LiFSI مقابل LiPF6 في إلكتروليتات بطارية ليثيوم أيون
| Jerry Huang
هل سيحل LiFSI محل LiPF6 في إلكتروليتات بطارية Li-ion؟ إن استخدام ملح الليثيوم مكرر (فلوروسلفونيل) إيميد (LiFSI) بدلاً من سداسي فلورو فوسفات الليثيوم (LiPF6) كإلكتروليت يحسن أداء بطاريات Li-ion مع أنودات السيليكون، وفقًا لورقة بحثية نشرها باحثون في مجلة الجمعية الكيميائية الأمريكية. في أوروبا.
يحتوي إيميد الليثيوم ثنائي (فلوروسلفونيل)، والذي يشار إليه عادةً باسم LiFSI، على الصيغة الجزيئية F2LiNO4S2 ورقم CAS 171611-11-3. يبدو LiFSI وكأنه مسحوق أبيض، بوزن جزيئي 187.07، ونقطة انصهار بين 124-128 درجة مئوية (255-262.4 درجة فهرنهايت).
بالمقارنة مع LiPF6، لا تعمل LiFSI على تعزيز الاستقرار الحراري في تقنية بطاريات الليثيوم أيون فحسب، بل توفر أيضًا أداء أفضل من حيث التوصيل الكهربائي، وعمر الدورة، ومقاومة درجات الحرارة المنخفضة. ومع ذلك، قد يكون لـ LiFSI بعض التأثيرات المسببة للتآكل على رقائق الألومنيوم. تظهر بعض الأبحاث الأكاديمية أن تآكل رقائق الألومنيوم يأتي بشكل رئيسي من أيونات FSI في LiFSI، ولكن يمكن حل هذه المشكلة عن طريق إضافات مثل إضافات رقائق الألومنيوم التي تحتوي على الفلور.
الاتجاه مؤكد تمامًا أن LiFSI أصبح أحد أملاح الليثيوم السائدة للجيل القادم من الشوارد الكهربائية. حاليًا، يتم تحسين بطاريات الليثيوم الثلاثية وبطاريات LFP باستمرار وتكرارها جيلًا بعد جيل والتي لها متطلبات أعلى لكثافة الطاقة، والأداء في درجات الحرارة العالية والمنخفضة، وعمر الدورة، وأداء معدل الشحن والتفريغ.
نظرًا للصعوبة التقنية العالية في الإنتاج الضخم والتكلفة العالية، لم يتم استخدام LiFSI بشكل مباشر كملح ليثيوم مذاب، ولكن كإضافة ممزوجة مع سداسي فلورو فوسفات الليثيوم (LiPF6) لاستخدامه في إلكتروليتات بطاريات ليثيوم أيون الطاقة بشكل خاص. على سبيل المثال، كانت شركة LG Chem تستخدم LiFSI كمادة مضافة في إلكتروليتاتها لبعض الوقت. ومع تحسن التكنولوجيا، سيتم إضافة المزيد والمزيد من LiFSI إلى الإلكتروليتات. من المعتقد أن تكلفة LiFSI ستنخفض بشكل أكبر مع زيادة الإنتاج الضخم. ومع مرور الوقت، يتمتع LiFSI بالقدرة على استبدال LiPF6 باعتباره ملح الليثيوم الرئيسي لإلكتروليتات بطارية ليثيوم أيون.
مصادر: