[发明专利]用于锂二次电池的电解质及包括其的锂二次电池

说明书

相关申请的交叉引用

本申请要求2011年9月22日在韩国知识产权局提交的韩国专利申请No.10-2011-0095812的权益，其公开内容全部通过引用在本文中引入。

技术领域

本公开内容涉及用于锂二次电池的电解质及包括其的锂二次电池，且更具体地，涉及改善电池的高温寿命特性和高温保存特性的用于锂二次电池的电解质及包括其的锂二次电池。

背景技术

锂二次电池是可以高速率再充电的，且具有为现有的铅蓄电池、镍-镉电池、镍-氢电池或镍-锌电池的至少三倍高的每单位重量的能量密度。另外，锂二次电池的充电倍率是高的。由于这样的特征，正在积极进行锂二次电池的研究和开发。

通常，锂二次电池包括正极、负极、以及设置在所述正极和负极之间的隔板和电解质。特别地，通过向电解质添加少量添加剂而不大大影响电解质的物理性质来改善锂二次电池的性能的方法引起很多注意。

电解质添加剂具有多种功能。例如，所述添加剂可形成用于防止电极活性物质和电解质之间的直接接触的固体电解质界面(SEI)。用于在电极的表面上形成SEI的添加剂可分为用于帮助在石墨的表面上形成SEI的负极添加剂和用于在正极的表面上形成厚膜的过充电保护(OCP)添加剂。

随着对于具有高能量密度的锂二次电池例如用于电动车的电池的近来需求增加，已进行对高电压正极活性物质的研究。但是，尚未实施对用于防止在正极活性物质表面处发生的电解质的氧化的电解质添加剂的研究。

通常，电解质的电位窗口需要比正极活性物质和负极活性物质之间的电位差宽。但是，随着使用用于高电压的活性物质以增加电池的能量密度，电解质的电位窗口已变得比正极活性物质和负极活性物质之间的电位差窄。因此，可通过形成用于防止电解质和电极活性物质之间的直接接触的膜而防止电解质的分解。

如果使用芳族化合物如联苯和三联苯作为电解质添加剂，所述电解质添加剂通过当电池的电压等于或高于参比电压值时在正极的表面处形成厚膜以阻挡锂离子的通过和电流流动而起到OCP的作用。近来，已提出通过使用低浓度的添加剂在正极的表面处形成薄膜的方法。但是，获得的电池特性不是令人满意的，且因此仍存在许多改进的空间。

发明内容

提供用于锂二次电池的电解质，其中防止其在正极的表面处的氧化和其在正极的表面部分上形成极性薄膜，由此促进锂离子的迁移。

提供具有优异的高温寿命特性和高温保存特性的锂二次电池。

另外的方面将部分地在以下的描述中阐明，和部分地将从所述描述明晰，或可通过所提供的实施方式的实践获悉。

根据本发明的一方面，用于锂二次电池的电解质包括锂盐、非水有机溶剂和由下式1表示的添加剂：

<式1>

其中A₁-A₉各自独立地为条件是A₁-A₉包括和的至少一个；

CY1为C3-C6芳族环，和CY2是C2-C5芳族或非芳族环；

B₁和B₂各自独立地为单键、或C1-C5亚烷基；和

R₁和R₂各自独立地为氢、卤素基团、氰基、羟基、-C(=O)R_a、-C(=O)OR_a、-OC(=O)OR_a、-CH=N(R_a)、-SR_a、-S(=O)R_a、-S(=O)₂R_a、-P(R_a)₂、取代或未取代的C1-C20烷基、取代或未取代的C1-C20烷氧基、取代或未取代的C2-C20烯基、取代或未取代的C2-C20炔基、C2-C20氧化烯基团、取代或未取代的C3-C30环烷基、取代或未取代的C6-C30芳基、取代或未取代的C6-C30芳氧基、取代或未取代的C2-C30杂芳基、或其组合，其中R_a为氢、C1-C10烷基或C6-C20芳基，