LiFSI مقابل LiPF6 في إلكتروليتات بطارية ليثيوم أيون
| Jerry Huang
هل سيحل LiFSI محل LiPF6 في إلكتروليتات بطارية Li-ion؟ يؤدي استخدام إيميد ملح الليثيوم ثنائي (فلوروسولفونيل) إيميد (LiFSI) بدلاً من سداسي فلورو فوسفات الليثيوم (LiPF6) كإلكتروليت إلى تحسين أداء بطاريات Li-ion مع أنودات السيليكون ، وفقًا لورقة بحثية نُشرت في مجلة الجمعية الكيميائية الأمريكية بواسطة الباحثين. في أوروبا.
يحتوي إيميد الليثيوم ثنائي (فلوروسولفونيل) ، الذي يشار إليه عادةً باسم LiFSI ، على الصيغة الجزيئية F2LiNO4S2 ورقم CAS 171611-11-3. يبدو أن LiFSI عبارة عن مسحوق أبيض ، بوزن جزيئي 187.07 ، ونقطة انصهار بين 124-128 درجة مئوية (255-262.4 درجة فهرنهايت).
مقارنةً بـ LiPF6 ، لا يعزز LiFSI الاستقرار الحراري في تقنية بطارية ليثيوم أيون فحسب ، بل يوفر أيضًا أداءً أفضل من حيث التوصيل الكهربائي وعمر الدورة ودرجة الحرارة المنخفضة. ومع ذلك ، قد يكون لـ LiFSI تأثيرات تآكل معينة على رقائق الألومنيوم. تظهر بعض الأوراق الأكاديمية أن تآكل رقائق الألومنيوم يأتي بشكل أساسي من أيونات FSI في LiFSI ، ولكن يمكن حل هذه المشكلة عن طريق إضافات مثل إضافات رقائق الألومنيوم المحتوية على الفلور.
الاتجاه مؤكد تمامًا أن LiFSI أصبح أحد أملاح الليثيوم السائدة للجيل القادم من الشوارد. في الوقت الحالي ، يتم تحسين بطاريات الليثيوم الثلاثية وبطاريات LFP باستمرار وتكرار جيل بعد جيل لها متطلبات أعلى لكثافة الطاقة ، وأداء درجات الحرارة العالية والمنخفضة ، ودورة الحياة ، وأداء معدل الشحن والتفريغ.
نظرًا للصعوبة التقنية العالية في الإنتاج الضخم والتكلفة العالية ، لم يتم استخدام LiFSI بشكل مباشر كملح الليثيوم المذاب ، ولكن كإضافة ممزوجة بسداسي فلورو فوسفات الليثيوم (LiPF6) للاستخدام في إلكتروليتات بطاريات ليثيوم أيون بالطاقة بشكل خاص. على سبيل المثال ، تستخدم LG Chem LiFSI كمادة مضافة في إلكتروليتاتها لبعض الوقت. مع تحسن التكنولوجيا ، ستتم إضافة المزيد والمزيد من LiFSI إلى الإلكتروليتات. من المعتقد أنه سيتم تخفيض تكلفة LiFSI بشكل أكبر مع زيادة الإنتاج الضخم. ومع مرور الوقت ، فإن LiFSI لديه القدرة على استبدال LiPF6 باعتباره ملح الليثيوم الرئيسي لإلكتروليتات بطارية ليثيوم أيون.
مصادر: