Difluorophosphate de lithium vs difluorophosphate de sodium comme additifs électrolytiques Li-ion
| Jerry Huang
Le difluorophosphate de lithium (LiDFP, LFO) est très utile en tant qu'additif électrolytique pour améliorer les performances de la durée de vie de la batterie Li-ion et la rétention de la capacité de décharge à haute température, ainsi que pour réduire l'autodécharge. Alors que le difluorophosphate de sodium a des performances similaires dans la cellule de batterie NMC532 ? Jetons un coup d'œil à un article publié dans le Journal of The Electrochemical Society en 2020.
Conclusion : Trois nouveaux additifs électrolytiques au sel difluorophosphate ont été synthétisés et évalués dans des cellules de poche NMC532/graphite. Le difluorophosphate d'ammonium (AFO) est facilement préparé via une réaction de laboratoire à l'état solide de fluorure d'ammonium et de pentoxyde de phosphore qui ne nécessite qu'un chauffage doux pour démarrer. Le meilleur rendement en difluorophosphate de sodium (NaFO) dans la présente étude a été obtenu en faisant réagir de l'acide difluorophosphorique et du carbonate de sodium dans du 1,2-diéméthoxyéthane sur des tamis moléculaires de 3 , un agent de séchage très puissant. Le difluorophosphate de tétraméthylammonium (MAFO) a été préparé à partir de NaFO par échange de cations avec du chlorure de tétraméthylammonium.
Le NaFO est considéré comme un très bon additif électrolytique, avec des performances similaires dans les cellules NMC532/gr que l'additif mieux connu au difluorophosphate de lithium (LFO), chacun affichant une rétention de capacité de décharge d'environ 90 % après plus de 1 500 cycles à 40 °C. La stabilité à long terme pendant le cycle entre 3,0 et 4,3 V se compare favorablement, mais est néanmoins inférieure aux cellules de référence 2% VC 1% DTD rapportées par Harlow et al., qui ont une rétention de capacité 94% après 1 500 cycles. La nature bénéfique des deux additifs est attribuable à l'anion difluorophosphate. En revanche, l'AFO et le MAFO sont de mauvais additifs électrolytiques. Ceci est suggéré pour être dû à la formation de nitrure de lithium pour le premier. On ne sait pas pourquoi les cations tétraméthylammonium ont un effet négatif sur la stabilité cellulaire.
Les références:
- Synthèse et évaluation des additifs électrolytiques au sel de difluorophosphate pour les batteries lithium-ion, Journal of The Electrochemical Society, 2020 167 100538, David S. Hall, Toren Hynes, Connor P. Aiken et JR Dahn