KR101001324B1 - 젖음성이 향상된 전해액 및 이를 포함하는 리튬 이차전지 - Google Patents

Abstract

본 발명은 폴리에틸렌옥사이드(PEO)와 폴리프로필렌 옥사이드(PPO)의 블록 공중합 구조의 한쪽 또는 양쪽 말단에 퍼플루오르화 술폰 아마이드 치환체가 결합되어 있는 물질이 음극에 대한 웨팅 특성 향상을 위해 포함되어 있는 전해액을 제공한다.

본 발명의 전해액은 소수성의 음극에 친수성의 전해액이 쉽게 침투하지 못하는 성질로 인하여 종래 전지의 제조 공정 시 음극을 오랫동안 전해액에 침지하여 젖음성(wetting 특성)을 확보하였던 것과 달리, 장시간의 침지공정을 거치지 않고도 젖음성이 향상되어 제조시간이 절약되는 등 매우 경제적인 효과가 있다.

Description

젖음성이 향상된 전해액 및 이를 포함하는 리튬 이차전지 {Electrolyte with Improved Wetting Properties and Lithium Secondary Battery Having the Same}

도 1은 본 발명에 따른 실시예 1의 전지와 비교예 1 및 2의 전지에 대한 수명 특성의 실험 결과를 도시한 그래프이다.

본 발명은 젖음성이 향상된 전해액 및 이를 포함하는 리튬 이차전지에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 소수성의 음극에 친수성의 전해액이 쉽게 침투하지 못하는 성질로 인하여 종래의 전지 제조 공정 시 음극을 오랫동안 전해액에 침지하여 젖음성을 확보하였던 것과는 달리, 장시간의 침지공정을 거치지 않고도 젖음성이 향상되어 제조시간이 절약되는 등 매우 경제적인 효과가 있는 전해액 및 이를 포함하는 리튬 이차전지에 관한 것이다.

모바일 기기에 대한 기술 개발과 수요가 증가함에 따라 에너지원으로서의 이차전지의 수요가 급격히 증가하고 있고, 그러한 이차전지 중 높은 에너지 밀도와 전압을 가지는 리튬 이차전지가 상용화되어 널리 사용되고 있다.

리튬 이차전지는 양극 활물질로 LiCoO₂ 등의 금속 산화물과 음극 활물질로 탄소 재료를 사용하며, 음극과 양극 사이에 폴리올레핀계 다공성 분리막을 넣고, LiPF₆ 등의 리튬염을 포함하는 비수성 전해액을 넣어서 제조하게 된다. 충전 시에는 양극 활물질의 리튬 이온이 방출되어 음극의 탄소층으로 삽입되고, 방전시에는 반대로 음극 탄소층의 리튬 이온이 방출되어 양극 활물질로 삽입되며, 이때 비수성 전해액은 음극과 양극 사이에서 리튬 이온을 이동시키는 매질 역할을 한다. 이러한 리튬 이차전지는 기본적으로 전지의 작동 전압 범위에서 안정해야 하고, 충분히 빠른 속도로 이온을 전달할 수 있는 성능을 가져야 한다.

상기 비수성 전해액은 리튬 이차전지 제조의 마지막 단계에서 전지 내로 투입되는데, 이때 전극이 전해액에 의해 신속하고 완전하게 습윤화 되어야 전지 제조에 소모되는 시간을 단축시키고 전지 성능을 최적화할 수 있다.

리튬 이차전지의 비수성 전해액으로는 주로 에틸렌 카르보네이트, 디에틸 카르보네이트, 2-메틸 테트라하이드로퓨란 등의 비양자성 유기용매가 사용된다. 이러한 전해액은 전해질 염을 효과적으로 용해시키고 해리시킬 만큼의 극성을 가진 극성 용매임과 동시에, 활성수소를 갖고 있지 않은 비양자성 용매이며, 종종 전해액 내부의 광범위한 상호작용으로 인해 점성 및 표면장력이 높다. 따라서, 리튬 이차전지의 비수성 전해액은 폴리테트라플루오로에틸렌 및 폴리비닐리덴 플루오라이드 결합제 등을 포함하고 있는 전극 재료와 친화성이 적어서, 전극 재료를 쉽게 습윤화시키지 못한다. 이는, 이후 설명하는 바와 같이, 전지의 제조공정 시간을 비효율적으로 증가시키는 주요 원인 중의 하나이다.

일반적으로 리튬 이차전지에 사용하는 음극의 경우 친유성이 강하므로, 친수성(hydrophilic property)인 전해액의 젖음성이 좋지 못하다. 이렇게 전극에 전해액이 충분히 젖지 않은 상태에서 전지의 활성화 작업이 진행될 경우, 음극의 SEI 막(고체 전해질 계면막, solid electrolyte interface film)이 제대로 형성되지 않아 전지의 수명 특성이 저하되는 문제가 있다.

따라서, 종래에는 전지에 대한 전해액의 습윤화를 촉진하기 위하여, 전해액 주입 후 음극이 전해액에 충분히 젖도록 일정 시간 동안 보관하는 숙성(aging) 등의 추가공정을 부가하거나, 진공 또는 압력을 가하는 등의 특별한 공정기법을 이용하여 이러한 문제를 해결하려 하였다. 그러나, 이러한 방법은 별도의 추가 공정을 위한 비용을 발생시키고 제조시간을 길어지도록 하는 원인이 되고 있다.

따라서, 전지의 제조 과정에서 전극의 전해액에 대한 젖음성을 증가시켜 전지의 제조 시간을 단축하고 전지의 성능을 향상시킬 수 있는 기술에 대한 필요성이 높은 실정이다.

따라서, 본 발명은 상기와 같은 종래기술의 문제점과 과거로부터 요청되어온 기술적 과제를 해결하는 것을 목적으로 한다.

본 출원의 발명자들은 심도 있는 연구와 다양한 실험들을 계속한 끝에, 폴리 에틸렌옥사이드(PEO)와 폴리프로필렌옥사이드(PPO)의 블록 공중합 구조의 한쪽에 퍼플루오르화 술폰 아마이드 치환체가 결합되어 있는 물질을 전해액에 부가하면, 음극에 대한 전해액의 젖음성이 월등히 향상되어, 전해액 주입 후 일정 시간 침지하는 공정을 거치지 않아도 전지의 성능 저하가 일어나지 않음을 확인하여 본 발명을 완성하게 되었다.

따라서, 본 발명은 폴리에틸렌옥사이드(PEO)와 폴리프로필렌옥사이드(PPO)의 블록 공중합 구조의 한쪽 또는 양쪽 말단에 퍼플루오르화 술폰 아마이드 치환체가 결합되어 있는 물질이 음극에 대한 웨팅 특성 향상을 위해 포함되어 있는 전해액을 제공한다.

상기 PEO-PPO 블록 공중합 구조는 친수성의 PEO(Polyethylene oxide)와 소수성의 PPO(Polypropylene oxide) 쇄가 일정한 단위로 반복되어 결합된 구조로서, 전지의 작동 메커니즘에 대한 영향이 매우 적으며, 분자내에 친수성과 소수성 부위를 함께 가지고 있어서 전극에 대한 전해액의 웨팅 특성을 향상시킬 수 있다. 본 발명에 사용되는 전해액 첨가제는 이러한 블록 공중합 구조의 말단에 매우 낮은 표면에너지를 가지는 플로오린을 다수 가지고 있는 퍼플루오르화 술폰 아마이드 치환체를 결합시킴으로써, PEO-PPO 블록 공중합체 단독 사용에 비해 더욱 낮은 표면 에너지를 가지게 된다. 이러한 형태의 결합은 계면활성제의 표면 에너지 구배에 변화를 주게 되어 전해액의 음극에 대한 이를 포함한 전해액의 웨팅 특성을 극대화 시 킬 수 있다.

상기 PEO-PPO 블록 공중합체 중에서 PEO 함량은 전체 공중합체의 중량을 기준으로 30 내지 80 중량%인 것이 바람직하다.

상기 PEO-PPO 블록 공중합 구조의 한쪽 또는 양쪽 말단에 퍼플루오르화 술폰 아마이드 치환체가 결합되어 있는 물질은 전해액 전체 중량을 기준으로 0.01 ~ 10 중량%로 포함시키는 것이 바람직하다. 상기 함량이 너무 적은 경우에는 첨가에 따른 효과를 기대하기 어렵고, 반대로 너무 많은 경우에는 전해액의 점도를 증가시키므로 주액 공정 상의 문제가 발생하기에 바람직하지 않다.

또한, 상기 퍼플루오르화 술폰 아마이드 치환체는 상기 전해액 첨가제 중에 1% 미만의 함량으로 블록 공중합체에 결합되는 것이 바람직하다.

PEO-PPO 블록 공중합체에서 PEO 블록과 PPO 블록의 수는 특별히 제한되는 것은 아니며, 공중합체의 말단이 어떠한 블록으로 구성되어 있는지에 관계없이 퍼플루오르화 술폰 아마이드 치환체는 그러한 공중합체의 한쪽 말단 또는 양쪽 말단에 결합되어 전해액에 첨가될 수 있다.

다만, 상기 공중합체가 전체적으로 PEO 블록과 PPO 블록으로 이루어져 있어서 그것의 양쪽 말단들을 구성하는 경우, 퍼플루오르화 술폰 아마이드 치환체가 PEO 블록의 말단에 결합되는 구조가 더욱 바람직하다. 이는, 퍼플루오르화 술폰 아마이드 치환체가 PPO 블록의 말단에 결합되는 경우, 계면활성제의 에너지 구배가 한쪽으로 치우쳐져서 그 효과가 적어지기 때문이다. 즉, 계면활성제의 양쪽에 소수성을 지닌 작용기가 있을 경우 V 자 형태로 계면활성제가 작용하여 친수성기와 소수성기를 이어주는 앵커(anchor)가 2 개가 되지만, PPO 블록 말단에 결합될 경우, 계면활성제가 I 형태로 작용하여 앵커가 1 개 밖에는 작용하지 못하므로 그 효율이 떨어진다.

하나의 바람직한 예에서, 상기 물질은 하기 화학식 1로 표시될 수 있다.

[화학식 1]

상기 화학식 1의 물질을 가지는 것은 대표적으로 FC4430(3M사 제품)가 시판되고 있다.

본 발명에 따른 화합물은 그 자체로서 전지의 구성성분에 첨가할 수도 있고, 경우에 따라서는 용매 등에 용해시킨 상태 또는 분산되어 있는 상태로 첨가할 수도 있다.

본 발명은 또한 상기 첨가제가 함유된 전해액과 탄소계 음극 활물질을 포함하는 것으로 구성된 리튬 이차전지를 제공한다.

본 발명에 따른 리튬 이차전지의 기타 성분들에 대해서는 이하에서 설명한다.

리튬 이차전지용 양극은, 예를 들어, 양극 집전체 상에 양극 활물질, 도전제 및 결착제의 혼합물을 슬러리의 형태로 도포한 후 건조 및 압축하여 제조되며, 필 요에 따라서는, 상기 혼합물에 충진제를 더 첨가하기도 한다.

상기 양극 활물질은 리튬 코발트 산화물(LiCoO₂), 리튬 니켈 산화물(LiNiO₂) 등의 층상 화합물이나 1 또는 그 이상의 전이금속으로 치환된 화합물; 화학식 Li_1+xMn_2-xO₄ (여기서, x 는 0 ~ 0.33 임), LiMnO₃, LiMn₂O₃, LiMnO₂ 등의 리튬 망간 산화물; 리튬 동 산화물(Li₂CuO₂); LiV₃O₈, LiFe₃O₄, V₂O₅, Cu₂V₂O₇ 등의 바나듐 산화물; 화학식 LiNi_1-xM_xO₂ (여기서, M = Co, Mn, Al, Cu, Fe, Mg, B 또는 Ga 이고, x = 0.01 ~ 0.3 임)으로 표현되는 Ni 사이트형 리튬 니켈 산화물; 화학식 LiMn_2-xM_xO₂ (여기서, M = Co, Ni, Fe, Cr, Zn 또는 Ta 이고, x = 0.01 ~ 0.1 임) 또는 Li₂Mn₃MO₈ (여기서, M = Fe, Co, Ni, Cu 또는 Zn 임)으로 표현되는 리튬 망간 복합 산화물; 화학식의 Li 일부가 알칼리토금속 이온으로 치환된 LiMn₂O₄; 디설파이드 화합물; Fe₂(MoO₄)₃ 등을 들 수 있지만, 이들만으로 한정되는 것은 아니다.

상기 양극 집전체는 일반적으로 3 내지 500 ㎛의 두께로 만든다. 이러한 양극 집전체는, 당해 전지에 화학적 변화를 유발하지 않으면서 높은 도전성을 가지는 것이라면 특별히 제한되는 것은 아니며, 예를 들어, 스테인리스 스틸, 알루미늄, 니켈, 티탄, 소성 탄소, 또는 알루미늄이나 스테인리스 스틸의 표면에 카본, 니켈, 티탄, 은 등으로 표면처리한 것 등이 사용될 수 있다. 집전체는 그것의 표면에 미세한 요철을 형성하여 양극 활물질의 접착력을 높일 수도 있으며, 필름, 시트, 호일, 네트, 다공질체, 발포체, 부직포체 등 다양한 형태가 가능하다.

상기 도전제는 통상적으로 양극 활물질을 포함한 혼합물 전체 중량을 기준으로 1 내지 50 중량%로 첨가된다. 이러한 도전제는 당해 전지에 화학적 변화를 유발하지 않으면서 도전성을 가진 것이라면 특별히 제한되는 것은 아니며, 예를 들어, 천연 흑연이나 인조 흑연 등의 흑연; 카본블랙, 아세틸렌 블랙, 케첸 블랙, 채널 블랙, 퍼네이스 블랙, 램프 블랙, 서머 블랙 등의 카본블랙; 탄소 섬유나 금속 섬유 등의 도전성 섬유; 불화 카본, 알루미늄, 니켈 분말 등의 금속 분말; 산화아연, 티탄산 칼륨 등의 도전성 위스키; 산화 티탄 등의 도전성 금속 산화물; 폴리페닐렌 유도체 등의 도전성 소재 등이 사용될 수 있다.

상기 결착제는 활물질과 도전제 등의 결합과 집전체에 대한 결합에 조력하는 성분으로서, 통상적으로 양극 활물질을 포함하는 혼합물 전체 중량을 기준으로 1 내지 50 중량%로 첨가된다. 이러한 결착제의 예로는, 폴리불화비닐리덴, 폴리비닐알코올, 카르복시메틸셀룰로우즈(CMC), 전분, 히드록시프로필셀룰로우즈, 재생 셀룰로우즈, 폴리비닐피롤리돈, 테트라플루오로에틸렌, 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 에틸렌-프로필렌-디엔 테르 폴리머(EPDM), 술폰화 EPDM, 스티렌 브티렌 고무, 불소 고무, 다양한 공중합체 등을 들 수 있다.

상기 충진제는 양극의 팽창을 억제하는 성분으로서 선택적으로 사용되며, 당해 전지에 화학적 변화를 유발하지 않으면서 섬유상 재료라면 특별히 제한되는 것은 아니며, 예를 들어, 폴리에틸렌, 폴리프로필렌 등의 올리핀계 중합체; 유리섬유, 탄소섬유 등의 섬유상 물질이 사용된다.

리튬 이차전지용 음극은 음극 집전체 상에 음극 재료를 도포, 건조 및 압축 하여 제작되며, 필요에 따라, 앞서 설명한 바와 같은 양극의 성분들(결착제, 도전제, 충진제 등)이 더 포함될 수도 있다.

상기 음극 집전체는 일반적으로 3 내지 500 ㎛의 두께로 만들어진다. 이러한 음극 집전체는, 당해 전지에 화학적 변화를 유발하지 않으면서 도전성을 가진 것이라면 특별히 제한되는 것은 아니며, 예를 들어, 구리, 스테인리스 스틸, 알루미늄, 니켈, 티탄, 소성 탄소, 구리나 스테인리스 스틸의 표면에 카본, 니켈, 티탄, 은 등으로 표면처리한 것, 알루미늄-카드뮴 합금 등이 사용될 수 있다. 또한, 양극 집전체와 마찬가지로, 표면에 미세한 요철을 형성하여 음극 활물질의 결합력을 강화시킬 수도 있으며, 필름, 시트, 호일, 네트, 다공질체, 발포체, 부직포체 등 다양한 형태로 사용될 수 있다.

상기 음극 재료는, 예를 들어, 난흑연화 탄소, 흑연계 탄소 등의 탄소; Li_xFe₂O₃(0≤x≤1), Li_xWO₂(0≤x≤1), Sn_xMe_1-xMe'_yO_z(Me: Mn, Fe, Pb, Ge; Me': Al, B, P, Si, 주기율표의 1족, 2족, 3족 원소, 할로겐; 0<x≤1; 1≤y≤3; 1≤z≤8) 등의 금속 복합 산화물; 리튬 금속; 리튬 합금; 규소계 합금; 주석계 합금; SnO, SnO₂, PbO, PbO₂, Pb₂O₃, Pb₃O₄, Sb₂O₃, Sb₂O₄, Sb₂O₅, GeO, GeO₂, Bi₂O₃, Bi₂O₄, and Bi₂O₅ 등의 금속 산화물; 폴리아세틸렌 등의 도전성 고분자; Li-Co-Ni 계 재료 등을 사용할 수 있다.

리튬 이차전지용 분리막은 양극과 음극 사이에 개재되며, 높은 이온 투과도와 기계적 강도를 가지는 절연성의 얇은 박막이 사용된다. 분리막의 기공 직경은 일반적으로 0.01 ~ 10 ㎛이고, 두께는 일반적으로 5 ~ 300 ㎛이다. 이러한 분리막으로는, 예를 들어, 내화학성 및 소수성의 폴리프로필렌 등의 올레핀계 폴리머; 유리섬유 또는 폴리에틸렌 등으로 만들어진 시트나 부직포 등이 사용된다. 전해질로서 폴리머 등의 고체 전해질이 사용되는 경우에는 고체 전해질이 분리막을 겸할 수도 있다.

리튬 이차전지용 비수계 전해질은, 비수 전해질과 리튬으로 이루어져 있다. 비수 전해질로는 비수 전해액, 고체 전해질, 무기 고체 전해질 등이 사용된다.

상기 비수 전해액으로는, 예를 들어, N-메틸-2-피롤리디논, 프로필렌 카르보네이트, 에틸렌 카르보네이트, 부틸렌 카르보네이트, 디메틸 카르보네이트, 디에틸 카르보네이트, 감마-부틸로 락톤, 1,2-디메톡시 에탄, 테트라히드록시 프랑(franc), 2-메틸 테트라하이드로푸란, 디메틸술폭시드, 1,3-디옥소런, 포름아미드, 디메틸포름아미드, 디옥소런, 아세토니트릴, 니트로메탄, 포름산 메틸, 초산메틸, 인산 트리에스테르, 트리메톡시 메탄, 디옥소런 유도체, 설포란, 메틸 설포란, 1,3-디메틸-2-이미다졸리디논, 프로필렌 카르보네이트 유도체, 테트라하이드로푸란 유도체, 에테르, 피로피온산 메틸, 프로피온산 에틸 등의 비양자성 유기용매가 사용될 수 있다.

상기 유기 고체 전해질로는, 예를 들어, 폴리에틸렌 유도체, 폴리에틸렌 옥사이드 유도체, 폴리프로필렌 옥사이드 유도체, 인산 에스테르 폴리머, 폴리 에지테이션 리신(agitation lysine), 폴리에스테르 술파이드, 폴리비닐 알코올, 폴리 불화 비닐리덴, 이온성 해리기를 포함하는 중합체 등이 사용될 수 있다.

상기 무기 고체 전해질로는, 예를 들어, Li₃N, LiI, Li₅NI₂, Li₃N-LiI-LiOH, LiSiO₄, LiSiO₄-LiI-LiOH, Li₂SiS₃, Li₄SiO₄, Li₄SiO₄-LiI-LiOH, Li₃PO₄-Li₂S-SiS₂ 등의 Li의 질화물, 할로겐화물, 황산염 등이 사용될 수 있다.

상기 리튬염은 상기 비수계 전해질에 용해되기 좋은 물질로서, 예를 들어, LiCl, LiBr, LiI, LiClO₄, LiBF₄, LiB₁₀Cl₁₀, LiPF₆, LiCF₃SO₃, LiCF₃CO₂, LiAsF₆, LiSbF₆, LiAlCl₄, CH₃SO₃Li, CF₃SO₃Li, (CF₃SO₂)₂NLi, 클로로 보란 리튬, 저급 지방족 카르본산 리튬, 4 페닐 붕산 리튬, 이미드 등이 사용될 수 있다.

또한, 비수계 전해질에는 충방전 특성, 난연성 등의 개선을 목적으로, 예를 들어, 피리딘, 트리에틸포스파이트, 트리에탄올아민, 환상 에테르, 에틸렌 디아민, n-글라임(glyme), 헥사 인산 트리 아미드, 니트로벤젠 유도체, 유황, 퀴논 이민 염료, N-치환 옥사졸리디논, N,N-치환 이미다졸리딘, 에틸렌 글리콜 디알킬 에테르, 암모늄염, 피롤, 2-메톡시 에탄올, 삼염화 알루미늄 등이 첨가될 수도 있다. 경우에 따라서는, 불연성을 부여하기 위하여, 사염화탄소, 삼불화에틸렌 등의 할로겐 함유 용매를 더 포함시킬 수도 있고, 고온 보존 특성을 향상시키기 위하여 이산화탄산 가스를 더 포함시킬 수도 있다.

이하 실시예와 비교예를 참조하여 본 발명의 내용을 상술하지만, 본 발명의 범주가 그것에 의해 한정되는 것은 아니다.

[실시예 1]

리튬 이차전지를 다음과 같이 제조하였다. 이때, 전해액을 주입 후 숙성 공정을 거치지 않고 조립을 행하였다.

1-1. 양극의 제조

양극활물질로 LiCoO₂를 사용하였고, LiCoO₂ 95 중량%, Super-P(도전제) 2.5 중량% 및 PVDF(결합제) 2.5 중량%의 조성으로 용제인 NMP(N-methyl-2-pyrrolidone)에 첨가하여 양극 혼합물 슬러리를 제조한 후, 알루미늄 집전체 상에 코팅, 건조 및 압착하여 양극을 제조하였다.

1-2. 음극의 제조

음극 활물질로는 인조흑연을 사용하였고, 인조흑연 95.3 중량%, Super-P(도전제) 0.7 중량% 및 PVDF(결합제) 4 중량%의 조성으로 용제인 NMP에 첨가하여 음극 혼합물 슬러리를 제조한 후, 구리 집전체 상에 코팅, 건조 및 압착하여 음극을 제조하였다.

1-3. 전해액의 제조

전해액으로는 1M LiPF₆에 EC/EMC계 용액을 사용하였으며, 여기에 퍼플루오르화 술폰 아마이드가 치환된 PEO-PPO 블록 공중합체로서 FC4430(3M 제품) 0.5 중량%를 첨가하여 리튬 이차전지용 전해액을 제조하였다.

1-4. 전지의 제조

상기 1-1 및 1-2에서 각각 제조된 양극과 음극 사이에 다공성 분리막(상표: 셀가드)을 위치시키고 상기 1-3에서 제조한 비수성 전해액을 주입하여 리튬 이차전지를 제조하였다.

[비교예 1]

전해액에 퍼플루오르화 술폰 아마이드기가 치환된 PEO-PPO 블록 공중합체를 첨가하지 않았다는 점을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법으로 리튬 이차전지를 제조하였다.

[비교예 2]

전해액에 퍼플루오르화 술폰 아마이드기가 치환된 PEO-PPO 블록 공중합체를 첨가하지 않고, 3 시간 동안 상온에서 숙성 공정을 거쳤다는 점을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법으로 리튬 이차전지를 제조하였다.

[실험예 : 수명 특성 측정]

상기 실시예 1과 비교예 1 및 2에서 각각 제조된 전지들을 대상으로, 수명 특성에 대한 실험을 실시하고, 그 결과를 하기 표 1 및 도 1에 각각 나타내었다.

상기 표 1과 첨부하는 도 1에서 보는 바와 같이, 실시예 1의 전지는 비교예 1의 전지와 비교하여, 수명 특성이 향상되었음을 확인할 수 있었다. 또한, 숙성 공정을 거친 비교예 2와 비교하여 동등한 수준임을 알 수 있었다.

본 발명이 속한 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 상기 내용을 바탕으로 본 발명의 범주 내에서 다양한 응용 및 변형을 행하는 것이 가능할 것이다.

이상 설명한 바와 같이, 본 발명에 따른 젖음성이 향상된 전해액 및이를 포함하는 리튬 이차전지는, 일반적인 전해액에 젖음성을 개선하는 첨가제를 첨가함으로써, 종래와 달리 전지의 전해액 주입 후 일정시간 보관하는 숙성 공정을 생략할 수 있어 공정 비용이 감소하고, 나아가 제품 제조 원가절감의 효과가 있다.

Claims (6)

1. 폴리에틸렌옥사이드(PEO)와 폴리프로필렌옥사이드(PPO)의 블록 공중합 구조의 한쪽 또는 양쪽 말단에 퍼플루오르화 술폰 아마이드 치환체가 결합되어 있는 물질이 음극에 대한 웨팅 특성 향상을 위해 포함되어 있는 전해액.
2. 제 1 항에 있어서, 상기 물질은 전해액 전체 중량을 기준으로 0.01 ~ 10 중량%로 포함되어 있는 것을 특징으로 하는 전해액.
3. 제 1 항에 있어서, 상기 PEO-PPO 블록 공중합체가 전체적으로 PEO 블록과 PPO 블록으로 이루어져 있어서 그것의 양쪽 말단들을 구성하는 경우, 퍼플루오르화 술폰 아마이드 치환체가 PEO 블록의 말단에 결합되는 것을 특징으로 하는 전해액.
4. 제 1 항에 있어서, 상기 물질은 하기 화학식 1로서 표시되는 것을 특징으로 하는 전해액:

   

   (1)
5. 제 1 항에 있어서, 상기 PEO-PPO 블록 공중합체 중에서 PEO 함량은 전체 공중합체의 중량을 기준으로 30 내지 80 중량%인 것을 특징으로 하는 전해액.
6. 제 1 항 내지 제 5 항 중 어느 하나에 따른 전해액과 탄소계 음극 활물질을 포함하는 것으로 구성된 리튬 이차전지.

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