Difluorofosfato de litio frente a difluorofosfato de sodio como aditivos de electrolitos de iones de litio
| Jerry Huang
El difluorofosfato de litio (LiDFP, LFO) es muy útil como aditivo electrolítico para mejorar el rendimiento del ciclo de vida de la batería de iones de litio y la retención de la capacidad de descarga a alta temperatura, así como para reducir la autodescarga. ¿Mientras que el difluorofosfato de sodio tiene un rendimiento similar en la celda de batería NMC532? Echemos un vistazo a un artículo publicado en Journal of The Electrochemical Society en 2020.
Conclusión: Se sintetizaron y evaluaron tres nuevos aditivos de electrolitos de sales de difluorofosfato en celdas de bolsa de grafito / NMC532. El difluorofosfato de amonio (AFO) se prepara fácilmente mediante una reacción de sobremesa en estado sólido de fluoruro de amonio y pentóxido de fósforo que solo requiere un calentamiento suave para iniciarse. El mejor rendimiento de difluorofosfato de sodio (NaFO) en el presente estudio se obtuvo haciendo reaccionar ácido difluorofosfórico y carbonato de sodio en 1,2-diemetoxietano sobre tamices moleculares de 3 Å, un agente desecante muy fuerte. Se preparó difluorofosfato de tetrametilamonio (MAFO) a partir de NaFO mediante intercambio catiónico con cloruro de tetrametilamonio.
Se informa que el NaFO es un aditivo electrolítico muy bueno, con un rendimiento similar en las celdas NMC532 / gr como el aditivo de difluorofosfato de litio (LFO) más conocido, cada uno de los cuales muestra una retención de la capacidad de descarga de ~ 90% después de más de 1,500 ciclos a 40 ° C. La estabilidad a largo plazo durante el ciclo entre 3,0 y 4,3 V se compara favorablemente con las células de referencia de DTD al 1% de 2% VC al 1% informadas por Harlow et al., Que tienen una capacidad de retención de ~ 94% después de 1500 ciclos. La naturaleza beneficiosa de ambos aditivos se atribuye al anión difluorofosfato. Por el contrario, AFO y MAFO son aditivos electrolíticos deficientes. Se sugiere que esto se debe a la formación de nitruro de litio para el primero. Se desconoce por qué los cationes tetrametilamonio tienen un efecto negativo sobre la estabilidad celular.
Referencias:
- Síntesis y evaluación de aditivos de electrolitos de sal de difluorofosfato para baterías de iones de litio, Revista de la Sociedad Electroquímica, 2020167 100538, David S. Hall, Toren Hynes, Connor P. Aiken y JR Dahn