相关申请的交叉引用
本申请要求于2015年10月29日提交的韩国专利申请第10-2015-0150733号和于2016年10月25日提交的韩国专利申请第10-2016-0139012号的优先权，通过引用将上述专利申请的公开内容作为整体结合在此。
技术领域
本发明涉及一种非水电解质添加剂、一种包括该非水电解质添加剂的非水电解质、和一种包括该非水电解质的锂二次电池，具体地说，本发明涉及一种能够确保高压下的稳定性同时具有改善的性能的非水电解质添加剂、一种包括该非水电解质添加剂的非水电解质、和一种包括该非水电解质的锂二次电池。
背景技术：
近来，随着对储能技术的兴趣日益增加，且该技术已广泛应用于诸如手机、摄像机、笔记本电脑和电动汽车之类的各个领域，正努力实现对电化学装置的研究和开发。
在这方面，电化学装置受到最多关注，在这些电化学装置中，对能够充放电的二次电池的兴趣日益增加。具体地说，在目前使用的二次电池中，在20世纪90年代初期开发的锂二次电池因其高工作电压和优异的能量密度而受到最多关注。
锂二次电池由能够吸收和释放锂离子的碳材料制成的负极、由锂过渡金属氧化物制成的正极和非水电解质组成。
根据所使用的电解质的类型，锂二次电池可被划分为使用液体电解质的锂离子液体电池(LiLB)、使用凝胶型聚合物电解质的锂离子聚合物电池(LiPB)、使用固体聚合物电解质的锂聚合物电池(LPB)和类似者。
近来，随着锂二次电池已被广泛应用于各个领域，对于即使在高压下也能够安全地充电同时即使在诸如高温或低温、高压充电或类似的恶劣环境中也能够保持优异的循环寿命特性的锂二次电池的需求日益增长。
此外，随着二次电池的充放电的进行，正极活性材料的结构被破坏，因而正极的性能劣化。此外，当正极的结构被破坏时，从正极表面析出的金属离子电沉积在负极上，从而导致负极劣化。当正极的电位增加或电池暴露于高温时，电池性能的这种劣化往往会进一步加速。
为了解决上述问题，已经提出了将通过在正极上形成膜以保护正极的材料添加到电解质中的方法。
现有技术文件
韩国专利申请公开文本第2014-0067242号
韩国登记专利第1249350号。
技术实现要素：
技术问题
设计本发明来解决现有技术的问题，本发明的一个方面是提供一种对从正极析出的金属离子具有优异的吸附效果的非水电解质添加剂。
此外，本发明的另一方面是提供一种用于锂二次电池的非水电解质，其包括所述非水电解质添加剂，从而可提高电解质在过充电时的稳定性。
另外，本发明的另一方面是提供一种包括所述非水电解质的锂二次电池，从而可以改善即使在高压下充电时的循环特性和高温储存性能。
技术方案
为了实现上述目的，根据本发明的一个实施方式，提供一种包括由下式1表示的化合物的非水电解质添加剂：
[式1]
在式1中，
R为由至少一种氟元素取代或未取代的C1至C3烷基，并且
A为由至少一种氟元素和/或至少一个氰基(-CN)取代的C1至C4烷基。
此外，根据本发明的另一实施方式，提供一种用于锂二次电池的非水电解质，所述非水电解质包括可电离的锂盐；有机溶剂；和根据本发明的非水电解质添加剂。
此外，根据本发明的另一实施方式，提供一种锂二次电池，所述锂二次电池包括负极、正极、插置在负极和正极之间的隔膜、和根据本发明的非水电解质。
有益效果
本发明提供一种能够通过在正极表面上形成更稳定的离子导电(ionic conductive)膜而抑制电解质的分解的非水电解质添加剂，从而制造出能够在过充电时抑制分解或抑制金属离子的析出和迁移的用于锂二次电池的电解质以及在高压下具有改善的寿命特性和高温稳定性的锂二次电池。
附图说明
图1是示出了根据本发明的实验例1的锂二次电池的寿命特性的图。
图2是示出了根据本发明的实验例3的AC阻抗的测定结果的图。
最佳实施方式
下文中，将详细地描述本发明。
在该说明书和权利要求书中所使用的术语或词语不应解释为受限于通常使用的意义或字典中的意义，而是应基于发明人为了以最佳方式描述本发明而适当地定义术语的概念的原则以与本发明的技术范围相一致的意义和概念来解释。
一般来说，当二次电池被过充电时，从正极释放出过量的锂离子，因而正极活性材料的结构变得不稳定。此外，氧从这种具有不稳定结构的正极活性材料释放出来，导致电解质的分解。具体地说，在高温下金属离子从正极的析出增加，且当金属离子沉淀在负极上时，电池性能下降。
因此，本发明提供一种能够与从正极析出的金属离子结合以形成复合物的非水电解质添加剂。
此外，本发明提供一种用于锂二次电池的非水电解质，其包括所述非水电解质添加剂，从而可提高电解质在过充电时的稳定性。
另外，本发明提供一种包括所述非水电解质的锂二次电池，从而可以改善即使在高压下充电时的循环特性和高温储存性能。
具体地说，根据本发明的一个实施方式，提供一种包括由下式1表示的化合物在内的非水电解质添加剂，所述化合物包括至少一个氰基和/或至少一种氟元素作为取代基：
[式1]
在式1中，
R为由至少一种氟元素取代或未取代的C1至C3烷基，并且
A为由至少一种氟元素和/或至少一个氰基(-CN)取代的C1至C4烷基。
由式1表示的化合物的具体实例包括选自由下式1a至1i表示的化合物构成的组中的至少一种化合物。
[式1a]
[式1b]
[式1c]
[式1d]
[式1e]
[式1f]
[式1g]
[式1h]
[式1i]
此外，根据本发明的另一实施方式，提供一种用于锂二次电池的非水电解质，所述非水电解质包括可电离的锂盐；有机溶剂；和非水电解质添加剂，其中所述非水电解质添加剂包括由式1表示的化合物。
在这种情况下，基于非水电解质的总重量，可包括非水电解质添加剂的量为约0.5wt％至5wt％，具体为1wt％至5wt％。当添加剂的含量小于0.5wt％时，以下将描述的稳定固体电解质界面(SEI)膜的效果可能会不显著，当添加剂的含量大于5wt％时，由于包括在添加剂中的由式1表示的化合物的末端被至少一种氟元素或氰基取代，导致电阻可能会增加。
在电化学装置中的锂二次电池中，在电池的正极处，具体为存在表面键合的位置或活化位置，藉由电解质的电化学氧化分解形成一种钝化膜，这种钝化膜对于锂离子共嵌入(co-intercalation)正极活性材料中来说增加阻抗。此外，当重复进行充放电时，由电解质引起的化学溶解或正极活性材料的结构破坏导致Co、Mn和Ni离子析出。这些反应导致正极自身的性能下降，同时析出的金属离子电沉积(electrodeposition)在负极的表面上。电沉积在负极上的金属通常与电解质具有高反应性。因此，随着充放电的进行，由于可逆的锂离子的量减少导致不可逆反应增加，这导致电池的容量和寿命特性劣化。
因此，本发明提供一种包含易于与金属离子Co、Mn、Ni和类似离子结合以形成复合物的氰基(-CN)在内的化合物作为电解质添加剂。
也就是说，由于根据本发明的包括由式1表示的化合物在内的非水电解质添加剂包括易于吸附析出的金属离子的极性氰基，因此所述添加剂可与在电池的充放电期间由电解质引起的化学溶解或正极活性材料的结构破坏导致的从正极析出的金属离子结合以形成复合物，从而可在正极表面上形成稳定的离子导电膜。此外，由于根据本发明的包括由式1表示的化合物在内的非水电解质添加剂包括至少一种氟元素作为取代基，因此可更容易地形成膜，且由此形成的膜还可具有增加的离子导电性。此外，根据本发明的由式1表示的化合物可在即使未形成膜的状态下吸附从正极析出的金属离子，因而可抑制金属离子电沉积在负极上。因此，在根据本发明的包括具有所述添加剂的非水电解质在内的锂二次电池中，即使在高温下，也可以从负极顺利地吸收和释放锂离子，因而可显著改善二次电池的诸如室温和高温寿命特性之类的整体性能。
此外，在根据本发明的非水电解质中，被包括作为电解质的锂盐可以是用于锂二次电池的电解质中通常使用的锂盐，而没有限制。例如，锂盐包括Li+作为阳离子，且选自由F-、Cl-、Br-、I-、NO3-、N(CN)2-、BF4-、ClO4-、AlO4-、AlCl4-、PF6-、SbF6-、AsF6-、BF2C2O4-、BC4O8-、(CF3)2PF4-、(CF3)3PF3-、(CF3)4PF2-、(CF3)5PF-、(CF3)6P-、CF3SO3-、C4F9SO3-、CF3CF2SO3-、(CF3SO2)2N-、(FSO2)2N-、CF3CF2(CF3)2CO-、(CF3SO2)2CH-、(SF5)3C-、(CF3SO2)3C-、CF3(CF2)7SO3-、CF3CO2-、CH3CO2-、SCN-和(CF3CF2SO2)2N-构成的组中的任意一种作为阴离子。此外，根据需要，锂盐可以是它们中的一种或者是它们中的两种或更多种的混合物。尽管可在通常使用的范围内适当地调整锂盐，但是电解质中包括的锂盐的浓度可为0.8M至1.5M，以达到形成用于防止电极表面受到腐蚀的最佳膜的效果。
此外，包括在根据本发明的非水电解质中的有机溶剂可以是用于锂二次电池的电解质中通常使用的溶剂，而没有限制。例如，有机溶剂包括醚化合物、酯化合物、酰胺化合物、直链碳酸酯化合物、环状碳酸酯化合物和类似物中的任意一种或它们中的两种或更多种的混合物。在这些化合物中，通常可包括环状碳酸酯化合物、直链碳酸酯化合物或它们的混合物。
环状碳酸酯化合物的具体实例包括选自由碳酸乙烯酯(ethylene carbonate，EC)、碳酸丙烯酯(propylene carbonate，PC)、1,2-碳酸丁烯酯、2,3-碳酸丁烯酯、1,2-碳酸戊烯酯、2,3-碳酸戊烯酯、碳酸亚乙烯酯和氟代碳酸乙烯酯(FEC)构成的组中的任意一种或它们中的两种或更多种的混合物。此外，直链碳酸酯化合物的具体实例包括选自由碳酸二甲酯(DMC)、碳酸二乙酯(diethyl carbonate，DEC)、碳酸二丙酯、碳酸甲乙酯(EMC)、碳酸甲丙酯和碳酸乙丙酯构成的组中的任意一种或它们中的两种或更多种的混合物，但本发明并不限于此。
具体地，EC和PC作为碳酸酯基有机溶剂中的环状碳酸酯化合物是高粘度有机溶剂且为优选使用的，因为它们具有高介电常数而能够有效地解离电解质中的锂盐。优选的是，所述环状碳酸酯化合物与具有低粘度和低介电常数的直链碳酸酯化合物(诸如DMC和DEC)以适当的比例结合使用，因为可形成具有高导电性的电解质。
此外，有机溶剂中的醚化合物可以是选自由二甲醚、二乙醚、二丙醚、甲乙醚、甲丙醚和乙丙醚构成的组中的任意一种或它们中的两种或更多种的混合物，但本发明并不限于此。
另外，有机溶剂中的酯化合物可以是选自由：直链酯，诸如乙酸甲酯、乙酸乙酯、乙酸丙酯、丙酸甲酯、丙酸乙酯、丙酸丙酯和丙酸丁酯；和环状酯，诸如γ-丁内酯、γ-戊内酯、γ-己内酯、σ-戊内酯和σ-己内酯构成的组中的任意一种或它们中的两种或更多种的混合物，但本发明并不限于此。
此外，根据本发明的另一实施方式，提供一种锂二次电池，所述锂二次电池包括正极、负极、插置在正极和负极之间的隔膜、以及非水电解质，其中所述非水电解质是根据本发明所述的电解质。
具体地说，根据本发明的锂二次电池可通过将根据本发明的非水电解质注入由正极、负极以及插置在正极和负极之间的隔膜组成的电极组件中制备。在此，构成电极组件的正极、负极和隔膜可以是锂二次电池的制造在通常使用的材料。
在这种情况下，通过将包括正极活性材料、粘合剂、导电材料、溶剂和类似物在内的正极混合物涂覆在正极集电器上可制备正极。
正极集电器没有特别限制，只要其不在电池中引起化学变化且具有导电性即可。例如，可使用不锈钢、铝、镍、钛、煅烧碳、或经碳、镍、钛、银或类似物表面处理过的铝或不锈钢作为正极集电器。
正极活性材料可以是能够可逆地嵌入和脱嵌锂离子的化合物，具体地，正极活性材料可包括包含锂和诸如钴、锰、镍或铝之类的一种或多种金属的锂复合金属氧化物。更具体地，锂复合金属氧化物可以是以下任意一种或它们中的两种或更多种的混合物：锂锰基氧化物(例如，LiMnO2、LiMn2O4或类似物)；锂钴基氧化物(例如，LiCoO2或类似物)；锂镍基氧化物(例如，LiNiO2或类似物)；锂镍锰基氧化物(例如，LiNi1-YMnYO2(其中，0<Y<1)、LiMn2-zNizO4(其中，0<Z<2)或类似物)；锂镍钴基氧化物(例如，LiNi1-Y1CoY1O2(其中，0<Y1<1)或类似物)；锂锰钴基氧化物(例如，LiCo1-Y2MnY2O2(其中，0<Y2<1)、LiMn2-Z1CoZ1O4(其中，0<Z1<2)或类似物)；锂镍锰钴基氧化物(例如，Li(NipCoqMnr1)O2(其中，0<p<1,0<q<1,0<r1<1,且p+q+r1＝1)、Li(Nip1Coq1Mnr2)O4(其中，0<p1<2,0<q1<2,0<r2<2,且p1+q1+r2＝2)或类似物)；或锂镍钴过渡金属(M)氧化物(例如，Li(Nip2Coq2Mnr3MS2)O2(其中，M选自由Al、Fe、V、Cr、Ti、Ta、Mg和Mo构成的组，且p2、q2、r3和s2表示每个独立元素的原子分数，并且满足0<p2<1,0<q2<1,0<r3<1,0<s2<1,且p2+q2+r3+s2＝1)或类似物)。在这些化合物中，考虑到可能提高电池的容量特性和稳定性，锂复合金属氧化物可以是LiCoO2、LiMnO2、LiNiO2、锂镍锰钴基氧化物(例如，Li(Ni0.6Mn0.2Co0.2)O2、Li(Ni0.5Mn0.3Co0.2)O2、Li(Ni0.7Mn0.15Co0.15)O2、Li(Ni0.8Mn0.1Co0.1)O2或类似物)、或锂镍钴铝基氧化物(例如，Li(Ni0.8Co0.15Al0.05)O2或类似物)。考虑到根据控制构成锂复合金属氧化物的成分的类型和含量比得到的改善效果的显著性，锂复合金属氧化物可以是选自Li(Ni0.6Mn0.2Co0.2)O2、Li(Ni0.5Mn0.3Co0.2)O2、Li(Ni0.7Mn0.15Co0.15)O2或Li(Ni0.8Mn0.1Co0.1)O2中的任意一种或它们中的两种或更多种的混合物。
以正极混合物的总重量计，可包括的正极活性材料为80wt％至99wt％。
以正极混合物的总重量计，导电材料通常添加的量为1wt％至30wt％。
所述导电材料没有特别限制，只要其不在电池中引起化学变化且具有导电性即可。例如，导电材料为石墨；碳基材料，诸如炭黑、乙炔黑、ketjen黑、槽法炭黑、炉法炭黑、灯黑、热炭黑或类似物；导电纤维，诸如碳纤维、金属纤维或类似物；金属粉末，诸如氟化碳粉末、铝粉、镍粉或类似物；导电晶须，诸如氧化锌、钛酸钾或类似物；导电金属氧化物，诸如钛氧化物或类似物；或诸如聚苯撑衍生物或类似物的导电材料。市售导电材料的具体实例包括：乙炔黑系列(可购自Chevron Chemical Company)；Denka black(Denka Singapore Private Limited或Gulf Oil Company产品)；ketjen黑EC系列(可购自Armak Company)；Vulcan XC-72(可购自Cabot Company)和Super P(可购自Timcal)。
粘合剂是有助于活性材料与导电材料之间的结合以及有助于与集电器的结合的组分，以正极混合物的总重量计，粘合剂通常添加的量为1wt％至30wt％。所述粘合剂例如为聚偏二氟乙烯(PVDF)、聚乙烯醇、羧甲基纤维素(CMC)、淀粉、羟丙基纤维素、再生纤维素、聚乙烯吡咯烷酮、四氟乙烯、聚乙烯、聚丙烯、乙烯-丙烯-二烯三元共聚物(EPDM)、磺化的EPDM、丁苯橡胶、氟橡胶、和它们的各种共聚物之一或类似物。
此外，例如通过将包括负极活性材料、粘合剂、导电材料、溶剂和类似物在内的负极混合物涂覆在负极集电器上可制备负极。
负极集电器一般具有3μm至500μm的厚度。所述负极集电器没有特别限制，只要其不在电池中引起化学变化且具有高导电性即可。例如，可使用铜、不锈钢、铝、镍、钛、煅烧碳、或经碳、镍、钛、银或类似物表面处理过的铜或不锈钢、铝镉合金或类似物作为负极集电器。此外，类似于正极集电器，负极集电器可在其表面上形成细微的不规则结构，以提高负极活性材料的粘附力。此外，负极集电器可采用诸如膜、片、箔、网、多孔材料、泡沫、无纺布和类似的各种形式中的任一种。
负极活性材料可以是选自由以下构成的组中的一种或两种或更多种：天然石墨、人工石墨或碳材料；金属(Me)，诸如含锂钛复合氧化物(LTO)、Si、Sn、Li、Zn、Mg、Cd、Ce、Ni或Fe；由金属(Me)组成的合金；金属(Me)的氧化物(MeOx)；和金属(Me)与碳的复合物。
以负极混合物的总重量计，可包括的负极活性材料为80wt％至99wt％。
粘合剂是有助于导电材料、活性材料和集电器之间的结合的组分，以负极混合物的总重量计，粘合剂通常添加的量为1wt％至30wt％。所述粘合剂例如为PVDF、聚乙烯醇、CMC、淀粉、羟丙基纤维素、再生纤维素、聚乙烯吡咯烷酮、四氟乙烯、聚乙烯、聚丙烯、乙烯-丙烯-二烯三元共聚物(EPDM)、磺化的EPDM、丁苯橡胶、氟橡胶、它们的各种共聚物之一或类似物。
导电材料是进一步提高负极活性材料的导电性的组分，以负极混合物的总重量计，导电材料可添加的量为1wt％至20wt％。所述导电材料没有特别限制，只要其不在电池中引起化学变化且具有导电性即可。例如，石墨，诸如天然石墨、人工石墨或类似物；炭黑，诸如乙炔黑、ketjen黑、槽法炭黑、炉法炭黑、灯黑、热炭黑或类似物；导电纤维，诸如碳纤维、金属纤维或类似物；金属粉末，诸如氟化碳粉末、铝粉、镍粉或类似物；导电晶须，诸如氧化锌、钛酸钾或类似物；导电金属氧化物，诸如钛氧化物或类似物；或诸如聚苯撑衍生物或类似物的导电材料可被用作导电材料。
溶剂可以是水或诸如N-甲基-2-吡咯烷酮(NMP)之类的有机溶剂，所使用的溶剂的量可使当包括负极活性材料以及可选地粘合剂、导电材料和类似物时表现出较佳粘度。例如，所包括的溶剂的量可使得包括负极活性材料以及可选地粘合剂和导电材料在内的固体浓度为50wt％至95wt％，优选为70wt％至90wt％。
此外，隔膜可以是用作传统隔膜的常规多孔聚合物膜，例如，由诸如乙烯均聚物、丙烯均聚物、乙烯/丁烯共聚物、乙烯/己烯共聚物、乙烯/甲基丙烯酸酯共聚物或类似的聚烯烃基聚合物制成的多孔聚合物膜，或者具有由它们制成的两层或更多层的堆叠结构。或者，隔膜可以是常规的多孔无纺布，例如由具有高熔点的玻璃纤维、聚对苯二甲酸乙二酯纤维或类似物制成的无纺布，但本发明并不限于此。
根据本发明的锂二次电池的外观没有特别限制，但其可以是使用罐的诸如圆柱形、棱柱形、袋形(pouch)、硬币(coin)形之类的各种形状中的任一种。
具体实施方式
下文中，将参照实施方式详细地描述本发明。然而，本发明的各实施方式可以多种不同的形式修改，且本发明的范围并不受限于以下描述的实施方式。提供本发明的实施方式是使该公开内容全面和完整，并将各实施方式的构思完全传递给本领域技术人员。
实施例
下文中，将参照实施方式详细地描述本发明。然而，本发明的各实施方式可以多种不同的形式修改，且本发明的范围并不受限于以下描述的实施方式。提供本发明的实施方式是使该公开内容全面和完整，并将各实施方式的构思完全传递给本领域技术人员。
实施例1
(非水电解质的制备)
将氟代碳酸乙烯酯(FEC)、碳酸丙烯酯(PC)和碳酸乙烯酯(EMC)以30:10:60(vol％)的重量比混合以制备有机混合溶剂。之后，以所制备的有机混合溶剂的总重量计，以0.5wt％的量进一步添加由式1a表示的化合物，并将LiPF6以1M的浓度溶解在所得溶剂中，从而制备非水电解质。
(正极的制备)
以作为溶剂的100重量份的N-甲基-2-吡咯烷酮(NMP)计，加入40重量份的正极混合物，在正极混合物中，作为正极活性材料颗粒的锂钴复合氧化物(LiCO2)、作为导电材料的炭黑和作为粘合剂的聚偏二氟乙烯(PVDF)以90:5:5(wt％)的重量比混合。将正极混合物涂覆在厚度为100μm的正极集电器(Al薄膜)上，干燥，并辊压(roll press)，从而制备正极。
(负极的制备)
以作为溶剂的100重量份的NMP计，加入80重量份的负极混合物，在负极混合物中，作为负极活性材料颗粒的天然石墨、作为粘合剂的PVDF和作为导电材料的炭黑以95:2:3(wt％)的重量比混合。将负极混合物涂覆在厚度为90μm的负极集电器(Cu薄膜)上，干燥，并辊压，从而制备负极。
(二次电池的制备)
以常规方法将通过上述方法制备的正极和负极以及多孔聚乙烯膜制备成硬币型电池，然后将所制备的非水电解质注入电池中，从而制备锂二次电池。
实施例2
按照与实施例1相同的方式制备电解质和包括该电解质的电池，不同之处在于，当制备非水电解质时，代替由式1a表示的化合物，包括由式1b表示的化合物作为添加剂。
实施例3
按照与实施例1相同的方式制备电解质和包括该电解质的电池，不同之处在于，当制备非水电解质时，代替由式1a表示的化合物，包括由式1c表示的化合物作为添加剂。
实施例4
按照与实施例1相同的方式制备电解质和包括该电解质的电池，不同之处在于，当制备非水电解质时，代替由式1a表示的化合物，包括由式1d表示的化合物作为添加剂。
实施例5
按照与实施例1相同的方式制备电解质和包括该电解质的电池，不同之处在于，当制备非水电解质时，代替由式1a表示的化合物，包括由式1e表示的化合物作为添加剂。
实施例6
按照与实施例1相同的方式制备电解质和包括该电解质的电池，不同之处在于，当制备非水电解质时，代替由式1a表示的化合物，包括由式1f表示的化合物作为添加剂。
实施例7
按照与实施例1相同的方式制备电解质和包括该电解质的电池，不同之处在于，当制备非水电解质时，代替由式1a表示的化合物，包括由式1g表示的化合物作为添加剂。
实施例8
按照与实施例1相同的方式制备电解质和包括该电解质的电池，不同之处在于，当制备非水电解质时，代替由式1a表示的化合物，包括由式1h表示的化合物作为添加剂。
实施例9
按照与实施例1相同的方式制备电解质和包括该电解质的电池，不同之处在于，当制备非水电解质时，被包括作为添加剂的由式1a表示的化合物的量为5wt％。
比较例1
按照与实施例1相同的方式制备电解质和包括该电解质的电池，不同之处在于，未添加由式1a表示的化合物作为添加剂。
比较例2
按照与实施例1相同的方式制备电解质和包括该电解质的电池，不同之处在于，当制备非水电解质时，代替由式1a表示的化合物，包括由式2a表示的化合物作为添加剂。
[式2a]
比较例3
按照与实施例1相同的方式制备电解质和包括该电解质的电池，不同之处在于，当制备非水电解质时，代替由式1a表示的化合物，包括由式2b表示的化合物作为添加剂。
[式2b]
比较例4
按照与实施例1相同的方式制备电解质和包括该电解质的电池，不同之处在于，当制备非水电解质时，被包括作为添加剂的由式1a表示的化合物的量为7wt％。
比较例5
按照与实施例1相同的方式制备电解质和包括该电解质的电池，不同之处在于，当制备非水电解质时，代替由式1a表示的化合物，包括由式2c表示的化合物作为添加剂。
[式2c]
实验例
实验例1：寿命特性
将实施例1至9和比较例1至5中制备的电池(电池容量：5.5mAh)在60℃下以0.7C的恒定电流充电直到4.35V，然后在4.35V的恒定电压下充电，当充电电流达到0.275mA时，充电完毕。之后，将电池放置10分钟，然后以0.5C的恒定电流放电直到3.0V。执行100个充电和放电循环，然后测定电池的容量，其结果在图1中示出。
在此，C表示电池的充电和放电电流速率，也就是说，C-速率表示为安培(A)，表示为常规电池的容量比率。也就是说，上述制备的电池的1C是指5.5mA的电流。
如图1中所示，可以看出，相较于根据比较例1至5的二次电池，根据实施例1至9的二次电池表现出优异的循环寿命特性。
实验例2：Co离子的电沉积测试
针对经受上述实验例1中的高温寿命特性评估的电池的隔膜，利用电感耦合等离子体(ICP)分析方法测定析出的Co离子的浓度，其结果在下表1中示出。
【表1】
如表1中所示，可以看出，根据实施例1至9的所有二次电池均显示低浓度的析出Co，即，75ppm或更低，而根据比较例1至5的所有二次电池均显示高浓度的析出Co，即，190ppm或更高。因此，可以证实，当使用包括根据本发明的添加剂在内的非水电解质时，可抑制金属的析出并且可形成稳定的膜。
实验例3：交流(AC)阻抗(alternative-current impedance，ACI)的测定
将根据实施例1和9以及比较例4的锂二次电池在25℃下设定为0％SOC持续1小时，然后从50mHz至100kHz扫描以测定其AC阻抗。在这种情况下，交流电的幅值为10mV，电池的直流电位(DC电位)为3.74V。其结果在图2中示出。
在这种情况下，图2的曲线图中与X轴交叉的点表示电池的欧姆(ohm)电阻，后半段(half circle)的半圆表示由形成在电极表面上的SEI引起的电阻。
也就是说，半圆的直径较小表示由SEI引起的电阻较低。
如图2中所示，可以看出，相较于实施例1和9，使用大量化合物的比较例4显示电阻显著增加。此外，可以看出，在比较例4的情形中，大量的Co析出且寿命也下降。