리튬 이온 폴리머 전지 및 리튬 폴리머 전지로 분류될 수 있고, 형태에 따라 원통형, 각형, 코인형, 파우치형 등으로 분류될 수 있으며, 사이즈에 따라 벌크 타입과 박막 타입으로 나눌 수 있다. 본 발명의 실시예에 따른 전해질은 이중에서도 리튬 이온 전지, 알루미늄 적층 전지 및 리튬 폴리머 전지에 적용하기에 특히 우수할 수 있다.According to another embodiment of the present invention, there is provided a lithium secondary battery including the electrolyte. The lithium secondary battery according to an embodiment of the present invention can be classified into a lithium ion battery, a lithium ion polymer battery, and a lithium polymer battery depending on the type of the separator and the electrolyte used. The lithium secondary battery can be classified into a cylindrical shape, a square shape, Etc., and can be divided into a bulk type and a thin film type depending on the size. The electrolyte according to the embodiment of the present invention may be particularly excellent for application to a lithium ion battery, an aluminum laminated battery and a lithium polymer battery.
상세하게는 상기 리튬 이차 전지는 서로 대향 배치되는 양극 활물질을 포함하는 양극과 음극 활물질을 포함하는 음극, 그리고 상기 양극과 음극 사이에 개재되는 상기 전해질을 포함한다.Specifically, the lithium secondary battery includes a cathode including a cathode active material disposed opposite to each other, a cathode including a cathode active material, and the electrolyte interposed between the anode and the cathode.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 리튬 이차 전지(1)의 분해 사시도이다. 도 1을 참조하면, 본 발명의 또 다른 일 실시예에 따른 리튬 이차 전지(1)는 음극(3), 양극(5), 상기 음극(3) 및 양극(5) 사이에 세퍼레이터(7)를 배치하여 전극 조립체(9)를 제조하고, 이를 케이스(15)에 위치시키고 비수 전해질을 주입하여 상기 음극(3), 상기 양극(5) 및 상기 세퍼레이터(7)가 전해질에 함침되도록 함으로써 제조할 수 있다. 1 is an exploded perspective view of a lithium secondary battery 1 according to an embodiment of the present invention. 1, a lithium secondary battery 1 according to another embodiment of the present invention includes a
상기 음극(3) 및 양극(5)에는 전지 작용시 발생하는 전류를 집전하기 위한 도전성 리드 부재(10, 13)가 각기 부착될 수 있고, 상기 리드 부재(10, 13)는 각각 양극(5) 및 음극(3)에서 발생한 전류를 양극 및 음극 단자로 유도할 수 있다.
상기 양극(5)은 양극 활물질, 도전제 및 바인더를 혼합하여 양극 활물질 층 형성용 조성물을 제조한 후, 상기 양극 활물질 층 형성용 조성물을 알루미늄 포일 등의 양극 전류 집전체에 도포한 후 압연하여 제조할 수 있다.The
상기 양극 활물질로는 리튬의 가역적인 인터칼레이션 및 디인터칼레이션이 가능한 화합물(리티에이티드 인터칼레이션 화합물)을 사용할 수 있다. 구체적으로는 하기 화학식 1로 표시되는 올리빈형 리튬 금속 화합물을 사용할 수 있다.As the cathode active material, a compound capable of reversibly intercalating and deintercalating lithium (a lithiated intercalation compound) can be used. Specifically, an olivine-type lithium metal compound represented by the following formula (1) can be used.
[화학식 1][Chemical Formula 1]
LixMyM'zXO4 - wYw Li x M y M ' z XO 4 - w Y w
(상기 화학식 1에서, 상기 M 및 M'은 각각 독립적으로 Fe, Ni, Co, Mn, Cr, Zr, Nb, Cu, V, Mo, Ti, Zn, Al, Ga, Mg, B 및 이들의 조합으로 이루어진 군에서 선택되는 원소이고, 상기 X는 P, As, Bi, Sb, Mo 및 이들의 조합으로 이루어진 군에서 선택되는 원소이며, 상기 Y는 F, S 및 이들의 조합으로 이루어진 군에서 선택되는 원소이고, 0<x≤1, 0<y≤1, 0<z≤1, 0<x+y+z≤2이고, 0≤w≤0.5이다.)M and M 'are independently Fe, Ni, Co, Mn, Cr, Zr, Nb, Cu, V, Mo, Ti, Zn, Al, Ga, Mg, B, And X is an element selected from the group consisting of P, As, Bi, Sb, Mo, and combinations thereof, and Y is selected from the group consisting of F, S, and combinations thereof 0 <x? 1, 0 <y? 1, 0 <z? 1, 0 <x + y + z? 2, and 0? W?
상기 화합물 중에서도 전지의 용량 특성 및 안정성을 높일 수 있다는 점에서 LiCoO2, LiMnO2, LiMn2O4, LiNiO2, LiNixMn(1-x)O2(단, 0<x<1), LiMlxM2yO2(단, 0≤x≤1, 0≤y≤1, 0≤x+y≤1, M1 및 M2은 각각 독립적으로 Al, Sr, Mg 및 La로 이루어진 군에서 선택된 어느 하나이다) 및 이들의 혼합물로 이루어진 군에서 선택되는 것을 사용하는 것이 바람직할 수 있다.Among these compounds, LiCoO 2 , LiMnO 2 , LiMn 2 O 4 , LiNiO 2 , LiNi x Mn (1-x) O 2 (where 0 <x <1) and LiM lx M 2y O 2 (However, 0≤x≤1, 0≤y≤1, 0≤x + y≤1 , M 1 and M 2 is one selected from the group consisting of Al, Sr, Mg and La are each independently One), and a mixture thereof.
상기 음극(3)은 상기 양극(5)과 마찬가지로 음극 활물질, 바인더 및 선택적으로 도전제를 혼합하여 음극 활물질 층 형성용 조성물을 제조한 후, 이를 구리 포일 등의 음극 전류 집전체에 도포하여 제조할 수 있다.The
상기 음극 활물질로는 리튬의 가역적인 인터칼레이션 및 디인터칼레이션이 가능한 화합물을 사용할 수 있다. 상기 음극 활물질의 구체적인 예로는 인조흑연, 천연흑연, 흑연화 탄소섬유, 비정질탄소 등의 탄소질 재료를 사용할 수 있다. 또한, 상기 탄소질 재료 이외에, 리튬과 합금화가 가능한 금속질 화합물, 또는 금속질 화합물과 탄소질 재료를 포함하는 복합물도 음극 활물질로 사용할 수 있다.As the negative electrode active material, a compound capable of reversible intercalation and deintercalation of lithium may be used. Specific examples of the negative electrode active material include carbonaceous materials such as artificial graphite, natural graphite, graphitized carbon fiber and amorphous carbon. Further, in addition to the carbonaceous material, a compound including a metallic compound capable of alloying with lithium or a metallic compound and a carbonaceous material may be used as the negative electrode active material.
상기 리튬과 합금화가 가능한 금속으로는, Si, Al, Sn, Pb, Zn, Bi, In, Mg, Ga, Cd, Si합금, Sn합금 그리고 Al합금 중 적어도 어느 하나가 사용될 수 있다. 또한, 상기 음극 활물질로서 금속 리튬 박막을 사용할 수도 있다.At least one of Si, Al, Sn, Pb, Zn, Bi, In, Mg, Ga, Cd, Si alloys, Sn alloys and Al alloys may be used as the metal capable of being alloyed with lithium. Further, a metal lithium thin film may be used as the negative electrode active material.
상기 음극 활물질로는 안정성이 높다는 면에서 결정질 탄소, 비결정질 탄소, 탄소 복합체, 리튬 금속, 리튬을 포함하는 합금 및 이들의 혼합물로 이루어진 군에서 선택된 어느 하나를 사용할 수 있다.As the negative electrode active material, any one selected from the group consisting of crystalline carbon, amorphous carbon, carbon composite, lithium metal, lithium-containing alloy, and mixtures thereof may be used in view of high stability.
한편, 상기 전해질은 앞서 전해질에 관한 부분에서 기재한 바와 같으므로 그 기재를 생략한다. 상기 리튬 이차 전지는 통상의 방법에 의하여 제조될 수 있는 바, 본 명세서에서 상세한 설명은 생략한다. 본 실시예에서는 파우치형 리튬 이차 전지를 예로 들어 설명하였으나, 본 발명의 기술이 파우치형 리튬 이차 전지로 한정되는 것은 아니며, 전지로서 작동할 수 있으면 어떠한 형상으로도 가능할 수 있다.On the other hand, since the electrolyte is the same as described above with respect to the electrolyte, the description thereof will be omitted. Since the lithium secondary battery can be manufactured by a conventional method, a detailed description thereof will be omitted herein. Although the pouch type lithium secondary battery is described as an example in the present embodiment, the present invention is not limited to the pouch type lithium secondary battery, and any shape can be used as long as it can operate as a battery.
상술한 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 전해질을 포함하는 리튬 이차 전지는 낮은 DC-IR 특성, 높은 고온 저장 특성, 그리고 향상된 출력 특성을 발휘할 수 있어, 빠른 충전 속도가 요구되는 휴대전화, 노트북 컴퓨터, 디지털 카메라, 캠코더 등의 휴대용 기기나, 하이브리드 전기자동차(hybrid electric vehicle, HEV), 플러그인 하이브리드 전기자동차(plug-in HEV, PHEV) 등의 전기 자동차 분야, 그리고 중대형 에너지 저장 시스템에 유용할 수 있다.
As described above, the lithium secondary battery including the electrolyte according to the embodiment of the present invention can exhibit low DC-IR characteristics, high-temperature storage characteristics, and improved output characteristics, It can be useful for portable devices such as computers, digital cameras, camcorders, electric vehicles such as hybrid electric vehicles (HEV), plug-in hybrid electric vehicles (HEV, PHEV) have.
이하, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 본 발명의 실시예에 대하여 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다.
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail so that those skilled in the art can easily carry out the present invention. The present invention may, however, be embodied in many different forms and should not be construed as limited to the embodiments set forth herein.
[제조예 : 전해액 및 리튬이차전지의 제조][Preparation Example: Preparation of electrolyte and lithium secondary battery]
하기에서, 양극으로는 양극 활물질로 LiCoO2, 도전제로 카본블랙(carbon black), 바인더로 폴리비닐리덴 플루오라이드(polyvinylidene fluoride, PVDF), 용매로 n-메틸-2-피롤리돈(n-methyl-2-pyrrolidone, NMP)를 혼합하여 제조한 슬러리를 알루미늄(Al) 기재에 코팅하여 제조한 것을 사용하였다. 또한, 음극으로는 인조흑연인 MCMB(mesocarbon microbead)와 카본블랙(carbon black), 바인더로 PVDF를, 용매로는 NMP를 혼합하여 제조한 슬러리를 구리(Cu) 기재에 코팅하여 제조한 것을 사용하였다.In the following, LiCoO 2 as a positive electrode active material, carbon black as a conductive agent, polyvinylidene fluoride (PVDF) as a binder, n-methyl-2-pyrrolidone -2-pyrrolidone, NMP) was coated on an aluminum (Al) substrate. As the negative electrode, a slurry prepared by mixing MCFC (mesocarbon microbead) and carbon black, PVDF as a binder, and NMP as a solvent was coated on a copper (Cu) substrate, .
하기 표 1의 구성으로 제조된 전해질과 상기 양극 및 음극을 이용하여 알루미늄 파우치 형태(Al-pouch type)의 리튬 이차 전지를 제조하였다.An aluminum pouch-type lithium secondary battery was prepared using the electrolyte prepared in the following Table 1 and the positive electrode and negative electrode.
(wt%)Organic solvent
(wt%)
(wt%)additive
(wt%)
(wt%)Sum
(wt%)
(wt%)Organic solvent
(wt%)
(wt%)Additive 1
(wt%)
(wt%)Additive 2
(wt%)
(wt%)Sum
(wt%)
상기 표 1에서 EC는 에틸렌 카보네이트, DEC는 디에틸카보네이트이고, LiPF6는 리튬 헥사플루오로포스페이트(Lithium hexafluorophosphate)이다. LiBF4는 리튬 비스(플루오로술포닐)이미드(Lithium bis(fluorosulfonyl)imide)이고, PST는 프로펜 술포네이트(1,3-Propene sulfonate)이다.
In Table 1, EC is ethylene carbonate, DEC is diethyl carbonate, and LiPF 6 is lithium hexafluorophosphate. LiBF 4 is lithium bis (fluorosulfonyl) imide, and PST is 1,3-Propene sulfonate.
[[ 실험예1Experimental Example 1 : 제조된 전해질의 특성 평가] : Evaluation of the characteristics of the produced electrolyte]
상기 실시예 1 내지 4 및 비교예에서 제조한 전해질에 대하여 그 특성을 평가하였고, 그 결과를 하기 표 2에 나타내었다.The properties of the electrolytes prepared in Examples 1 to 4 and Comparative Examples were evaluated, and the results are shown in Table 2 below.
하기 표 2에서 각각의 특성은 다음과 같은 방법을 통하여 측정하였다.In Table 2, the respective characteristics were measured by the following methods.
1) 전자 밀도(φ*φ): 랭뮤어 탐침을 이용하여 측정하였다.1) Electron density (φ * φ): Measured using a Langmuir probe.
2) 접촉각(°): 접촉 면적 각을 측정하는 방법을 통하여 측정하였다.2) Contact angle (°): The contact area was measured by measuring the angle.
3) 양극 LSV값(V): lenear sweap voltametry 방법을 통하여 측정하였다.3) Anode LSV value (V): measured by lenear sweap voltammetry.
4) 리튬 이온 전이수: EIS(Electrochemical impedance spectroscopy) 측정 방법을 통하여 측정하였다. 구체적으로 하기 수학식 3을 통해 상기 리튬 이온 전이수를 계산할 수 있다. 다만, IoRo와 IssRss는 그 값이 무시할 정도로 비슷해 Iss/Io를 통해 계산할 수 있다. 이 때, DC polarization 유도는 10 mV를 current 값이 안정화될 때까지 인가하였다.4) Lithium ion transition water: Electrochemical impedance spectroscopy (EIS) was measured. Specifically, the lithium ion transfer coefficient can be calculated by the following equation (3). However, I o R o and I ss R ss are negligible and can be calculated through I ss / I o . At this time, the DC polarization induction was applied until the current value stabilized at 10 mV.
[수학식 3]&Quot; (3) "
상기 수학식 3에서 t+는 리튬이온 전이수, Io는 분극 전 전류, Iss는 분극 후 전류이다.In Equation (3), t + is the lithium ion transition number, I o is the pre-polarization current, and I ss is the post-polarization current.
(φ*φ)Electron density value
(φ * φ)
(°)Contact angle
(°)
(V)Anode LSV value
(V)
상기 표 2를 참조하면, 상기 실시예 2는 상기 제 1 전해질 시스템(비교예)에 LiBF4 및 프로펜 술포네이트(PST)를 직접 첨가하는 경우로서, 그 전자 밀도 값은 약 1.97 내지 2.21 φ*φ로 하한 값 및 상한 값이 각각 제 1 전해질 시스템의 전자 밀도 값의 하한 값 및 상한 값의 -10 % 이상 차이를 보이며, 또한, 제 1 전해질 시스템에 LiBF4와 PST만 직접 첨가하는 실시예 2의 경우에는 리튬 이온 전이수가 저하되는 문제가 발생함을 알 수 있다.Referring to Table 2 above, Example 2 is a case where LiBF 4 and propenesulfonate (PST) are directly added to the first electrolyte system (Comparative Example), and its electron density value is about 1.97 to 2.21 * the difference between the lower limit value and the upper limit value by -10% of the lower limit value and the upper limit value of the electron density value of the first electrolyte system, respectively, and that only LiBF 4 and PST were directly added to the first electrolyte system, , There is a problem that the lithium ion transfer rate is lowered.
즉, 상기 제 2 전해질 시스템의 전자 밀도 값의 상한 값 및 하한 값이 각각 상기 제 1 전해질 시스템의 전자 밀도 값의 상한 값 및 하한 값의 ±10 % 이내, 바람직하게는 ±5 % 이내, 즉, 상기 제 2 전해질 시스템의 전자 밀도 값이 상기 제 1 전해질 시스템의 전자 밀도 값과 유사할수록, 이들 두 전해질 시스템을 혼합시켰을 때 리튬 이온 전이수의 저하를 방지할 수 있음을 알 수 있다.That is, the upper limit value and the lower limit value of the electron density value of the second electrolyte system are within ± 10%, preferably within ± 5% of the upper limit value and the lower limit value of the electron density value of the first electrolyte system, It can be seen that as the electron density value of the second electrolyte system is similar to the electron density value of the first electrolyte system, the lowering of the lithium ion transition number can be prevented when these two electrolyte systems are mixed.
따라서, 실시예 1과 같이 서로 전자 밀도 값이 유사한 제 1 전해질 시스템(비교예) 및 제 2 전해질 시스템(실시예 3)을 혼합한 경우에는 양극 LSV 값이 향상될 뿐만 아니라, 양극 표면에서의 접촉각 및 리튬 이온 전이수가 저하되지 않는다.Therefore, when the first electrolyte system (Comparative Example) and the second electrolyte system (Example 3) having similar electron density values as in Example 1 are mixed, not only the positive electrode LSV value is improved but also the contact angle And the lithium ion transition water does not decrease.
반면, 실시예 4와 같이 제 1 전해질 시스템 및 제 2 전해질 시스템을 혼합하는 형태를 보이지만, 본원발명의 혼합비율을 벗어난 경우에는 전해질의 전자 밀도 값 및 리튬 이온 전이수가 저하되는 것을 확인하였다.
On the other hand, although the first electrolyte system and the second electrolyte system were mixed as in Example 4, it was confirmed that the electron density value and the lithium ion transition number of the electrolyte were lowered when the mixing ratio was outside the range of the present invention.
[[ 실험예2Experimental Example 2 : 제조된 전지의 특성 평가] : Evaluation of characteristics of manufactured battery]
상기 실시예 1 내지 4 및 비교예의 전해질을 포함하는 전지에 대하여 그 특성을 평가하였고, 그 결과를 하기 표 3에 나타내었다.The characteristics of the batteries including the electrolytes of Examples 1 to 4 and Comparative Examples were evaluated, and the results are shown in Table 3 below.
하기 표 3에서 각각의 특성은 다음과 같은 방법을 통하여 측정하였다.In Table 3, the respective characteristics were measured by the following methods.
1) 상온수명(%) : 4.2 V 충전 후 2.7 V 방전을 반복적으로 수행해 300 사이클(cycle) 방전 용량을 상온(25 ℃) 조건에서 측정하였다.1) Normal temperature service life (%): After charging 4.2 V, 2.7 V discharging was repeatedly performed, and 300 cycle discharge capacity was measured at room temperature (25 캜).
2) 출력 저항 증가율(%) : 4.2 V 충전 후 EIS(Electrochemical impedance spectroscopy) 측정 방법을 이용하여 저항값을 구하였다.2) Output resistance increase rate (%): After charging 4.2 V, the resistance value was obtained by EIS (electrochemical impedance spectroscopy) measurement method.
3) 스웰링 발생 유무 : 4.2 V로 충전하고, 60 ℃에서 4주 동안 저장한 후, 전지의 부풀림 여부를 측정하였다.3) Presence or absence of swelling: After charging at 4.2 V and storage at 60 캜 for 4 weeks, swelling of the battery was measured.
4) 고온 수명(%) : 4.2 V 충전 및 2.7 V로 방전하는 것을 반복적으로 수행해 300 사이클(cycle) 방전용량을 고온(45 ℃)에서 측정하였다.4) High temperature service life (%): 4.2 V charging and 2.7 V discharging were repeatedly carried out, and 300 cycle discharge capacity was measured at high temperature (45 캜).
5) 고온 회복 용량(%) : 4.2 V로 충전하고, 60 ℃에서 4주 동안 저장한 후, 전지의 남아 있는 방전 용량을 측정하였다.5) High Temperature Recovery Capacity (%): After charging at 4.2 V and storing at 4O < 0 > C for 4 weeks, the remaining discharge capacity of the cell was measured.
상기 표 3을 참조하면, 상기 실시예 2는 상기 제 1 전해질 시스템(비교예)에 LiBF4 및 프로펜 술포네이트(PST)를 직접 첨가하는 경우로서, 이를 사용한 전지의 경우에는 수명 및 출력 특성의 향상도 미미한 수준이다.Referring to Table 3, Example 2 is a case where LiBF 4 and propenesulfonate (PST) are directly added to the first electrolyte system (Comparative Example), and in the case of a battery using the same, life and output characteristics The improvement is also minimal.
반면, 상기 실시예 1과 같이 제 1 전해질 시스템(비교예)과 전자 밀도 값의 하한 값 및 상한 값이 유사한 제 2 전해질 시스템(실시예 3)을 제조하여 서로 혼합한 경우에는 수명 및 출력 특성이 향상될 뿐 아니라, 고온에서도 안정된 전지특성을 보이고, 스웰링 또한 발생하지 않는다.On the other hand, when a second electrolyte system (Example 3) having a lower limit value and an upper limit value of an electron density value is manufactured and mixed with the first electrolyte system (Comparative Example) as in Example 1, the life and output characteristics But also exhibits stable battery characteristics even at a high temperature, and swelling does not occur.
다만, 제 1 전해질 시스템(비교예)과 제 2 전해질 시스템(실시예 3)의 혼합비가 본원발명의 범위를 벗어나는 실시예 4의 경우에는 두 가지 전해질 시스템을 사용함에도 불구하고 전지의 수명 및 출력특성이 크게 향상되는 효과를 발현하지는 못하였다.However, in the case of Example 4 in which the mixing ratio of the first electrolyte system (Comparative Example) and the second electrolyte system (Example 3) is outside the scope of the present invention, although the two electrolyte systems are used, And the like.
즉, 상기 제 1 전해질 시스템의 전자 밀도 값과 유사한 수치를 보이는 제 2 전해질 시스템을 적절한 비율로 서로 혼합할 경우, 전자 밀도 값 및 리튬 이온 전이수의 저하를 방지할 수 있고, 이를 통해 제조된 전해질은 전지 수명 및 출력특성 향상에도 효과적이다.
That is, when the second electrolyte system having a value similar to the electron density value of the first electrolyte system is mixed with each other at an appropriate ratio, it is possible to prevent the reduction of the electron density value and the lithium ion transition number, Is also effective in improving battery life and output characteristics.
이상에서 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 상세하게 설명하였지만, 본 발명의 권리범위는 이에 한정되는 것은 아니고 다음의 청구범위에서 정의하고 있는 본 발명의 기본 개념을 이용한 당업자의 여러 변형 및 개량 형태 또한 본 발명의 권리범위에 속하는 것이다.While the invention has been shown and described with reference to certain preferred embodiments thereof, it is to be understood that the invention is not limited to the disclosed embodiments, but, on the contrary, is intended to cover various modifications and equivalent arrangements included within the spirit and scope of the appended claims. And falls within the scope of the invention.
1 : 리튬 이차 전지
3 : 음극
5 : 양극
7 : 세퍼레이터
9 : 전극 조립체
10, 13 : 리드 부재
15 : 케이스1: Lithium secondary battery
3: cathode 5: anode
7: separator 9: electrode assembly
10, 13: lead member 15: case
Claims (11)
사슬형 카보네이트계 용매, LiBF4 및 프로펜술포네이트(Propenesulfonate: PST)를 포함하는 제 2 전해질 시스템
을 포함하는 리튬 이차전지 전해질.A first electrolyte system comprising a cyclic carbonate-based solvent and LiPF 6 , and
A second electrolyte system including a chain carbonate solvent, LiBF 4, and propenesulfonate (PST)
≪ / RTI >
상기 제 2 전해질 시스템은 상기 제 1 전해질 시스템 100 중량부에 대하여 5 내지 50 중량부로 포함되는 것인 리튬 이차전지 전해질.3. The method of claim 2,
Wherein the second electrolyte system is included in an amount of 5 to 50 parts by weight based on 100 parts by weight of the first electrolyte system.
상기 제 1 전해질 시스템은 상기 제 1 전해질 시스템 전체를 기준으로 상기 LiPF6를 6 내지 30 중량%로 포함하는 것인 리튬 이차전지 전해질.3. The method of claim 2,
Wherein the first electrolyte system comprises 6 to 30% by weight of the LiPF 6 based on the entire first electrolyte system.
상기 제 2 전해질 시스템은 상기 제 2 전해질 시스템 전체를 기준으로 상기 LiBF4를 0.1 내지 10 중량%로 포함하는 것인 리튬 이차전지 전해질.3. The method of claim 2,
Wherein the second electrolyte system comprises the LiBF 4 in an amount of 0.1 to 10 wt% based on the entire second electrolyte system.
상기 제 2 전해질 시스템은 상기 제 2 전해질 시스템 전체를 기준으로 상기 프로펜술포네이트를 0.1 내지 10 중량%로 포함하는 것인 리튬 이차전지 전해질.3. The method of claim 2,
Wherein the second electrolyte system comprises 0.1 to 10% by weight of the propenesulfonate based on the entire second electrolyte system.
상기 제 1 전해질 시스템의 전자 밀도 값은 2.36 내지 2.74 φ*φ인 것인 리튬 이차전지 전해질.3. The method of claim 2,
Wherein an electron density value of the first electrolyte system is 2.36 to 2.74? * ?.
상기 제 2 전해질 시스템의 전자 밀도 값의 상한 값 및 하한 값이 각각 상기 제 1 전해질 시스템의 전자 밀도 값의 상한 값 및 하한 값의 ±10 % 이내인 것인 리튬 이차전지 전해질.3. The method of claim 2,
Wherein an upper limit value and a lower limit value of an electron density value of the second electrolyte system are within ± 10% of an upper limit value and a lower limit value of an electron density value of the first electrolyte system, respectively.
상기 제 2 전해질 시스템의 전자 밀도 값은 2.12 내지 2.38 φ*φ인 것인 리튬 이차전지 전해질.3. The method of claim 2,
Wherein the second electrolyte system has an electron density value of 2.12 to 2.38? *?.
상기 전해질의 전자 밀도 값은 2.38 내지 2.73 φ*φ인 것인 리튬 이차전지 전해질.3. The method of claim 2,
And the electron density value of the electrolyte is 2.38 to 2.73? * ?.
상기 양극과 대향 배치되며, 음극 활물질을 포함하는 음극, 그리고
상기 제1항에 따른 전해질을 포함하는 것인 리튬 이차전지.
An anode including a cathode active material,
A negative electrode disposed opposite to the positive electrode and including a negative electrode active material, and
A lithium secondary battery comprising the electrolyte according to claim 1.
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