[go: up one dir, main page]

KR102167164B1 - Substituted ring-type Isothiazole compounds, non-aqueous solution electrolyte agent comprising thereof and lithium secondary battery comprising the same - Google Patents

Substituted ring-type Isothiazole compounds, non-aqueous solution electrolyte agent comprising thereof and lithium secondary battery comprising the same Download PDF

Info

Publication number
KR102167164B1
KR102167164B1 KR1020190058947A KR20190058947A KR102167164B1 KR 102167164 B1 KR102167164 B1 KR 102167164B1 KR 1020190058947 A KR1020190058947 A KR 1020190058947A KR 20190058947 A KR20190058947 A KR 20190058947A KR 102167164 B1 KR102167164 B1 KR 102167164B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
formula
secondary battery
lithium
group
substituted
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
KR1020190058947A
Other languages
Korean (ko)
Other versions
KR20200106429A (en
Inventor
박성준
임환정
Original Assignee
한국화학연구원
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 한국화학연구원 filed Critical 한국화학연구원
Publication of KR20200106429A publication Critical patent/KR20200106429A/en
Application granted granted Critical
Publication of KR102167164B1 publication Critical patent/KR102167164B1/en
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C07ORGANIC CHEMISTRY
    • C07DHETEROCYCLIC COMPOUNDS
    • C07D275/00Heterocyclic compounds containing 1,2-thiazole or hydrogenated 1,2-thiazole rings
    • C07D275/02Heterocyclic compounds containing 1,2-thiazole or hydrogenated 1,2-thiazole rings not condensed with other rings
    • C07D275/03Heterocyclic compounds containing 1,2-thiazole or hydrogenated 1,2-thiazole rings not condensed with other rings with hetero atoms or with carbon atoms having three bonds to hetero atoms with at the most one bond to halogen, e.g. ester or nitrile radicals, directly attached to ring carbon atoms
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/05Accumulators with non-aqueous electrolyte
    • H01M10/052Li-accumulators
    • H01M10/0525Rocking-chair batteries, i.e. batteries with lithium insertion or intercalation in both electrodes; Lithium-ion batteries
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/05Accumulators with non-aqueous electrolyte
    • H01M10/056Accumulators with non-aqueous electrolyte characterised by the materials used as electrolytes, e.g. mixed inorganic/organic electrolytes
    • H01M10/0564Accumulators with non-aqueous electrolyte characterised by the materials used as electrolytes, e.g. mixed inorganic/organic electrolytes the electrolyte being constituted of organic materials only
    • H01M10/0566Liquid materials
    • H01M10/0567Liquid materials characterised by the additives
    • H01M2/16
    • H01M2/1686
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/40Separators; Membranes; Diaphragms; Spacing elements inside cells
    • H01M50/409Separators, membranes or diaphragms characterised by the material
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/40Separators; Membranes; Diaphragms; Spacing elements inside cells
    • H01M50/409Separators, membranes or diaphragms characterised by the material
    • H01M50/411Organic material
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/40Separators; Membranes; Diaphragms; Spacing elements inside cells
    • H01M50/409Separators, membranes or diaphragms characterised by the material
    • H01M50/411Organic material
    • H01M50/414Synthetic resins, e.g. thermoplastics or thermosetting resins
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/40Separators; Membranes; Diaphragms; Spacing elements inside cells
    • H01M50/409Separators, membranes or diaphragms characterised by the material
    • H01M50/431Inorganic material
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/40Separators; Membranes; Diaphragms; Spacing elements inside cells
    • H01M50/409Separators, membranes or diaphragms characterised by the material
    • H01M50/443Particulate material
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/40Separators; Membranes; Diaphragms; Spacing elements inside cells
    • H01M50/409Separators, membranes or diaphragms characterised by the material
    • H01M50/446Composite material consisting of a mixture of organic and inorganic materials
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/40Separators; Membranes; Diaphragms; Spacing elements inside cells
    • H01M50/409Separators, membranes or diaphragms characterised by the material
    • H01M50/449Separators, membranes or diaphragms characterised by the material having a layered structure
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/40Separators; Membranes; Diaphragms; Spacing elements inside cells
    • H01M50/489Separators, membranes, diaphragms or spacing elements inside the cells, characterised by their physical properties, e.g. swelling degree, hydrophilicity or shut down properties
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/40Separators; Membranes; Diaphragms; Spacing elements inside cells
    • H01M50/489Separators, membranes, diaphragms or spacing elements inside the cells, characterised by their physical properties, e.g. swelling degree, hydrophilicity or shut down properties
    • H01M50/491Porosity
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M2300/00Electrolytes
    • H01M2300/0017Non-aqueous electrolytes
    • H01M2300/0065Solid electrolytes
    • H01M2300/0082Organic polymers
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/10Energy storage using batteries

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Electrochemistry (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Composite Materials (AREA)
  • Secondary Cells (AREA)

Abstract

본 발명은 치환된 고리형 이소티아졸 화합물, 이를 포함하는 비수성 전해액 첨가제 및 이를 포함하는 리튬이차전지에 관한 것이다. 본 발명의 치환된 고리형 이소티아졸 화합물은 전해액 첨가제 및 분리막 코팅제로 활용시 리튬이차전지의 초기 충전시 음극에서 견고한 SEI 피막을 형성시키고 고온 사이클 시에 양극 표면에서의 분해 및 전해액의 산화 반응을 방지하여, 고온 사이클 특성 및 저온 출력 특성을 향상시킨다. 본 발명의 치환된 고리형 이소티아졸 화합물을 포함하는 리튬이차전지는 우수한 고온 사이클 특성 및 저온 출력 특성으로 인해, HEV 등의 고출력용으로 효과적으로 사용될 수 있다.The present invention relates to a substituted cyclic isothiazole compound, a non-aqueous electrolyte additive including the same, and a lithium secondary battery including the same. When the substituted cyclic isothiazole compound of the present invention is used as an electrolyte additive and a separator coating agent, it forms a solid SEI film on the negative electrode during initial charging of a lithium secondary battery, and prevents decomposition and oxidation of the electrolyte solution on the surface of the positive electrode during a high-temperature cycle. To improve the high temperature cycle characteristics and low temperature output characteristics. The lithium secondary battery including the substituted cyclic isothiazole compound of the present invention can be effectively used for high output such as HEV due to excellent high-temperature cycle characteristics and low-temperature output characteristics.

Description

치환된 고리형 이소티아졸 화합물 이를 포함하는 비수성 전해액 첨가제 및 이를 포함하는 리튬이차전지{Substituted ring-type Isothiazole compounds, non-aqueous solution electrolyte agent comprising thereof and lithium secondary battery comprising the same}Substituted ring-type isothiazole compounds, non-aqueous solution electrolyte agent comprising thereof and lithium secondary battery comprising the same}

본 발명은 치환된 고리형 이소티아졸 화합물, 이를 포함하는 비수성 전해액 첨가제 및 이를 포함하는 리튬이차전지에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 치환된 고리형 이소티아졸 화합물 및 이를 포함하는 우수한 고온 사이클 특성 및 저온 출력 특성을 갖는 비수성 전해액 첨가제 및 이를 포함하는 리튬이차전지에 관한 것이다.The present invention relates to a substituted cyclic isothiazole compound, a non-aqueous electrolyte additive including the same, and a lithium secondary battery including the same, and more particularly, to a substituted cyclic isothiazole compound and excellent high temperature cycle characteristics including the same And a non-aqueous electrolyte additive having low-temperature output characteristics and a lithium secondary battery including the same.

최근 첨단 전자산업의 발달로 전자장비의 소형화 및 경량화가 가능하게 됨에 따라 휴대용 전자 기기의 사용이 증대되고 있다. 이러한 휴대용 전자 기기의 전원으로 높은 에너지 밀도를 가진 전지의 필요성이 증대되어 리튬이차전지의 연구가 활발하게 진행되고 있다. 리튬이차전지의 양극 활물질로는 리튬 금속 산화물이 사용되고, 음극 활물질로는 리튬 금속, 리튬 합금, (결정질 또는 비정질) 탄소 또는 탄소 복합체가 사용되고 있다. 상기 활물질을 적당한 두께와 길이로 집전체에 도포하거나 또는 활물질 자체를 필름 형상으로 도포하여 절연체인 세퍼레이터와 함께 감거나 적층하여 전극 군을 만든 다음, 캔 또는 이와 유사한 용기에 넣은 후, 전해액을 주입하여 이차전지를 제조한다. The use of portable electronic devices is increasing as it becomes possible to reduce the size and weight of electronic equipment with the recent development of the high-tech electronic industry. As the need for a battery having a high energy density as a power source for such portable electronic devices is increasing, research on a lithium secondary battery is actively progressing. Lithium metal oxide is used as a positive electrode active material of a lithium secondary battery, and lithium metal, a lithium alloy, (crystalline or amorphous) carbon or carbon composite is used as the negative electrode active material. The active material is applied to the current collector with an appropriate thickness and length, or the active material itself is coated in a film shape and wound or stacked together with a separator as an insulator to form an electrode group, and then placed in a can or similar container, and then an electrolyte is injected. Manufacture a secondary battery.

리튬이차전지의 평균 방전 전압은 3.6~3.7 V 정도로 다른 알칼리 전지, Ni-MH 전지, Ni-Cd 전지 등에 비하여 높은 전력을 얻을 수 있다. 그러나 이런 높은 구동 전압을 내기 위해서는 작동 전압영역인 2.5~4.2V에서 전기화학적으로 안정한 전해액 조성물이 요구된다. 이러한 이유 에틸렌 카보네이트, 디메틸 카보네이트, 디에틸 카보네이트 등의 비수성 카보네이트계 용매의 혼합물을 전해액으로 사용하고 있다. The average discharge voltage of a lithium secondary battery is about 3.6 to 3.7 V, which is higher than that of other alkaline batteries, Ni-MH batteries, and Ni-Cd batteries. However, in order to produce such a high driving voltage, an electrochemically stable electrolyte composition is required in an operating voltage range of 2.5 to 4.2V. For this reason, a mixture of non-aqueous carbonate-based solvents such as ethylene carbonate, dimethyl carbonate, and diethyl carbonate is used as an electrolyte.

한편, 최근에는 HEV 자동차(Hybrid Electric Vehicle)가 미래형 자동차로 각광받으면서, 이에 적용할 수 있도록 우수한 고온 사이클 특성 및 저온 출력 특성을 갖는 이차전지에 대한 요구가 커지고 있다.Meanwhile, in recent years, as HEV vehicles (Hybrid Electric Vehicles) are in the spotlight as future vehicles, there is a growing demand for a secondary battery having excellent high-temperature cycle characteristics and low-temperature output characteristics to be applied thereto.

리튬이차전지에 있어서, 초기 충전시 양극인 리튬 금속 산화물로부터 나온 리튬 이온은 음극인 탄소 전극으로 이동하여 탄소에 인터컬레이션된다. 이때 리튬은 반응성이 강하므로 탄소 전극과 반응하여 Li2CO3, LiO, LiOH 등을 생성시켜 음극의 표면에 피막을 형성한다. 이러한 피막을 고체 전해질(Solid Electrolyte Interface; SEI) 필름이라고 하는데, 충전 초기에 형성된 SEI 피막은 충방전중 리튬 이온과 탄소 음극 또는 다른 물질과의 반응을 막아준다. 또한, 이온 터널(Ion Tunnel)의 역할을 수행하여 리튬 이온만을 통과시킨다. 이 이온 터널은 리튬 이온을 용매화(solvation)시켜 함께 이동하는 분자량이 큰 전해액의 유기용매들이 탄소 음극에 함께 코인터컬레이션되어 탄소 음극의 구조를 붕괴시키는 것을 막아 주는 역할을 한다. 따라서, 리튬이차전지의 고온 사이클 특성 및 저온 출력을 향상시키기 위해서는, 반드시 리튬이차전지의 음극에 견고한 SEI 피막을 형성하여야만 한다. In a lithium secondary battery, during initial charging, lithium ions from lithium metal oxide as a positive electrode move to a carbon electrode as a negative electrode and intercalate with carbon. At this time, since lithium is highly reactive, it reacts with the carbon electrode to generate Li 2 CO 3 , LiO, LiOH, etc. to form a film on the surface of the negative electrode. Such a film is called a solid electrolyte (SEI) film, and the SEI film formed at the beginning of charging prevents the reaction between lithium ions and a carbon negative electrode or other materials during charging and discharging. In addition, it performs the role of an ion tunnel to pass only lithium ions. This ion tunnel serves to prevent the collapse of the structure of the carbon negative electrode by solvating lithium ions and causing organic solvents of a high molecular weight electrolyte to move together with the carbon negative electrode. Therefore, in order to improve the high-temperature cycle characteristics and low-temperature output of the lithium secondary battery, a solid SEI film must be formed on the negative electrode of the lithium secondary battery.

또한, 리튬이차전지는 일반적으로 고온 사이클 시 양극 표면이 분해되거나 전해액의 산화 반응이 일어나 고온 사이클 특성 및 안정성과 고온 저장 특성이 저하되는 문제가 있으므로, 리튬이차전지의 고온 사이클 특성을 향상시키기 위해서는 고온 사이클 시 발생하는 양극 표면의 분해와 전해액의 산화 반응을 방지하여야만 한다.In addition, lithium secondary batteries generally have a problem in that the surface of the anode is decomposed during high-temperature cycles or oxidation reaction of the electrolyte occurs, resulting in deterioration of high-temperature cycle characteristics, stability, and high-temperature storage characteristics.Therefore, in order to improve the high-temperature cycle characteristics of lithium secondary batteries Decomposition of the anode surface and oxidation reaction of the electrolyte must be prevented during the cycle.

이러한 문제점을 해결하기 위해, 비수전해액 내에 보호 피막, 즉 음극 표면에 SEI 막을 형성할 수 있는 화합물들을 첨가하는 방법이 제안되었다. 하지만, 전해액에 첨가된 화합물들에 의하여 다른 부작용이 발생하면서, 이차전지의 제반 성능이 감소되는 또 다른 문제점이 발생될 수 있다. 따라서, 부작용을 최소화하면서, 전지의 성능 및 안정성은 향상시킬 수 있는 첨가제를 함유한 리튬이차전지에 대한 개발이 지속적으로 요구되고 있다.In order to solve this problem, a method of adding compounds capable of forming a protective film, that is, an SEI film on the surface of a negative electrode, has been proposed in a non-aqueous electrolyte. However, while other side effects occur due to the compounds added to the electrolyte, another problem may occur in that the overall performance of the secondary battery is reduced. Therefore, development of a lithium secondary battery containing an additive capable of improving battery performance and stability while minimizing side effects is continuously required.

일본 특허공개공보 제2001-256995호.Japanese Patent Laid-Open Publication No. 2001-256995. 미국 특허등록공보 제7,033,707호.US Patent Registration No. 7,033,707. 일본 특허공개공보 제2003-059529호.Japanese Patent Laid-Open Publication No. 2003-059529.

상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여, 본 발명의 제1 기술적 과제는 전극 표면상에 안정한 피막 형성과 함께, 전지 내부의 금속 이물질로 인해 발생하는 부작용을 억제할 수 있는 치환된 고리형 이소티아졸 화합물과 이를 포함하는 비수전해액용 첨가제를 제공함에 있다.In order to solve the above problems, the first technical problem of the present invention is a substituted cyclic isothiazole compound capable of suppressing side effects caused by metal foreign substances inside the battery while forming a stable film on the electrode surface. And it is to provide an additive for a non-aqueous electrolyte containing the same.

본 발명의 제2 기술적 과제는 상기 비수전해액용 첨가제를 포함하는 리튬 이차전지용 비수전해액을 제공함에 있다.A second technical problem of the present invention is to provide a non-aqueous electrolyte for a lithium secondary battery comprising the additive for a non-aqueous electrolyte.

본 발명의 제3 기술적 과제는 다공성 고분자 기재 및 상기 다공성 기재의 적어도 일면에 코팅되는 2차 전지용 분리막 코팅제를 포함하는 분리막을 제공함에 있다.A third technical object of the present invention is to provide a separator comprising a porous polymer substrate and a separator coating agent for a secondary battery coated on at least one surface of the porous substrate.

본 발명의 제4 기술적 과제는 상기 비수전해액용 첨가제 또는 2차 전지용 분리막 코팅제를 포함하는 리튬 이차전지를 제공함에 있다.A fourth technical object of the present invention is to provide a lithium secondary battery comprising the additive for a non-aqueous electrolyte or a separator coating agent for a secondary battery.

상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명의 구현예에서는 하기 화학식 1 내지 화학식 3으로 이루어진 군에서 선택되는 어느 하나의 화학구조를 가지는 치환된 고리형 이소티아졸 화합물을 제공한다.In an embodiment of the present invention for achieving the above object, a substituted cyclic isothiazole compound having any one chemical structure selected from the group consisting of the following Chemical Formulas 1 to 3 is provided.

<화학식 1><Formula 1>

Figure 112019051513931-pat00001
Figure 112019051513931-pat00001

<화학식 2><Formula 2>

Figure 112019051513931-pat00002
Figure 112019051513931-pat00002

<화학식 3><Formula 3>

Figure 112019051513931-pat00003
Figure 112019051513931-pat00003

상기 화학식 1 내지 화학식 3에서In Chemical Formulas 1 to 3

R1 은 수소, 알킬, 아세틸, 아세테이트, 술포닐, 치환 또는 비치환된 C1 내지 C30 알킬기, 치환 또는 비치환된 C2 내지 C30 알케닐기, 또는 치환 또는 비치환된 C2 내지 C30 알키닐기, 치환 또는 비치환된 C3 내지 C30 탄소고리기, 치환 또는 비치환된 C1 내지 C10 알콕시기, 치환 또는 비치환된 C6 내지 C30 아릴기, 치환 또는 비치환된 C3 내지 C30 사이클로알케닐기, 치환 또는 비치환된 C7 내지 C20 아릴알킬기, 치환 또는 비치환된 C1 내지 C10 헤테로알킬기, 치환 또는 비치환된 C2 내지 C30 헤테로고리기, 또는 치환 또는 비치환된 C2 내지 C30 헤테로아릴기 중 하나이거나, 술폰기를 매개로 연결되는 치환 또는 비치환된 C1 내지 C4의 알킬기, 치환 또는 비치환된 C1 내지 C4의 알키닐기, 치환 또는 비치환된 C2 내지 C4의 알케닐기, 치환 또는 비치환된 C1 내지 C4의 알콕시기, 치환 또는 비치환된 아릴기, 치환 또는 비치환된 헤테로아일기, 치환 또는 비치환된 아릴옥시기, 치환 또는 비치환된 헤테로아릴옥시기, 치환 또는 비치환된 C2 내지 C4의 알케닐옥시기, 치환 또는 비치환된 C2 내지 C4의 알키닐옥시기, 또는 치환 또는 비치환된 아미노기 중 하나 이고,R 1 is hydrogen, alkyl, acetyl, acetate, sulfonyl, substituted or unsubstituted C1 to C30 alkyl group, substituted or unsubstituted C2 to C30 alkenyl group, or substituted or unsubstituted C2 to C30 alkynyl group, substituted or unsubstituted A substituted C3 to C30 carbocyclic group, a substituted or unsubstituted C1 to C10 alkoxy group, a substituted or unsubstituted C6 to C30 aryl group, a substituted or unsubstituted C3 to C30 cycloalkenyl group, a substituted or unsubstituted C7 to One of a C20 arylalkyl group, a substituted or unsubstituted C1 to C10 heteroalkyl group, a substituted or unsubstituted C2 to C30 heterocyclic group, or a substituted or unsubstituted C2 to C30 heteroaryl group, or a substitution connected via a sulfone group Or an unsubstituted C1 to C4 alkyl group, a substituted or unsubstituted C1 to C4 alkynyl group, a substituted or unsubstituted C2 to C4 alkenyl group, a substituted or unsubstituted C1 to C4 alkoxy group, a substituted or unsubstituted Aryl group, substituted or unsubstituted heteroayl group, substituted or unsubstituted aryloxy group, substituted or unsubstituted heteroaryloxy group, substituted or unsubstituted C2 to C4 alkenyloxy group, substituted or unsubstituted C2 to C4 alkynyloxy group, or one of a substituted or unsubstituted amino group,

R2는 H, CH3, CN, COHNH2, COCF3 중 하나이다.R 2 is one of H, CH 3 , CN, COHNH 2 and COCF 3 .

또한, 본 발명의 일 구현예에서는 상기 화학식 1 내지 화학식 3으로 이루어진 군에서 선택되는 어느 하나의 화학구조를 가지는 치환된 고리형 이소티아졸 화합물을 2차 전지용 전해액 첨가제로서 제공한다.In addition, in one embodiment of the present invention, a substituted cyclic isothiazole compound having any one chemical structure selected from the group consisting of Chemical Formulas 1 to 3 is provided as an electrolyte solution additive for a secondary battery.

또한, 본 발명의 일 구현예에서는 2차 전지용 전해액 첨가제; 비수성 유기용매; 및 리튬염을 포함하여 이루어지는 2차 전지용 비수성 전해액을 제공한다.In addition, in one embodiment of the present invention, an electrolyte solution additive for a secondary battery; Non-aqueous organic solvent; And it provides a non-aqueous electrolyte for a secondary battery comprising a lithium salt.

상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명의 구현예에서는, 하기 화학식 1 내지 화학식 3으로 표시되는 화합물 중 적어도 하나 이상의 화합물을 포함하는 2차 전지용 분리막 코팅제를 제공한다.In an embodiment of the present invention for achieving the above object, there is provided a separator coating agent for a secondary battery comprising at least one compound among the compounds represented by the following Chemical Formulas 1 to 3.

<화학식 1><Formula 1>

Figure 112019051513931-pat00004
Figure 112019051513931-pat00004

<화학식 2><Formula 2>

Figure 112019051513931-pat00005
Figure 112019051513931-pat00005

<화학식 3><Formula 3>

Figure 112019051513931-pat00006
Figure 112019051513931-pat00006

상기 화학식 1 내지 화학식 3에서In Chemical Formulas 1 to 3

R1 은 수소, 알킬, 아세틸, 아세테이트, 술포닐, 치환 또는 비치환된 C1 내지 C30 알킬기, 치환 또는 비치환된 C2 내지 C30 알케닐기, 또는 치환 또는 비치환된 C2 내지 C30 알키닐기, 치환 또는 비치환된 C3 내지 C30 탄소고리기, 치환 또는 비치환된 C1 내지 C10 알콕시기, 치환 또는 비치환된 C6 내지 C30 아릴기, 치환 또는 비치환된 C3 내지 C30 사이클로알케닐기, 치환 또는 비치환된 C7 내지 C20 아릴알킬기, 치환 또는 비치환된 C1 내지 C10 헤테로알킬기, 치환 또는 비치환된 C2 내지 C30 헤테로고리기, 또는 치환 또는 비치환된 C2 내지 C30 헤테로아릴기 중 하나이거나, 술폰기를 매개로 연결되는 치환 또는 비치환된 C1 내지 C4의 알킬기, 치환 또는 비치환된 C1 내지 C4의 알키닐기, 치환 또는 비치환된 C2 내지 C4의 알케닐기, 치환 또는 비치환된 C1 내지 C4의 알콕시기, 치환 또는 비치환된 아릴기, 치환 또는 비치환된 헤테로아일기, 치환 또는 비치환된 아릴옥시기, 치환 또는 비치환된 헤테로아릴옥시기, 치환 또는 비치환된 C2 내지 C4의 알케닐옥시기, 치환 또는 비치환된 C2 내지 C4의 알키닐옥시기, 또는 치환 또는 비치환된 아미노기 중 하나 이고,R 1 is hydrogen, alkyl, acetyl, acetate, sulfonyl, substituted or unsubstituted C1 to C30 alkyl group, substituted or unsubstituted C2 to C30 alkenyl group, or substituted or unsubstituted C2 to C30 alkynyl group, substituted or unsubstituted A substituted C3 to C30 carbocyclic group, a substituted or unsubstituted C1 to C10 alkoxy group, a substituted or unsubstituted C6 to C30 aryl group, a substituted or unsubstituted C3 to C30 cycloalkenyl group, a substituted or unsubstituted C7 to One of a C20 arylalkyl group, a substituted or unsubstituted C1 to C10 heteroalkyl group, a substituted or unsubstituted C2 to C30 heterocyclic group, or a substituted or unsubstituted C2 to C30 heteroaryl group, or a substitution connected via a sulfone group Or an unsubstituted C1 to C4 alkyl group, a substituted or unsubstituted C1 to C4 alkynyl group, a substituted or unsubstituted C2 to C4 alkenyl group, a substituted or unsubstituted C1 to C4 alkoxy group, a substituted or unsubstituted Aryl group, substituted or unsubstituted heteroayl group, substituted or unsubstituted aryloxy group, substituted or unsubstituted heteroaryloxy group, substituted or unsubstituted C2 to C4 alkenyloxy group, substituted or unsubstituted C2 to C4 alkynyloxy group, or one of a substituted or unsubstituted amino group,

R2는 H, CH3, CN, COHNH2, COCF3 중 하나이다.R 2 is one of H, CH 3 , CN, COHNH 2 and COCF 3 .

또한, 본 발명의 일 구현예에서는 다공성 고분자 기재 및 상기 다공성 고분자 기재의 적어도 일면에 코팅되는 2차 전지용 분리막 코팅제를 포함하는 것을 특징으로 하는 2차 전지용 분리막을 제공한다.In addition, an embodiment of the present invention provides a separator for a secondary battery comprising a porous polymer substrate and a separator coating agent for a secondary battery coated on at least one surface of the porous polymer substrate.

또한, 본 발명의 일 구현예에서는 2차 전지용 분리막; 비수성 전해액; 분리막; 리튬을 인터칼레이션 및 디인터칼레이션할 수 있는 양극 활물질을 포함하는 양극; 및 리튬을 인터칼레이션 및 디인터칼레이션할 수 있는 음극 활물질을 포함하는 음극을 포함하는 것을 특징으로 하는 리튬이차전지를 제공한다.In addition, in one embodiment of the present invention, a separator for a secondary battery; Non-aqueous electrolyte; Separator; A positive electrode including a positive electrode active material capable of intercalating and deintercalating lithium; And it provides a lithium secondary battery comprising a negative electrode including a negative active material capable of intercalating and deintercalating lithium.

본 발명의 치환된 고리형 이소티아졸 화합물은 전해액 첨가제 또는 분리막 코팅제로 사용 시 리튬이차전지의 초기 충전시 음극에서 견고한 SEI 피막을 형성시키고 고온 사이클 시에 양극 표면에서의 분해 및 전해액의 산화 반응을 방지하여, 고온 사이클 특성 및 저온 출력 특성을 향상시킨다. When the substituted cyclic isothiazole compound of the present invention is used as an electrolyte additive or a separator coating agent, it forms a solid SEI film on the negative electrode during initial charging of a lithium secondary battery, and prevents decomposition and oxidation of the electrolyte solution on the surface of the positive electrode during high-temperature cycles. To improve the high temperature cycle characteristics and low temperature output characteristics.

본 발명의 전해액 첨가제 또는 분리막 코팅제를 포함하는 리튬이차전지는 우수한 고온 사이클 특성 및 저온 출력 특성으로 인해, HEV 등의 고출력용으로 효과적으로 사용될 수 있다. The lithium secondary battery including the electrolyte additive or the separator coating agent of the present invention can be effectively used for high power such as HEV due to excellent high-temperature cycle characteristics and low-temperature output characteristics.

이하, 본 발명에 대해 상세하게 설명하기로 한다. 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니 되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본원 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다.Hereinafter, the present invention will be described in detail. The terms or words used in this specification and claims should not be construed as being limited to their usual or dictionary meanings, and the inventor may appropriately define the concept of terms in order to describe his own invention in the best way. Based on the principle that the present invention should be interpreted as a meaning and concept consistent with the technical idea of the present invention.

본 발명의 전해액 첨가제 또는 분리막 코팅제는 리튬이차전지의 고온 사이클 특성 및 저온 출력 특성을 향상시키기 위하여 리튬이차전지의 전해액에 첨가되거나 분리막에 코팅되는 것으로서 종래의 비닐렌카보네이트(vinylene carbonate), 프로판 술톤(propane sultone), 니트릴계 화합물 등의 첨가제를 전해액에 첨가하는 것에 비하여 구조적으로 안정하고 전기 화학적 전위창이 넓으므로, 전지 작동전압 범위 내에서 전기화학적으로 안정하다. 특히 본 발명의 전해액 첨가제 또는 분리막 코팅제는 SEI 막 형성에 도움을 준다. 따라서, 이러한 화합물을 포함하는 리튬이차전지는 고온 사이클에 의한 전해액 산화 반응 및 양극 표면의 분해를 억제하여 전지의 방전출력 향상, 상온 수명 향상과 고온 성능 향상의 효과가 있다.The electrolyte additive or separator coating agent of the present invention is added to the electrolyte of a lithium secondary battery or coated on a separator in order to improve the high-temperature cycle characteristics and low-temperature output characteristics of a lithium secondary battery, and is a conventional vinylene carbonate, propane sultone ( Compared to the addition of additives such as propane sultone) and nitrile-based compounds to the electrolyte, it is structurally stable and has a wide electrochemical potential window, so it is electrochemically stable within the operating voltage range of the battery. In particular, the electrolyte additive or separator coating agent of the present invention helps to form an SEI film. Accordingly, a lithium secondary battery including such a compound has an effect of improving the discharge power of the battery, improving the room temperature lifespan, and improving the high temperature performance by suppressing the oxidation reaction of the electrolyte solution and the decomposition of the anode surface due to a high temperature cycle.

본 발명에서는 하기 화학식 1 내지 화학식 3으로 이루어진 군에서 선택되는 어느 하나의 화학구조를 가지는 치환된 고리형 이소티아졸 화합물을 제공한다.In the present invention, a substituted cyclic isothiazole compound having any one chemical structure selected from the group consisting of the following Chemical Formulas 1 to 3 is provided.

<화학식 1><Formula 1>

Figure 112019051513931-pat00007
Figure 112019051513931-pat00007

<화학식 2><Formula 2>

Figure 112019051513931-pat00008
Figure 112019051513931-pat00008

<화학식 3><Formula 3>

Figure 112019051513931-pat00009
Figure 112019051513931-pat00009

상기 화학식 1 내지 화학식 3에서In Chemical Formulas 1 to 3

R1 은 수소, 알킬, 아세틸, 아세테이트, 술포닐, 치환 또는 비치환된 C1 내지 C30 알킬기, 치환 또는 비치환된 C2 내지 C30 알케닐기, 또는 치환 또는 비치환된 C2 내지 C30 알키닐기, 치환 또는 비치환된 C3 내지 C30 탄소고리기, 치환 또는 비치환된 C1 내지 C10 알콕시기, 치환 또는 비치환된 C6 내지 C30 아릴기, 치환 또는 비치환된 C3 내지 C30 사이클로알케닐기, 치환 또는 비치환된 C7 내지 C20 아릴알킬기, 치환 또는 비치환된 C1 내지 C10 헤테로알킬기, 치환 또는 비치환된 C2 내지 C30 헤테로고리기, 또는 치환 또는 비치환된 C2 내지 C30 헤테로아릴기 중 하나이거나, 술폰기를 매개로 연결되는 치환 또는 비치환된 C1 내지 C4의 알킬기, 치환 또는 비치환된 C1 내지 C4의 알키닐기, 치환 또는 비치환된 C2 내지 C4의 알케닐기, 치환 또는 비치환된 C1 내지 C4의 알콕시기, 치환 또는 비치환된 아릴기, 치환 또는 비치환된 헤테로아일기, 치환 또는 비치환된 아릴옥시기, 치환 또는 비치환된 헤테로아릴옥시기, 치환 또는 비치환된 C2 내지 C4의 알케닐옥시기, 치환 또는 비치환된 C2 내지 C4의 알키닐옥시기, 또는 치환 또는 비치환된 아미노기 중 하나 이고,R 1 is hydrogen, alkyl, acetyl, acetate, sulfonyl, substituted or unsubstituted C1 to C30 alkyl group, substituted or unsubstituted C2 to C30 alkenyl group, or substituted or unsubstituted C2 to C30 alkynyl group, substituted or unsubstituted A substituted C3 to C30 carbocyclic group, a substituted or unsubstituted C1 to C10 alkoxy group, a substituted or unsubstituted C6 to C30 aryl group, a substituted or unsubstituted C3 to C30 cycloalkenyl group, a substituted or unsubstituted C7 to One of a C20 arylalkyl group, a substituted or unsubstituted C1 to C10 heteroalkyl group, a substituted or unsubstituted C2 to C30 heterocyclic group, or a substituted or unsubstituted C2 to C30 heteroaryl group, or a substitution connected via a sulfone group Or an unsubstituted C1 to C4 alkyl group, a substituted or unsubstituted C1 to C4 alkynyl group, a substituted or unsubstituted C2 to C4 alkenyl group, a substituted or unsubstituted C1 to C4 alkoxy group, a substituted or unsubstituted Aryl group, substituted or unsubstituted heteroayl group, substituted or unsubstituted aryloxy group, substituted or unsubstituted heteroaryloxy group, substituted or unsubstituted C2 to C4 alkenyloxy group, substituted or unsubstituted C2 to C4 alkynyloxy group, or one of a substituted or unsubstituted amino group,

R2는 H, CH3, CN, COHNH2, COCF3 중 하나이다.R 2 is one of H, CH 3 , CN, COHNH 2 and COCF 3 .

한편, 본원 발명의 일 구현예에 따른 상기 화학식 1은 치환된 고리형 이소티아졸리딘(isothiazolidine), 화학식 2는 치환된 고리형 디히드로 이소티아졸 (dihydro-isothiazole), 화학식 3은 치환된 고리형 이소티아졸-3(2H)-온 (isothiazol-3(2H)-one) 화합물로 명명될 수 있다.Meanwhile, Formula 1 according to an embodiment of the present invention is a substituted cyclic isothiazolidine, Formula 2 is a substituted cyclic dihydro-isothiazole, and Formula 3 is a substituted ring. It may be named as type isothiazol-3(2H)-one.

또한, 본 발명의 일 구현예에서는 상기 화학식 1 내지 화학식 3으로 이루어진 군에서 선택되는 어느 하나의 화학구조를 가지는 치환된 고리형 이소티아졸 화합물을 2차 전지용 전해액 첨가제로서 제공한다.In addition, in one embodiment of the present invention, a substituted cyclic isothiazole compound having any one chemical structure selected from the group consisting of Chemical Formulas 1 to 3 is provided as an electrolyte solution additive for a secondary battery.

본 발명의 일 구현예에 따르면, 상기 화학식 1은 하기 화학식 1-a 내지 화학식 1-f로 표시되는 화합물로 이루어진 군으로부터 선택되는 어느 하나이고,According to an embodiment of the present invention, Formula 1 is any one selected from the group consisting of compounds represented by the following Formulas 1-a to 1-f,

상기 화학식 2는 하기 화학식 2-a 내지 화학식 2-e로 표시되는 화합물로 이루어진 군으로부터 선택되는 어느 하나이며,Formula 2 is any one selected from the group consisting of compounds represented by Formula 2-a to Formula 2-e,

상기 화학식 3은 하기 화학식 3-a 내지 화학식 3-e로 표시되는 화합물로 이루어진 군으로부터 선택되는 어느 하나일 수 있다.Formula 3 may be any one selected from the group consisting of compounds represented by the following Formula 3-a to Formula 3-e.

<화학식 1-a><Formula 1-a>

Figure 112019051513931-pat00010
Figure 112019051513931-pat00010

<화학식 1-b><Formula 1-b>

Figure 112019051513931-pat00011
Figure 112019051513931-pat00011

<화학식 1-c><Formula 1-c>

Figure 112019051513931-pat00012
Figure 112019051513931-pat00012

<화학식 1-d><Formula 1-d>

Figure 112019051513931-pat00013
Figure 112019051513931-pat00013

<화학식 1-e><Formula 1-e>

Figure 112019051513931-pat00014
Figure 112019051513931-pat00014

<화학식 1-f><Formula 1-f>

Figure 112019051513931-pat00015
Figure 112019051513931-pat00015

<화학식 2-a><Formula 2-a>

Figure 112019051513931-pat00016
Figure 112019051513931-pat00016

<화학식 2-b><Formula 2-b>

Figure 112019051513931-pat00017
Figure 112019051513931-pat00017

<화학식 2-c><Formula 2-c>

Figure 112019051513931-pat00018
Figure 112019051513931-pat00018

<화학식 2-d><Formula 2-d>

Figure 112019051513931-pat00019
Figure 112019051513931-pat00019

<화학식 2-e><Formula 2-e>

Figure 112019051513931-pat00020
Figure 112019051513931-pat00020

<화학식 3-a><Formula 3-a>

Figure 112019051513931-pat00021
Figure 112019051513931-pat00021

<화학식 3-b><Formula 3-b>

Figure 112019051513931-pat00022
Figure 112019051513931-pat00022

<화학식 3-c><Formula 3-c>

Figure 112019051513931-pat00023
Figure 112019051513931-pat00023

<화학식 3-d><Formula 3-d>

Figure 112019051513931-pat00024
Figure 112019051513931-pat00024

<화학식 3-e><Formula 3-e>

Figure 112019051513931-pat00025
Figure 112019051513931-pat00025

또한, 본 발명에서는 2차 전지용 전해액 첨가제; 비수성 유기용매; 및 리튬염을 포함하여 이루어지는 2차 전지용 비수성 전해액을 제공한다.In addition, in the present invention, an electrolyte solution additive for secondary batteries; Non-aqueous organic solvent; And it provides a non-aqueous electrolyte for a secondary battery comprising a lithium salt.

본 발명의 일 구현예에 따르면, 상기 비수성 유기용매로는 환형 카보네이트, 선형 카보네이트, 에스테르, 에테르 또는 케톤 등 리튬이차전지의 비수성 유기용매로 사용되는 통상의 용매들이 사용될 수 있으며, 이들은 단독으로 뿐만 아니라 혼용하여 사용될 수 있다. 상기 유기용매들 중 특히 카보네이트계 유기용매가 바람직하게 사용될 수 있는데, 환형 카보네이트로는 에틸렌 카보네이트(EC), 프로필렌카보네이트(PC) 및 부틸렌 카보네이트(BC)가, 선형 카보네이트로는 디메틸 카보네이트(DMC), 디에틸 카보네이트(DEC), 디프로필 카보네이트(DPC), 에틸메틸카보네이트(EMC), 메틸프로필 카보네이트(MPC) 및 에틸프로필 카보네이트(EPC)가 대표적이다. According to one embodiment of the present invention, as the non-aqueous organic solvent, conventional solvents used as non-aqueous organic solvents of lithium secondary batteries such as cyclic carbonate, linear carbonate, ester, ether, or ketone may be used, and these may be used alone. In addition, they can be used interchangeably. Among the organic solvents, in particular, carbonate-based organic solvents may be preferably used, ethylene carbonate (EC), propylene carbonate (PC), and butylene carbonate (BC) as cyclic carbonates, and dimethyl carbonate (DMC) as linear carbonates. , Diethyl carbonate (DEC), dipropyl carbonate (DPC), ethyl methyl carbonate (EMC), methylpropyl carbonate (MPC) and ethylpropyl carbonate (EPC) are representative.

본 발명의 일 구현예에 따르면, 상기 리튬염으로는 LiPF6, LiAsF6, LiCF3SO3, LiN(CF3SO2)2, LiBF4, LiBF6, LiSbF6, LiN(C2F5SO2)2, LiAlO4, LiAlCl4, LiSO3CF3 및 LiClO4 등 리튬이차전지의 전해액에 통상적으로 사용되는 리튬염들이 제한 없이 사용될 수 있으며, 이들은 단독으로뿐만 아니라 혼용하여 사용될 수 있다. 상기 전해액 첨가제의 함량은 특별히 제한되지 않으나, 비수성 전해액 100 중량부에 대하여 1 내지 6 중량부인 것이 바람직하다. 전해액 첨가제의 함량이 1 중량부 미만인 경우 첨가제의 첨가에 의한 효과가 미미하며, 6 중량부를 초과하는 경우 내부저항이 증가하고 가스가 발생되는 문제가 있다.According to an embodiment of the present invention, the lithium salt is LiPF 6 , LiAsF 6 , LiCF 3 SO 3 , LiN(CF 3 SO 2 ) 2 , LiBF 4 , LiBF 6 , LiSbF 6 , LiN(C 2 F 5 SO 2 ) 2 , LiAlO 4 , LiAlCl 4 , LiSO 3 CF 3 and LiClO 4 Lithium salts commonly used in the electrolyte of a lithium secondary battery may be used without limitation, and these may be used alone or in combination. The content of the electrolyte solution additive is not particularly limited, but is preferably 1 to 6 parts by weight based on 100 parts by weight of the non-aqueous electrolyte. When the content of the electrolyte solution additive is less than 1 part by weight, the effect of the addition of the additive is insignificant, and when it exceeds 6 parts by weight, the internal resistance increases and gas is generated.

또한, 본 발명에서는 하기 화학식 1 내지 화학식 3으로 표시되는 화합물 중 적어도 하나 이상의 화합물을 포함하여 이루어지는 2차 전지용 분리막 코팅제를 제공한다.In addition, the present invention provides a separator coating agent for a secondary battery comprising at least one compound among the compounds represented by the following Chemical Formulas 1 to 3.

<화학식 1><Formula 1>

Figure 112019051513931-pat00026
Figure 112019051513931-pat00026

<화학식 2><Formula 2>

Figure 112019051513931-pat00027
Figure 112019051513931-pat00027

<화학식 3><Formula 3>

Figure 112019051513931-pat00028
Figure 112019051513931-pat00028

상기 화학식 1 내지 화학식 3에서In Chemical Formulas 1 to 3

R1 은 수소, 알킬, 아세틸, 아세테이트, 술포닐, 치환 또는 비치환된 C1 내지 C30 알킬기, 치환 또는 비치환된 C2 내지 C30 알케닐기, 또는 치환 또는 비치환된 C2 내지 C30 알키닐기, 치환 또는 비치환된 C3 내지 C30 탄소고리기, 치환 또는 비치환된 C1 내지 C10 알콕시기, 치환 또는 비치환된 C6 내지 C30 아릴기, 치환 또는 비치환된 C3 내지 C30 사이클로알케닐기, 치환 또는 비치환된 C7 내지 C20 아릴알킬기, 치환 또는 비치환된 C1 내지 C10 헤테로알킬기, 치환 또는 비치환된 C2 내지 C30 헤테로고리기, 또는 치환 또는 비치환된 C2 내지 C30 헤테로아릴기 중 하나이거나, 술폰기를 매개로 연결되는 치환 또는 비치환된 C1 내지 C4의 알킬기, 치환 또는 비치환된 C1 내지 C4의 알키닐기, 치환 또는 비치환된 C2 내지 C4의 알케닐기, 치환 또는 비치환된 C1 내지 C4의 알콕시기, 치환 또는 비치환된 아릴기, 치환 또는 비치환된 헤테로아일기, 치환 또는 비치환된 아릴옥시기, 치환 또는 비치환된 헤테로아릴옥시기, 치환 또는 비치환된 C2 내지 C4의 알케닐옥시기, 치환 또는 비치환된 C2 내지 C4의 알키닐옥시기, 또는 치환 또는 비치환된 아미노기 중 하나 이고,R 1 is hydrogen, alkyl, acetyl, acetate, sulfonyl, substituted or unsubstituted C1 to C30 alkyl group, substituted or unsubstituted C2 to C30 alkenyl group, or substituted or unsubstituted C2 to C30 alkynyl group, substituted or unsubstituted A substituted C3 to C30 carbocyclic group, a substituted or unsubstituted C1 to C10 alkoxy group, a substituted or unsubstituted C6 to C30 aryl group, a substituted or unsubstituted C3 to C30 cycloalkenyl group, a substituted or unsubstituted C7 to One of a C20 arylalkyl group, a substituted or unsubstituted C1 to C10 heteroalkyl group, a substituted or unsubstituted C2 to C30 heterocyclic group, or a substituted or unsubstituted C2 to C30 heteroaryl group, or a substitution connected via a sulfone group Or an unsubstituted C1 to C4 alkyl group, a substituted or unsubstituted C1 to C4 alkynyl group, a substituted or unsubstituted C2 to C4 alkenyl group, a substituted or unsubstituted C1 to C4 alkoxy group, a substituted or unsubstituted Aryl group, substituted or unsubstituted heteroayl group, substituted or unsubstituted aryloxy group, substituted or unsubstituted heteroaryloxy group, substituted or unsubstituted C2 to C4 alkenyloxy group, substituted or unsubstituted C2 to C4 alkynyloxy group, or one of a substituted or unsubstituted amino group,

R2는 H, CH3, CN, COHNH2, COCF3 중 하나이다.R 2 is one of H, CH 3 , CN, COHNH 2 and COCF 3 .

본 발명의 일 구현예에 따르면, 상기 화학식 1은 하기 화학식 1-a 내지 화학식 1-f로 표시되는 화합물로 이루어진 군으로부터 선택되는 어느 하나이고,According to an embodiment of the present invention, Formula 1 is any one selected from the group consisting of compounds represented by the following Formulas 1-a to 1-f,

상기 화학식 2는 하기 화학식 2-a 내지 화학식 2-e로 표시되는 화합물로 이루어진 군으로부터 선택되는 어느 하나이며,Formula 2 is any one selected from the group consisting of compounds represented by Formula 2-a to Formula 2-e,

상기 화학식 3은 하기 화학식 3-a 내지 화학식 3-e로 표시되는 화합물로 이루어진 군으로부터 선택되는 어느 하나일 수 있다.Formula 3 may be any one selected from the group consisting of compounds represented by the following Formula 3-a to Formula 3-e.

<화학식 1-a><Formula 1-a>

Figure 112019051513931-pat00029
Figure 112019051513931-pat00029

<화학식 1-b><Formula 1-b>

Figure 112019051513931-pat00030
Figure 112019051513931-pat00030

<화학식 1-c><Formula 1-c>

Figure 112019051513931-pat00031
Figure 112019051513931-pat00031

<화학식 1-d><Formula 1-d>

Figure 112019051513931-pat00032
Figure 112019051513931-pat00032

<화학식 1-e><Formula 1-e>

Figure 112019051513931-pat00033
Figure 112019051513931-pat00033

<화학식 1-f><Formula 1-f>

Figure 112019051513931-pat00034
Figure 112019051513931-pat00034

<화학식 2-a><Formula 2-a>

Figure 112019051513931-pat00035
Figure 112019051513931-pat00035

<화학식 2-b><Formula 2-b>

Figure 112019051513931-pat00036
Figure 112019051513931-pat00036

<화학식 2-c><Formula 2-c>

Figure 112019051513931-pat00037
Figure 112019051513931-pat00037

<화학식 2-d><Formula 2-d>

Figure 112019051513931-pat00038
Figure 112019051513931-pat00038

<화학식 2-e><Formula 2-e>

Figure 112019051513931-pat00039
Figure 112019051513931-pat00039

<화학식 3-a><Formula 3-a>

Figure 112019051513931-pat00040
Figure 112019051513931-pat00040

<화학식 3-b><Formula 3-b>

Figure 112019051513931-pat00041
Figure 112019051513931-pat00041

<화학식 3-c><Formula 3-c>

Figure 112019051513931-pat00042
Figure 112019051513931-pat00042

<화학식 3-d><Formula 3-d>

Figure 112019051513931-pat00043
Figure 112019051513931-pat00043

<화학식 3-e><Formula 3-e>

Figure 112019051513931-pat00044
Figure 112019051513931-pat00044

또한, 본 발명에서는 다공성 고분자 기재 및 상기 다공성 고분자 기재의 적어도 일면에 코팅되는 상기 화학식 1 내지 화학식 3 중 어느 하나로 표시되는 2차 전지용 분리막 코팅제를 포함하는 것을 특징으로 하는 2차 전지용 분리막을 제공한다.In addition, the present invention provides a separator for a secondary battery comprising a porous polymer substrate and a separator coating agent for a secondary battery represented by any one of Chemical Formulas 1 to 3 coated on at least one surface of the porous polymer substrate.

본 발명의 일 구현예에 따르면, 분리막에 코팅제를 부여하는 방법으로는 딥-코팅(dip-coating), 스프레이 코팅 등 공지의 방법을 사용할 수 있다.According to one embodiment of the present invention, a known method such as dip-coating and spray coating may be used as a method of applying a coating agent to the separator.

본 발명의 일 구현예에 따르면, 상기 다공성 기재의 두께는 5 내지 30㎛이고, 기공크기는 0.01 내지 50㎛이며, 기공도는 10 내지 90%인 것이 바람직하고, 상기 다공성 고분자 기재는 폴리에틸렌; 폴리프로필렌; 폴리부틸렌; 폴리펜텐; 폴리헥센; 폴리옥텐; 에틸렌, 프로필렌, 부텐, 펜텐, 4-메틸펜텐, 헥센, 옥텐 중 1종 이상의 공중합체가 대표적이며, 이들은 단독으로뿐만 아니라 혼용하여 사용될 수 있다. According to an embodiment of the present invention, the porous substrate has a thickness of 5 to 30 μm, a pore size of 0.01 to 50 μm, a porosity of 10 to 90%, and the porous polymer substrate is polyethylene; Polypropylene; Polybutylene; Polypentene; Polyhexene; Polyoctene; One or more copolymers of ethylene, propylene, butene, pentene, 4-methylpentene, hexene, and octene are representative, and these may be used alone or in combination.

본 발명의 일 구현예에 따르면, 다공성 고분자 기재의 적어도 일면에는 무기물 입자 및 유기물 입자 중 1종 이상의 입자와 바인더 고분자를 포함하는 다공성 코팅층이 형성되는 것이 바람직하고, 다공성 코팅층의 형성으로 이온투과성 및 단락 등에 대한 전지의 안정성이 개선되는 효과가 있다.According to an embodiment of the present invention, it is preferable that a porous coating layer including at least one particle of inorganic particles and organic particles and a binder polymer is formed on at least one surface of the porous polymer substrate, and ion permeability and short-circuiting by the formation of the porous coating layer There is an effect of improving the stability of the battery against the back.

또한, 본 발명에서는 2차전지용 비수성 전해액; 분리막; 리튬을 인터칼레이션 및 디인터칼레이션할 수 있는 양극 활물질을 포함하는 양극; 및 리튬을 인터칼레이션 및 디인터칼레이션할 수 있는 음극 활물질을 포함하는 음극을 포함하는 것을 특징으로 하는 리튬이차전지를 제공한다.In addition, in the present invention, a non-aqueous electrolyte for secondary batteries; Separator; A positive electrode including a positive electrode active material capable of intercalating and deintercalating lithium; And it provides a lithium secondary battery comprising a negative electrode including a negative active material capable of intercalating and deintercalating lithium.

본 발명의 일 구현예에 따르면, 양극 및 음극 활물질로는 리튬이차전지의 양극 및 음극 활물질로 사용되는 통상의 활물질들이 제한 없이 사용될 수 있으며, 대표적으로 음극 활물질로는 결정질 탄소, 비정질 탄소 또는 탄소 복합체와 같은 탄소계 음극 활물질이 단독으로 또는 혼용하여 사용될 수 있고, 양극 활물질로는 리튬 금속 산화물이 사용될 수 있다. 리튬 금속 산화물 중에는 망간을 함유하는 리튬-망간계 산화물, 리튬-니켈-망간계 산화물, 리튬-망간-코발트계 산화물 및 리튬-니켈-망간-코발트계 산화물 등이 바람직하게 사용될 수 있다.According to one embodiment of the present invention, as the positive and negative active materials, conventional active materials used as positive and negative active materials of lithium secondary batteries may be used without limitation, and as a representative negative active material, crystalline carbon, amorphous carbon, or carbon composite A carbon-based negative active material such as may be used alone or in combination, and lithium metal oxide may be used as the positive active material. Among the lithium metal oxides, lithium-manganese-based oxides containing manganese, lithium-nickel-manganese-based oxides, lithium-manganese-cobalt-based oxides, lithium-nickel-manganese-cobalt-based oxides, and the like may be preferably used.

또한, 본 발명의 리튬이차전지는 리튬이온전지, 리튬이온폴리머전지 및 리튬폴리머전지 중 어떤 것으로도 제조되어 사용될 수 있다.In addition, the lithium secondary battery of the present invention may be manufactured and used in any of a lithium ion battery, a lithium ion polymer battery, and a lithium polymer battery.

이하, 본원 발명의 바람직한 실시 예를 첨부한 도면과 같이 본원이 속하는 기술 분야에서 일반적인 지식을 가진 자가 쉽게 실시할 수 있도록 본원의 구현 예 및 실시 예를 상세히 설명한다. 특히 이것에 의해 본원 발명의 기술적 사상과 그 핵심 구성 및 작용이 제한을 받지 않는다. 또한, 본원 발명의 내용은 여러 가지 다른 형태의 장비로 구현될 수 있으며, 여기에서 설명하는 구현 예 및 실시 예에 한정되지 않는다. 따라서, 본 명세서에 기재된 실시예는 본 발명의 가장 바람직한 일 실시예에 불과할 뿐이고 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.Hereinafter, implementation examples and examples of the present application will be described in detail so that those with general knowledge in the technical field to which the present application pertains can be easily implemented, as shown in the accompanying drawings. In particular, the technical idea of the present invention and its core configuration and operation are not limited by this. In addition, the content of the present invention may be implemented in various different types of equipment, and is not limited to the implementation examples and examples described herein. Therefore, the embodiments described in the present specification are only the most preferred embodiments of the present invention, and do not represent all the technical spirit of the present invention, and various equivalents and modifications that can replace them at the time of application It should be understood that there may be.

<< 제조예Manufacturing example : 화학식 a 내지 화학식 c 화합물의 제조>: Preparation of compounds of formula a to formula c>

본원 발명의 일 구현예에 따른 화학식 1의 치환된 고리형 이소티아졸리딘(isothiazolidine) 화합물의 구체적인 예인 하기 화학식 1-a 내지 1-f 화합물은 하기의 반응식 A에 따라 제조될 수 있고, 구체적인 제조방법은 다음과 같다.The following Formula 1-a to 1-f compounds, which are specific examples of the substituted cyclic isothiazolidine compound of Formula 1 according to an embodiment of the present invention, may be prepared according to Scheme A below, and specific preparation The method is as follows.

<화학식 1-a><Formula 1-a>

Figure 112019051513931-pat00045
Figure 112019051513931-pat00045

<화학식 1-b><Formula 1-b>

Figure 112019051513931-pat00046
Figure 112019051513931-pat00046

<화학식 1-c><Formula 1-c>

Figure 112019051513931-pat00047
Figure 112019051513931-pat00047

<화학식 1-d><Formula 1-d>

Figure 112019051513931-pat00048
Figure 112019051513931-pat00048

<화학식 1-e><Formula 1-e>

Figure 112019051513931-pat00049
Figure 112019051513931-pat00049

<화학식 1-f><Formula 1-f>

Figure 112019051513931-pat00050
Figure 112019051513931-pat00050

<반응식 A><Reaction Scheme A>

Figure 112019051513931-pat00051
Figure 112019051513931-pat00051

S-(3-(((S-(3-((( benzyloxybenzyloxy )carbonyl)amino))carbonyl)amino) propylpropyl ) ) ethanethioateethanethioate ( ( 2)의2) of 합성 synthesis

벤질-N-알릴카바메이트(benzyl N-allylcarbamate)(1) (13.9 g, 0.069 mol)을 톨루엔 70 ml에 녹이고 티오아세트산(thioacetic acid) (15.7 g, 0.21 mol)과 AIBN (촉매량)을 상온에서 가한 후, 3시간 동안 환류한다. 반응이 종결되면 포화 NaHCO3 수용액으로 약한 염기성이 되게 한 후, 에틸아세테이트(EtOAc)로 3번 추출하고 소금물로 닦은 후, 유기층을 무수 황산마그네슘(MgSO4)으로 건조시키고 감압 하에서 용매를 제거하여, 티오아세테이트(thioacetate) 화합물(2)을 18.2 g (98%) 얻었다.Benzyl N-allylcarbamate (1) (13.9 g, 0.069 mol) was dissolved in 70 ml of toluene, and thioacetic acid (15.7 g, 0.21 mol) and AIBN (catalyst amount) were added at room temperature. After adding, reflux for 3 hours. When the reaction is complete, make it weakly basic with a saturated aqueous NaHCO 3 solution, extracted three times with ethyl acetate (EtOAc), washed with brine, and dried the organic layer with anhydrous magnesium sulfate (MgSO 4 ) and removed the solvent under reduced pressure, 18.2 g (98%) of thioacetate compound (2) was obtained.

LC/MS [M+H] = 268LC/MS [M+H] = 268

Benzyl (3-Benzyl (3- mercaptopropylmercaptopropyl )) carbamatecarbamate ( ( 3)의3) of 합성 synthesis

티오아세테이트(thioacetate) 화합물(2) (18.2 g, 0.068 mol)을 메탄올(MeOH) (100 ml)에 녹이고 진한 염산(conc. HCl) (6.5 ml)를 상온에서 가한 후, 16시간 동안 환류한다. 반응이 종결되면 0℃에서 포화 NaHCO3 수용액으로 약한 염기성이 되게 한 후, 에틸아세테이트(EtOAc)로 3번 추출하고 소금물로 닦은 후, 유기층을 무수 황산마그네슘(MgSO4)으로 건조시키고 감압 하에서 용매를 제거하여, 티올(thiol) 화합물(3)을 12.4 g (81%) 얻었다.Thioacetate compound (2) (18.2 g, 0.068 mol) was dissolved in methanol (MeOH) (100 ml), concentrated hydrochloric acid (conc. HCl) (6.5 ml) was added at room temperature, and then refluxed for 16 hours. When the reaction is complete, make it weakly basic with saturated NaHCO 3 aqueous solution at 0°C, extract three times with ethyl acetate (EtOAc), wipe with brine, and dry the organic layer with anhydrous magnesium sulfate (MgSO 4 ) and remove the solvent under reduced pressure. After removal, 12.4 g (81%) of a thiol compound (3) was obtained.

LC/MS [M+H] = 226LC/MS [M+H] = 226

(Benzyl (3-((Benzyl (3-( methylthiomethylthio )) propylpropyl )) carbamatecarbamate )2 ()2 ( 4)의4) of 합성 synthesis

티올(thiol) 화합물(3) (12.4 g, 0.055 mol)을 에틸아세테이트(EtOAc) (100 ml)에 녹이고 H2O2 수용액 (30%, 6.2 g, 0.055 mol)과 NaI (0.08 g, 0.55 mol)을 상온에서 가한 후, 같은 온도에서 1시간 동안 반응한다. 반응이 종결되면 포화 Na2S2O3 수용액을 첨가한 후, 에틸아세테이트(EtOAc)로 3번 추출하고 소금물로 닦은 후, 유기층을 무수 황산마그네슘(MgSO4)으로 건조시키고 감압 하에서 용매를 제거하여, 디설파이드(disulfide) 화합물(4)을 9.2 g (75%) 얻었다.Thiol (thiol) compound (3) (12.4 g, 0.055 mol) was dissolved in ethyl acetate (EtOAc) (100 ml) and H 2 O 2 aqueous solution (30%, 6.2 g, 0.055 mol) and NaI (0.08 g, 0.55 mol) ) Is added at room temperature and then reacted at the same temperature for 1 hour. When the reaction was completed, saturated Na 2 S 2 O 3 aqueous solution was added, extracted 3 times with ethyl acetate (EtOAc), washed with brine, and the organic layer was dried over anhydrous magnesium sulfate (MgSO 4 ) and the solvent was removed under reduced pressure. , 9.2 g (75%) of disulfide compound (4) was obtained.

LC/MS [M+H] = 449LC/MS [M+H] = 449

Benzyl Benzyl isothiazolidineisothiazolidine -2--2- carboxylatecarboxylate ( ( 5)의5) of 합성 synthesis

디설파이드(disulfide) 화합물(4) (2.5 g, 5.6 mmol)을 CH2Cl2 (70 ml)에 녹이고 Br2 (0.94 g, 5.85 mmol)과 피리딘(pyridine) (6.7 g, 0.085 mol)을 -78 ℃에서 천천히 적가한 후, 0 ℃에서 1시간 동안 반응한다. 반응이 종결되면 포화 Na2S2O3 수용액을 첨가한 후, CH2Cl2로 3번 추출하고 소금물로 닦은 후, 유기층을 무수 황산나트륨(Na2SO4)으로 건조시키고 감압 하에서 용매를 제거하여, 설펜아미드(sulfenamide) 화합물(5)을 2.5 g (97%) 얻었다.Disulfide compound (4) (2.5 g, 5.6 mmol) was dissolved in CH 2 Cl 2 (70 ml), and Br 2 (0.94 g, 5.85 mmol) and pyridine (6.7 g, 0.085 mol) were dissolved in -78 After slowly adding dropwise at °C, the mixture is reacted at 0 °C for 1 hour. After the reaction was completed, saturated Na 2 S 2 O 3 aqueous solution was added, extracted 3 times with CH 2 Cl 2 and washed with brine, and the organic layer was dried over anhydrous sodium sulfate (Na 2 SO 4 ) and the solvent was removed under reduced pressure. , 2.5 g (97%) of a sulfenamide compound (5) was obtained.

LC/MS [M+H] = 224LC/MS [M+H] = 224

Benzyl (E)-1-(Benzyl (E)-1-( cyanoiminocyanoimino )-)- 1λ41λ4 -- isothiazolidineisothiazolidine -2--2- carboxylatecarboxylate ( ( 6)의6) of 합성 synthesis

설펜아미드(sulfenamide) 화합물(5) (2.57 g, 11.5 mmol)을 메탄올(MeOH) (50 ml)에 녹이고 tBuOCl (1.5 g, 13.8 mmol)과 소디윰 시안아미드(sodium cyanamide) (0.88 g, 13.8 mmol)을 0 ℃에서 천천히 적가한 후, 같은 온도에서 1시간 동안 반응한다. 반응이 종결되면 포화 NaHCO3 용액을 첨가한 후, 에틸아세테이트(EtOAc)로 3번 추출한고 소금물로 닦은 후, 유기층을 무수 황산나트륨(Na2SO4)으로 건조시키고 감압 하에서 용매를 제거하고, 컬럼 크로마토그래피(column chromatography)로 정제하여 술필아미딘(sulfilamidine) 화합물(6)을 1.5 g (46%) 얻었다.Sulfenamide compound (5) (2.57 g, 11.5 mmol) was dissolved in methanol (MeOH) (50 ml) and tBuOCl (1.5 g, 13.8 mmol) and sodium cyanamide (0.88 g, 13.8 mmol) ) Is slowly added dropwise at 0° C., and then reacted at the same temperature for 1 hour. When the reaction was completed, saturated NaHCO 3 solution was added, extracted three times with ethyl acetate (EtOAc), washed with brine, and the organic layer was dried over anhydrous sodium sulfate (Na 2 SO 4 ), and the solvent was removed under reduced pressure, followed by column chromatography. Purified through column chromatography to obtain a sulfilamidine compound (6) 1.5 g (46%).

LC/MS [M+H] = 264LC/MS [M+H] = 264

Benzyl 1-(Benzyl 1-( cyanoiminocyanoimino )-)- 1λ61λ6 -- isothiazolidineisothiazolidine -2--2- carboxylatecarboxylate 1-oxide ( 1-oxide ( 7)의7) of 합성 synthesis

술필아미딘(sulfilamidine) 화합물(6) (1.8 g, 6.9 mmol)을 에틸아세테이트(EtOAc) (45 ml)에 녹이고 NaOCl (ca. 10%, 41 g)과 Bu4NBr (0.1 g, 0.27 mmol)을 0 ℃에서 천천히 적가한 후, 같은 온도에서 1시간 동안 반응한다. 반응이 종결되면 포화 NaHCO3 용액을 첨가한 후, 에틸아세테이트(EtOAc)로 3번 추출한고 소금물로 닦은 후, 유기층을 무수 황산나트륨(Na2SO4)으로 건조시키고 감압 하에서 용매를 제거하고, 컬럼 크로마토그래피(column chromatography)로 정제하여 술폰이미드아미드(sulfonimidamide) 화합물(7)을 1.5 g (72%) 얻었다.Sulfilamidine compound (6) (1.8 g, 6.9 mmol) was dissolved in ethyl acetate (EtOAc) (45 ml) and NaOCl (ca. 10%, 41 g) and Bu 4 NBr (0.1 g, 0.27 mmol) Was slowly added dropwise at 0° C., and reacted at the same temperature for 1 hour. When the reaction was completed, saturated NaHCO 3 solution was added, extracted three times with ethyl acetate (EtOAc), washed with brine, and the organic layer was dried over anhydrous sodium sulfate (Na 2 SO 4 ), and the solvent was removed under reduced pressure, followed by column chromatography. Purification was carried out through column chromatography to obtain 1.5 g (72%) of a sulfonimidamide compound (7).

LC/MS [M+H] = 280LC/MS [M+H] = 280

1-One- IminoImino -- 1λ61λ6 -- isothiazolidineisothiazolidine 1-oxide ( 1-oxide ( 8)의8) of 합성 synthesis

술폰이미드아미드(sulfonimidamide) 화합물(7) (2.5 g, 9.1 mmol)을 H2SO4 수용액 (50%, 10 ml)에 녹이고, 110 ℃에서 1시간 동안 환류한다. 반응이 종결되면 0 ℃에서 포화 NaHCO3 수용액으로 약한 염기성이 되게 한 후, 에틸아세테이트(EtOAc)로 3번 추출하고 소금물로 닦은 후, 유기층을 무수 황산나트륨(Na2SO4)으로 건조시키고 감압 하에서 용매를 제거하여, 화학식 a의 화합물(8)을 0.87 g (80%) 얻었다.Sulfonimide amide (sulfonimidamide) compound (7) (2.5 g, 9.1 mmol) was dissolved in H 2 SO 4 aqueous solution (50%, 10 ml), and refluxed at 110° C. for 1 hour. When the reaction is complete, make it weakly basic with saturated aqueous NaHCO 3 solution at 0 °C, extract 3 times with ethyl acetate (EtOAc), wipe with brine, and dry the organic layer with anhydrous sodium sulfate (Na 2 SO 4 ) and use a solvent under reduced pressure. By removing, 0.87 g (80%) of compound (8) of formula a was obtained.

LC/MS [M+H] = 121LC/MS [M+H] = 121

1-One- IminoImino -2-methyl--2-methyl- 1λ61λ6 -- isothiazolidineisothiazolidine 1-oxide ( 1-oxide ( 9)의9) of 합성 synthesis

화학식 a의 화합물(8) (0.95 g, 7.88 mmol)을 THF (30 ml)에 녹이고 DIAD (1.7 g, 7.88 mmol)과 PPh3 (7.88 mmol)를 0 ℃에서 천천히 적가한 후 상온에서 16시간 동안 반응한다. 반응이 종결되면 0 ℃에서 포화 NaHCO3 수용액으로 약한 염기성이 되게 한 후, 에틸아세테이드(EtOAc)로 3번 추출하고 소금물로 닦은 후, 유기층을 무수 황산나트륨(Na2SO4)으로 건조시키고 감압 하에서 용매를 제거하고, 컬럼 크로마토그래피(column chromatography)로 정제하여 화학식 b의 화합물(9)를 0.7 g (66%) 얻었다.Compound (8) (0.95 g, 7.88 mmol) of formula a was dissolved in THF (30 ml), and DIAD (1.7 g, 7.88 mmol) and PPh 3 (7.88 mmol) were slowly added dropwise at 0° C. for 16 hours at room temperature. React. When the reaction is complete, make it weakly basic with saturated NaHCO 3 aqueous solution at 0 °C, extract 3 times with ethyl acetate (EtOAc), wash with brine, and dry the organic layer with anhydrous sodium sulfate (Na 2 SO 4 ) and reduce pressure. The solvent was removed under, and purified through column chromatography to obtain 0.7 g (66%) of compound (9) of formula b.

LC/MS [M+H] = 135LC/MS [M+H] = 135

2-Methyl-1-(2-Methyl-1-( methyliminomethylimino )-)- 1λ61λ6 -- isothiazolidineisothiazolidine 1-oxide ( 1-oxide ( 10)의Of 10) 합성 synthesis

화학식 b의 화합물(9) (1 g, 7.45 mmol), formaldehyde (5 ml), 포름산(formic acid) (5 ml)를 150 ℃에서 72시간 동안 환류한다. 반응이 종결되면 포화 NaHCO3 수용액으로 약한 염기성이 되게 한 후, 에틸아세테이트(EtOAc)로 3번 추출하고 소금물로 닦은 후, 유기층을 무수 황산나트륨(Na2SO4)으로 건조시키고 감압 하에서 용매를 제거하고, 컬럼 크로마토그래피(column chromatography)로 정제하여 화학식 c의 화합물(10)을 0.77 g (70%) 얻었다.Compound (9) (1 g, 7.45 mmol) of formula b, formaldehyde (5 ml), and formic acid (5 ml) were refluxed at 150° C. for 72 hours. When the reaction is complete, make it weakly basic with saturated NaHCO 3 aqueous solution, extracted three times with ethyl acetate (EtOAc), washed with brine, and then dried the organic layer with anhydrous sodium sulfate (Na 2 SO 4 ) and removed the solvent under reduced pressure. , Purified through column chromatography to obtain 0.77 g (70%) of compound (10) of formula c.

LC/MS [M+H] = 149LC/MS [M+H] = 149

N-(1-N-(1- oxidooxido -- λ6λ6 -- isothiazolidinisothiazolidin -1--One- ylideneylidene )) cyanamidecyanamide ( ( 11)의11) of 합성 synthesis

*술폰이미드아미드(sulfonimidamide) 화합물(7) (8.5 g, 30.4 mmol), Et3N (3.08 g, 30.4 mmol), Et3Si (10.6 g, 91.3 mmol) 및 Pd(OAc)2 (0.7 g, 3 mmol)을 CH2Cl2에 녹이고, 상온에서 1시간 동안 교반한다. 반응이 종결되면 포화NaHCO3 수용액으로 약한 염기성이 되게 한 후, 에틸아세테이트(EtOAc)로 3번 추출하고 소금물로 닦은 후, 유기층을 무수 황산나트륨(Na2SO4)으로 건조시키고 감압 하에서 용매를 제거하고, 컬럼 크로마토그래피(column chromatography)로 정제하여 화합물(11)을 2.6 g (59%) 얻었다.*Sulfonimidamide compound (7) (8.5 g, 30.4 mmol), Et 3 N (3.08 g, 30.4 mmol), Et 3 Si (10.6 g, 91.3 mmol) and Pd(OAc) 2 (0.7 g , 3 mmol) is dissolved in CH2Cl2 and stirred at room temperature for 1 hour. When the reaction is complete, make it weakly basic with a saturated aqueous NaHCO 3 solution, extracted three times with ethyl acetate (EtOAc), washed with brine, and dried the organic layer with anhydrous sodium sulfate (Na 2 SO 4 ) and removed the solvent under reduced pressure. , Purified through column chromatography to obtain 2.6 g (59%) of compound (11).

LC/MS [M+H] = 146 LC/MS [M+H] = 146

N-(2-methyl-1-N-(2-methyl-1- oxidooxido -- λ6λ6 -- isothiazolidinisothiazolidin -1--One- ylideneylidene )) cyanamidecyanamide ( ( 12)의12) of 합성 synthesis

화합물(11) (0.57 g, 3.94 mmol)을 THF (30 ml)에 녹이고 DIAD (1.7 g, 7.88 mmol)과 PPh3 (7.88 mmol)를 0 ℃에서 천천히 적가한 후 상온에서 16시간 동안 반응한다. 반응이 종결되면 0 ℃에서 포화 NaHCO3 수용액으로 약한 염기성이 되게 한 후, 에틸아세테이드(EtOAc)로 3번 추출하고 소금물로 닦은 후, 유기층을 무수 황산나트륨(Na2SO4)으로 건조시키고 감압 하에서 용매를 제거하고, 컬럼 크로마토그래피(column chromatography)로 정제하여 화합물(12)를 0.4 g (66%) 얻었다.Compound (11) (0.57 g, 3.94 mmol) was dissolved in THF (30 ml), DIAD (1.7 g, 7.88 mmol) and PPh 3 (7.88 mmol) were slowly added dropwise at 0 °C, and reacted at room temperature for 16 hours. When the reaction is complete, make it weakly basic with saturated NaHCO 3 aqueous solution at 0 °C, extract 3 times with ethyl acetate (EtOAc), wash with brine, and dry the organic layer with anhydrous sodium sulfate (Na 2 SO 4 ) and reduce pressure. The solvent was removed under, and purified through column chromatography to obtain 0.4 g (66%) of compound (12).

LC/MS [M+H] = 160LC/MS [M+H] = 160

2,2,2-2,2,2- TrifluoroTrifluoro -N-(2-methyl-1--N-(2-methyl-1- oxidooxido -1l6--1l6- isothiazolidinisothiazolidin -1-ylidene)acetamide (-1-ylidene)acetamide ( 13)의13) of 합성 synthesis

화합물 (12) (1 mmol)와 TFAA (3 mmol)를 CH2Cl2 (18 ml)에 녹이고, 상온에서 반응한다. TLC상에서 출발물질이 사라지는 것을 확인한 후, 0 ℃에서 포화 NaHCO3 수용액으로 약한 염기성이 되게 한 후, 에틸아세테이드(EtOAc)로 3번 추출하고 소금물로 닦은 후, 유기층을 무수 황산나트륨(Na2SO4)으로 건조시키고 감압 하에서 용매를 제거하고, 컬럼 크로마토그래피(column chromatography)로 정제하여 화합물(13)을 얻었다.Compound (12) (1 mmol) and TFAA (3 mmol) are dissolved in CH2Cl2 (18 ml) and reacted at room temperature. After confirming that the starting material disappears on TLC, make it weakly basic with a saturated aqueous NaHCO 3 solution at 0 °C, extract 3 times with ethyl acetate (EtOAc) and wipe with brine, and then wash the organic layer with anhydrous sodium sulfate (Na 2 SO 4 ) dried over, the solvent was removed under reduced pressure, and purified by column chromatography to obtain compound (13).

LC/MS [M+H] = 231 LC/MS [M+H] = 231

1-One- IminoImino -2-methyl--2-methyl- λ6λ6 -- isothiazolidineisothiazolidine 1-oxide ( 1-oxide ( 14)의14) of 합성 synthesis

화합물 (13) (1 mmol) 및 K2CO3 (5 mmol)을 MeOH (7 ml)에 녹이고, 상온에서 반응한다. TLC상에서 출발물질이 사라지는 것을 확인한 후, 0 ℃에서 포화 NaHCO3 수용액으로 약한 염기성이 되게 한 후, 에틸아세테이드(EtOAc)로 3번 추출하고 소금물로 닦은 후, 유기층을 무수 황산나트륨(Na2SO4)으로 건조시키고 감압 하에서 용매를 제거하고, 컬럼 크로마토그래피(column chromatography)로 정제하여 화합물(14)을 얻었다.Compound (13) (1 mmol) and K2CO3 (5 mmol) are dissolved in MeOH (7 ml) and reacted at room temperature. After confirming that the starting material disappears on TLC, make it weakly basic with a saturated aqueous NaHCO 3 solution at 0 °C, extract 3 times with ethyl acetate (EtOAc) and wipe with brine, and then wash the organic layer with anhydrous sodium sulfate (Na 2 SO 4 ) dried over, the solvent was removed under reduced pressure, and purified by column chromatography to obtain compound (14).

LC/MS [M+H] = 135LC/MS [M+H] = 135

1-(2-Methyl-1-1-(2-Methyl-1- oxidooxido -1l6--1l6- isothiazolidinisothiazolidin -1--One- ylideneylidene )urea ()urea ( 15)의15) of 합성 synthesis

화합물 (11) 및 TfOH를 CH3CN에 녹이고, 상온에서 18시간 동안 반응한다. 반응이 종결되면, 0 ℃에서 포화 NaHCO3 수용액으로 약한 염기성이 되게 한 후, 에틸아세테이드(EtOAc)로 3번 추출하고 소금물로 닦은 후, 유기층을 무수 황산나트륨(Na2SO4)으로 건조시키고 감압 하에서 용매를 제거하고, 컬럼 크로마토그래피(column chromatography)로 정제하여 화합물(15)을 얻었다.Compound (11) and TfOH are dissolved in CH3CN, and reacted at room temperature for 18 hours. When the reaction is complete, make it weakly basic with saturated NaHCO 3 aqueous solution at 0 °C, extract 3 times with ethyl acetate (EtOAc), wipe with brine, and dry the organic layer with anhydrous sodium sulfate (Na 2 SO 4 ). The solvent was removed under reduced pressure, and purified through column chromatography to obtain compound (15).

LC/MS [M+H] = 178 LC/MS [M+H] = 178

본원 발명의 일 구현예에 따른 화학식 2인 치환된 고리형 디히드로 이소티아졸 (dihydro-isothiazole) 및 화학식 3인 치환된 고리형 이소티아졸-3(2H)-온 (isothiazol-3(2H)-one) 화합물의 구체적인 예의 화합물은 하기의 반응식 B 및 반응식 C에 의하여 제조되는 화합물을 상기 반응식 A와 동일한 반응에 의하여 제조될 수 있고, 구체적인 반응식 B 및 반응식 C는 다음과 같다.A substituted cyclic dihydro-isothiazole of Formula 2 and a substituted cyclic isothiazole-3(2H)-one of Formula 3 according to an embodiment of the present invention (isothiazol-3(2H) -one) The compound of a specific example of the compound may be prepared by the same reaction as in Scheme A with the compound prepared by Scheme B and Scheme C below, and specific Scheme B and Scheme C are as follows.

<반응식 B><Reaction Scheme B>

Figure 112019051513931-pat00052
Figure 112019051513931-pat00052

출발물질로 2,5-dihydroisothiazole (CAS 24919-10-6)을 사용하여, benzyl isothiazole-2(5H)-carboxylate을 합성한 것을 제외하고, 반응식 A와 동일한 방법으로 하기 화학시 2-a 내지 2-e로 표현되는 화합물을 합성하였다. Using 2,5-dihydroisothiazole (CAS 24919-10-6) as a starting material, except that benzyl isothiazole-2(5H)-carboxylate was synthesized, and in the following chemistry, 2-a to 2 A compound represented by -e was synthesized.

<화학식 2-a><Formula 2-a>

Figure 112019051513931-pat00053
Figure 112019051513931-pat00053

<화학식 2-b><Formula 2-b>

Figure 112019051513931-pat00054
Figure 112019051513931-pat00054

<화학식 2-c><Formula 2-c>

Figure 112019051513931-pat00055
Figure 112019051513931-pat00055

<화학식 2-d><Formula 2-d>

Figure 112019051513931-pat00056
Figure 112019051513931-pat00056

<화학식 2-e><Formula 2-e>

Figure 112019051513931-pat00057
Figure 112019051513931-pat00057

<반응식 C><Reaction Scheme C>

Figure 112019051513931-pat00058
Figure 112019051513931-pat00058

출발물질로 3(2H)-Isothiazolone (CAS 1003-07-2)을 사용하여, benzyl 3-oxoisothiazole-2(3H)-carboxylate를 합성한 것을 제외하고, 반응식 A와 하기 화학식 3-a 내지 3-e로 표현되는 화합물을 합성하였다. Using 3(2H)-Isothiazolone (CAS 1003-07-2) as a starting material, except that benzyl 3-oxoisothiazole-2(3H)-carboxylate was synthesized, Scheme A and the following formulas 3-a to 3- A compound represented by e was synthesized.

<화학식 3-a><Formula 3-a>

Figure 112019051513931-pat00059
Figure 112019051513931-pat00059

<화학식 3-b><Formula 3-b>

Figure 112019051513931-pat00060
Figure 112019051513931-pat00060

<화학식 3-c><Formula 3-c>

Figure 112019051513931-pat00061
Figure 112019051513931-pat00061

<화학식 3-d><Formula 3-d>

Figure 112019051513931-pat00062
Figure 112019051513931-pat00062

<화학식 3-e><Formula 3-e>

Figure 112019051513931-pat00063
Figure 112019051513931-pat00063

본원 발명의 일 구현예에 따른 치환된 고리형 이소티아졸의 고리형 구조의 R1의 다양한 치환기는 하기 반응식 D를 기본으로 하는 통상적인 아민 치환반응으로 얻어질 수 있고, 그 구체적인 반응식 D는 다음과 같다.Various substituents of R 1 in the cyclic structure of the substituted cyclic isothiazole according to an embodiment of the present invention can be obtained by a conventional amine substitution reaction based on the following scheme D, and the specific scheme D is as follows: Same as

<반응식 D><Reaction Scheme D>

Figure 112019051513931-pat00064
Figure 112019051513931-pat00064

본원 발명의 일 구현예에 따른 반응식 A 내지 반응식 D에 따른 반응으로 제조할 수 있는 구체적인 화합물의 예를 하기의 표 1 내지 표 3에 정리하여 기재하였다. 표 1 내지 표 3는 각각 화학식 1 내지 화학식 3에 해당하는 화합물의 구체적인 예이다.Examples of specific compounds that can be prepared by reactions according to Scheme A to Scheme D according to an embodiment of the present invention are summarized and described in Tables 1 to 3 below. Tables 1 to 3 are specific examples of compounds corresponding to Chemical Formulas 1 to 3, respectively.

Figure 112019051513931-pat00065
Figure 112019051513931-pat00065

Figure 112019051513931-pat00066
Figure 112019051513931-pat00066

Figure 112019051513931-pat00067
Figure 112019051513931-pat00067

<실험예><Experimental Example>

양극의 제조Manufacture of anode

양극활물질로 LiCoO2 (B&M사, HVC-16C), 바인더로 PVdF(폴리비닐리덴풀루오라이드) (Kureha사, KF9700), 도전재로 카본블랙 (Denka, FX35)을 97.5:1.2:1.3의 비율로 혼합하고 NMP를 용매로 하여 고형분 75% 슬러리를 제조하였다. 제조된 슬러리를 12um 두께의 Al foil에 건조 후 도포량 507mg/25cm2가 되도록 코팅하였고, 기공도 19.7% 수준으로 압연하여 양극 전극을 준비하였다.LiCoO 2 (B&M, HVC-16C) as a cathode active material, PVdF (polyvinylidene fluoride) (Kureha, KF9700) as a binder, and carbon black (Denka, FX35) as a conductive material in a ratio of 97.5:1.2:1.3 And NMP as a solvent to prepare a 75% solid content slurry. The prepared slurry was dried on an Al foil having a thickness of 12 μm and coated to a coating amount of 507 mg/25 cm 2, and the porosity was rolled to a level of 19.7% to prepare a positive electrode.

음극의 제조 Preparation of cathode

음극활물질로 인조흑연 (Shanshan사, QCG-X), 분산제로 CMC(카르복실메틸셀룰로오스) (Daicel, 2200), 바인더로 SBR/Acrylate emulsion (Zeon, BM-L301), 도전재로 카본블랙 (Imerys Graphite & Carbon, Super C65)를 96:1.0:2.5:0.5의 비율로 혼합하고 물을 용매로 하는 고형분 40% 슬러리를 제조하였다. 제조된 슬러리를 8um 두께의 Cu foil에 건조 후 도포량 256mg/25cm2이 되도록 코팅하였고, 기공도 27.5% 수준으로 압연하여 음극 전극을 준비하였다.Artificial graphite (Shanshan, QCG-X) as a negative electrode active material, CMC (carboxylmethylcellulose) (Daicel, 2200) as a dispersant, SBR/Acrylate emulsion (Zeon, BM-L301) as a binder, carbon black as a conductive material (Imerys) Graphite & Carbon, Super C65) was mixed in a ratio of 96:1.0:2.5:0.5, and a 40% solid content slurry using water as a solvent was prepared. The prepared slurry was dried on 8 μm thick Cu foil and coated to a coating amount of 256 mg/25 cm 2, and the porosity was rolled to a level of 27.5% to prepare a negative electrode.

분리막의 제조Preparation of separator

두께 11um, 기공도 40%의 폴리올레핀계 분리막 (W Scope, WL11C)를 준비하였다.A polyolefin separator (W Scope, WL11C) having a thickness of 11 μm and a porosity of 40% was prepared.

전해액의 제조Preparation of electrolyte

용매로 에틸렌카보네이트(EC), 프로필렌카보네이트(PC), 프로필렌프로피오네이트(PP)를 3:1:6의 부피비로 준비하고 염으로 LiPF6 1.2M 농도로 추가하였다.Ethylene carbonate (EC), propylene carbonate (PC), and propylene propionate (PP) were prepared in a volume ratio of 3:1:6 as a solvent, and LiPF6 was added at a concentration of 1.2M as a salt.

실시예 1 내지 실시예 12는 비닐렌카보네이트 0.5 wt%, 프로판술톤 3.0 wt% 및 첨가제 각 0.2 wt%를 사용하였다. 비교예 1은 비닐렌카보네이트 0.5 wt% 및 프로판술톤 3.0 wt%를 사용하였고, 비교예 2는 비닐렌카보네이트 0.7 wt% 및 프로판술톤 3.0 wt%를 사용하였다. In Examples 1 to 12, 0.5 wt% of vinylene carbonate, 3.0 wt% of propane sultone, and 0.2 wt% of each additive were used. In Comparative Example 1, 0.5 wt% of vinylene carbonate and 3.0 wt% of propane sultone were used, and in Comparative Example 2, 0.7 wt% of vinylene carbonate and 3.0 wt% of propane sultone were used.

전지 제조Battery manufacturing

이상의 소재로 음극/분리막/양극/분리막을 순서대로 11층 stack 형으로 적층하고 파우치(DNP, D-EL30H(3))내에 삽입하고 전해액을 6.035g 주액하고 실링하고 탈리 방지를 위해 파우치 외부에서 가압하였다. 0.2C의 충전속도로 설계 용량의 65%까지 충전하여 활성화를 진행한 후, 전지에서 발생된 가스를 제거하는 공정(degassing)을 거쳐 전지를 완성하였다.With the above materials, the cathode/separator/anode/separator are stacked in an 11-layer stack in order, inserted into a pouch (DNP, D-EL30H(3)), inject 6.035g of electrolyte, sealed, and pressurized from the outside of the pouch to prevent detachment. I did. After activation was performed by charging to 65% of the design capacity at a charging rate of 0.2C, the battery was completed through a process of removing gas generated from the battery (degassing).

용량 평가Dose evaluation

설계용량인 3550mAh를 기준으로 상온에서 CC/CV 충전 (0.1C, 4.4V, 1/20C cut), CC 방전 (0.1C, 3.0V cut)하여 용량을 측정하였다.The capacity was measured by charging CC/CV (0.1C, 4.4V, 1/20C cut) and discharging CC (0.1C, 3.0V cut) at room temperature based on the design capacity of 3550mAh.

저항 특성 평가Resistance property evaluation

설계용량인 3550mAh를 기준으로 하여 상온에서 방전 속도를 0.2C와 1.5C로 달리하여 용량을 측정한 후 0.2C 용량 대비 2.0C 용량으로 저항 특성을 평가하였다.Based on the design capacity of 3550mAh, the discharge rate was measured at room temperature by varying the discharge rate of 0.2C and 1.5C, and the resistance characteristics were evaluated as 2.0C capacity compared to 0.2C capacity.

수명 특성 평가Life characteristics evaluation

상온에서 CC/CV 충전 (0.7C, 4.4V, 1/20C cut), CC 방전 (0.7C, 3.0V cut)를 500회 반복한 후 1회 용량 대비 500회에서의 용량으로 수명 특성을 평가하였다.CC/CV charging (0.7C, 4.4V, 1/20C cut) and CC discharging (0.7C, 3.0V cut) were repeated 500 times at room temperature, and then the lifespan characteristics were evaluated with the capacity at 500 times compared to the one capacity .

첨가제종류Additive type 첨가제함량
(wt%)
Additive content
(wt%)
용량 (mAh)Capacity (mAh) 저항 특성
(% 2.0C/0.2C)
Resistance characteristics
(% 2.0C/0.2C)
수명 특성
(% 500th/1st)
Life characteristics
(% 500th/1st)
실시예 1Example 1 VC+PS+화학식 1aVC+PS+Formula 1a 0.5+3.0+0.20.5+3.0+0.2 35523552 85.285.2 91.091.0 실시예 2Example 2 VC+PS+화학식 1bVC+PS+Formula 1b 0.5+3.0+0.20.5+3.0+0.2 35513551 86.386.3 90.190.1 실시예 3Example 3 VC+PS+화학식 1cVC+PS+Formula 1c 0.5+3.0+0.20.5+3.0+0.2 35503550 84.484.4 91.391.3 실시예 4Example 4 VC+PS+화학식 1dVC+PS+Formula 1d 0.5+3.0+0.20.5+3.0+0.2 35513551 85.385.3 89.989.9 실시예 5Example 5 VC+PS+화학식 1eVC+PS+Formula 1e 0.5+3.0+0.20.5+3.0+0.2 35533553 85.685.6 91.091.0 실시예 6Example 6 VC+PS+화학식 1fVC+PS+Formula 1f 0.5+3.0+0.20.5+3.0+0.2 35523552 85.785.7 90.990.9 실시예 7Example 7 VC+PS+화학식 2aVC+PS+Formula 2a 0.5+3.0+0.20.5+3.0+0.2 35503550 85.285.2 90.890.8 실시예 8Example 8 VC+PS+화학식 2bVC+PS+Formula 2b 0.5+3.0+0.20.5+3.0+0.2 35513551 85.185.1 89.889.8 실시예 9Example 9 VC+PS+화학식 2dVC+PS+Formula 2d 0.5+3.0+0.20.5+3.0+0.2 35543554 85.285.2 90.1 90.1 실시예 10Example 10 VC+PS+화학식 3aVC + PS + Chemical Formula 3a 0.5+3.0+0.20.5+3.0+0.2 35533553 85.785.7 90.590.5 실시예 11Example 11 VC+PS+화학식 3bVC + PS + Chemical Formula 3b 0.5+3.0+0.20.5+3.0+0.2 35513551 85.785.7 90.390.3 실시예 12Example 12 VC+PS+화학식 3dVC+PS+ chemical formula 3d 0.5+3.0+0.20.5+3.0+0.2 35503550 85.385.3 90.290.2 비교예 1Comparative Example 1 VC+PS VC+PS 0.5+3.00.5+3.0 35503550 80.080.0 85.285.2 비교예 2Comparative Example 2 VC+PSVC+PS 0.7+3.00.7+3.0 35533553 79.479.4 84.484.4

VC: 비닐렌카보네이트, PS: 프로판술톤VC: vinylene carbonate, PS: propane sultone

상기 표 4에서 알 수 있듯이 본원 발명의 일 구현예에 따른 실시예 1 내지 실시예 12의 첨가제는 통상적인 첨가제인 비닐렌카보네이트 및 프로판술톤의 비교예 1 및 비교예 2에 비하여 전지의 용량은 거의 동일하면서, 저항특성 및 수명특성에 있어서 보다 향상된 결과를 보여준다.As can be seen from Table 4, the additives of Examples 1 to 12 according to an embodiment of the present invention have a battery capacity of almost as compared to Comparative Examples 1 and 2 of vinylene carbonate and propane sultone, which are conventional additives. While the same, it shows more improved results in resistance characteristics and life characteristics.

Claims (20)

삭제delete 삭제delete 하기 화학식 1-a 내지 화학식 1-f, 화학식 2-a 내지 화학식 2-e 및 화학식 3-a 내지 화학식 3-e로 표시되는 화합물로 이루어진 군으로부터 선택되는 어느 하나인 것을 특징으로 하는 2차 전지용 전해액 첨가제.
<화학식 1-a>
Figure 112020097450607-pat00074

<화학식 1-b>
Figure 112020097450607-pat00075

<화학식 1-c>
Figure 112020097450607-pat00076

<화학식 1-d>
Figure 112020097450607-pat00077

<화학식 1-e>
Figure 112020097450607-pat00078

<화학식 1-f>
Figure 112020097450607-pat00079

<화학식 2-a>
Figure 112020097450607-pat00080

<화학식 2-b>
Figure 112020097450607-pat00081

<화학식 2-c>
Figure 112020097450607-pat00082

<화학식 2-d>
Figure 112020097450607-pat00083

<화학식 2-e>
Figure 112020097450607-pat00084

<화학식 3-a>
Figure 112020097450607-pat00085

<화학식 3-b>
Figure 112020097450607-pat00086

<화학식 3-c>
Figure 112020097450607-pat00087

<화학식 3-d>
Figure 112020097450607-pat00088

<화학식 3-e>
Figure 112020097450607-pat00089
For a secondary battery, characterized in that it is any one selected from the group consisting of compounds represented by the following formulas 1-a to 1-f, formulas 2-a to 2-e, and formulas 3-a to 3-e Electrolyte additive.
<Formula 1-a>
Figure 112020097450607-pat00074

<Formula 1-b>
Figure 112020097450607-pat00075

<Formula 1-c>
Figure 112020097450607-pat00076

<Formula 1-d>
Figure 112020097450607-pat00077

<Formula 1-e>
Figure 112020097450607-pat00078

<Formula 1-f>
Figure 112020097450607-pat00079

<Formula 2-a>
Figure 112020097450607-pat00080

<Formula 2-b>
Figure 112020097450607-pat00081

<Formula 2-c>
Figure 112020097450607-pat00082

<Formula 2-d>
Figure 112020097450607-pat00083

<Formula 2-e>
Figure 112020097450607-pat00084

<Formula 3-a>
Figure 112020097450607-pat00085

<Formula 3-b>
Figure 112020097450607-pat00086

<Formula 3-c>
Figure 112020097450607-pat00087

<Formula 3-d>
Figure 112020097450607-pat00088

<Formula 3-e>
Figure 112020097450607-pat00089
청구항 3에 기재된 2차 전지용 전해액 첨가제;
비수성 유기용매; 및
리튬염을 포함하여 이루어지는 2차 전지용 비수성 전해액.
The electrolyte solution additive for secondary batteries according to claim 3;
Non-aqueous organic solvent; And
Non-aqueous electrolyte solution for secondary batteries containing a lithium salt.
청구항 4에 있어서,
상기 비수성 유기 용매는 환형 카보네이트, 선형 카보네이트, 에스테르, 에테르 및 케톤으로 이루어진 군에서 선택되는 1종 또는 2종 이상의 혼합물인 것을 특징으로 하는 2차 전지용 비수성 전해액.
The method of claim 4,
The non-aqueous organic solvent is one or a mixture of two or more selected from the group consisting of cyclic carbonates, linear carbonates, esters, ethers, and ketones.
청구항 5에 있어서,
상기 환형 카보네이트는 에틸렌 카보네이트, 프로필렌카보네이트 및 부틸렌 카보네이트로 이루어진 군에서 선택되는 어느 하나의 단일물 또는 2종 이상의 혼합물인 것을 특징으로 하는 2차 전지용 비수성 전해액.
The method of claim 5,
The cyclic carbonate is a non-aqueous electrolyte for a secondary battery, characterized in that any one single substance or a mixture of two or more selected from the group consisting of ethylene carbonate, propylene carbonate, and butylene carbonate.
청구항 5에 있어서,
상기 선형 카보네이트는 디메틸 카보네이트, 디에틸 카보네이트, 디프로필 카보네이트, 에틸메틸카보네이트, 메틸프로필 카보네이트 및 에틸프로필 카보네이트로 이루어진 군에서 선택되는 어느 하나의 단일물 또는 2종 이상의 혼합물인 것을 특징으로 하는 2차 전지용 비수성 전해액.
The method of claim 5,
The linear carbonate is any one selected from the group consisting of dimethyl carbonate, diethyl carbonate, dipropyl carbonate, ethyl methyl carbonate, methyl propyl carbonate and ethyl propyl carbonate. Aqueous electrolyte.
청구항 4에 있어서,
상기 리튬염은 LiPF6, LiAsF6, LiCF3SO3, LiN(CF3SO2)2, LiBF4, LiBF6, LiSbF6, LiN(C2F5SO2)2, LiAlO4, LiAlCl4, LiSO3CF3 및 LiClO4으로 이루어진 군에서 선택되는 1종 또는 2종 이상의 혼합물인 것을 특징으로 하는 2차 전지용 비수성 전해액.
The method of claim 4,
The lithium salt is LiPF 6 , LiAsF 6 , LiCF 3 SO 3 , LiN(CF 3 SO 2 ) 2 , LiBF 4 , LiBF 6 , LiSbF 6 , LiN(C 2 F 5 SO 2 ) 2 , LiAlO 4 , LiAlCl 4 , LiSO 3 CF 3 and LiClO 4 Non-aqueous electrolyte for a secondary battery, characterized in that one or a mixture of two or more selected from the group consisting of.
청구항 4에 있어서,
상기 전해액 첨가제는 상기 비수성 전해액 100 중량부에 대하여 1 내지 6 중량부로 첨가되는 것을 특징으로 하는 2차 전지용 비수성 전해액.
The method of claim 4,
The electrolytic solution additive is added in an amount of 1 to 6 parts by weight based on 100 parts by weight of the non-aqueous electrolytic solution.
청구항 4에 따른 2차전지용 비수성 전해액;
분리막;
리튬을 인터칼레이션 및 디인터칼레이션할 수 있는 양극 활물질을 포함하는 양극; 및
리튬을 인터칼레이션 및 디인터칼레이션할 수 있는 음극 활물질을 포함하는 음극을 포함하는 것을 특징으로 하는 리튬이차전지.
Non-aqueous electrolyte for a secondary battery according to claim 4;
Separator;
A positive electrode including a positive electrode active material capable of intercalating and deintercalating lithium; And
A lithium secondary battery comprising a negative electrode including a negative active material capable of intercalating and deintercalating lithium.
삭제delete 하기 화학식 1-a 내지 화학식 1-f, 화학식 2-a 내지 화학식 2-e 및 화학식 3-a 내지 화학식 3-e로 표시되는 화합물로 이루어진 군으로부터 선택되는 어느 하나인 것을 특징으로 하는 2차 전지용 분리막 코팅제.
<화학식 1-a>
Figure 112020097450607-pat00093

<화학식 1-b>
Figure 112020097450607-pat00094

<화학식 1-c>
Figure 112020097450607-pat00095

<화학식 1-d>
Figure 112020097450607-pat00096

<화학식 1-e>
Figure 112020097450607-pat00097

<화학식 1-f>
Figure 112020097450607-pat00098

<화학식 2-a>
Figure 112020097450607-pat00099

<화학식 2-b>
Figure 112020097450607-pat00100

<화학식 2-c>
Figure 112020097450607-pat00101

<화학식 2-d>
Figure 112020097450607-pat00102

<화학식 2-e>
Figure 112020097450607-pat00103

<화학식 3-a>
Figure 112020097450607-pat00104

<화학식 3-b>
Figure 112020097450607-pat00105

<화학식 3-c>
Figure 112020097450607-pat00106

<화학식 3-d>
Figure 112020097450607-pat00107

<화학식 3-e>
Figure 112020097450607-pat00108
For a secondary battery, characterized in that it is any one selected from the group consisting of compounds represented by the following formulas 1-a to 1-f, formulas 2-a to 2-e, and formulas 3-a to 3-e Separator coating agent.
<Formula 1-a>
Figure 112020097450607-pat00093

<Formula 1-b>
Figure 112020097450607-pat00094

<Formula 1-c>
Figure 112020097450607-pat00095

<Formula 1-d>
Figure 112020097450607-pat00096

<Formula 1-e>
Figure 112020097450607-pat00097

<Formula 1-f>
Figure 112020097450607-pat00098

<Formula 2-a>
Figure 112020097450607-pat00099

<Formula 2-b>
Figure 112020097450607-pat00100

<Formula 2-c>
Figure 112020097450607-pat00101

<Formula 2-d>
Figure 112020097450607-pat00102

<Formula 2-e>
Figure 112020097450607-pat00103

<Formula 3-a>
Figure 112020097450607-pat00104

<Formula 3-b>
Figure 112020097450607-pat00105

<Formula 3-c>
Figure 112020097450607-pat00106

<Formula 3-d>
Figure 112020097450607-pat00107

<Formula 3-e>
Figure 112020097450607-pat00108
다공성 고분자 기재 및
상기 다공성 고분자 기재의 적어도 일면에 코팅되는 청구항 12에 기재된 2차 전지용 분리막 코팅제를 포함하는 것을 특징으로 하는 2차 전지용 분리막.
Porous polymer substrate and
A separator for a secondary battery comprising the separator coating agent for a secondary battery according to claim 12 coated on at least one surface of the porous polymer substrate.
청구항 13에 있어서,
상기 다공성 고분자 기재의 두께는 5 내지 30㎛이고, 기공크기는 0.01 내지 50㎛이며, 기공도는 10 내지 90%인 것을 특징으로 하는 2차 전지용 분리막.
The method of claim 13,
The porous polymer substrate has a thickness of 5 to 30 μm, a pore size of 0.01 to 50 μm, and a porosity of 10 to 90%.
청구항 13에 있어서,
상기 다공성 고분자 기재는 폴리에틸렌; 폴리프로필렌; 폴리부틸렌; 폴리펜텐; 폴리헥센; 폴리옥텐; 에틸렌, 프로필렌, 부텐, 펜텐, 4-메틸펜텐, 헥센, 옥텐 중 1종 이상의 공중합체, 또는 이들의 혼합물을 포함하는 것을 특징으로 하는 2차 전지용 분리막.
The method of claim 13,
The porous polymer substrate is polyethylene; Polypropylene; Polybutylene; Polypentene; Polyhexene; Polyoctene; A separator for a secondary battery comprising a copolymer of at least one of ethylene, propylene, butene, pentene, 4-methylpentene, hexene, and octene, or a mixture thereof.
청구항 13에 있어서,
상기 다공성 고분자 기재의 적어도 일면에는 무기물 입자 및 유기물 입자 중 1종 이상의 입자와 바인더 고분자를 포함하는 다공성 코팅층이 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 2차 전지용 분리막.
The method of claim 13,
A separator for a secondary battery, wherein a porous coating layer including at least one of inorganic particles and organic particles and a binder polymer is formed on at least one surface of the porous polymer substrate.
청구항 16에 따른 2차 전지용 분리막;
비수성 전해액;
리튬을 인터칼레이션 및 디인터칼레이션할 수 있는 양극 활물질을 포함하는 양극; 및
리튬을 인터칼레이션 및 디인터칼레이션할 수 있는 음극 활물질을 포함하는 음극을 포함하는 것을 특징으로 하는 리튬이차전지.
The separator for a secondary battery according to claim 16;
Non-aqueous electrolyte;
A positive electrode including a positive electrode active material capable of intercalating and deintercalating lithium; And
A lithium secondary battery comprising a negative electrode including a negative active material capable of intercalating and deintercalating lithium.
청구항 10 또는 청구항 17에 있어서,
상기 음극 활물질은 결정질 탄소, 비정질 탄소 및 탄소 복합체로 이루어진 군에서 선택되는 어느 하나 이상인 탄소계 음극 활물질인 것을 특징으로 하는 리튬이차전지.
The method according to claim 10 or 17,
The negative electrode active material is a lithium secondary battery, characterized in that at least one carbon-based negative active material selected from the group consisting of crystalline carbon, amorphous carbon, and carbon composite.
청구항 10 또는 청구항 17에 있어서,
상기 양극 활물질은 리튬-망간계 산화물, 리튬-니켈-망간계 산화물, 리튬-망간-코발트계 산화물 및 리튬-니켈-망간-코발트계 산화물로 이루어진 군에서 선택되는 어느 하나 이상인 리튬 금속산화물인 것을 특징으로 하는 리튬이차전지.
The method according to claim 10 or 17,
The positive electrode active material is any one or more lithium metal oxides selected from the group consisting of lithium-manganese-based oxides, lithium-nickel-manganese-based oxides, lithium-manganese-cobalt-based oxides, and lithium-nickel-manganese-cobalt-based oxides. Lithium secondary battery.
청구항 19에 있어서,
상기 리튬이차전지는 리튬 이온 전지 또는 리튬 폴리머 전지인 것을 특징으로 하는 리튬이차전지.
The method of claim 19,
The lithium secondary battery is a lithium secondary battery, characterized in that the lithium ion battery or a lithium polymer battery.
KR1020190058947A 2019-03-04 2019-05-20 Substituted ring-type Isothiazole compounds, non-aqueous solution electrolyte agent comprising thereof and lithium secondary battery comprising the same Active KR102167164B1 (en)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR20190024899 2019-03-04
KR1020190024899 2019-03-04

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20200106429A KR20200106429A (en) 2020-09-14
KR102167164B1 true KR102167164B1 (en) 2020-10-16

Family

ID=72471477

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020190058947A Active KR102167164B1 (en) 2019-03-04 2019-05-20 Substituted ring-type Isothiazole compounds, non-aqueous solution electrolyte agent comprising thereof and lithium secondary battery comprising the same

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR102167164B1 (en)

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112490502B (en) * 2020-12-04 2022-01-21 广州天赐高新材料股份有限公司 Electrolyte and lithium secondary battery
CN114583271B (en) * 2022-02-16 2024-11-22 华南师范大学 Electrolyte additive, electrolyte and lithium secondary battery

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2010090068A (en) 2008-10-09 2010-04-22 Ube Ind Ltd Nonaqueous electrolyte and lithium battery using the same
WO2011069955A1 (en) * 2009-12-07 2011-06-16 Basf Se Sulfonimidamide compounds for combating animal pests
JP2016213203A (en) 2016-08-26 2016-12-15 日本エイアンドエル株式会社 Composition for battery electrode and binder composition for battery electrode

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4093699B2 (en) 2000-03-13 2008-06-04 株式会社デンソー Nonaqueous electrolyte and nonaqueous electrolyte secondary battery
JP4561013B2 (en) 2001-08-13 2010-10-13 宇部興産株式会社 Non-aqueous electrolyte and lithium secondary battery using the same
CA2419212C (en) 2002-02-20 2009-07-07 Wilson Greatbatch Technologies, Inc. Organic cyclic carbonate additives for nonaqueous electrolyte in alkali metal electrochemical cells
WO2009156336A1 (en) * 2008-06-23 2009-12-30 Basf Se Sulfoximinamide compounds for combating animal pests

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2010090068A (en) 2008-10-09 2010-04-22 Ube Ind Ltd Nonaqueous electrolyte and lithium battery using the same
WO2011069955A1 (en) * 2009-12-07 2011-06-16 Basf Se Sulfonimidamide compounds for combating animal pests
JP2016213203A (en) 2016-08-26 2016-12-15 日本エイアンドエル株式会社 Composition for battery electrode and binder composition for battery electrode

Also Published As

Publication number Publication date
KR20200106429A (en) 2020-09-14

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN101297433B (en) Inhibitor of redox interaction additive life cycle reduction and nonaqueous electrolyte and secondary battery containing the same
EP3605710A2 (en) Non-aqueous electrolyte for lithium secondary battery and lithium secondary battery comprising same
KR101297173B1 (en) Lithium rechargeable battery
KR20090030237A (en) Non-aqueous electrolyte lithium secondary battery
KR20180057969A (en) Electrolyte for secondary battery and secondary battery comprising same
JP5058538B2 (en) Lithium ion secondary battery
KR100725704B1 (en) Non-aqueous electrolyte additive and secondary battery using same
EP3605708A2 (en) Nonaqueous electrolyte for lithium secondary battery and lithium secondary battery comprising same
KR100371403B1 (en) New electrolytes and lithium ion battery using the same
KR100515331B1 (en) Electrolyte for lithium secondary battery and lithium secondary battery comprising same
KR100335222B1 (en) Nonaqueous Electrolyte
US7858241B2 (en) Nonaqueous electrolyte for lithium secondary battery and lithium secondary batter using the same
KR101340031B1 (en) Electrolyte for lithium rechargeable battery and a lithium rechargeable battery comprising it
KR102199250B1 (en) Electrolyte additives for secondary battery, electrolyte comprising the same and lithiumsecondary battery comprising the electrolyte
KR102167164B1 (en) Substituted ring-type Isothiazole compounds, non-aqueous solution electrolyte agent comprising thereof and lithium secondary battery comprising the same
KR100592248B1 (en) Organic Electrolyte and Lithium Battery Using the Same
KR100789718B1 (en) Non-aqueous electrolyte for secondary battery
KR20220124870A (en) Electrolyte Solution for Secondary Battery and Secondary Battery Comprising the Same
KR101736771B1 (en) Nonaqueous Electrolyte for secondary battery and secondary battery containing the same
KR20080095352A (en) High capacity and long life secondary battery containing silazane series compound
KR100417085B1 (en) New electrolyte and lithium ion battery using the same
KR102151156B1 (en) Additive for non-aqueous liquid electrolyte, coating agent for separator and lithium secondary cell comprising the same
KR100370384B1 (en) Non-aqueous electrolyte solution for lithium battery
KR20020087759A (en) Organic electrolytic solution and lithium battery adopting the same
KR100649914B1 (en) Lithium ion secondary battery

Legal Events

Date Code Title Description
PA0109 Patent application

Patent event code: PA01091R01D

Comment text: Patent Application

Patent event date: 20190520

PA0201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
PE0902 Notice of grounds for rejection

Comment text: Notification of reason for refusal

Patent event date: 20200827

Patent event code: PE09021S01D

PG1501 Laying open of application
E701 Decision to grant or registration of patent right
PE0701 Decision of registration

Patent event code: PE07011S01D

Comment text: Decision to Grant Registration

Patent event date: 20201006

GRNT Written decision to grant
PR0701 Registration of establishment

Comment text: Registration of Establishment

Patent event date: 20201012

Patent event code: PR07011E01D

PR1002 Payment of registration fee

Payment date: 20201012

End annual number: 3

Start annual number: 1

PG1601 Publication of registration
PR1001 Payment of annual fee

Payment date: 20230921

Start annual number: 4

End annual number: 4

PR1001 Payment of annual fee